新高考人教物理一輪作業(yè)第十三章第1講分子動(dòng)理論內(nèi)能

[A組基礎(chǔ)題組]一、單項(xiàng)選擇題1．下列關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象的說法正確的是()A．布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的劇烈程度與溫度無關(guān)B．布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都是分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)C．布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都是溫度越高越明顯D．布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都能在固體、液體和氣體中發(fā)生解析：布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的劇烈程度受溫度的影響，溫度越高，運(yùn)動(dòng)越劇烈，故A錯(cuò)誤；布朗運(yùn)動(dòng)是固體小顆粒的運(yùn)動(dòng)，不是分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都與溫度有關(guān)，溫度越高越明顯，故C正確；布朗運(yùn)動(dòng)只能在氣體和液體中發(fā)生，不能在固體中發(fā)生，故D錯(cuò)誤。答案：C2．(2021·江蘇江陰高三檢測(cè))關(guān)于分子動(dòng)理論，下列說法正確的是()A．氣體擴(kuò)散的快慢與溫度無關(guān)B．布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)C．分子間同時(shí)存在著引力和斥力D．分子間的引力總是隨分子間距增大而增大解析：氣體擴(kuò)散的快慢與溫度有關(guān)，溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越劇烈，擴(kuò)散越快，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體表面的固體顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，是液體分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的具體表現(xiàn)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；分子間同時(shí)存在著引力和斥力，選項(xiàng)C正確；分子間的引力總是隨分子間距增大而減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案：C3．(2021·福建三明一中高三檢測(cè))分子間同時(shí)存在著引力和斥力，當(dāng)分子間距增加時(shí)，分子間的()A．引力增加，斥力減小B．引力增加，斥力增加C．引力減小，斥力減小D．引力減小，斥力增加解析：分子間同時(shí)存在引力和斥力，當(dāng)分子距離增加時(shí)，分子間的引力和斥力都減小，只是斥力減小得更快，當(dāng)距離超過平衡位置時(shí)，斥力就會(huì)小于引力，合力即分子力表現(xiàn)為引力，當(dāng)距離小于平衡位置時(shí)，斥力大于引力，分子力表現(xiàn)為斥力，選項(xiàng)C正確。答案：C4．(2021·福建永安一中高三檢測(cè))關(guān)于分子動(dòng)理論，下列說法正確的是()A．溫度相同的氧氣和臭氧氣體，分子平均速率相同B．兩個(gè)分子在相互靠近的過程中其分子力逐漸增大，而分子勢(shì)能一定先減小后增大C．已知某種氣體的密度為ρ，摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則單位體積的分子數(shù)為eq\f(ρNA,M)D．水結(jié)為冰時(shí)，部分水分子已經(jīng)停止了熱運(yùn)動(dòng)解析：溫度是分子的平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度相同的氧氣和臭氧，分子的平均動(dòng)能相同，但分子的質(zhì)量不同，所以平均速率不相同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；如果初始兩分子的距離遠(yuǎn)大于平衡間距，那么兩個(gè)分子相互靠近過程中，分子引力先增大后減小，到平衡位置時(shí)，分子力變?yōu)?，距離再小，分子力就變成斥力，并隨距離的減小而增大，分子勢(shì)能先減小后增大，在平衡位置處，分子勢(shì)能最低，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；已知某種氣體的密度為ρ，摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則單位體積的分子數(shù)為n＝eq\f(ρNA,M)，選項(xiàng)C正確；分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，則知水結(jié)為冰時(shí)，水分子不會(huì)停止熱運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案：C5．分子動(dòng)理論較好地解釋了物質(zhì)的宏觀熱力學(xué)性質(zhì)。據(jù)此可判斷，下列說法錯(cuò)誤的是()A．顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，這反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性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(shì)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解析：顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，屬于布朗運(yùn)動(dòng)，反映了液體水分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性，故A正確；分子間的相互作用力從r＝0到r→∞處，先表現(xiàn)為斥力，逐漸減小，到r＝r0處減小到零，然后表現(xiàn)為引力，從零開始逐漸增大到某一確定值，然后再逐漸減小到零，故B錯(cuò)誤；從r＝0到r→∞處，分子勢(shì)能隨著分子間距離的增大先減小后增大，故C正確；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。答案：B二、多項(xiàng)選擇題6．已知銅的摩爾質(zhì)量為M，銅的密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為NA，下列說法正確的是()A．1個(gè)銅原子的質(zhì)量為eq\f(NA,M)B．1個(gè)銅原子的質(zhì)量為eq\f(M,NA)C．1個(gè)銅原子所占的體積為eq\f(M,ρNA)D．1個(gè)銅原子所占的體積為eq\f(ρM,NA)解析：銅原子的質(zhì)量等于摩爾質(zhì)量除以阿伏加德羅常數(shù)NA，即m0＝eq\f(M,NA)，故A錯(cuò)誤，B正確；銅原子所占的體積等于摩爾體積除以阿伏加德羅常數(shù)，即V0＝eq\f(\f(M,ρ),NA)＝eq\f(M,ρNA)，故C正確，D錯(cuò)誤。答案：BC7．(2021·河北邯鄲高三檢測(cè))是指空氣中直徑等于或小于微米的懸浮顆粒物，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的主要原因。下列關(guān)于的說法正確的是()A．的尺寸與空氣中氧分子的尺寸的數(shù)量級(jí)相當(dāng)B．在空氣中的運(yùn)動(dòng)屬于布朗運(yùn)動(dòng)C．溫度越低活動(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在空氣中的濃度解析：“”是指直徑小于等于微米的顆粒物，其尺寸遠(yuǎn)大于空氣中氧分子的尺寸的數(shù)量級(jí)，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；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)，故選項(xiàng)B正確；大量空氣分子對(duì)無規(guī)則碰撞，溫度越高，空氣分子對(duì)顆粒的撞擊越劇烈，則的運(yùn)動(dòng)越激烈，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；導(dǎo)致增多的主要原因是礦物燃料的燃燒，應(yīng)該提倡低碳生活，可有效減小在空氣中的濃度，故選項(xiàng)D正確。答案：BD8．(2021·江西南昌模擬)下列有關(guān)分子動(dòng)理論和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，其中正確的是()A．分子間距離減小時(shí)分子勢(shì)能一定減小B．溫度越高，物體中分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈C．溫度越高，物體內(nèi)熱運(yùn)動(dòng)速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例越大D．分子間同時(shí)存在引力和斥力，隨分子距離的增大，分子間的引力和斥力都會(huì)減小解析：當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子力隨分子間距離的減小而增大，間距減小，斥力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大，分子間距增大時(shí)反之，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；物體的溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大，物體中分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈，選項(xiàng)B正確；根據(jù)麥克斯韋統(tǒng)計(jì)規(guī)律可知，溫度越高，物體內(nèi)熱運(yùn)動(dòng)速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例越大，故C正確；分子間距離增大時(shí)，斥力和引力都減小，分子間距離減小時(shí)，斥力和引力都增大，但斥力增大得快，選項(xiàng)D正確。答案：BCD[B組能力題組]9．(多選)下列四幅圖分別對(duì)應(yīng)四種說法，其中正確的是()A．分子并不是球形，但可以當(dāng)作球形處理，這是一種估算方法B．微粒的運(yùn)動(dòng)就是物質(zhì)分子的無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，即布朗運(yùn)動(dòng)C．當(dāng)兩個(gè)相鄰的分子間距離為r0時(shí)，它們間相互作用的引力和斥力大小相等D．實(shí)驗(yàn)中要盡可能保證每顆玻璃球與電子秤碰撞時(shí)的速率相等解析：A圖是用油膜法估測(cè)分子的大小，分子并不是球形，但可以當(dāng)作球形處理，這是一種估算方法，選項(xiàng)A正確；B圖中顯示的是布朗運(yùn)動(dòng)，是懸浮微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，不是物質(zhì)分子的無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C圖中，當(dāng)兩個(gè)相鄰的分子間距離為r0時(shí)，分子力為零，此時(shí)它們間相互作用的引力和斥力大小相等，故選項(xiàng)C正確；D圖中，分子的速率不是完全相等的，所以也不要求每顆玻璃球與電子秤碰撞時(shí)的速率相等，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案：AC10．(多選)下列關(guān)于分子運(yùn)動(dòng)和熱現(xiàn)象的說法正確的是()A．氣體如果失去了容器的約束就會(huì)散開，這是因?yàn)闅怏w分子之間存在勢(shì)能的緣故B．一定量100℃的水變成100℃的水蒸氣，其分子之間的勢(shì)能增加C．如果氣體分子總數(shù)不變，當(dāng)氣體分子的平均動(dòng)能增大時(shí)，氣體壓強(qiáng)必然增大D．一定量氣體的內(nèi)能等于其所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和分子之間勢(shì)能的總和解析：氣體如果失去了容器的約束就會(huì)散開，是因?yàn)榉肿娱g距較大，相互的作用力很微弱，而且分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，所以氣體分子可以自由擴(kuò)散，故A錯(cuò)誤。一定量100℃的水變成100℃的水蒸氣，分子動(dòng)能之和不變，由于吸熱，內(nèi)能增大，則其分子之間的勢(shì)能增大，故B正確。如果氣體分子總數(shù)不變，當(dāng)氣體分子的平均動(dòng)能增大時(shí)，若同時(shí)體積增大，根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程可知，其壓強(qiáng)不一定增大，故C錯(cuò)誤。一定量氣體的內(nèi)能等于其所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和分子之間勢(shì)能的總和，故D正確。答案：BD11．分子力F、分子勢(shì)能Ep與分子間距離r的關(guān)系圖線如甲、乙兩條曲線所示(取無窮遠(yuǎn)處分子勢(shì)能Ep＝0)。下列說法正確的是()A．甲圖線為分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系圖線B．隨著分子間距離的增大，分子力先減小后一直增大C．若分子間的距離r增大，則分子間的作用力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大D．在r<r0階段，分子力減小時(shí)，分子勢(shì)能也一定減小解析：甲圖線為分子力與分子間距離的關(guān)系圖線，乙圖線為分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系圖線，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；隨著分子間距離的增大，分子力先減小后增大，再減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；只有當(dāng)r>r0時(shí)，分子間的距離r增大，則分子間的作用力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在r<r0階段，分子力表現(xiàn)為斥力，分子力減小時(shí)，分子間距變大，則分子力做正功，分子勢(shì)能也一定減小，選項(xiàng)D正確。答案：D12．(2021·河南鄭州模擬)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＝1.6L，氙氣密度ρ＝6.0kg/m3。已知氙氣摩爾質(zhì)量M＝0.131kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6×1023mol－1。試估算：(結(jié)果保留1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＝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，則有V0＝a3，即a＝eq\r(3,\f(V,N))≈3×10－9m。答案：(1)4×1022個(gè)(2)3×10－9m13．(2021·江蘇南京師大附中高三檢測(cè))在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，體積為V的水蒸氣可視為理想氣體，已知水蒸氣的密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為NA，水的摩爾質(zhì)量為M，水分子的直徑為d。(1)計(jì)算體積為V的水蒸氣含有的分子數(shù)；(2)估算體積為V的水蒸氣完全變成液態(tài)水時(shí)，液態(tài)水的體積(將液態(tài)水分子看成球形，忽略液態(tài)水分子間的間隙)。解析：(1)體積為V的水蒸氣的質(zhì)量為：m＝ρ