【物理】2020届一轮复习人教版 分子动理论内能 课时作业

【物理】2020届一轮复习人教版 分子动理论内能 课时作业

‎2020届一轮复习人教版 分子动理论内能 课时作业 ‎1．(2018·全国卷Ⅱ)(多选)对于实际的气体，下列说法正确的是(　　)‎ A．气体的内能包括气体分子的重力势能 B．气体的内能包括分子之间相互作用的势能 C．气体的内能包括气体整体运动的动能 D．气体体积变化时，其内能可能不变 E．气体的内能包括气体分子热运动的动能 答案　BDE 解析　气体的内能等于所有分子热运动的动能和分子之间势能的总和，故A、C错误，B、E正确；根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q知道，改变内能的方式有做功和热传递，所以体积发生变化对外做功W时，如果吸热Q＝W，则内能不变，故D正确。‎ ‎2．(2015·全国卷Ⅱ)(多选)关于扩散现象，下列说法正确的是(　　)‎ A．温度越高，扩散进行得越快 B．扩散现象是不同物质间的一种化学反应 C．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的 D．扩散现象在气体、液体和固体中都能发生 E．液体中的扩散现象是由液体的对流形成的 答案　ACD 解析　温度越高，分子的热运动越剧烈，扩散进行得越快，A、C正确；扩散现象是一种物理现象，不是化学反应，B错误；扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，D正确；液体中的扩散现象是由于液体分子的无规则运动而产生的，E错误。‎ ‎3．(2018·北京高考)关于分子动理论，下列说法正确的是(　　)‎ A．气体扩散的快慢与温度无关 B．布朗运动是液体分子的无规则运动 C．分子间同时存在着引力和斥力 D．分子间的引力总是随分子间距增大而增大 答案　C 解析　扩散的快慢与温度有关，温度越高，扩散得越快，故A错误；布朗运动为悬浮在液体中固体小颗粒的运动，不是液体分子的热运动，固体小颗粒运动的无规则性是液体分子运动的无规则性的间接反映，故B错误；分子间斥力与引力是同时存在，而分子力是斥力与引力的合力，分子间的引力和斥力都是随分子间距增大而减小；当分子间距小于平衡距离时，表现为斥力，即引力小于斥力，而分子间距大于平衡距离时，表现为引力，即斥力小于引力，但总是同时存在的，故C正确，D错误。‎ ‎4．(2017·北京高考)以下关于热运动的说法正确的是(　　)‎ A．水流速度越大，水分子的热运动越剧烈 B．水凝结成冰后，水分子的热运动停止 C．水的温度越高，水分子的热运动越剧烈 D．水的温度升高，每一个水分子的运动速率都会增大 答案　C 解析　分子热运动的剧烈程度由温度决定，温度越高，热运动越剧烈，与物体的机械运动无关，A错误，C正确。水凝结成冰后，温度降低，水分子热运动的剧烈程度减小，但不会停止，B错误。水的温度升高，水分子运动的平均速率增大，但并不是每一个水分子的运动速率都增大，D错误。‎ ‎5．(2018·广州综合测试) 分子间的作用力跟分子间距离的关系如图所示，从图中可看出，随着分子间距离由零开始逐渐增大，分子力大小的变化情况为____________________________________；当分子间距离为________(选填“r1”或“r2”)时，分子间的吸引力与排斥力大小相等。‎ 答案　先减小后增大再减小　r1‎ 解析　由图象可以看出，随着分子间距离由零开始逐渐增大，分子力大小变化情况为先减小到零再增大到某一峰值然后减小到零(或“先减小后增大再减小”)，分子力 为零时，分子间引力与斥力大小相等，由图象与横轴的交点可知该距离为r1。‎ ‎6．(2017·江苏高考)科学家可以运用无规则运动的规律来研究生物蛋白分子。资料显示，某种蛋白的摩尔质量为66 kg/mol，其分子可视为半径为3×10－9 m的球，已知阿伏加德罗常数为6.0×1023 mol－1。请估算该蛋白的密度。(计算结果保留一位有效数字)‎ 答案　1×103 kg/m3‎ 解析　摩尔体积V＝πr3NA 由密度ρ＝，解得ρ＝ 代入数据得ρ≈1×103 kg/m3。‎ 配套课时作业 ‎　　时间：45分钟　满分：100分 一、选择题(本题共9小题，每小题8分，共72分。其中 1～3为单选，4～9为多选)‎ ‎1．(2018·北京海淀区模拟)分子动理论是从微观角度看待宏观现象的基本理论，以下现象，能用分子动理论进行解释的是(　　)‎ A．雾霾的形成 B．沙尘暴的形成 C．汽车驶过，公路上扬起灰尘 D．铁丝不易被拉断 答案　D 解析　雾霾是由小颗粒组成的，每个小颗粒都是由大量分子组成的，故雾霾的形成无法用分子动理论解释，A错误；沙尘暴属于宏观物体的运动，故沙尘暴的形成无法用分子动理论解释，B错误；汽车扬起的灰尘是固体小颗粒，它的运动是气流作用的结果，不能用分子动理论来解释，C错误；铁丝不易被拉断是因为铁丝分子间作用力在拉伸时表现为引力，D正确。‎ ‎2．已知铜的摩尔质量为M(kg/mol)，铜的密度为ρ(kg/m3)，阿伏加德罗常数为NA(mol－1)。下列判断错误的是(　　)‎ A．1 kg铜所含的原子数为 B．1 m3铜所含的原子数为 C．1个铜原子的质量为(kg)‎ D．1个铜原子的体积为(m3)‎ 答案　B 解析　1 kg铜所含的原子数N＝NA＝，A项正确。同理1 m3铜所含的原子数N＝NA＝，B项错误。1个铜原子的质量m0＝(kg)，C项正确。1个铜原子的体积V0＝(m3)，D项正确。‎ ‎3．下列四幅图中，能正确反映分子间作用力F和分子势能Ep随分子间距离r变化关系的图线是(　　)‎ 答案　B 解析　分子间作用力F的特点是：rr0时F表现为引力；分子势能Ep的特点是r＝r0时Ep最小，因此只有B项正确。‎ ‎4．(2018·兰化一中模拟)下列说法正确的是(　　)‎ A．温度高的物体分子的平均动能一定大 B．气体分子的体积大小等于气体的摩尔体积跟阿伏加德罗常数的比值 C．一定质量的0 ℃的冰熔化为0 ℃的水，分子平均动能不变，分子势能增大 D．通过技术革新可以达到绝对零度以下 E．一定质量的理想气体吸收热量，它的内能可能不变 答案　ACE 解析　根据温度的微观含义：温度是分子平均动能的标志，可知，温度越高的物体分子平均动能一定越大，故A正确；根据气体摩尔体积和阿伏加德罗常数可以求出一个气体分子所占空间的体积，由于气体分子间空隙较大，不能求出分子的体积，故B错误；温度是分子平均动能的标志，一定质量0 ℃的冰熔化为0 ℃的水时分子的平均动能不变；此时吸收热量，故内能增大，则分子势能增大，故C正确；绝对零度是一切低温的极限，只能无限接近，不能达到，故D错误；根据热力学第一定律可知，一定质量的理想气体吸收热量时，如果同时对外做功，内能可能增加、减小或不变，故E正确。‎ ‎5．下列有关分子运动的说法正确的是(　　)‎ A．空气污染严重时，清晨看到雾蒙蒙的现象，是悬浮于空气中的固体颗粒的布朗运动形成的 B．印染厂排出的有色废液流入河流后，河水颜色加深是由于扩散现象 C．化工厂排出的刺激性废气，在一定距离内能被闻到是由于扩散现象 D．炒菜时加盐后，菜变咸是由于扩散现象 E．墨汁滴入清水后一段时间，清水变色是墨汁中水分子的布朗运动形成的 答案　BCD 解析　空气污染严重时，清晨看到雾蒙蒙的现象是尘埃颗粒吸附水滴形成的，肉眼可见，不是布朗运动，A错误；有色废液流入河流后，河水颜色加深是染料物质的分子在水中扩散形成的，B正确；化工厂排出的刺激性废气，在一定距离内能被闻到是由于气体的扩散现象，C正确；炒菜时加盐后，菜变咸是由于食盐分子的扩散现象，D正确；墨汁滴入清水后一段时间，清水变色属于扩散现象，布朗运动是悬浮在液体中微粒的运动，不是水分子的运动，E错误。‎ ‎6．某同学在用油膜法估测分子大小实验中发现测量结果明显偏大，可能是由于(　　)‎ A．粉末太薄使油酸边界不清，导致油膜面积测量值偏大 B．痱子粉撒得过多 C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格 D．用注射器滴入小量筒0.5 mL油酸酒精溶液时多记了5滴 E．将酒精加入装有1 mL纯油酸的量筒中时，眼睛斜向下观察刻度线，记录酒精油酸溶液的体积 答案　BCE 解析　油膜面积测量值偏大，则测量得到的直径偏小，A错误；痱子粉撒得过多，油酸不易散开，油膜面积测量值偏小，导致测量得到的直径偏大，B正确；舍去所有不足一格的方格，则面积测量值偏小，导致测量得到的直径偏大，C正确；滴数多记，则每一滴纯油酸的体积偏小，导致测量得到的直径偏小，D错误；眼睛斜向下读数，记录的体积偏大，则每一滴油酸溶液的体积偏大，导致测量得到的直径偏大，E正确。‎ ‎7．下列说法中正确的是(　　)‎ A．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 B．一定温度时，悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显 C．密封在体积不变的容器中的气体，温度升高，气体分子对器壁单位面积上碰撞的平均作用力增大 D．用打气筒的活塞压缩气体很费力，说明分子间有斥力 E．物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能就越大 答案　BCE 解析　只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，可以算出气体分子所占空间的大小，但不能算出气体分子的体积，A错误；微粒越小、温度越高，布朗运动越明显，B正确；容积一定，分子密集程度一定，当温度越高时，气体分子平均动能越大，运动越激烈，在单位时间内对单位面积的容器壁的撞击次数越多，气体分子对器壁单位面积上碰撞的平均作用力即压强越大，C正确；用打气筒打气时，里面的气体因体积变小，压强变大，所以再压缩时就费力，与分子之间的斥力无关，D错误；温度是衡量分子平均动能的标志，故E正确。‎ ‎8．根据分子动理论，下列说法正确的是(　　)‎ A．水和酒精混合后的体积小于原来体积之和，说明分子间存在引力 B．在一定条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素 C．当一个物体加速运动时，内能一定增加 D．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大 E．墨水中小炭粒在不停地做无规则运动，反映液体分子在做无规则运动 答案　BDE 解析　水和酒精混合后的体积小于原体积之和，说明分子间有间隙，并非分子间存在引力，A错误。分子永不停息地做无规则热运动，所以在一定条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素，B正确。当一个物体加速运动时，其动能增加，内能不一定增加，C错误。当分子力表现为斥力时，分子间距增大，分子力做正功，分子势能减小；当分子力表现为引力时，分子间距增大，分子力做负功，分子势能增大，D正确。固体小颗粒在液体中不停地做无规则运动就是布朗运动，它反映液体分子在做无规则热运动，E正确。‎ ‎9．一般情况下，分子间同时存在分子引力和分子斥力。若在外力作用下两分子的间距达到不能再靠近时，固定甲分子不动，乙分子可自由移动，则去掉外力后，当乙分子运动到很远时，速度为v，则在乙分子的运动过程中(乙分子的质量为m)(　　)‎ A．乙分子的动能变化量为mv2‎ B．分子力对乙分子做的功为mv2‎ C．分子引力比分子斥力多做的功为mv2‎ D．分子斥力比分子引力多做的功为mv2‎ E．乙分子克服分子力做的功为mv2‎ 答案　ABD 解析　当甲、乙两分子间距达到不能再靠近时，两分子都处于静止状态，当撤掉外力，乙分子运动到速度为v时，该过程中乙分子的动能变化量为mv2，分子力对乙分子做的功等于乙分子动能的变化量，分子力做正功，A、B正确，E错误；在此过程中，分子斥力始终做正功，分子引力始终做负功，即W合＝W斥－W引，由动能定理得W斥－W引＝mv2，故分子斥力比分子引力多做的功为mv2，D正确，C错误。‎ 二、非选择题(本题共2小题，共28分)‎ ‎10．(12分)在“用油膜法估测分子大小”的实验中，现有油酸和酒精按体积比为n∶m配制好的油酸酒精溶液置于容器中，还有一个盛有约2 cm深水的浅 盘，一支滴管，一个量筒。请补充下述实验步骤：‎ ‎(1)__________________________________________________________。‎ ‎(需测量的物理量用字母表示)‎ ‎(2)用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘，等油酸薄膜稳定后，将薄膜轮廓描绘在坐标纸上，如图所示，则油膜面积为________(已知坐标纸上每个小方格面积为S，求油膜面积时，半个以上方格面积记为S，不足半个舍去)。‎ ‎(3)估算油酸分子直径的表达式为d＝________。‎ 答案　(1)用滴管向量筒内加注N滴油酸酒精溶液，读出其体积V ‎(2)115S　(3) 解析　(1)用滴管向量筒内加注N滴油酸酒精溶液，读出其体积V。‎ ‎(2)由图象可得油膜所占小格数为115，故油膜面积S′＝115S。‎ ‎(3)1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为 V′＝·，油膜面积S′＝115S。‎ 由d＝，得d＝。‎ ‎11．(16分)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＝1.6 L，氙气密度ρ＝6.0 kg/m3。已知氙气摩尔质量M＝0.131 kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6×1023 mol－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。‎ 答案　(1)4×1022个　(2)3×10－9 m 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＝≈3×10－9 m。‎