届高考物理第一轮复习课时跟踪检测题21.docx

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届高考物理第一轮复习课时跟踪检测题21

课时跟踪检测（三十七）分子动理论内能

对点训练：

微观量的估算

1．（多选）（2016·大连模拟）某气体的摩尔质量为Mmol，摩尔体积为Vmol，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m和V0，则阿伏加德罗常数NA不可表示为（　　）

A．NA＝

　　　　　　B．NA＝

C．NA＝

D．NA＝

解析：

选CD　阿伏加德罗常数NA＝

＝

＝

，其中V应为每个气体分子所占有的体积，而V0是气体分子的体积，故C错误。

D中ρV0不是气体分子的质量，因而也是错误的。

2．（2015·郑州模拟）很多轿车为了改善夜间行驶时的照明问题，在车灯的设计上选择了氙气灯，因为氙气灯灯光的亮度是普通灯灯光亮度的3倍，但是耗电量仅是普通灯的一半，氙气灯使用寿命则是普通灯的5倍，很多车主会选择含有氙气灯的汽车，若氙气充入灯头后的容积V＝1.6L，氙气密度ρ＝6.0kg/m3。

已知氙气摩尔质量M＝0.131kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6×1023mol－1。

试估算：

（结果保留一位有效数字）

（1）灯头中氙气分子的总个数N；

（2）灯头中氙气分子间的平均距离。

解析：

（1）设氙气的物质的量为n，则n＝

，

氙气分子的总数N＝

NA≈4×1022个。

（2）每个分子所占的空间为V0＝

设分子间平均距离为a，

则有V0＝a3，

即a＝

≈3×10－9m。

答案：

（1）4×1022（个）　

（2）3×10－9m

对点训练：

布朗运动与扩散现象

3．（多选）（2015·山东高考）墨滴入水，扩而散之，徐徐混匀。

关于该现象的分析正确的是（　　）

A．混合均匀主要是由于碳粒受重力作用

B．混合均匀的过程中，水分子和碳粒都做无规则运动

C．使用碳粒更小的墨汁，混合均匀的过程进行得更迅速

D．墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应引起的

解析：

选BC　墨滴入水，最后混合均匀，这是扩散现象，碳粒做布朗运动，水分子做无规则的热运动；碳粒越小，布朗运动越明显，混合均匀的过程进行得越迅速，选项B、C正确。

4．（多选）（2015·保定期末）我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作。

PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5μm的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害。

矿物燃料燃烧的排放物是形成PM2.5的主要原因。

下列关于PM2.5的说法中正确的是（　　）

A．PM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当

B．PM2.5在空气中的运动属于分子热运动

C．PM2.5的运动轨迹只是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡决定的

D．倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用，能有效减小PM2.5在空气中的浓度

E．PM2.5必然有内能

解析：

选DE　PM2.5的尺寸比空气中氧分子的尺寸大得多，A错误；PM2.5在空气中的运动不属于分子热运动，B错误；PM2.5的运动轨迹是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡和气流的运动决定的，C错误；倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用，能有效减小PM2.5在空气中的浓度，PM2.5必然有内能，D、E正确。

对点训练：

分子力、分子势能与分子间距离的关系

5．（2016·石家庄质检）如图1所示，用细线将一块玻璃板水平地悬挂在弹簧测力计下端，并使玻璃板贴在水面上，然后缓慢提起弹簧测力计，在玻璃板脱离水面的一瞬间，弹簧测力计读数会突然增大，主要原因是（　　）

图1

A．水分子做无规则热运动

B．玻璃板受到大气压力作用

C．水与玻璃间存在万有引力作用

D．水与玻璃间存在分子引力作用

解析：

选D　在玻璃板脱离水面的一瞬间，弹簧测力计读数会突然增大的主要原因是：

水与玻璃间存在分子引力作用，选项D正确。

6．（2015·广州二模）气体温度升高，则该气体（　　）

A．每个分子的体积都增大

B．每个分子的动能都增大

C．速率大的分子数量增多

D．分子间引力和斥力都增大

解析：

选C　温度是分子平均动能的标志，气体温度升高，平均动能增大，但不是每个分子的动能都增大；速率大的分子数量增多；温度升高，气体的体积不一定大，更不会影响单个分子的体积，分子间的作用力大小不能判断。

故选C。

7．（多选）关于分子间作用力，下列说法中正确的是（r0为分子间的平衡位置）（　　）

A．当分子间距离为r0时，它们之间既没有引力，也没有斥力

B．分子间的平衡距离r0可以近似看成分子直径的大小，其数量级为10－10m

C．两个分子间的距离由较大逐渐减小到r＝r0的过程中，分子力先增大后减小，分子力表现为引力

D．两个分子间的距离由极小逐渐增大到r＝r0的过程中，引力和斥力都同时减小，分子力表现为斥力

解析：

选BCD　分子之间的引力和斥力是同时存在的，r＝r0时合力等于零，但引力和斥力仍存在，A错；r0可看成是分子直径的大小，数量级为10－10m，B对；r＞r0时分子力表现为引力，在无穷远处分子力趋于零，分子间距由较大逐渐减小到r＝r0的过程中，分子力先增大后减小，C对；r＜r0时分子力表现为斥力，分子间距由极小增大到r＝r0的过程中，分子间的引力和斥力都同时减小，D对。

8．（2015·焦作二模）甲和乙两个分子，设甲固定不动，乙从无穷远处（此时分子间的分子力可忽略，取无穷远时它们的分子势能为0）逐渐向甲靠近直到不能再靠近的过程中（　　）

A．分子间的引力和斥力都在减小

B．分子间作用力的合力一直增大

C．分子间的力先做负功后做正功

D．分子势能先减小后增大

解析：

选D　分子间的引力和斥力都随分子之间距离的减小而增大，故A错误；开始时由于两分子之间的距离大于r0，分子力表现为引力，并且随距离的减小，先增大后减小；当分子间距小于r0，分子力为斥力，随分子距离的减小而增大，故B错误；开始时由于两分子之间的距离大于r0，因此分子力为引力，当相互靠近时分子力做正功，分子势能减少；当分子间距小于r0，分子力为斥力，相互靠近时，分子力做负功，分子势能增加，故C错误，D正确。

9．（2013·全国卷Ⅰ）两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近。

在此过程中，下列说法正确的是（　　）

A．分子力先增大，后一直减小

B．分子力先做正功，后做负功

C．分子动能先增大，后减小

D．分子势能先增大，后减小

E．分子势能和动能之和不变

解析：

选BCE　分子力应先增大，后减小，再增大，所以A选项错误；分子力先为引力，做正功，再为斥力，做负功，B选项正确；根据动能定理可知分子动能先增大后减小，分子势能先减小后增大，分子动能和分子势能之和保持不变，所以C、E选项正确，D错误。

10．分子势能与分子力随分子间距离r变化的情况如图2甲所示。

现将甲分子固定在坐标原点O，乙分子只受两分子间的作用力沿x轴正方向运动，两分子间的分子势能Ep与两分子间距离x的变化关系如图乙所示。

设在移动过程中两分子所具有的总能量为0，则（　　）

图2

A．乙分子在P点时加速度最大

B．乙分子在Q点时分子势能最小

C．乙分子在Q点时处于平衡状态

D．乙分子在P点时分子动能最大

解析：

选D　根据题意，乙分子的分子动能和两分子间的分子势能之和为零，所以当分子势能最小时，乙分子的分子动能最大；当分子势能为零时，乙分子的分子动能也为零。

再观察题图乙可知，乙分子在P点时分子势能最小，乙分子的分子动能最大，此处分子力为零，加速度为零，选项A错误，D正确。

乙分子在Q点时分子势能为零，乙分子的分子动能也为零，分子动能最小，分子势能最大，此处，分子力不为零，加速度不为零，选项B、C错误。

对点训练：

物体的内能

11．（2015·潍坊一模）下列说法正确的是（　　）

A．0°C的冰与0°C的水分子的平均动能相同

B．温度高的物体内能一定大

C．分子间作用力总是随分子间距离的增大而减小

D．随着制冷技术的不断提高，绝对零度一定能在实验室中达到

解析：

选A　温度是分子平均动能的标志，A正确；物体的内能与温度、体积、物质的量相联系，B错误；当r＜r0时，分子间作用力随分子间距离的增大而减小，当r＞r0时，分子间作用力随分子间距离的增大先增大后减小，C错误；绝对零度不可能达到，D错误。

12．（2015·广州二模）子弹射入静止于光滑水平地面上的木块，则（　　）

A．做功使木块的内能增大

B．热传递使木块的动能增大

C子弹损失的机械能等于木块增加的内能

D．子弹损失的机械能等于木块增加的动能

解析：

选A　子弹与木块之间的摩擦力做功，使子弹和木块的内能都增大，A项正确、B项错；子弹损失的能量转化为木块的动能以及系统的内能，故C、D项错。

13．下列关于温度及内能的说法中正确的是（　　）

A．温度是分子平均动能的标志，所以两个动能不同的分子相比，动能大的温度高

B．两个不同的物体，只要温度和体积相同，内能就相同

C．质量和温度相同的冰和水，内能是相同的

D．一定质量的某种物质，即使温度不变，内能也可能发生变化

解析：

选D　温度是大量分子热运动的客观体现，单个分子不能比较温度大小，A错误；物质的内能由温度、体积、物质的量共同决定，故B、C均错误；一定质量的某种物质，温度不变而体积发生变化时，内能也可能发生变化，D正确。

14．（多选）气态的N2可视为理想的气体，对于一定质量的N2在不同物态下的内能，下列说法中正确的是（　　）

A．固态的N2熔化为同温度的液态N2时内能增大

B．固态的N2熔化为同温度的液态N2时，由于分子力做负功将分子动能转化为分子势能，即其内能保持不变

C．液态N2汽化为同温度的气体时内能增大

D．气态的N2温度升高时内能因所有分子动能增大而增大

解析：

选AC　固态的N2熔化为同温度的液态N2时因需要吸收热量其内能增大，A正确，B错误；液态N2汽化为同温度的气体时，因为分子的平均动能只与物体的温度有关，所以N2的分子平均动能不变，而分子势能增大，即内能增大，C正确；气态的N2温度升高时，分子的平均动能增大，但并不是所有分子的动能都增大，D错误。

考点综合训练

15．以下说法正确的是（　　）

A．无论什么物质，只要它们的摩尔数相同就含有相同的分子数

B．分子引力不等于分子斥力时，违背了牛顿第三定律

C．1g氢气和1g氧气含有的分子数相同，都是6.02×1023个

D．阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动就是布朗运动

解析：

选A　一摩尔任何物质都含有阿伏加德罗常数个分子，A正确；分子引力与分子斥力不是一对作用力和反作用力，它们的大小不一定相等，B错误；氢气分子和氧气分子的质量不同，所以1g氢气和1g氧气含有的分子数不同，C错误；布朗运动只有在显微镜下才能看到，人的肉眼是看不到的，从阳光中看到的尘埃的运动是物体的机械运动，D错误。

16．已知气泡内气体的密度为1.29kg/m3，平均摩尔质量为0.029kg/mol。

阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023mol－1，取气体分子的平均直径为2×10－10m。

若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值。

（结果保留1位有效数字）

解析：

设气体体积为V0，变为液体后体积为V1，气体分子数n＝

NA，V1＝n

（或V1＝nd3）

则

＝

πd3NA（或

＝

d3NA）

解得

≈1×10－4（9×10－5～2×10－4都对）。

答案：

1×10－4（9×10－5～2×10－4皆可）