全国版2021高考物理一轮复习专题十四热学考点1分子动理论内能精练含解析

全国版2021高考物理一轮复习专题十四热学考点1分子动理论内能精练含解析

分子动理论 内能 ‎　‎ ‎1.[2020四川成都摸底,多选]下列说法正确的是(　　)‎ A.—定质量的气体放出热量,其分子的平均动能可能增大 B.在不考虑分子势能的情况下,质量和温度相同的氢气和氧气内能相同 C.液体中悬浮颗粒内的分子所做的无规则运动就是布朗运动 D.天然石英表现为各向异性,是由于组成该物质的微粒在空间的排列是规则的 E.某些小昆虫在水面上行走自如,是因为液体的表面张力的存在,该力是分子力的宏观表现 ‎2.[2020广东六校联考,多选]下列说法正确的是(　　)‎ A.晶体在熔化过程中分子的平均动能不变 ‎ B.温度越高,布朗运动越剧烈,所以布朗运动也叫做热运动 ‎ C.在轮胎爆裂的短暂过程中,胎内气体膨胀,温度下降 ‎ D.只知道水蒸气的摩尔体积和水分子的体积,能计算出阿伏加德罗常数 ‎ E.在油膜法估测分子大小的实验中,若油酸未完全散开,则会使测量结果偏大 ‎3.[2020福建五校第二次联考,多选]下列说法正确的是(　　)‎ A.由于太空舱中完全失重,故舱内气体对舱壁无压强 B.不可能从单一热源吸收热量完全对外做功而不产生其他影响 C.0 ℃的冰吸收热量融化为0 ℃的水,分子平均动能增加 D.扩散现象说明,分子在永不停息地做无规则运动 E.当分子间距增大时,分子间的引力和斥力都减小 ‎4.[2020河北唐山摸底,多选]下列说法正确的是(　　)‎ A.布朗运动不是液体分子的运动,但它说明液体分子不停地做无规则热运动 B.0 ℃时水已经结为冰,部分水分子已经停止了热运动 C.随着分子间距离的增大,分子势能可能先减小后增大 D.热量不可能从低温物体传到高温物体 E.一定质量的理想气体,如果压强不变,体积增大,那么它一定从外界吸热 ‎5.[2019云南玉溪一中第二次调研,多选]下列说法正确的是(　　)‎ A.物体运动的速度增大后物体内能会增大 - 4 -‎ B.温度升高时,物体内分子热运动的平均动能一定增大 C.当分子间的距离减小时,分子间的斥力和引力均增大,但斥力比引力增大得快 D.当分子间的距离减小时,分子势能一定增大 E.已知某物质的摩尔质量和每一个分子的质量,可以计算出阿伏加德罗常数 ‎6.[2019山东乐陵模拟,多选]下列说法正确的是(　　)‎ A.温度相同的氢气和氮气,氢气分子比氮气分子的平均速率大 B.由阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和气体的密度,可以估算出理想气体分子间的平均距离 C.当理想气体的体积增加时,气体的内能一定增大 D.将碳素墨水滴入清水中,观察到的布朗运动是碳分子的无规则运动 E.容器内一定质量的理想气体体积不变,温度升高,则单位时间内撞击容器壁的分子数增加 ‎7.[多选]“用油膜法估测分子的大小”实验的科学依据是(　　)‎ A.将油酸形成的膜看成单分子油膜 B.不考虑各油酸分子间的间隙 C.考虑了各油酸分子间的间隙 D.将油酸分子看成球形 ‎8.[2019辽宁锦州质量检测]如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示.F>0为斥力,F<0为引力.a、b、c、d为x轴上四个特定的位置.现把乙分子从a处由静止释放,乙分子仅在分子力的作用下运动,则(　　)‎ A.乙分子从a到b做加速运动,由b到c做减速运动 B.乙分子从a到c做加速运动,到达c处时速度最大 C.乙分子由a到b的过程中,两分子间的分子势能一直增大 D.乙分子由b到d的过程中,两分子间的分子势能一直增大 ‎9.[2020湖北武汉质量检测,4分]已知铜的密度为8.9×103 kg/m3,摩尔质量为6.4×10-2 kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023 mol-1,1 m3铜的分子数约为　　　　(结果保留2位有效数字);铜分子的直径约为　　　　m(结果保留1位有效数字). ‎ ‎10.[2020贵州贵阳摸底,5分]两同学分别在高倍显微镜下每隔30 s追踪记录一次水中小炭粒的运动位置,得到两个连线图,如图甲和乙所示,两方格纸的小格均为相同的正方形.比较两图可知:若水温相同,　　　　　(填“甲”或“乙”)中炭粒的颗粒较大;若炭粒大小相同,　　　　　(填“甲”或“乙”)中水分子的热运动较剧烈;水中小炭粒的运动　　　　　(填“是”或“不是”)水分子的运动. ‎ - 4 -‎ 考点1　分子动理论　内能 ‎1.ADE　根据热力学第一定律,可知气体放出热量时,若外界对气体做功,气体的温度可能升高,分子平均动能可能增大,A项正确;忽略分子势能,气体的内能与温度、分子数有关,相同质量的氢气分子数更大,故氢气的内能更大,B项错误;布朗运动是悬浮的固体微粒的无规则运动而不是组成微粒的分子的运动,C项错误;天然石英晶体在某些物理性质上表现为各向异性,原因是组成晶体的微粒具有空间点阵结构,有规则排列,D项正确;液体的表面张力是液体表面层分子间的相互吸引力,是分子力的宏观表现,E项正确.‎ ‎2.ACE　晶体在熔化时温度不变,而温度是分子平均动能的标志,故A项正确;布朗运动是指固体小微粒的运动,而热运动是指分子的无规则运动,故B项错误;在轮胎爆裂的瞬间,胎内气体急剧膨胀,对外做功,来不及进行热交换,可认为是绝热过程,由热力学第一定律ΔU=Q+W知内能减少,温度降低,C项正确;水蒸气是气态水,水分子间距很大,故水蒸气的摩尔体积与单个水分子的体积之比并非等于阿伏加德罗常数,D项错误;在用油膜法测分子大小时,应为单分子油膜,若油酸分子未完全散开,则测量得到的油膜面积会偏小,分子直径d=VS就偏大,E项正确.‎ ‎3.BDE　气体的压强主要是大量分子对器壁的碰撞产生的,虽然太空舱中完全失重,但舱内气体对舱壁仍然有压强,选项A错误;根据热力学第二定律可知,不可能从单一热源吸收热量完全对外做功而不产生其他影响,选项B正确;0 ℃的冰吸收热量融化为0 ℃的水,温度不变,分子平均动能不变,分子势能增加,选项C错误;扩散现象说明,分子在永不停息地做无规则运动,选项D正确;根据分子力与分子间距离的关系可知,当分子之间距离增大时,分子间的引力和斥力都减小,选项E正确.‎ ‎4.‎ - 4 -‎ ACE　布朗运动是悬浮在液体中的固体微小颗粒在液体分子无规则运动的碰撞下产生的无规则运动,选项A正确;固体分子也在永不停息地做无规则运动,选项B错误;由分子势能随分子间距变化的图象可知,从分子间距很小开始,在分子间距逐渐增大的过程中,分子势能先减小再增大,当分子间作用力为零时,分子势能最小,选项C正确;热量不可能从低温物体传到高温物体而不引起其他变化,这里一定要强调“不引起其他变化”,譬如,在消耗电能的前提下,冰箱等制冷设备可以将热量从低温的内部空间传递到高温的外部空间,选项D错误;根据理想气体状态方程可知,对一定质量的理想气体,等压膨胀温度一定升高,体积增大,气体对外做功,温度升高,内能一定增大,再根据热力学第一定律ΔU=Q+W可知,W<0,ΔU>0,故Q>0,即一定从外界吸热,选项E正确.‎ ‎5.BCE　物体的内能与物体的动能无关,与分子热运动的平均动能有关,选项A错误;温度是分子平均动能的标志,则温度升高时,物体内分子热运动的平均动能一定增大,选项B正确;当分子间的距离减小时,分子间的斥力和引力均增大,但斥力比引力增大得快,选项C正确;分子间距离减小时,分子力可能做正功也可能做负功,如果分子力做正功,分子势能减小,如果分子力做负功,则分子势能增大,选项D错误;用物质的摩尔质量除以每一个分子的质量,可以得出阿伏加德罗常数,选项E正确.‎ ‎6.ABE　温度相同的氢气和氮气,分子平均动能相同,但氢气分子质量比氮气分子质量小,则氢气分子比氮气分子的平均速率大,故A项正确.由气体的摩尔质量和气体的密度可求出气体的摩尔体积;气体摩尔体积与阿伏加德罗常数之比等于每个气体分子平均占据的空间大小,由气体分子平均占据的空间大小可以估算出理想气体分子间的平均距离,故B项正确.理想气体的体积增加时,温度不一定升高,所以气体内能不一定增大,故C项错误.将碳素墨水滴入清水中,观察到的布朗运动是固体颗粒的运动,并不是碳分子的无规则运动,故D项错误.容器内一定质量的理想气体体积不变,分子密集程度不变,温度升高,分子平均动能增大,则单位时间内撞击容器壁的分子数增加,故E项正确.‎ ‎7.ABD　“用油膜法估测分子的大小”实验的原理是将一滴油酸(体积为V)滴入水中,使之形成一层单分子油膜,成为一个个单层排列的球形体,显然,球形体的直径即为单分子油膜的厚度d,假设单分子油膜的面积为S,必然有d=VS,所以,“用油膜法估测分子的大小”实验的科学依据是A、B、D.‎ ‎8.B　乙分子由a到b一直受到引力的作用,做加速运动,从b到c作用力逐渐变小但仍为引力,乙分子继续做加速运动,故A错误;乙分子在从a到c的过程中一直受到引力的作用而做加速运动,而从c到d的过程中受到斥力的作用而做减速运动,则到达c处时速度最大,故B正确;从a到b作用力做正功,分子势能一直减小,故C错误;从b到c作用力做正功,分子势能减小,从c到d作用力做负功,分子势能增大,故D错误.‎ ‎9.8.4×1028(2分)　3×10-10(2分)‎ 解析:V等于1 m3铜的物质的量为ρVM,分子数N = ρVMNA=‎8.9×‎10‎‎3‎×1‎‎6.4×‎‎10‎‎-2‎×6.02×1023 = 8.4×1028.1个铜分子的体积VN=‎4‎‎3‎π‎(d‎2‎)‎‎3‎,故铜分子的直径d = ‎3‎‎6VπN = 3×10-10 m.‎ ‎10.甲(2分)　乙(2分)　不是(1分)‎ 解析:炭粒做布朗运动时,炭粒越小,温度越高,布朗运动越剧烈,比较两图可知,图乙中炭粒颗粒的布朗运动更剧烈,故水温相同时,图甲中炭粒的颗粒较大;炭粒颗粒大小相同时,乙中水分子的热运动较剧烈.水中小炭粒虽不是分子的运动,但可以反映液体分子的无规则运动.‎ - 4 -‎