专题15-1 分子动理论 内能（高效演练）-2018领军高考物理真题透析（选修3-3）

专题15-1 分子动理论 内能（高效演练）-2018领军高考物理真题透析（选修3-3）

‎（五）高效演练 ‎1．(多选)以下关于分子动理论的说法中正确的是(　　)‎ A．物质是由大量分子组成的 B．－‎2 ℃‎时水已经结为冰，部分水分子已经停止了热运动 C．随分子间距离的增大，分子势能可能先减小后增大 D．分子间的引力与斥力都随分子间距离的增大而减小 ‎【答案】ACD.‎ ‎【解析】物质是由大量分子组成的，A正确；分子是永不停息地做无规则运动的，B错误；在分子间距离增大时，如果先是分子力做正功，后是分子力做负功，则分子势能是先减小后增大的，C正确；分子间的引力与斥力都随分子间距离的增大而减小，但斥力变化得快，D正确．‎ ‎2．下列叙述正确的是(　　)‎ A．只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常数 B．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积 C．悬浮在液体中的固体颗粒越大，布朗运动就越明显 D．当分子间的距离增大时，分子间的引力变大而斥力减小 ‎【答案】A. ‎ ‎3．(多选)‎1 g ‎100 ℃‎的水和‎1 g ‎100 ℃‎的水蒸气相比较，下列说法正确的是(　　)‎ A．分子的平均动能和分子的总动能都相同 B．分子的平均动能相同，分子的总动能不同 C．内能相同 D．‎1 g ‎100 ℃‎的水的内能小于‎1 g ‎100 ℃‎的水蒸气的内能 ‎【答案】AD. ‎ ‎【解析】温度相同则它们的分子平均动能相同；又因为1 g水和1 g水蒸气的分子数相同，因而它们的分子总动能相同，A正确、B错误；当100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气时，分子间距离变大，分子力做负功、分子势能增加，该过程吸收热量，所以1 g 100 ℃的水的内能小于1 g 100 ℃的水蒸气的内能，C错误、D正确．‎ ‎4．(多选)下列关于布朗运动的说法，正确的是(　　)‎ A．布朗运动是液体分子的无规则运动 B．液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧烈 C．布朗运动是由于液体各个部分的温度不同而引起的 D．布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的 ‎【答案】BD. ‎ ‎【解析】布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动，A错误．温度越高、颗粒越小，布朗运动越剧烈，B正确．布朗运动是由液体分子撞击的不平衡引起的，间接反映了液体分子的无规则运动，C错误、D正确．‎ ‎5．(多选)下列说法正确的是(　　)‎ A．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性 B．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大 C．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大 D．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素 E．当温度升高时，物体内每一个分子热运动的速率一定都增大 ‎【答案】ACD. ‎ ‎6．如图所示是分子间作用力和分子间距离的关系图线，关于图线下面说法正确的是(　　)‎ A．曲线a是分子间引力和分子间距离的关系曲线 B．曲线b是分子间作用力的合力和分子间距离的关系曲线 C．曲线c是分子间斥力和分子间距离的关系曲线 D．当分子间距离r＞r0时，曲线b对应的力先减小，后增大 ‎【答案】B. ‎ ‎【解析】在F－r图象中，随着距离的增大，斥力比引力变化得快，所以a为斥力曲线，c为引力曲线，b为合力曲线，故A、C错误，B正确；当分子间距离r＞r0时，曲线b对应的力先增大，后减小，故D错误．‎ ‎7．(多选)当两分子间距为r0时，它们之间的引力和斥力大小相等．关于分子之间的相互作用，下列说法正确的是(　　)‎ A．当两个分子间的距离等于r0时，分子势能最小 B．当两个分子间的距离小于r0时，分子间只存在斥力 C．在两个分子间的距离由很远逐渐减小到r＝r0的过程中，分子间作用力的合力先增大后减小 D．在两个分子间的距离由很远逐渐减小到r＝r0的过程中，分子间作用力的合力一直增大 E．在两个分子间的距离由r＝r0逐渐减小的过程中，分子间作用力的合力一直增大 ‎【答案】ACE. ‎ ‎8．在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中：‎ ‎(1)关于油膜面积的测量方法，下列说法中正确的是(　　)‎ A．油酸酒精溶液滴入水中后，要立刻用刻度尺去量油膜的面积 B．油酸酒精溶液滴入水中后，要让油膜尽可能地散开，再用刻度尺去量油膜的面积 C．油酸酒精溶液滴入水中后，要立即将油膜的轮廓画在玻璃板上，再利用坐标纸去计算油膜的面积 D．油酸酒精溶液滴入水中后，要让油膜尽可能散开，等到状态稳定后，再把油膜的轮廓画在玻璃板上，用坐标纸去计算油膜的面积 ‎(2)实验中，将‎1 cm3的油酸溶于酒精，制成‎200 cm3的油酸酒精溶液，又测得‎1 cm3的油酸酒精溶液有50滴，现将1滴溶液滴到水面上，水面上形成‎0.2 m2‎的单分子薄层，由此可估算油酸分子的直径d＝________ m.‎ ‎【答案】 (1)D　(2)5×10－10‎ ‎【解析】(1)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，油酸酒精溶液滴在水面上，油膜会散开，待稳定后，再在玻璃板上画下油膜的轮廓，用坐标纸计算油膜面积，故选D.‎ ‎(2)一滴油酸酒精溶液里含纯油酸的体积V＝× cm3＝10－‎10 m3‎.油酸分子的直径d＝＝ m＝5×10－‎10 m. ‎ ‎9．(多选)如图所示，纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小，横坐标表示两个分子间的距离，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e为两曲线的交点，则下列说法中正确的是(　　)‎ A．ab为斥力曲线，cd为引力曲线，e点横坐标的数量级为10－‎‎10 m B．ab为引力曲线，cd为斥力曲线，e点横坐标的数量级为10－‎‎10 m C．若两个分子间距离增大，则分子势能也增大 D．由分子动理论可知，温度相同的氢气和氧气，分子平均动能相同 E．质量和温度都相同的氢气和氧气(视为理想气体)，氢气的内能大 ‎【答案】BDE. ‎ ‎10．近期我国多个城市的PM2.5数值突破警戒线，受影响最严重的是京津冀地区，雾霾笼罩，大气污染严重．PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物，其漂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布朗运动 C．温度越低PM2.5活动越剧烈 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中颗粒小一些的，其颗粒的运动比其他颗粒更为剧烈 ‎【答案】BDE. ‎ ‎【解析】“PM2.5”是指直径小于或等于2.5微米的颗粒物，PM2.5的尺度远大于空气中氧分子的尺寸的数量级，A错误．PM2.5在空气中的运动是固体颗粒的运动，属于布朗运动，B正确．大量空气分子对PM2.5无规则碰撞，温度越高，空气分子对颗粒的撞击越剧烈，则PM2.5的运动越激烈，C错误．导致PM2.5增多的主要原因是环境污染，故应该提倡低碳生活，有效减小PM2.5在空气中的浓度，D正确．PM2.5中颗粒小一些的，空气分子对颗粒的撞击越不均衡，其颗粒的运动比其他颗粒更为剧烈，E正确．‎ ‎11．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，下列A、B、C、D四个图分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的关系，其中大致正确的是(　　)‎ ‎【答案】B. ‎ ‎【解析】速度方向始终不变，A项错误；加速度与力成正比，方向相同，故B项正确；分子势能不可能增大到正值，故C项错误；乙分子动能不可能为负值，故D项错误．‎ ‎12．已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R，空气平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，地面大气压强为p0，重力加速度大小为g.由此可估算得，地球大气层空气分子总数为________，空气分子之间的平均距离为________．‎ ‎【答案】4π　 ‎13．空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥．某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V＝1.0×‎103 cm3.已知水的密度ρ＝1.0×‎103 kg/m3、摩尔质量M＝1.8×10－‎2 kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023 mol－1.试求：(结果均保留一位有效数字)‎ ‎(1)该液化水中含有水分子的总数N；‎ ‎(2)一个水分子的直径d.‎ ‎【答案】 (1)3×1025个　(2)4×10－10m ‎【解析】(1)水的摩尔体积为 Vm＝＝ m3/mol＝1.8×10－‎5 m3‎/mol 水分子总数为 ‎ ‎