2020屆高考物理總復(fù)習(xí) 作業(yè)52 分子動(dòng)理論 內(nèi)能（含解析）

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1、作業(yè)52　分子動(dòng)理論 內(nèi)能 5 一、選擇題 1．(多選)(2019年咸陽四校聯(lián)考)下列說法正確的是(　　) A．氣體擴(kuò)散現(xiàn)象表明了氣體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng) B．氣體溫度升高，分子的平均動(dòng)能一定增大 C．布朗運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)就是分子的熱運(yùn)動(dòng) D．當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子勢(shì)能隨分子間距離的減小而減小 E．當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為引力時(shí)，分子勢(shì)能隨分子間距離的減小而減小 解析：布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中微粒的運(yùn)動(dòng)，它是液體分子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的反映，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子勢(shì)能隨分子間距離的減小而增大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 答案：ABE 2．(多選)(2019年邯鄲一中一

2、模)近期我國多個(gè)城市的PM2.5數(shù)值突破警戒線，受影響最嚴(yán)重的是京津冀地區(qū)，霧霾籠罩，大氣污染嚴(yán)重．PM2.5是指空氣中直徑等于或小于2.5微米的懸浮顆粒物，飄浮在空中做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，很難自然沉降到地面，吸入后危害人體健康，礦物燃料的燃燒是形成PM2.5的主要原因．下列關(guān)于PM2.5的說法中正確的是(　　) A．PM2.5的尺寸與空氣中氧分子的尺寸的數(shù)量級(jí)相當(dāng) B．PM2.5在空氣中的運(yùn)動(dòng)屬于布朗運(yùn)動(dòng) C．溫度越低PM2.5活動(dòng)越劇烈 D．倡導(dǎo)低碳生活，減少煤和石油等燃料的使用能有效減小PM2.5在空氣中的濃度 E．PM2.5中小一些的顆粒的運(yùn)動(dòng)比大一些的顆粒更為劇烈 解析：“PM2

3、.5”是指直徑小于等于2.5微米的顆粒物，其尺寸遠(yuǎn)大于空氣中氧分子的尺寸的數(shù)量級(jí)，故A錯(cuò)誤；PM2.5在空氣中的運(yùn)動(dòng)是固體顆粒的運(yùn)動(dòng)，屬于布朗運(yùn)動(dòng)，故B正確；大量空氣分子對(duì)PM2.5無規(guī)則碰撞，溫度越高，空氣分子對(duì)顆粒的撞擊越劇烈，則PM2.5的運(yùn)動(dòng)越激烈，故C錯(cuò)誤；導(dǎo)致PM2.5增多的主要原因是礦物燃料的燃燒，故應(yīng)該提倡低碳生活，就可有效減小PM2.5在空氣中的濃度，故D正確；PM2.5中小一些的顆粒，空氣分子對(duì)其 撞擊更不均衡，故運(yùn)動(dòng)比大一些的顆粒更為劇烈，故E正確． 答案：BDE 3．(2019年大連模擬)(多選)某氣體的摩爾質(zhì)量為Mmol，摩爾體積為Vmol，密度為ρ，每個(gè)分子的

4、質(zhì)量和體積分別為 m和V0，則阿伏加德羅常數(shù)NA不可表示為(　　) A．NA＝　　　　　B．NA＝ C．NA＝ D．NA＝ 解析：阿伏加德羅常數(shù)NA＝＝＝，其中V為每個(gè)氣體分子所占有的體積，而V0是氣體分子的體積，故A、B正確，C錯(cuò)誤；D中ρV0不是氣體分子的質(zhì)量，因而也是錯(cuò)誤的． 答案：CD 4．(2019年湖北襄陽調(diào)研)(多選)下列說法正確的是(　　) A．氣體放出熱量，其分子的平均動(dòng)能可能增大 B．布朗運(yùn)動(dòng)不是液體分子的運(yùn)動(dòng)，但它可以說明分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng) C．當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子力和分子勢(shì)能總是隨分子間距離的減小而增大 D．某氣體的摩爾體積為V，每個(gè)

5、分子的體積為V0，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為NA＝ 解析：氣體放出熱量，若外界對(duì)氣體做功，氣體的溫度可能升高，分子的平均動(dòng)能可能增大，選項(xiàng)A正確；布朗運(yùn)動(dòng)不是液體分子的運(yùn)動(dòng)，但是能反映分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確；當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時(shí)，隨著分子間距離減小，分子力做負(fù)功，分子力和分子勢(shì)能均增大，選項(xiàng)C正確；對(duì)于氣體分子，依據(jù)每個(gè)氣體分子所占空間的體積估算分子數(shù)目，但不能根據(jù)每個(gè)氣體分子的體積估算分子數(shù)目，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 答案：ABC 5．(2019年福建南平模擬)如圖52－1所示，甲分子固定在坐標(biāo)系原點(diǎn)O，只在兩分子間的作用力作用下，乙分子沿x軸方向運(yùn)動(dòng)，兩分子間的分子勢(shì)能Ep與兩

6、分子間距離 x的變化關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是 (　　) 圖52－1 A．乙分子在P點(diǎn)(x＝x2)時(shí)加速度最大 B．乙分子在P點(diǎn)(x＝x2)時(shí)動(dòng)能最大 C．乙分子在Q點(diǎn)(x＝x1)時(shí)處于平衡狀態(tài) D．乙分子在Q點(diǎn)(x＝x1)時(shí)分子勢(shì)能最小 解析：由圖可知，乙分子在P點(diǎn)(x＝x2)時(shí)，分子勢(shì)能最小，此時(shí)分子處于平衡位置，分子引力與分子斥力大小相等，合力為零，加速度為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；乙分子在P點(diǎn)(x＝x2)時(shí)，分子勢(shì)能最小，由能量守恒定律知，分子的動(dòng)能最大，選項(xiàng)B正確；乙分子在Q點(diǎn)(x＝x1)時(shí)，分子間距離小于平衡距離，分子引力小于分子斥力，合力表現(xiàn)為斥力，在Q點(diǎn)分

7、子不處于平衡狀態(tài)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由圖可知，乙分子在Q點(diǎn)時(shí)分子勢(shì)能為零，大于分子在P點(diǎn)的分子勢(shì)能，因此在Q點(diǎn)時(shí)分子勢(shì)能不是最小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 答案：B 6．(2019年河南名校聯(lián)考)(多選)關(guān)于分子間的作用力，下列說法正確的是(　　) A．分子之間的斥力和引力同時(shí)存在 B．分子之間的斥力和引力大小都隨分子間距離的增大而減小 C．分子間距離減小時(shí)，分子力一直做正功 D．分子間距離增大時(shí)，分子勢(shì)能一直減小 E．分子間距離增大時(shí)，可能存在分子勢(shì)能相等的兩個(gè)位置 解析：分子之間的引力和斥力是同時(shí)存在的，A正確；分子間存在相互作用的引力和斥力，引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，B正確；若

8、分子間距離小于平衡位置間距，分子力表現(xiàn)為斥力，則隨分子間距離減小，分子力做負(fù)功，C錯(cuò)誤；若分子間距離大于平衡位置間距，則隨分子間距離增大，分子勢(shì)能增大，D錯(cuò)誤；若分子間距離小于平衡位置間距，則隨分子間距離增大，分子勢(shì)能先減小后增大，可能存在分子勢(shì)能相等的兩個(gè)位置，E正確． 答案：ABE 7．(多選)下列說法正確的是(　　) A．已知某固體物質(zhì)的摩爾質(zhì)量、密度和阿伏加德羅常數(shù)，可以計(jì)算出分子大小 B．布朗運(yùn)動(dòng)表明組成微粒的分子在做無規(guī)則運(yùn)動(dòng) C．已知某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量和分子質(zhì)量，可以計(jì)算出阿伏加德羅常數(shù) D．物體運(yùn)動(dòng)的速率越大，其內(nèi)部的分子熱運(yùn)動(dòng)就越劇烈 E．溫度是描述熱運(yùn)動(dòng)的物理量

9、，一個(gè)系統(tǒng)與另一個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡時(shí)，兩系統(tǒng)的溫度一定相等 解析：已知某固體物質(zhì)的摩爾質(zhì)量和密度，可以算出物質(zhì)的摩爾體積，再除以阿伏加德羅常數(shù)就能計(jì)算出分子體積，進(jìn)而計(jì)算出分子大小，選項(xiàng)A正確；布朗運(yùn)動(dòng)表明微粒周圍液體的分子在做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，不能表明組成微粒的分子在做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；已知某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量M和分子質(zhì)量m，可以計(jì)算出阿伏加德羅常數(shù)NA＝，選項(xiàng)C正確；物體內(nèi)部的分子熱運(yùn)動(dòng)與溫度有關(guān)，與物體運(yùn)動(dòng)的速率無關(guān)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；兩系統(tǒng)達(dá)到熱平衡時(shí)，兩系統(tǒng)的溫度一定相等，選項(xiàng)E正確． 答案：ACE 8．(多選)關(guān)于分子動(dòng)理論和內(nèi)能，下列說法中正確的是(　　) A．溫度越低，物體分子熱運(yùn)

10、動(dòng)的平均動(dòng)能越小 B．分子勢(shì)能與分子間距離有關(guān)，是物體內(nèi)能的一部分 C．物體溫度升高，則該物體內(nèi)所有分子運(yùn)動(dòng)的速率都增大 D．物體的動(dòng)能和重力勢(shì)能也是其內(nèi)能的一部分 E．物體的內(nèi)能與物體的溫度和體積有關(guān) 解析：溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志，故溫度越低，物體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能越小，故A正確；分子勢(shì)能與分子間距離有關(guān)，是物體內(nèi)能的一部分，故B正確；分子的平均速率隨著溫度的升高而增大，這是統(tǒng)計(jì)規(guī)律，溫度升高時(shí)單個(gè)分子速率變化情況是不確定的，故C錯(cuò)誤；物體的動(dòng)能和重力勢(shì)能是機(jī)械能，故D錯(cuò)誤；物體的內(nèi)能取決于物體的溫度和體積，故E正確． 答案：ABE 9．(2019年云南昭通質(zhì)檢)(多

11、選)下列說法中正確的是(　　) A．溫度高的物體比溫度低的物體熱量多 B．溫度高的物體不一定比溫度低的物體的內(nèi)能多 C．溫度高的物體比溫度低的物體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能大 D．相互間達(dá)到熱平衡的兩物體的內(nèi)能一定相等 E．分子勢(shì)能隨著分子間距離的增大，可能先減小后增大 解析：熱量是在熱傳遞過程中傳遞的能量，不是狀態(tài)量，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；物體的內(nèi)能與物體的溫度、體積等有關(guān)，溫度高的物體不一定比溫度低的物體的內(nèi)能多，溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度高的物體比溫度低的物體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能大，選項(xiàng)B、C正確；相互間達(dá)到熱平衡的兩物體的溫度一定相等，內(nèi)能不一定相等，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；由分子勢(shì)能與分子間距的

12、關(guān)系可知，分子勢(shì)能隨著分子間距離的增大，可能先減小后增大，選項(xiàng)E正確． 答案：BCE 10．(多選)如圖52－2所示為兩分子系統(tǒng)的勢(shì)能Ep與兩分子間距離r的關(guān)系曲線．下列說法正確的是(　　) 圖52－2 A．當(dāng)r大于r1時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為引力 B．當(dāng)r小于r1時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力 C．當(dāng)r等于r2時(shí)，分子勢(shì)能Ep最小 D．在r由r1增大的過程中，分子間的作用力做正功 E．在r由r2增大的過程中，分子間的作用力做負(fù)功 解析：兩分子系統(tǒng)的勢(shì)能Ep最小值對(duì)應(yīng)分子平衡位置，即r2處為平衡位置，當(dāng)r＞r2時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，當(dāng)r＜r2時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為

13、斥力，選項(xiàng)B正確，A錯(cuò)誤；當(dāng)r＝r2時(shí)，分子間勢(shì)能Ep最小，選項(xiàng)C正確；在r由r1增大到r2的過程中，分子間的作用力做正功，分子勢(shì)能減小，由r2繼續(xù)增大的過程中，分子間的作用力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤，E正確． 答案：BCE 11．(2019年六安一中模擬)(多選)對(duì)于分子動(dòng)理論和物體內(nèi)能的理解，下列說法正確的是(　　) A．溫度高的物體內(nèi)能不一定大，但分子平均動(dòng)能一定大 B．外界對(duì)物體做功，物體內(nèi)能一定增加 C．溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越顯著 D．當(dāng)分子間的距離增大時(shí)，分子間作用力就一直減小 E．當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子勢(shì)能隨分子間距離的減小而增大 解析：溫度高的物

14、體分子平均動(dòng)能一定大，內(nèi)能不一定大，選項(xiàng)A正確；外界對(duì)物體做功，若物體同時(shí)散熱，物體內(nèi)能不一定增加，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越顯著，選項(xiàng)C正確；當(dāng)分子間的距離增大時(shí)，分子間作用力可能先增大后減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子勢(shì)能隨分子間距離的減小而增大，選項(xiàng)E正確． 答案：ACE 12．(2017年高考·北京卷)以下關(guān)于熱運(yùn)動(dòng)的說法正確的是(　　) A．水流速度越大，水分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈 B．水凝結(jié)成冰后，水分子的熱運(yùn)動(dòng)停止 C．水的溫度越高，水分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈 D．水的溫度升高，每一個(gè)水分子的運(yùn)動(dòng)速率都會(huì)增大 解析：一切物質(zhì)分子都在不停地做無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)

15、，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，與物體的宏觀速度無關(guān)，A選項(xiàng)錯(cuò)誤，C選項(xiàng)正確；溫度升高時(shí)，分子的平均速率增大，但不是每一個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)速率都增大，D選項(xiàng)錯(cuò)誤． 答案：C 二、非選擇題 13．(2019年鄭州模擬)很多轎車為了改善夜間行駛時(shí)的照明問題，在車燈的設(shè)計(jì)上選擇了氙氣燈，因?yàn)殡瘹鉄魺艄獾牧炼仁瞧胀魺艄饬炼鹊?倍，但是耗電量僅是普通燈的一半，氙氣燈使用壽命則是普通燈的5倍，很多車主會(huì)選擇含有氙氣燈的汽車，若氙氣充入燈頭后的容積V＝1.6 L，氙氣密度ρ＝6.0 kg/m3.已知氙氣摩爾質(zhì)量M＝0.131 kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6×102

16、3 mol－1.試估算：(結(jié)果保留一位有效數(shù)字) (1)燈頭中氙氣分子的總個(gè)數(shù)N； (2)燈頭中氙氣分子間的平均距離． 解析：(1)設(shè)氙氣的物質(zhì)的量為n，則n＝， 氙氣分子的總數(shù)N＝NA≈4×1022 個(gè)． (2)每個(gè)氙氣分子所占的空間為V0＝ 設(shè)氙氣分子間平均距離為a， 則有V0＝a3， 即a＝≈3×10－9 m. 答案：(1)4×1022個(gè)　(2)3×10－9 m 14．空調(diào)在制冷過程中，室內(nèi)空氣中的水蒸氣接觸蒸發(fā)器(銅管)液化成水，經(jīng)排水管排走，空氣中水分越來越少，人會(huì)感覺干燥．某空調(diào)工作一段時(shí)間后，排出液化水的體積V＝1.0×103 cm3.已知水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3、摩爾質(zhì)量M＝1.8×10－2 kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.0×1023 mol－1.試求：(結(jié)果均保留一位有效數(shù)字) (1)該液化水中含有水分子的總數(shù)N； (2)一個(gè)水分子的直徑d. 解析：(1)水的摩爾體積為V0＝＝m3/mol＝1.8×10－5 m3/mol，水分子數(shù)：N＝＝ 個(gè)≈3×1025 個(gè)． (2)建立水分子的球體模型有＝πd3，可得水分子直徑：d＝＝ m≈4×10－10 m. 答案：(1)3×1025個(gè)　(2)4×10－10 m 　　　　 6