2023版高考物理一輪復(fù)習(xí)課時(shí)跟蹤檢測（三十九）第十二章熱學(xué)第1節(jié)分子動(dòng)理論內(nèi)能（選修3-3）

PAGEPAGEPAGE2課時(shí)跟蹤檢測〔三十九〕分子動(dòng)理論內(nèi)能對點(diǎn)訓(xùn)練：微觀量的估算1．(多項(xiàng)選擇)假設(shè)以M表示水的摩爾質(zhì)量，V表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積，ρ表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的密度，NA表示阿伏加德羅常數(shù)，m0、V0分別表示每個(gè)水分子的質(zhì)量和體積，下面關(guān)系正確的有()A．NA＝eq\f(ρV,m0) B．ρ＝eq\f(M,NAV0)C．ρ<eq\f(M,NAV0) D．m0＝eq\f(M,NA)解析：選ACD由于M＝ρV，那么NA＝eq\f(M,m0)＝eq\f(ρV,m0)，變形得m0＝eq\f(M,NA)，故A、D正確；由于水蒸氣分子之間空隙大，所以NAV0<V，水的密度為ρ＝eq\f(M,V)<eq\f(M,NAV0)，故B錯(cuò)誤，C正確。2．(多項(xiàng)選擇)(2022·大連模擬)某氣體的摩爾質(zhì)量為Mmol，摩爾體積為Vmol，密度為ρ，每個(gè)分子的質(zhì)量和體積分別為m和V0，那么阿伏加德羅常數(shù)NA不可表示為()A．NA＝eq\f(Mmol,m) B．NA＝eq\f(ρVmol,m)C．NA＝eq\f(Vmol,V0) D．NA＝eq\f(Mmol,ρV0)解析：選CD阿伏加德羅常數(shù)NA＝eq\f(Mmol,m)＝eq\f(ρVmol,m)＝eq\f(Vmol,V)，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。3．(2022·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，氙氣燈使用壽命那么是普通燈的5倍，很多車主會(huì)選擇含有氙氣燈的汽車，假設(shè)氙氣充入燈頭后的容積V＝1.6L，氙氣密度ρ＝6.0kg/m3。氙氣摩爾質(zhì)量M＝0.131kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6×1023mol－1。試估算：(結(jié)果保存一位有效數(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，那么n＝eq\f(ρV,M)，氙氣分子的總數(shù)N＝eq\f(ρV,M)NA≈4×1022個(gè)。(2)每個(gè)氙氣分子所占的空間為V0＝eq\f(V,N)設(shè)氙氣分子間平均距離為a，那么有V0＝a3，即a＝eq\r(3,\f(V,N))≈3×10－9m。答案：(1)4×1022個(gè)(2)3×10－9對點(diǎn)訓(xùn)練：擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動(dòng)與分子熱運(yùn)動(dòng)4．(多項(xiàng)選擇)(2022·山東高考)墨滴入水，擴(kuò)而散之，徐徐混勻。關(guān)于該現(xiàn)象的分析正確的選項(xiàng)是()A．混合均勻主要是由于碳粒受重力作用B．混合均勻的過程中，水分子和碳粒都做無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)C．使用碳粒更小的墨汁，混合均勻的過程進(jìn)行得更迅速D．墨汁的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)是由于碳粒和水分子發(fā)生化學(xué)反響引起的解析：選BC墨滴入水，最后混合均勻，是擴(kuò)散現(xiàn)象，碳粒做布朗運(yùn)動(dòng)，水分子做無規(guī)那么的熱運(yùn)動(dòng)；碳粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯，混合均勻的過程進(jìn)行得越迅速，選項(xiàng)B、C正確。5．(多項(xiàng)選擇)(2022·隨州調(diào)考)以下說法正確的選項(xiàng)是()A．顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停地做無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)，這反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)那么性B．分子間的相互作用力隨著分子間距離的增大，一定先減小后增大C．分子勢能隨著分子間距離的增大，可能先減小后增大D．在真空、高溫條件下，可以利用分子擴(kuò)散向半導(dǎo)體材料摻入其他元素E．當(dāng)溫度升高時(shí)，物體內(nèi)每一個(gè)分子熱運(yùn)動(dòng)的速率一定都增大解析：選ACD布朗運(yùn)動(dòng)是固體顆粒在液體中的運(yùn)動(dòng)，反響液體分子的運(yùn)動(dòng)，故顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停地做無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)，這反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)那么性，應(yīng)選項(xiàng)A正確；分子間距離r<r0時(shí)，分子力隨r增大減小，分子勢能減小，當(dāng)r＝r0時(shí)，分子力等于零，分子勢能最小，然后隨r增大分子力先增大再減小，分子勢能逐漸增大，應(yīng)選項(xiàng)B錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確；分子之間存在間隙，在真空、高溫條件下，可以利用分子擴(kuò)散向半導(dǎo)體材料摻入其他元素，故D正確；溫度升高，分子平均動(dòng)能增大，但單個(gè)分子運(yùn)動(dòng)情況不確定，故E錯(cuò)誤。6．(多項(xiàng)選擇)(2022·邯鄲一中一模)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)那么運(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。以下關(guān)于PM2.5的說法中正確的選項(xiàng)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：選BDE“PM2.5”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PM2.5無規(guī)那么碰撞，溫度越高，空氣分子對顆粒的撞擊越劇烈，那么PM2.5的運(yùn)動(dòng)越劇烈，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，并可有效減小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。對點(diǎn)訓(xùn)練：分子力、分子勢能與分子間距離的關(guān)系7.(2022·石家莊質(zhì)檢)如下圖，用細(xì)線將一塊玻璃板水平地懸掛在彈簧測力計(jì)下端，并使玻璃板貼在水面上，然后緩慢提起彈簧測力計(jì)，在玻璃板脫離水面的一瞬間，彈簧測力計(jì)讀數(shù)會(huì)突然增大，主要原因是()A．水分子做無規(guī)那么熱運(yùn)動(dòng)B．玻璃板受到大氣壓力作用C．水與玻璃間存在萬有引力作用D．水與玻璃間存在分子引力作用解析：選D彈簧測力計(jì)讀數(shù)會(huì)突然增大的主要原因是：水與玻璃間存在分子引力作用，選項(xiàng)D正確。8．(2022·焦作二模)甲和乙兩個(gè)分子，設(shè)甲固定不動(dòng)，乙從無窮遠(yuǎn)處(此時(shí)分子間的分子力可忽略，取分子勢能為0)逐漸向甲靠近直到不能再靠近的過程中()A．分子間的引力和斥力都在減小B．分子間作用力的合力一直增大C．分子間的力先做負(fù)功后做正功D．分子勢能先減小后增大解析：選D分子間的引力和斥力都隨分子之間距離的減小而增大，故A錯(cuò)誤；開始時(shí)由于兩分子之間的距離大于r0，分子力表現(xiàn)為引力，并且隨距離的減小，先增大后減?。划?dāng)分子間距小于r0時(shí)，分子力為斥力，隨分子距離的減小而增大，故B錯(cuò)誤；開始時(shí)由于兩分子之間的距離大于r0，因此分子力為引力，當(dāng)相互靠近時(shí)分子力做正功，分子勢能減少；當(dāng)分子間距小于r0時(shí)，分子力為斥力，相互靠近時(shí)，分子力做負(fù)功，分子勢能增加，故C錯(cuò)誤，D正確。9．(2022·福州質(zhì)檢)根據(jù)分子動(dòng)理論，分子間同時(shí)存在著相互作用的引力和斥力，并具有分子勢能。當(dāng)分子間距離減小時(shí)，以下說法正確的選項(xiàng)是()A．分子間引力一定增大 B．分子間斥力一定減小C．分子勢能一定增大 D．引力和斥力的合力一定增大解析：選A分子之間的引力和斥力都隨分子間距離的減小而增大，故A正確，B錯(cuò)誤；當(dāng)r>r0時(shí)，分子間表現(xiàn)為引力，分子間距離減小時(shí)，分子力做正功，分子勢能減小，C錯(cuò)誤；當(dāng)r>r0時(shí)，隨著分子間距離的減小，分子力先增大，再減小，當(dāng)r<r0時(shí)，隨著分子間距離的減小，分子力一直增大，故D錯(cuò)誤。10.(多項(xiàng)選擇)兩個(gè)相鄰的分子之間同時(shí)存在著引力和斥力，它們隨分子之間距離r的變化關(guān)系如下圖。圖中虛線是分子斥力和分子引力曲線，實(shí)線是分子合力曲線。當(dāng)分子間距為r＝r0時(shí)，分子之間合力為零，那么選項(xiàng)圖中關(guān)于該兩分子組成系統(tǒng)的分子勢能Ep與兩分子間距離r的關(guān)系曲線，可能正確的選項(xiàng)是()解析：選BCE當(dāng)分子間距r>r0時(shí)，分子間表現(xiàn)為引力，當(dāng)分子間距r減小時(shí)，分子力做正功，分子勢能減小，當(dāng)r<r0時(shí)，分子間表現(xiàn)為斥力，當(dāng)分子間距r減小時(shí)，分子力做負(fù)功，分子勢能增大，當(dāng)r＝r0時(shí)，分子勢能最低。但考慮取不同情況作為分子勢能為零的點(diǎn)，B、C、E三個(gè)圖像可能是正確的。11.(多項(xiàng)選擇)如下圖，甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子沿x軸運(yùn)動(dòng)，兩分子間的分子勢能Ep與兩分子間距離的關(guān)系如下圖。圖中分子勢能的最小值為－E0。假設(shè)兩分子所具有的總能量為零，那么以下說法中正確的選項(xiàng)是()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)能為E0C．乙分子在Q點(diǎn)(x＝x1)時(shí)，處于平衡狀態(tài)D．乙分子的運(yùn)動(dòng)范圍為x≥x1解析：選BD由題圖可知，乙分子在P點(diǎn)時(shí)分子勢能最低，分子力為零，加速度為零，A錯(cuò)誤；兩個(gè)分子所具有的總能量為零，只有分子力做功，分子動(dòng)能和分子勢能的總和守恒，可知乙分子在P點(diǎn)時(shí)的分子勢能為－E0，那么分子動(dòng)能為E0，B正確；當(dāng)x<x2時(shí)，甲、乙分子間表現(xiàn)為斥力，隨著間距x的減小，斥力增大，且做負(fù)功，分子勢能增大，當(dāng)x＝x1時(shí)，分子勢能為零，動(dòng)能也為零，分子力最大，加速度最大，故C錯(cuò)誤，D正確?？键c(diǎn)綜合訓(xùn)練12．(2022·北京順義區(qū)第一次統(tǒng)練)以下說法中正確的選項(xiàng)是()A．布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的熱運(yùn)動(dòng)B．對一定質(zhì)量的氣體加熱，其內(nèi)能一定增加C．物體的溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，分子平均動(dòng)能越大D．分子間吸引力隨分子間距離的增大而增大，而排斥力隨距離的增大而減小解析：選C布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子不斷撞擊固體小顆粒，使得固體小顆粒受力不平衡所做的無規(guī)那么的運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；改變氣體內(nèi)能的方法有做功和熱傳遞，所以只是加熱，不知道做功情況無法判斷內(nèi)能的變化，B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，分子平均動(dòng)能越大，C正確；分子間引力和斥力都隨分子間距的減小而增大，只是斥力增大的更快些，D錯(cuò)誤。13．(多項(xiàng)選擇)(2022·六安一中模擬)對于分子動(dòng)理論和物體內(nèi)能的理解，以下說法正確的選項(xiàng)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)，分子勢能隨分子間距離的減小而增大解析：選ACE溫度高的物體分子平均動(dòng)能一定大，內(nèi)能不一定大，選項(xiàng)A正確；外界對物體做功，假設(shè)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)，分子勢能隨分子間距離的減小而增大，選項(xiàng)E正確。14．(多項(xiàng)選擇)(2022·江西重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)以下表達(dá)中正確的選項(xiàng)是()A．布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)B．當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí)，分子勢能隨分子間距離的增加而增加C．對于一定質(zhì)量的理想氣體，溫度升高時(shí)，壓強(qiáng)可能減小D．水的密度和水的摩爾質(zhì)量，那么可以計(jì)算出阿伏加德羅常數(shù)E．?dāng)U散現(xiàn)象說明分子之間存在空隙，同時(shí)分子在永不停息地做無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)解析：選BCE布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中固體微粒的運(yùn)動(dòng)，不是液體分子的無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí)，分子距離增大，分子力做負(fù)功，分子勢能增加，故B正確；對于一定質(zhì)量的理想氣體，假設(shè)溫度升高時(shí)，體積同時(shí)增大，那么壓強(qiáng)可能減小，故C正確；水的密度和水的摩爾質(zhì)量，只能求出水的摩爾體積，求不出阿伏加德羅常數(shù)，故D錯(cuò)誤；擴(kuò)散現(xiàn)象說明分子之間存在空隙，同時(shí)分子在永不停息地做無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)，故E正確。15．(多項(xiàng)選擇)1g100℃的水和1g100℃的水蒸氣相比擬，以下說法正確的選項(xiàng)是()A．分子的平均動(dòng)能和分子的總動(dòng)能都相同B．分子的平均動(dòng)能相同，分子的總動(dòng)能不同C．內(nèi)能相同D．1g100℃的水的內(nèi)能小于1g100℃的水蒸氣的內(nèi)能解析：選AD溫度相同那么它們的分子平均動(dòng)能相同；又因?yàn)?g水和1g水蒸氣的分子數(shù)相同，因而它們的分子總動(dòng)能相同，A正確，B錯(cuò)誤；當(dāng)100℃的水變成100℃的水蒸氣時(shí)，分子間距離變大，分子力做負(fù)功，分子勢能增加，該過程吸收熱量，所以1g100℃的水的內(nèi)能小于1g100℃的水蒸氣的內(nèi)能，C錯(cuò)誤，D正確。16．(2022·上海模擬)以下有關(guān)分子動(dòng)理論的各種說法，正確的選項(xiàng)是()A．溫度低的物