2024高考物理一輪復習核心素養(yǎng)測評三十六分子動理論內能含解析

PAGE8-分子動理論內能(45分鐘100分)一、選擇題(本題共9小題，每小題6分，共54分)1.(多選)依據(jù)分子動理論，下列說法正確的是 ()A.水和酒精混合后的體積小于原來體積之和，說明分子間存在引力B.在肯定條件下，可以利用分子擴散向半導體材料摻入其他元素C.一個氣體分子的體積等于氣體的摩爾體積與阿伏加德羅常數(shù)之比D.分子勢能隨著分子間距離的增大，可能先減小后增大E.墨水中小炭粒在不停地做無規(guī)則運動，反映液體分子在做無規(guī)則運動【解析】選B、D、E。水和酒精混合后的體積小于原來體積之和，說明分子間存在空隙，選項A錯誤；依據(jù)擴散現(xiàn)象的應用知，選項B正確；氣體分子間的距離比較大，一個氣體分子的體積遠小于氣體的摩爾體積與阿伏加德羅常數(shù)之比，選項C錯誤；假如一起先分子間的距離小于r0，隨著分子間距離的增大，分子的斥力做正功，分子勢能減小，當分子間距大于r0后，分子引力做負功，分子勢能增大，選項D正確；由布朗運動的原理知，選項E正確?！炯庸逃柧殹快F霾天氣是對大氣中各種懸浮顆粒物含量超標的籠統(tǒng)表述，是特定氣候條件與人類活動相互作用的結果。霧霾中，各種懸浮顆粒物形態(tài)不規(guī)則，但可視為密度相同、直徑不同的球體，并用PM10、PM2.5分別表示球體直徑小于或等于10μm、2.5μm的顆粒物(PM是顆粒物的英文縮寫)。某科研機構對北京地區(qū)的檢測結果表明，在靜穩(wěn)的霧霾天氣中，近地面高度百米的范圍內，PM10的濃度隨高度的增加略有減小，大于PM10的大懸浮顆粒物的濃度隨高度的增加明顯減小，且兩種濃度分布基本不隨時間變更。據(jù)此材料，以下敘述正確的是 ()A.PM10表示直徑小于或等于1.0×10-6m的懸浮顆粒物B.PM10受到的空氣分子作用力的合力始終大于其所受到的重力C.PM10和大懸浮顆粒物都在做布朗運動D.PM2.5的濃度隨高度的增加漸漸增大【解析】選C。PM10表示直徑小于或等于1.0×10-5m的懸浮顆粒物，A項錯誤；PM10懸浮在空氣中，受到的空氣分子作用力的合力等于其所受到的重力，B項錯誤；由題意推斷，PM2.5小于PM10，其濃度應當隨著高度的增加略有減小，故D項錯誤；PM10和大顆粒物的懸浮是由于空氣分子的撞擊，故它們都在做布朗運動，C項正確。2.(2024·昆明模擬)如圖所示，把一塊鉛和一塊金的接觸面磨平、磨光后緊緊壓在一起，五年后發(fā)覺金中有鉛、鉛中有金。對此現(xiàn)象，下列說法正確的是()A.屬擴散現(xiàn)象，緣由是金分子和鉛分子的大小不同B.屬擴散現(xiàn)象，緣由是金分子和鉛分子的無規(guī)則運動C.屬擴散現(xiàn)象，緣由是金分子和鉛分子的相互吸引D.屬布朗運動，小金粒進入鉛塊中，小鉛粒進入金塊中E.屬布朗運動，由于外界壓力使小金粒、小鉛粒彼此進入對方中【解析】選B。擴散現(xiàn)象是指物質相互接觸，物質的分子彼此進入對方的現(xiàn)象，是分子無規(guī)則運動的體現(xiàn)，選項B正確。3.(多選)關于物體的內能，下列敘述正確的是 ()A.溫度高的物體比溫度低的物體內能大B.物體的內能不行能為零C.內能相同的物體，它們的分子平均動能肯定相同D.內能不相同的物體，它們的分子平均動能可能相同E.物體的內能與物體的溫度、體積、物態(tài)和分子數(shù)有關【解析】選B、D、E。溫度凹凸反映分子平均動能的大小，但由于物體不同，分子數(shù)目不同，所處狀態(tài)不同，無法反映內能大小，選項A錯誤；由于分子都在做無規(guī)則運動，因此，任何物體內能都不行能為零，選項B正確；內能相同的物體，它們的分子平均動能不肯定相同，選項C錯誤；內能不同的兩個物體，它們的溫度可能相同，即它們的分子平均動能可能相同，選項D正確；物體的內能與物體的溫度、體積、物態(tài)和分子數(shù)有關，故選項E正確。4.(多選)如圖所示是分子間引力或斥力大小隨分子間距離變更的圖象，由此可知 ()A.ab表示引力圖線B.cd表示引力圖線C.當分子間距離r等于兩圖線交點e的橫坐標時，分子力肯定為零D.當分子間距離r等于兩圖線交點e的橫坐標時，分子勢能肯定最小E.當分子間距離r等于兩圖線交點e的橫坐標時，分子勢能肯定為零【解析】選A、C、D。在F-r圖象中，隨r增大，斥力變更快，所以ab為引力圖線，A對，B錯；兩圖象相交點e為分子所受的引力和斥力大小相等，即分子受力平衡位置，分子力為0，分子勢能最小，但不肯定為0，故C、D對，E錯。5.(多選)關于分子動理論的規(guī)律，下列說法正確的是 ()A.擴散現(xiàn)象說明物體分子在做永不停息的無規(guī)則運動B.壓縮氣體時氣體會表現(xiàn)出抗拒壓縮的力是由于氣體分子間存在斥力的原因C.兩個分子距離減小時，分子間引力和斥力都在增大D.假如兩個系統(tǒng)分別與第三個系統(tǒng)達到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定處于熱平衡，用來表征它們所具有的“共同熱學性質”的物理量叫作內能E.兩個分子間的距離為r0時，分子勢能最小【解析】選A、C、E。擴散現(xiàn)象是分子無規(guī)則運動的宏觀表現(xiàn)，故A正確；壓縮氣體時氣體會表現(xiàn)出抗拒壓縮的力是由于氣體壓強的緣由，故B錯誤；兩個分子距離減小時，分子間引力和斥力都增大，故C正確；D項表明系統(tǒng)之間沒有熱量交換，而沒有熱量交換意味著兩者的溫度是一樣的，但內能不肯定一樣，故D錯誤；當分子間距r>r0時，分子勢能隨分子間距離的增大而增大，當分子間距r<r0時，分子勢能隨距離的削減而增大，當r=r0時，分子勢能最小，故E正確。6.(多選)對于分子動理論和物體內能的理解，下列說法正確的是 ()A.溫度高的物體內能不肯定大，但分子平均動能肯定大B.外界對物體做功，物體內能肯定增加C.溫度越高，布朗運動越顯著D.當分子間的距離增大時，分子間作用力就始終減小E.當分子間作用力表現(xiàn)為斥力時，隨分子間距離的減小分子勢能增大【解析】選A、C、E。溫度高的物體分子平均動能肯定大，但內能不肯定大，故A正確；外界對物體做功，若散熱，物體內能不肯定增加，故B錯誤；溫度越高，布朗運動越顯著，故C正確；當分子間的距離增大時，分子間作用力也可能先增大后減小，故D錯誤；當分子間作用力表現(xiàn)為斥力時，分子勢能隨分子間距離的減小而增大，故E正確?！炯庸逃柧殹?多選)(2024·寶雞模擬)關于物體的內能，下列說法正確的是()A.相同質量的兩種物質，上升相同的溫度，內能的增加量肯定相同B.物體的內能變更時溫度不肯定變更C.內能與物體的溫度有關，所以0℃的物體內能為零D.分子數(shù)和溫度相同的物體不肯定具有相同的內能E.內能小的物體也可能將熱量傳遞給內能大的物體【解析】選B、D、E。相同質量的同種物質，上升相同的溫度，汲取的熱量相同，相同質量的不同種物質，上升相同的溫度，汲取的熱量不同，故A錯誤；物體內能變更時溫度不肯定變更，比如零攝氏度的冰熔化為零攝氏度的水，內能增加，故B正確；分子在永不停息地做無規(guī)則運動，可知任何物體在任何狀態(tài)下都有內能，故C錯誤；物體的內能與分子數(shù)、物體的溫度和體積三個因素有關，分子數(shù)和溫度相同的物體只能說明具有相同的分子動能，但分子勢能不肯定相同，所以不肯定有相同的內能，故D正確；發(fā)生熱傳遞的條件是存在溫度差，與內能的大小無關，所以內能小的物體也可能將熱量傳遞給內能大的物體，故E正確。7.(多選)(2024·武漢模擬)關于溫度和內能的理解，下列說法正確的是()A.溫度是分子平均動能的標記，物體溫度高，則物體的分子平均動能大B.系統(tǒng)的內能是由系統(tǒng)的狀態(tài)確定的C.做功可以變更系統(tǒng)的內能，但是單純地對系統(tǒng)傳熱不能變更系統(tǒng)的內能D.不計分子之間的分子勢能，質量和溫度相同的氫氣和氧氣具有相同的內能E.1g100℃水的內能小于1g100℃水蒸氣的內能【解析】選A、B、E。溫度是分子平均動能的標記，選項A正確；系統(tǒng)的內能是一個只依靠于系統(tǒng)自身狀態(tài)的物理量，所以是由系統(tǒng)的狀態(tài)確定的，選項B正確；做功和熱傳遞都可以變更系統(tǒng)的內能，選項C錯誤；質量和溫度相同的氫氣和氧氣的平均動能相同，但它們的物質的量不同，內能不同，選項D錯誤；在1g100℃的水變成100℃水蒸氣的過程中，分子間距離變大，要克服分子間的引力做功，分子勢能增大，所以1g100℃水的內能小于1g100℃水蒸氣的內能，選項E正確。8.(多選)已知阿伏加德羅常數(shù)為NA(mol-1)，某物質的摩爾質量為M(kg/mol)，該物質的密度為ρ(kg/m3)，則下列敘述中正確的是 ()A.1kg該物質所含的分子個數(shù)是ρNAB.1kg該物質所含的分子個數(shù)是1MNC.該物質1個分子的質量是ρD.該物質1個分子占有的空間是ME.該物質的摩爾體積是M【解析】選B、D、E。1kg該物質的物質的量為1M，所含分子數(shù)目為：n=NA·1M=NAM，故A錯誤，B正確；每個分子的質量為：m0=1n=MNA，故C錯誤；每個分子所占體積為：V0=m0ρ=MρN9.(多選)(2024·貴陽模擬)同學們肯定都吃過味道鮮美的烤鴨，烤鴨的烤制過程沒有添加任何調料，只是在烤制之前，把烤鴨放在腌制湯中腌制肯定的時間，鹽就會進入肉里。下列說法正確的是 ()A.假如讓腌制湯溫度上升，鹽進入鴨肉的速度就會加快B.烤鴨的腌制過程說明分子之間有引力，把鹽分子吸進鴨肉里C.在腌制湯中，有的鹽分子進入鴨肉，有的鹽分子從鴨肉里面出來D.把鴨肉放入腌制湯后立即冷凍，將不會有鹽分子進入鴨肉E.烤鴨的腌制過程是擴散現(xiàn)象【解析】選A、C、E。鹽分子進入鴨肉是因為鹽分子的擴散，溫度越高擴散得越快，選項A、E正確；鹽進入鴨肉是因為鹽分子的無規(guī)則運動，并不是因為分子引力，選項B錯誤；鹽分子永不停息地做無規(guī)則運動，有的進入鴨肉，有的離開鴨肉，選項C正確；冷凍后，仍舊會有鹽分子進入鴨肉，只不過速度慢一些，選項D錯誤。二、試驗題(16分)10.在“用油膜法估測分子的大小”試驗中，現(xiàn)有按體積比為n∶m配制好的油酸酒精溶液置于容器中，還有一個盛有約2cm深水的淺盤，一支滴管，一個量筒。請補充下述估測分子大小的試驗步驟：(1)_________________________。

(需測量的物理量自己用字母表示)(2)用滴管將一滴油酸酒精溶液滴入淺盤，等油酸薄膜穩(wěn)定后，將薄膜輪廓描繪在坐標紙上，如圖所示。(已知坐標紙上每個小方格面積為S，求油膜面積時，半個以上方格面積記為S，不足半個舍去)則油膜面積為_________。

(3)估算油酸分子直徑的表達式為d=_______________。

【解析】(1)用滴管向量筒內加注N滴油酸酒精溶液，讀其體積V。(2)利用補償法，可查得面積為115S。(3)1滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積為V′=VN×n油膜面積S′=115S，由d=V'得d=nV答案：(1)用滴管向量筒內加注N滴油酸酒精溶液，讀其體積V(2)115S(3)nV115【加固訓練】(2024·石家莊模擬)在“用油膜法估測分子大小”的試驗中，已知油酸的摩爾質量M=0.3kg·mol-1，密度ρ=0.9×103kg·m-3，則油酸的分子直徑約為________________m。將2cm3的油酸溶于酒精，制成400cm3的油酸酒精溶液，已知2cm3溶液有100滴，則1滴油酸酒精溶液滴到水面上，隨著酒精溶于水，油酸在水面上形成的最大面積約為______m2。(取NA=6×1023mol-1，結果保留一位有效數(shù)字)

【解析】油酸的摩爾體積Vmol=Mρ一個油酸分子的體積V=Vmol已知V=43π(D2)油酸的分子直徑D=36代入數(shù)值解得D≈1×10-9m，1滴油酸酒精溶液中含有的油酸體積V1=2400×2100cm3=1×10-10m最大面積S=V1D，解得S=0.1m答案：1×10-90.111.(14分)已知地球大氣層的厚度h遠小于地球半徑R，空氣平均摩爾質量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，地面大氣壓強為p0，重力加速度大小為g，由此可估算：(1)地球大氣層空氣分子總數(shù)為多少？(2)空氣分子之間的平均距離為多少？【解析】可認為地球大氣對地球表面的壓力是由其重力引起的，即mg=p0S=p0×4πR2，故大氣層的空氣總質量m=4πp0R2g，空氣分子總數(shù)N=mMNA=4πp0N答案：(1)4πp12.(16分)空調在制冷過程中，室內空氣中的水蒸氣接觸蒸發(fā)器(銅管)液化成水，經排水管排走，空氣中水分越來越少，人會感覺干燥。某空調工作一段時