2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)作業(yè)41 分子動(dòng)理論 內(nèi)能 新人教版選修3-3

課時(shí)作業(yè)41　分子動(dòng)理論　內(nèi)能 時(shí)間：45分鐘 1．以下關(guān)于熱運(yùn)動(dòng)的說法正確的是(　C　) A．水流速度越大，水分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈 B．水凝結(jié)成冰后，水分子的熱運(yùn)動(dòng)停止 C．水的溫度越高，水分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈 D．水的溫度升高，每一個(gè)水分子的運(yùn)動(dòng)速率都會增大 解析：分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度只與溫度有關(guān)，溫度越高，分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，屬于微觀層面的運(yùn)動(dòng)，與宏觀的水流速度大小無關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，C正確；分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，水凝結(jié)成冰后，水分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)并未停止，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；溫度升高，分子的平均動(dòng)能增大，但不是每一個(gè)分子的動(dòng)能都增大，即并不是每一個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)速率都增大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 2．關(guān)于分子動(dòng)理論，下列說法正確的是(　C　) A．氣體擴(kuò)散的快慢與溫度無關(guān) B．布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng) C．分子間同時(shí)存在著引力和斥力 D．分子間的引力總是隨分子間距增大而增大 解析：影響氣體擴(kuò)散快慢的因素有溫度、分子大小、濃度、壓強(qiáng)等，由此可知選項(xiàng)A錯(cuò)誤；布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮顆粒的運(yùn)動(dòng)，不是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；分子間同時(shí)存在著引力和斥力，選項(xiàng)C正確；分子間的引力總是隨分子間距增大而減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 3．下列說法中正確的是(　C　) A．布朗運(yùn)動(dòng)可能是液體分子的熱運(yùn)動(dòng)，也可能是固體顆粒的運(yùn)動(dòng) B．布朗運(yùn)動(dòng)圖中不規(guī)則折線表示的是液體分子的運(yùn)動(dòng)軌跡 C．當(dāng)分子間的距離變小時(shí)，分子間作用力可能減小，也可能增大 D．物體溫度改變時(shí)，物體分子的平均動(dòng)能不一定改變 解析：布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮小顆粒的運(yùn)動(dòng)，布朗運(yùn)動(dòng)圖中不規(guī)則折線是將間隔相等時(shí)間描出的小顆粒所在位置的點(diǎn)用直線按時(shí)間順序依次連接起來得到的，不表示液體分子的運(yùn)動(dòng)軌跡，A、B錯(cuò)誤；當(dāng)分子間的距離變小時(shí)，分子間作用力如果表現(xiàn)為引力，則分子力減小(或先增大后減小)，分子間作用力如果表現(xiàn)為斥力，則分子力增大，C正確；溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，物體溫度改變時(shí)，物體分子的平均動(dòng)能一定改變，D錯(cuò)誤． 4．下列關(guān)于分子力和分子勢能的說法中，正確的是(　C　) A．當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí)，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的增大而增大 B．當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí)，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的增大而減小 C．當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的減小而增大 D．當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的減小而減小 解析：當(dāng)分子間距為r0時(shí)為平衡位置，當(dāng)r>r0時(shí)分子間表現(xiàn)為引力，且分子力隨r的增大而先增大后減小，當(dāng)r增大時(shí)，分子力做負(fù)功，分子勢能增大，故A、B錯(cuò)誤；當(dāng)r<r0時(shí)分子間表現(xiàn)為斥力，且分子力隨著r的減小而增大，當(dāng)r減小時(shí)分子力做負(fù)功，分子勢能增大，故C正確，D錯(cuò)誤． 5．(多選)兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的分子僅在分子力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，直至不再靠近．在此過程中，下列說法正確的是(　BCE　) A．分子力先增大，后一直減小 B．分子力先做正功，后做負(fù)功 C．分子動(dòng)能先增大，后減小 D．分子勢能先增大，后減小 E．分子勢能和動(dòng)能之和不變 解析：分子力F與分子間距r的關(guān)系是：當(dāng)r<r0時(shí)F為斥力；當(dāng)r＝r0時(shí)F＝0；當(dāng)r>r0時(shí)F為引力．綜上可知，當(dāng)兩分子由相距較遠(yuǎn)逐漸達(dá)到最近過程中分子力是先變大再變小后又變大，A項(xiàng)錯(cuò)誤．分子力為引力時(shí)做正功，分子勢能減小，分子力為斥力時(shí)做負(fù)功，分子勢能增大，故B項(xiàng)正確、D項(xiàng)錯(cuò)誤．因僅有分子力作用，故只有分子動(dòng)能與分子勢能之間發(fā)生轉(zhuǎn)化，即分子勢能減小時(shí)分子動(dòng)能增大，分子勢能增大時(shí)分子動(dòng)能減小，其總和不變，C、E項(xiàng)均正確． 6．關(guān)于分子熱運(yùn)動(dòng)和布朗運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是(　B　) A．布朗運(yùn)動(dòng)是指在顯微鏡中看到的液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng) B．布朗運(yùn)動(dòng)間接反映了分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng) C．懸浮顆粒越大，同一時(shí)刻與它碰撞的液體分子越多，布朗運(yùn)動(dòng)越顯著 D．當(dāng)物體溫度達(dá)到0 ℃時(shí)，物體分子的熱運(yùn)動(dòng)就會停止 解析：布朗運(yùn)動(dòng)是指在顯微鏡中看到的懸浮小顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；布朗運(yùn)動(dòng)間接反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性，B正確；懸浮顆粒越大，液體分子對它的撞擊作用的不平衡性越小，布朗運(yùn)動(dòng)越不明顯，C錯(cuò)誤；熱運(yùn)動(dòng)在0 ℃時(shí)不會停止，D錯(cuò)誤． 7．(多選)關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是(　BDE　) A．布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng) B．液體溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈 C．布朗運(yùn)動(dòng)是由于液體各部分溫度不同而引起的 D．懸浮在液體中的固體小顆粒做布朗運(yùn)動(dòng)具有的能是機(jī)械能 E．布朗運(yùn)動(dòng)是微觀粒子的運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)規(guī)律遵循牛頓第二定律 解析：布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；布朗運(yùn)動(dòng)的劇烈程度與溫度有關(guān)，液體溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈，選項(xiàng)B正確；布朗運(yùn)動(dòng)是由于來自各個(gè)方向的液體分子對固體小顆粒撞擊作用的不平衡引起的，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；懸浮在液體中的固體小顆粒做布朗運(yùn)動(dòng)具有的能是機(jī)械能，選項(xiàng)D正確；布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮的固體小顆粒不停地做無規(guī)則的宏觀的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，故其運(yùn)動(dòng)規(guī)律遵循牛頓第二定律，選項(xiàng)E正確． 8．(多選)已知阿伏加德羅常數(shù)為NA，銅的摩爾質(zhì)量為M0，密度為ρ(均為國際制單位)，則(　ABD　) A．1個(gè)銅原子的質(zhì)量是 B．1個(gè)銅原子的體積是 C．1 kg銅所含原子的數(shù)目是ρNA D．1 m3銅所含原子的數(shù)目為 解析：銅的摩爾質(zhì)量即NA個(gè)銅原子的質(zhì)量，因此1個(gè)銅原子的質(zhì)量是，故A正確；1摩爾銅的體積為，故每個(gè)銅原子的體積為，故B正確；1 kg銅的摩爾數(shù)為，則原子數(shù)目為NA，故C錯(cuò)誤；1個(gè)銅原子的體積是，則1 m3銅所含原子的數(shù)目為，故D正確． 9．(多選)分子間的相互作用力由引力與斥力共同產(chǎn)生，并隨著分子間距的變化而變化，則下列說法正確的是(　ABD　) A．分子間引力隨分子間距的增大而減小 B．分子間斥力隨分子間距的減小而增大 C．分子間相互作用力隨分子間距的增大而減小 D．當(dāng)r<r0時(shí)，分子間作用力隨分子間距的減小而增大 E．當(dāng)r>r0時(shí)，分子間作用力隨分子間距的增大而減小 解析：分子力和分子間距離的關(guān)系圖象如圖所示，根據(jù)該圖象可判斷分子間引力隨分子間距的增大而減小，分子間斥力隨分子間距的減小而增大，A、B正確；當(dāng)r<r0時(shí)分子力(圖中實(shí)線)隨分子間距的減小而增大，故D正確；當(dāng)r>r0時(shí)，分子力隨分子間距的增大先增大后減小，故E錯(cuò)誤． 10．一個(gè)密閉容器由固定導(dǎo)熱板分隔為體積相同的兩部分，分別裝有質(zhì)量不等的同種氣體．當(dāng)兩部分氣體穩(wěn)定后，它們的(　C　) A．密度相同 B．分子數(shù)相同 C．分子平均速率相同 D．分子間平均距離相同 解析：本題考查溫度的微觀意義．根據(jù)ρ＝可知，m不等，V相等，則ρ不相等，A項(xiàng)錯(cuò)誤．質(zhì)量不等的同種氣體的分子數(shù)不相等，B項(xiàng)錯(cuò)誤．當(dāng)兩部分氣體穩(wěn)定后，二者的溫度是相等的，故同種氣體分子的平均速率相同，C項(xiàng)正確．同體積、不同質(zhì)量的同種氣體分子間距不相同，D項(xiàng)錯(cuò)誤． 11．(2019·邯鄲市一模)(多選)近期我國多個(gè)城市的PM2.5數(shù)值突破警戒線，受影響最嚴(yán)重的是京津冀地區(qū)，霧霾籠罩，大氣污染嚴(yán)重．PM2.5是指空氣中直徑等于或小于2.5微米的懸浮顆粒物，飄浮在空中做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，很難自然沉降到地面，吸入后危害人體健康，礦物燃料的燃燒是形成PM2.5的主要原因．下列關(guān)于PM2.5的說法正確的是(　BDE　) A．PM2.5的尺寸與空氣中氧分子的尺寸的數(shù)量級相當(dāng) B．PM2.5在空氣中的運(yùn)動(dòng)屬于布朗運(yùn)動(dòng) C．溫度越低PM2.5活動(dòng)越劇烈 D．倡導(dǎo)低碳生活，減少煤和石油等燃料的使用能有效減小PM2.5在空氣中的濃度 E．PM2.5中小一些的顆粒的運(yùn)動(dòng)比大一些的顆粒更為劇烈 解析：“PM2.5”是指直徑小于等于2.5微米的顆粒物，其尺寸遠(yuǎn)大于空氣中氧分子的尺寸的數(shù)量級，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；PM2.5在空氣中的運(yùn)動(dòng)是固體顆粒的運(yùn)動(dòng)，屬于布朗運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)B正確；大量空氣分子對PM2.5無規(guī)則碰撞，溫度越高，空氣分子對顆粒的撞擊越劇烈，則PM2.5的運(yùn)動(dòng)越激烈，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；導(dǎo)致PM2.5增多的主要原因是礦物燃料的燃燒，故應(yīng)該提倡低碳生活，可有效減小PM2.5在空氣中的濃度，故選項(xiàng)D正確；PM2.5中小一些的顆粒，空氣分子對其撞擊更不均衡，故運(yùn)動(dòng)比大一些的顆粒更為劇烈，故選項(xiàng)E正確． 12．(2019·鄭州模擬)(多選)兩分子間的斥力和引力的合力F與分子間距離r的關(guān)系如圖中曲線所示，曲線與r軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為r0，相距很遠(yuǎn)的兩分子在分子力作用下，由靜止開始相互接近．若兩分子相距無窮遠(yuǎn)時(shí)分子勢能為零，下列說法正確的是(　ACE　) A．在r>r0階段，F(xiàn)做正功，分子動(dòng)能增加，勢能減小 B．在r<r0階段，F(xiàn)做負(fù)功，分子動(dòng)能減小，勢能也減小 C．在r＝r0時(shí)，分子勢能最小，動(dòng)能最大 D．在r＝r0時(shí)，分子勢能為零 E．分子動(dòng)能和勢能之和在整個(gè)過程中不變 解析：由圖象可知，分子間距離為r0時(shí)分子勢能最小，此時(shí)分子間的距離為平衡距離，C正確；r0是分子的平衡距離，r大于平衡距離，分子力表現(xiàn)為引力，F(xiàn)做正功，分子動(dòng)能增加，勢能減小，故A正確；當(dāng)r小于r0時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，F(xiàn)做負(fù)功，分子動(dòng)能減小，勢能增加，故B錯(cuò)誤；當(dāng)r等于r0時(shí)，分子勢能最小但不為零，故D錯(cuò)誤；在整個(gè)過程中只有分子力做功，只有分子勢能和動(dòng)能的轉(zhuǎn)化，分子動(dòng)能和勢能之和不變，故E正確． 13．在“用油膜法估測分子大小”的實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)有油酸和酒精按體積比為nm配制好的油酸酒精溶液置于容器中，還有一個(gè)盛有約2 cm深水的淺盤，一支滴管，一個(gè)量筒． 請補(bǔ)充下述實(shí)驗(yàn)步驟： (1)用滴管向量筒內(nèi)加注N滴油酸酒精溶液，讀出其體積V.(需測量的物理量用字母表示) (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(biāo)紙上，如圖所示，則油膜面積為115S(已知坐標(biāo)紙上每個(gè)小方格面積為S，求油膜面積時(shí)，半個(gè)以上方格面積記為S，不足半個(gè)舍去)． (3)估算油酸分子直徑的表達(dá)式為d＝. 解析：(1)用滴管向量筒內(nèi)加注N滴油酸酒精溶液，讀出其體積V. (2)1滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積為 V′＝·，油膜面積S′＝115S. (3)由d＝，得d＝. 14．室內(nèi)空氣中的水分太少，人會感覺干燥，人們常用空氣加濕器來增加室內(nèi)的水份，增加濕度，若有一加濕器工作一段時(shí)間后，容器中的水減少了體積V＝1.0×103 cm3.已知水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3，摩爾質(zhì)量M＝1.8×10－2 kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.0×1023 mol－1.試求：(結(jié)果均保留一位有效數(shù)字) (1)室內(nèi)共增加水分子的總數(shù)N； (2)一個(gè)水分子的直徑d. 解析：(1)水的摩爾體積為 V0＝＝ m3/mol＝1.8×10－5 m3/mol 水分子數(shù)N＝＝≈3×1025個(gè) (2)建立水分子的球模型有＝πd3 得水分子直徑 d＝≈ m≈4×10－10 m 答案：(1)3×1025個(gè)　(2)4×10－10 m 6