江苏省2018高考物理专项复习试题:分子动理论内能练习(7)含答案
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一、选择题1.如图所示为两分子系统的势能p E 与两分子间距离r 的关系曲线,下列说法中正确的是( )A .当r 大于r 1时,分子间的作用力表现为引力B .当r 小于r 1时,分子间的作用力表现为斥力C .当r 等于r 1时,分子间的作用力为零D .当r 由r 1变到r 2的过程中,分子间的作用力做负功2.关于布朗运动,下列说法中正确的是( )A .布朗运动是微观粒子的运动,牛顿运动定律不再适用B .布朗运动是微粒内分子无规则运动的反映C .固体微粒越小,温度越高,布朗运动就越明显D .因为布朗运动的激烈程度跟温度有关,所以布朗运动也叫作热运动3.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,悬浮粒子越大,布朗运动越剧烈C .布朗运动是由于液体各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4.某物质的密度为ρ,摩尔质量为μ,阿伏加德罗常数为N A ,则单位体积中所含分子个数为( )A .AN ρ B .AN μ C .A N μρ D .A N ρμ5.若以M 表示水的摩尔质量,V 表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积,ρ为在标准状况下水蒸气的质量密度,N A 为阿伏加德罗常数,m 、V 0分别表示每个水分子的质量和体积,下面是四个关系式:其中( ) ①A V N mρ= ②A N M ρ= ③A M m N = ④ 0A V V N = A .①和②都是正确的B .①和③都是正确的C .③和④都是正确的D .①和④都是正确的6.在油膜实验中,体积为V 的某种油,形成直径为d 的圆形油膜,则油分子的直径近似为( )A .22V d πB .22V d πC .24d V πD .24V d π 7.下列四幅图中,能正确反映分子间作用力F 和分子势能E p 随分子间距离r 变化关系的图线是( ) A . B .C .D .8.根据分子动理论,物质分子之间的距离为某一个值0r 时,分子所受的斥力和引力相等,则此时( )A .分子具有最大势能B .分子具有最小势能C .引力和斥力都是最大值D .引力和斥力都是最小值9.已知地球的半径为6.4×103km ,水的摩尔质量为1.8×10-2kg/mol ,阿伏加德罗常数为6.02×1023个/mol,设想将1g 水均匀地分布在地球表面,估算1m 2的地球表面上分布的水分数目约为( )A .7×107个B .3×108个C .3×1011个D .7×1010个 10.分子动理论较好地解释了物质的宏观热力学性质.据此可判断下列说法中错误的是 A .显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的作无规则运动,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它元素11.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 ,阿伏伽德罗常数为A N ,地面大气压强为O P ,重力加速度大小为g ,则可估算A .地球大气层空气分子总数B .地球大气层空气分子总数 ()20A4πh p N MgR - C .空气分子之间的平均距离 30AMgR 3p N D .空气分子之间的平均距离12.下列说法中正确的是()A.布朗运动越显著,说明悬浮在液体中的微粒质量越小B.将红墨水滴入一杯清水中,水的温度越高整杯清水都变成红色的时间越短C.将体积相同的水和酒精混在一起,发现总体积小于混合前水和酒精的体积之和,说明分子间存在引力D.向气球内吹气,气球的体积变大,这是气体分子间有斥力的缘故13.一定质量的理想气体,经等温压缩,气体的压强增大,用分子动理论的观点分析,这是因为( )A.气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大B.单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多C.气体分子的总数增加D.单位体积内的分子数目不变14.下列现象中,最能恰当地说明分子间有相互作用力的是()A.气体容易被压缩B.高压密闭的钢管中的油从筒壁渗出C.两块纯净的铅块紧压后合在一起D.滴入水中的墨汁微粒向不同方向运动15.下列说法中不正确的是A.当分子间的引力和斥力平衡时,分子势能最小B.布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的运动,它说明分子在不停息地做无规则运动C.气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数,仅与单位体积内的分子数有关D.如果气体分子总数不变,而气体温度升高,气体分子的平均动能一定增大,因此压强也必然增大二、填空题16.两个完全相同的密闭容器中分别装有质量相等、温度相同的氢气和氮气,则氢气分子的平均动能______(填“大于”“小于”或“等于”)氮气分子的平均动能;容器中氢气分子的总动能______(填“大于”“小于”或“等于”)氮气分子的总动能;若已知理想气体状态方程可以 ,其中p表示气体的压强,n表示单位体积内的气体分子数,k为常数,T 写为p nkT为温度,则氢气的压强______(填“低于”“高于”或“等于”)氮气的压强。
第1节 分子动理论 内能知识点1 分子运动论的基本内容 1.物体是由大量分子组成的(1)分子很小:①直径数量级为10-10_m.②质量数量级为10-27~10-26 kg.(2)分子数目特别大:阿伏加德罗常数N A=6.02×1023 mol-1.2.分子热运动(1)布朗运动:①永不停息、无规则运动;②颗粒越小,运动越明显;③温度越高,运动越剧烈;④运动轨迹不确定,只能用位置连线确定微粒做无规则运动;⑤不能直接观察分子的无规则运动,而是用固体小颗粒的无规则运动来反映液体分子的无规则运动.(2)热运动:物体里的分子永不停息地做无规则运动,这种运动跟温度有关(选填“有关”或“无关”),通常称作热运动.3.分子间的相互作用力(1)引力和斥力同时存在,都随距离的增大而减小,斥力变化更快.(2)分子力的特点①r=r0时(r0的数量级为10-10 m),F引=F斥,分子力F=0;②r<r0时,F引<F斥,分子力F表现为斥力;③r>r0时,F引>F斥,分子力F表现为引力;④r>10r0时,F引、F斥迅速减为零,分子力F=0.(3)分子力随分子间距离的变化图象(如图11-1-1)图11-1-1知识点2温度和物体的内能1.温度两个系统处于热平衡时,它们具有某个“共同的热学性质”,我们把表征这一“共同热学性质”的物理量定义为温度.一切达到热平衡的系统都具有相同的温度.2.两种温标摄氏温标和热力学温标. 关系:T =t +273.15_K. 3.分子的动能(1)分子动能是分子热运动所具有的动能;(2)分子热运动的平均动能是所有分子热运动的动能的平均值,温度是分子热运动的平均动能的标志;(3)分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的总和. 4.分子的势能(1)意义:由于分子间存在着引力和斥力,所以分子具有由它们的相对位置决定的能.(2)分子势能的决定因素:微观上——决定于分子间距离和分子排列情况; 宏观上——决定于体积和状态. 5.物体的内能(1)等于物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和,是状态量; (2)对于给定的物体,其内能大小由物体的温度和体积决定; (3)物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小无关. 知识点3 实验:用油膜法估算分子的大小 1.实验目的(1)估测油酸分子大小的数量级.(2)体会通过测量宏观量估算微观量的方法. 2.实验原理利用油酸酒精溶液在平静的水面上形成单分子油膜(如图11-1-2所示),将油酸分子看做球形,测出一定体积油酸溶液在水面上形成的油膜面积,用d =V S 计算出油膜的厚度,其中V 为一滴油酸溶液中纯油酸的体积,S 为油膜面积.这个厚度就近似等于油酸分子的直径.图11-1-23.实验器材已稀释的油酸若干毫升、量筒1个、浅盘1只(30 cm ×40 cm)、纯净水、注射器(或滴管)1支、透明玻璃板一块、坐标纸、彩色水笔1支、痱子粉或石膏粉(带纱网或粉扑).4.实验步骤(1)取1 mL(1 cm 3)的油酸溶于酒精中,制成200 mL 的油酸酒精溶液. (2)往边长约为30~40 cm 的浅盘中倒入约2 cm 深的水,然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上.(3)用滴管(或注射器)向量筒中滴入n 滴配制好的油酸酒精溶液,使这些溶液的体积恰好为1 mL ,算出每滴油酸酒精溶液的体积V 0=1n mL.(4)用滴管(或注射器)向水面上滴入一滴配制好的油酸酒精溶液,油酸就在水面上慢慢散开,形成单分子油膜.(5)待油酸薄膜形状稳定后,将一块较大的玻璃板盖在浅盘上,用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上.(6)将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,算出油酸薄膜的面积.(7)根据油酸酒精溶液的浓度,算出一滴溶液中纯油酸的体积V ,根据纯油酸的体积V 和薄膜的面积S ,算出油酸薄膜的厚度d =VS,即为油酸分子的直径.比较算出的分子直径,看其数量级(单位为m)是否为10-10,若不是10-10需重做实验.[核心精讲] 1.分子的两种模型图11-1-3(1)球体模型直径d =36V 0π.(常用于固体和液体) (2)立方体模型边长d =3V 0.(常用于气体)对于气体分子,d =3V 0的值并非气体分子的大小,而是两个相邻的气体分子之间的平均距离.2.宏观量与微观量的转换桥梁作为宏观量的摩尔质量M mol 、摩尔体积V mol 、密度ρ与作为微观量的分子直径d 、分子质量m 、每个分子的体积V 0都可通过阿伏加德罗常数联系起来.如下所示.(1)一个分子的质量:m =M molN A.(2)一个分子所占的体积:V 0=V molN A(估算固体、液体分子的体积或气体分子平均占有的空间).(3)1 mol 物质的体积:V mol =M mol ρ.(4)质量为M 的物体中所含的分子数:n =MM molN A .(5)体积为V 的物体中所含的分子数:n =ρVM molN A .[师生共研]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.若有一空调工作一段时间后,排出液化水的体积V =1.0×103 cm 3.已知水的密度ρ=1.0×103 kg/m 3、摩尔质量M =1.8×10-2 kg/mol ,阿伏加德罗常数N A =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 .【规范解答】 (1)水的摩尔体积为: V 0=M ρ=1.8×10-21.0×103 m 3/mol =1.8×10-5 m 3/mol 水分子数:N =VN A V 0=1.0×103×10-6×6.0×10231.8×10-5≈3×1025(个).(2)建立水分子的球模型有V 0N A=16πd 3得水分子直径d =36V 0πN A=36×1.8×10-53.14×6.0×1023 m =4×10-10m. 【答案】 (1)3×1025个 (2)4×10-10 m微观量的求解方法1.分子的大小、分子体积、分子质量属微观量,直接测量它们的数值非常困难,可以借助较易测量的宏观量结合摩尔体积、摩尔质量等来估算这些微观量,其中阿伏加德罗常数是联系宏观量和微观量的桥梁和纽带.2.建立合适的物理模型,通常把固体、液体分子模拟为球形或小立方体形. 气体分子所占据的空间则建立立方体模型.[题组通关]1.若以μ表示水的摩尔质量,V 表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积,ρ为在标准状态下水蒸气的密度,N A 为阿伏加德罗常数,m 、Δ分别表示每个水分子的质量和体积,下面是四个关系式:①N A =ρV m ②ρ=μN A Δ ③m =μN A ④Δ=VN A 其中( )A .①和②都是正确的B .①和③都是正确的C .③和④都是正确的D .①和④都是正确的B 由N A =μm =ρVm ,故①③对,因水蒸气为气体,水分子间的空隙体积远大于分子本身体积,即V ≫N A ·Δ,④不对,而ρ=μV ≪μN A·Δ,②也不对,故B 项正确.2.(多选)钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料,设钻石的密度为ρ(单位为kg/m 3),摩尔质量为M (单位为g/mol),阿伏加德罗常数为N A .已知1克拉=0.2克,则( ) 【导学号:96622186】A .a 克拉钻石物质的量为0.2aM B .a 克拉钻石所含有的分子数为aN AM C .a 克拉钻石所含有的分子数为0.2aN AMD .每个钻石分子直径的表达式为36M ×10-3N A ρπ(单位为m)ACD a 克拉钻石物质的量为n =0.2a M ,A 对,所含分子数为n =0.2aN AM ,C 对,钻石的摩尔体积为V =M ×10-3ρ(单位为m 3/mol),每个钻石分子体积为V 0=V N A =M ×10-3N A ρ,设钻石分子直径为d ,则V 0=43π⎝ ⎛⎭⎪⎫d 23,联立解得d =36M ×10-3N A ρπ(单位为m),D 对.[核心精讲]两种运动的比较3.(多选)(2017·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2.5 μm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在空气中的运动不属于分子热运动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BD 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正确;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,D正确.4.(多选)根据分子动理论,下列说法正确的是()【导学号:96622187】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.一个气体分子的体积等于气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数之比D.分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后增大BD水和酒精混合后的体积小于原来体积之和,说明分子间存在空隙,选项A错误;根据扩散现象的应用知,选项B正确;气体分子间的距离比较大,一个气体分子的体积远小于气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数之比,选项C错误;如果一开始分子间的距离小于r0,随着分子间距离的增大,分子的斥力做正功,分子势能减小,当分子间距大于r0后,分子引力做负功,分子势能增大,选项D正确.[核心精讲]分子力曲线与分子势能曲线的对比(多选)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BC当距离较远时,分子力表现为引力,靠近过程中分子力做正功,动能增大,势能减小;当距离减小至分子平衡距离时,引力和斥力相等,合力为零,动能最大,势能最小;当距离继续减小时,分子力表现为斥力,继续靠近过程中,斥力做负功,势能增大,动能减小,选项B、C正确.判断分子势能变化的两种方法方法一:利用分子力做功判断.分子力做正功,分子势能减小;分子力做负功,分子势能增加.方法二:利用分子势能E p与分子间距离r的关系图线判断.如图11-1-4所示.图11-1-4但要注意此图线和分子力与分子间距离的关系图线的形状虽然相似,但意义不同,不要混淆.[题组通关]5.(多选)两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图11-1-5中曲线所示,曲线与r轴交点的横坐标为r0.相距很远的两分子在分子力作用下,由静止开始相互接近.若两分子相距无穷远时分子势能为零,下列说法正确的是()图11-1-5A.在r>r0阶段,F做正功,分子动能增大,势能减小B.在r<r0阶段,F做负功,分子动能减小,势能也减小C.在r=r0时,分子势能最小,动能最大D.在r=r0时,分子势能为零AC在r>r0阶段,F表现为引力,当r减小时F做正功,分子动能增大,势能减小,A正确;在r<r0阶段,F表现为斥力,当r减小时F做负功,分子动能减小,势能增大,B错误;在r=r0时,分子势能最小,动能最大,C正确;在r=r0时,分子势能最小,但不为零,D错误.6.(多选)(2017·汕头模拟)如图11-1-6所示是分子间引力或斥力大小随分子间距离变化的图象,由此可知() 【导学号:96622188】图11-1-6A.ab表示引力图线B.cd表示引力图线C.当分子间距离r等于两图线交点e的横坐标时,分子力一定为零D.当分子间距离r等于两图线交点e的横坐标时,分子势能一定最小ACD在F-r图象中,随r增大,斥力变化快,所以ab为引力图线,A对,B错;两图象相交点e为分子所受的引力和斥力大小相等,即分子受力平衡位置,分子力为0,分子势能最小,故C、D对.[典题示例]在“用油膜法估测分子的大小”实验中,现有按体积比为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.请补充下述估测分子大小的实验步骤:(1)__________________________________________(需测量的物理量自己用字母表示).(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11-1-7所示.(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)则油膜面积为________.图11-1-7(3)估算油酸分子直径的表达式为d=________.【解析】(1)用滴管向量筒内加注N滴油酸酒精溶液,读其体积V.(2)利用补偿法,可查得面积为115 S.(3)1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V′=VN×nm+n,油膜面积S′=115S,由d=V′S′,得d=nV115NS(m+n).【答案】(1)N滴油酸酒精溶液的体积V(2)115S(3)nV115NS(m+n)“油膜法估测分子大小”的三点注意1.油酸酒精溶液的浓度以小于11 000为宜.2.水面内撒痱子粉应均匀、不宜过厚.3.油膜面积用“数格子”方法确定,不足半格的舍去,多于半格的记为一个.[题组通关]7.在“用单分子油膜法估测分子大小”的实验中,某同学的操作步骤如下:①取—定量的无水酒精和油酸,制成一定浓度的油酸酒精溶液;②在量筒中滴入一滴该溶液,测出它的体积;③在浅盘内盛一定量的水,再滴入一滴油酸酒精溶液,待其散开稳定;④在浅盘上覆盖透明玻璃,描出油膜形状,用透明方格纸测量油膜的面积.改正其中的错误:________________________________________________.【解析】用单分子油膜法估测分子的大小:首先精确取1 mL的油酸,用无水酒精桉1∶1 000的体积比稀释成油酸的酒精溶液,并测出一滴的体积V,在盛水盘中倒入2 cm深的蒸馏水,为观测油膜的面积,在水面上轻撒一层薄薄的痱子粉,在水盘中央轻滴一滴油酸酒精溶液,于是油酸在水面上迅速散开,等到油膜不再扩大时,用一块透明塑料(或玻璃)板盖在水盘上描出油膜的轮廓图,把这块玻璃放在方格纸上(绘图纸),数出油膜面的格数,然后算出油膜的面积S,于是可求出油膜的厚度h=d=V S.【答案】②在量筒中滴入N滴溶液使这些溶液的体积恰好为1 mL③在水面上先撒上痱子粉。
2018年高考物理分子动理论、热和功、气体第一轮考点及
考纲复习题(含答案)
300015
300-4000600017
600-700010
700以上008
A.速率特别大的分子与速率特别小的分子都比较少
B.在400-500m/s这一速率间隔中分子数占的比例最大
C.若气体温度发生变化将不再有如图所示“中间多,两头少”的规律
D.当气体温度升高时,并非每个气体分子的速率均增大,而是速率大的气体分子所占的比例增大,使得气体分子平均速率增大。
[分析] 由图线中的数据可以看出,分子速率在400-500m/s这一间隔中分子数占的比例最大,而速率特别大的分子与速率特别小的分子都比较少,A项、B项都正确;气体分子速率分布在“中间多,两头少”的规律,并且这种现象不受温度影响,C项不正确;气体分子速率分布是大量分子的统计规律,单个气体分子速率具有偶然性,气体温度升高时,速率大的气体分子所占的比例增大,使得气体分子平均速率增大,D项正确。
[答案] ABD
[解读] 本题涉及气体分子运动的特点等知识点,考查理解能力应用数学处理物理问题的能力,体现了《考试大纲》中对“理解物理概念、物理规律的确切含义,能够鉴别关于概念和规律的似是而非的说法”和“必要时能运用几何图形、函数图像进行表达、分析”的能力要求。
微观世界与宏观世界有不同的规律,不能乱用。
从本题的表格的图形中可以看出,分子热运动速率具有统计规律,符合正态分布,即“中间多,两头少”。
内能1.做功和热传递的共同点是()A.都能使系统增加热量 B.都能使系统温度升高C.都能使系统内能改变 D.都能使系统比热增大2.关于物体的内能,下列说法中正确的是A.相同质量的两种物体,升高相同的温度,内能增量一定相同B.一定量0℃的水结成0℃的冰,内能一定减小C.一定量气体克服外界压力膨胀,但不吸热也不放热,内能一定减小D.一定量气体吸收热量而保持体积不变,内能可能减小3.一绝热容器内封闭着一些气体,容器在高速运输途中突然停下来,则( )A.因气体温度与机械运动速度无关,故容器内气体温度不变B.因容器是绝热的,故容器中气体内能不变C.因容器突然停止运动,气体分子运动速度亦随之减小,故容器中气体温度降低D.容器停止运动时,由于分子和容器壁的碰撞,容器中气体温度将升高4. .对于同一物体的内能,下列说法正确的是( )A.温度升高时,内能一定增大 B.温度不变时,内能一定不变C.体积增大时,内能一定增大 D.体积增大时,内能可能不变5.一定质量的气体经历一缓慢的绝热膨胀过程.设气体分子间的势能可忽略,则在此过程中( )A.外界对气体做功,气体分子的平均动能增加B.外界对气体做功,气体分子的平均动能减少C.气体对外界做功,气体分子的平均动能增加D.气体对外界做功,气体分子的平均动能减少6.下列关于内能的说法中,正确的是()A.不同的物体,若温度相等,则内能也相等B.物体速度增大,则分子动能增大,内能也增大C.对物体做功或向物体传热,都可能改变物体的内能D.冰熔解成水,温度不变,则内能也不变7.关于内能和温度下列说法中正确的是( )A.物体的速度加大时,物体的内能增加B.物体的动能减小时,物体的温度可能增加C.分子的动能和分子的势能的总和叫做这个分子的内能D.物体内部分子的势能由物体的温度和体积决定8.关于分子动理论和内能,下列说法中正确的是( )A.分子平均动能大的物体,其内能一定大B.分子势能与分子间距离有关,是物体内能的一部分C.只有热传递才可改变物体的内能D.物体的动能和重力势能也是其内能的一部分9.一定质量的水,温度从30℃升高到50℃,下列说法中正确的是( )A.每个水分子热运动的速率都变大B.水分子的平均动能变大C.水的分子势能不变D.分子间相互作用的引力和斥力都增大10.下列说法中正确的是()A.布朗运动反映了悬浮微粒中分子运动的不规则性B.当分子间距离增大时,分子力一定减小C.物体内能是物体中所有分子热运动的动能之和D.当分子间距离增大时,分子势能可能减小参考答案:1.答案: BC解析:2.答案: BC解析:3.答案: D解析:容器里的分子除做无规则的热运动外,还随容器做机械运动,当容器停止机械运动时,气体分子由于惯性与器壁或分子间的碰撞,使热运动加剧,气体的温度升高,故D选项正确.4.答案: D解析:同一物体所含物质的量不变,物体的内能在宏观上取决于物体的温度,物体的体积和物体所处的状态,只有一个因素的变化情况不能确定它的内能变化情况,温度升高时物体内分子热运动的平均动能要增大,但分子势能可能会由于体积的变化而减小,所以A错.温度不变时,分子平均动能不变,但可能由于物体的体积发生改变或由于状态发生变化而使内能发生变化,所以B错.体积增大分子势能可能增大,也可能减小,并且温度也有可能发生变化,因此不能确定物体的内能是否变化,怎样变化,所以C错,D对.5.答案: D解析:绝热膨胀过程是指气体膨胀过程未发生热传递,膨胀过程气体体积增大,气体对外界做功,气体内能减小.由于气体分子间的势能可忽略,故气体分子的平均动能减小.6.答案: C解析:7.答案: B解析:8.答案: B9.答案: B解析:温度升高分子平均速率会变大但不是每个分子热运动速率都变大所以A错B对,水分子势能变小,分子间作用力引力和斥力都变小但是斥力变小得快。
选考部分第十二章热学【研透全国卷】在新课标省区的高考中,对该部分内容的考查只在选考题部分出现,考查的知识不会面面俱到,重点考查分子动理论、阿伏加德罗常数的应用、气体实验定律及热力学第一定律等知识.预测在2018年高考中,对本部分内容的考查仍将以分子动理论、热力学定律及气体状态方程的应用为主.(实验:用油膜法估测分子的大小)知识点一分子动理论1.物体是由大量分子组成的(1)分子的大小①分子直径:数量级是m.②分子质量:数量级为10-26 kg.③测量方法:油膜法.(2)阿伏加德罗常数:1 mol任何物质所含有的粒子数,N A=mol-1。
2.分子热运动:一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动。
(1)扩散现象:相互接触的不同物质彼此进入对方的现象.温度,扩散越快,可在固体、液体、气体中进行.(2)布朗运动:悬浮在液体(或气体)中的微粒的无规则运动,微粒,温度,布朗运动越显著.3。
分子力:分子间同时存在引力和斥力,且都随分子间距离的增大而,随分子间距离的减小而增大,但总的来讲斥力变化得较快.答案:1。
(1)10-10(2)6。
02×1023 2.(1)越高(2)越小越高3。
减小知识点二温度1。
意义:宏观上表示物体的冷热程度(微观上表示物体中分子平均动能的大小).2.两种温标(1)摄氏温标和热力学温标的关系T=.(2)绝对零度(0 K):是低温极限,只能接近不能达到,所以热力学温度无负值.答案:2。
(2)t+273。
15 K知识点三内能1。
分子动能(1)意义:分子动能是所具有的动能。
(2)分子平均动能:所有分子动能的平均值。
是分子平均动能的标志。
2.分子势能:由分子间决定的能,在宏观上分子势能与物体的有关,在微观上与分子间的有关.3。
物体的内能(1)内能:物体中所有分子的与的总和。
(2)决定因素:、和物质的量.答案:1。
(1)分子热运动(2)温度2。
相对位置体积距离3。
(1)热运动动能分子势能(2)温度体积(1)温度越高,扩散现象越明显。
2018高考物理二轮复习分子动理论、内能试题(带答案) CO
M
第1讲分子动理论内能一、单项选择题
1 从下列哪一组数据可以算出阿伏加德罗常数( )
A 水的密度和水的摩尔质量
B 水的摩尔质量和水分子的体积
C 水分子的体积和水分子的质量
D 水分子的质量和水的摩尔质量
2 下列四项中不属于分子动理论的基本内容的是( )
A 物质由大量的分子组成,分子间有间隙
B 分子是组成物质的不可再分割的最小微粒
C 所有分子永不停息地做无规则运动
D 分子间存在着相互作用的引力和斥力
3 (2 kg/mol,阿伏加德罗常数NA=60×1023 mol-1
这位同学根据上述几个物理量能估算出地球周围大气层空气的分子数吗?若能,请说明理由;若不能,也请说明理由
12 (2018 福州一检)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,现在把乙分子从a处静止释放,若规定无穷远处分子势能为零,则
(1) 乙分子在何处势能最小?是正值还是负值?
(2) 在乙分子运动的哪个范围内分子力和分子势能随距离的减小都增加?
第十四热学第1讲分子动理论内能
1 D
2 B
3 D。
热平衡课后练习(1)1.甲、乙两物体接触时,甲向乙传递热量的原因是()A.甲的质量比乙大 B.甲的比热容比乙大C.甲的热量比乙大 D.甲的温度比乙高2.下列说法中正确的是( )A.一切互为热平衡的物体具有相同的热量B.热平衡定律还提供了测量温度的方法C.若物体A、B与C同时达到热平衡,则A、B互为热平衡D.温度是大量分子热运动的集体表现,具有统计意义,就单个分子而言,温度没有意义3.在青藏高原,兴趣小组的同学用实验的方法想测量水沸时的温度到底是多少,它应选( ) A.水银温度计B.酒精温度计C.以上两种温度计都可以D.以上两种温度计都不行4.下列说法中正确的是( )A.状态参量是描述系统状态的物理量,系统处于非平衡状态时各部分的参量不发生变化B.当系统不受外界影响,且经过足够长的时间,其内部各部分状态参量将会相同C.只有处于平衡状态的系统才有状态参量D.两物体发生热传递时,它们组成的系统处于平衡状态5.关于热运动,下列说法正确的是()A.在显微镜下看到的悬浮在水中的花粉颗粒的无规则运动是热运动B.悬浮在水中的花粉颗粒的无规则运动是由大量水分子对颗粒碰撞的不平衡引起的C.热运动的剧烈程度只与温度有关D.一个物体相对地面的速度越大,其热运动一定越剧烈E.扩散现象典型的说明热运动的存在6.下列陈述中,与分子热运动有关的是()A.酒香不怕巷子深B.天光云影共徘徊C.隔墙花影动,疑是玉人来D.隔墙有耳7.雾霾天气的主要污染物是PM2.5,PM2.5是指空气中空气动力学直径小于2.5微米的颗粒物,其浮在空气中做无规则运动,很难自然沉降到地面,人吸入后会进入肺泡对人体形成危害.下列关于PM2.5的说法中正确的是()A.环境温度低于0°C时,PM2.5不具有内能B.PM2.5在空气中的运动属于分子热运动C.PM2.5在空气中受到的是非平衡力作用D.PM2.5的空间尺度大于电子的直径E.PM2.5在空气中仍受重力作用8.下列说法正确的是()A.布朗运动是悬浮在水中的花粉颗粒的运动,反映了花粉分子的永不停息的无规则运动B.扩散现象证明了物质分子之间有引力和斥力C.液晶的微观结构介于晶体和液体之间,其光学性质会随电压的变化而变化D.物体的温度为0℃时,其分子热运动的平均动能为零9.下列说法正确的是()A.若物体从外界吸收了热量,其内能一定增加B.温度越高的物体,其分子的平均动能一定越大C.气体的压强是气体分子间存在斥力而产生的D.布朗运动随液体温度的升高而加剧,因此布朗运动又叫热运动E.分子势能总是随着分子间距离的减小而增大F.处于热平衡状态的两个物体必定具有相同的温度10.下列说法正确的是()A.温度计测温原理就是热平衡定律B.温度计与被测系统的温度不相同时,读不出示数C.温度计读出的示数是它自身这个系统的温度,若它与被测系统热平衡时,这一示数也是被测系统的温度D.温度计读出的示数总是被测系统的温度,无论是否达到热平衡参考答案:1.答案: D解析:热传递发生的本质是热量从高温物体传到低温物体,产生原因是两物体温度不同.一瓶热水比一盆冷水内能(热量)小,两者接触时,热水向冷水传递热量,可见决定热量传递方向的也不是比热容和热量的大小.2.答案: BCD解析:3.答案: A解析:不能选用酒精温度计,在青藏高原水的沸点也应该在80 ℃左右,而酒精的沸点更低,也就是70 ℃左右。
内能课后练习(6)1、下列说法中正确的是A、液体中悬浮微粒的布朗运动是做无规则运动的液体分子撞击微粒而引起的B、物体的温度越高,其分子的平均动能越大C、物体里所有分子动能的总和叫做物体的内能D、只有传递才能改变物体的内能2、氢气和氧气的质量、温度都相同,在不计分子势能的情况下,下列说法正确的是( )A、氧气的内能较大B、氢气的内能较大C、两者的内能相等D、氢气分子的平均速率较大3、下列物理量与物体的内能无关的是( )A、物体的温度B、物体的体积C、质量D、物体的运动速度4、质量相同的铁块和铜块,它们的温度相同,下列说法正确的是( )A、铁块和铜块内所有分子热运动的速度都相同B、铁块和铜块内分子的平均速率相同C、铁块和铜块内分子的平均动能相同D、铁块和铜块内分子动能的总和相同5、现有一单缸四冲程柴油机,它在压缩冲程过程中,气缸内压强_________,内能_________,温度_________,能量转化关系是_________能转化为_________能.6、下列关于内能与热量的说法中,正确的是( )A、马铃薯所含热量高B、内能越大的物体热量也越多C、热量总是从内能大的物体流向内能小的物体D、热量总是从温度高的物体流向温度低的物体7、小明将一瓶薄塑料瓶装的饮料喝完后用瓶盖将瓶子密封,然后放入冰箱,一段时间后将其取出,发现瓶子变扁了,对于瓶内的空气,若不计分子势能,下列说法中正确的是()A、温度降低,压强增大B、温度降低,压强减小C、外界对其做功,内能增大D、外界对其做功,内能减小8、关于物体的内能,正确的说法是( )A、温度、质量相同的物体具有相等的内能B、物体的内能与物体的体积有关C、机械能越大的物体,内能也一定越大D、温度相同的物体具有相同的内能9、一杯水和一个钢球,它们的质量和温度都相等,则()A、它们的内能一定相等B、它们的分子平均动能一定相等C、它们的分子平均速率一定相等D、把钢球投入水中,它们处于热平衡态10、重庆出租车常以天然气作为燃料,加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中,若储气罐内气体体积及质量均不变,则罐内气体(可视为理想气体)A、压强增大,内能减小B、吸收热量,内能增大C、压强减小,分子平均动能增大D、对外做功,分子平均动能减小参考答案:1、答案: AB)解析:2、答案: BD解析:氢气与氧气的温度相同,分子的平均动能相同,由于氧分子质量比氢分子质量大,所以氢分子的平均速率更大、又因为两种气体的总质量相等,氢分子质量比氧分子质量小,所以氢分子数大于氧分子数,氢气的分子动能总和大于氧气的分子动能总和,由于不计分子势能,所以氢气的内能更大、本题在不考虑分子间势能的条件下,物体的内能等于所有分子的动能之和,即分子总数与分子平均动能的乘积、3、答案: D解析:物体的内能与温度、体积以及所含的分子数有关与物体的运动状态无关,所以D选项符合题意、4、答案: C解析:温度相同,两金属块的分子平均动能相同,并不是所有分子的速率都相同,即使在同一金属块中也是如此,A错. 由于铁块分子的质量比铜块中分子的质量小,而它们的平均动能相等,所以铁块中分子的平均速率要比铜块中分子的平均速率大,所以B错,选项C对.铁块中的分子数比铜块中的分子数多,而它们分子的平均动能相同,所以铁块分子的动能的总和大于铜块中分子动能的总和,D错.5、答案:变大增加升高机械内解析:6、答案: D解析: A是一种很常见的说法,在日常生活中无须计较,但从物理学的角度看,确有不妥.热量是过程量,不是状态量,不能像内能那样蕴含在物体中,A错.说法B与说法A有相同的错误.此外,物体的内能与可能发生的热量之间,在数量上没有必然联系,B错.两物体之间热量流向只与它们的温度高低有关,而与它们的内能无关,C错,D对.7、答案: D解析:冰箱温度低,所以瓶子内的空气温度降低,但压强与外界气压相同,AB错;瓶子体积减小,外界对其做功,温度降低内能减小,气体向外界散热,D对;8、答案: B解析:物体内所有分子的动能与分子势能的总和叫物体的内能、温度相同,分子平均动能相同,质量相同,分子个数不一定相同,分子势能也不一定相同,故A、D错误;物体的内能与机械能没有必然的联系,内能与热运动相对应,机械能与机械运动相对应,内能由物体的温度、体积、分子数决定,而机械能由物体运动的速度、离地高度等条件决定,故C错误,B正确、9、答案: BD解析:温度是分子平均动能的标志,温度相同,分子的平均动能相同,B 对;但不知分子势能大小,无法判断内能大小,而且同质量的水和钢球的分子数也不相等,A错;分子质量不同,分子平均速率一定不相等,C错;10、答案: B解析:对理想气体由PV=nRT可知体积和质量不变,温度升高时,压强增大,选项C错误;理想气体的内能只有分子动能,而温度是分子平均动能的标志,故温产升高,分子平均动能增大,内能增大,选项 A 、D错误,体积不变,故W=0,由热力学第一定律△U=Q+W知,吸热内能增大,选选项B正确。
分子间存在相互作用的引力和斥力课后练习(3)1.把两块纯净的铅压紧,它们就会合成一块,而两块光滑的玻璃紧贴在一起,却不能合成一块的原因是()A.玻璃分子间不存在引力B.玻璃分子间距离太大,分子间没有作用力了C.玻璃太硬,斥力大于引力D.以上说法都不对2.关于分子动理论,下述说法不正确的是( )A.物质是由大量分子组成的B.分子永不停息地做无规则运动C.分子间有相互作用的引力或斥力D.分子动理论是在一定实验基础上提出的3.“破镜难圆”的原因是( )A.玻璃分子间的斥力比引力大B.玻璃分子间不存在分子力的作用C.一块玻璃内部分子间的引力大于斥力;而两块碎玻璃片之间,分子引力和斥力大小相等,合力为零D.两片碎玻璃之间,绝大多数玻璃分子间距离太大,分子引力和斥力都可忽略,总的分子引力为零4.在两个分子之间的距离由很远(r>10—9m),达到很难再靠近的过程中,分子之间的作用力的大小将怎样变化( )A.先减小后增大B.先增大后减小C.先增大后减小再增大D.先减小后增大再减小5.当分子间的作用力表现为引力时,若分子间距离增大,则()A.分子力一定减小B.分子力一定增大C.分子势能一定减小D.分子势能一定增大6.利用分子间作用力的变化规律可以解释许多现象,下面的几个实例中利用分子力对现象进行的解释正确的是( )A.锯条弯到一定程度就会断裂是因为断裂处分子之间的斥力起了作用B.给自行车打气时越打越费力,是因为胎内气体分子多了以后互相推斥造成的C.从水中拿出的一小块玻璃表面上有许多水,是因为玻璃分子吸引了水分子D.用胶水把两张纸粘在一起,是利用了不同物质的分子之间有较强的吸引力7.下面关于分子力的说法中正确的有()A.铁丝很难被拉长,这一事实说明铁丝分子间存在引力B.水很难被压缩,这一事实说明水分子间存在斥力C.将打气管的出口端封住,向下压活塞,当空气被压缩到一定程度后很难再压缩,这一事实说明空气分子间表现为斥力D.磁铁可以吸引铁屑,这一事实说明分子间存在引力8.下列现象中能说明分子间存在斥力的是( )A.气体总是很容易充满容器B.水的体积很难被压缩C.清凉油的气味很容易被闻到D.两个铁块用力挤压不能粘合在一起9.下列说法中正确的是()A.用手捏面包,面包体积减小,说明分子间有空隙B.布朗运动就是液体分子的热运动C.物体在被压缩时,分子间存在着斥力,不存在引力D.打开香水瓶盖后,离它较远的地方也能闻到香味,说明分子在运动10.对于分子动理论和物体内能的理解,是下列说法正确的是。
内能课后练习(7)
1.以下说法正确的是( )
A.机械能为零、内能不为零是可能的
B.温度相同,质量相同的物体具有相同的内能
C.温度越高,物体的内能越大
D.0℃的冰的内能比等质量的0℃的水的内能大
2.关于分子的势能,下列说法中正确的是( )
A.分子间显示斥力时,分子间距离越小,分子势能越大
B.分子间显示引力时,分子间距离越小,分子势能越大
C.分子的势能随物体的体积变化而变化
D.物体在热胀冷缩时,分子的平均动能改变,分子的势能不变
3.以下说法中正确的是( )
A.悬浮在液体中的小颗粒做无规则运动就是分子的运动
B.温度越高的物体,分子的平均速率就越大
C.分子势能一定随着分子间距离的增大而增大
D.物体受到拉伸时,分子间引力和斥力都减小,但斥力比引力减小得快,因而阻碍物体被拉伸
4.如果在某一变化过程中,分子势能在增大,则下列说法中正确的是( ) A.分子距离一定增大,一定是克服分子力做功
B.分子间距离一定减小,一定是克服分子力做功
C.分子间距离变化情况无法判定,但一定是克服分子力做功
D.分子间距离一定是减小,但不一定是克服分子力做功
5.一颗炮弹在空中以某一速度v飞行,有人说:由于炮弹中所有分子都只有这一速度,所以分子具有动能;又由于分子都处于高处,所以分子又具有势能,因此分子的上述动能和势能的总和就是炮弹的内能,试分析这种说法是否正确.6.封闭在气缸中,常温、常压下的气体(不计分子势能),在温度不变的条件下,设法使其压强增大,则在这一过程中()
A.气体分子的平均动能不变,每个分子的速率不变
B.外界对气体做了功,气体要向外放出热量
C.气体分子单位时间对气缸壁单位面积的冲量增大
D.气体与外界之间可以没有热量的交换
,当r稍增大些()
7.两分子相距为r
A.分子力一定减小,分子势能一定增大
B.分子力一定增大,分子势能一定减小
C.分子力和分子势能均减小
D.分子力和分子势能均增大
8.下列叙述正确的是()
A.用手捏面包,面包体积会缩小,说明分子之间有间隙
B.温度相同的氢气和氧气,氢气分子和氧气分子的平均速率相同
C.夏天荷叶上小水珠呈球状,是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到到最小趋势的缘故
D.自然界中进行的一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性
9.关于内能的概念,下列说法中正确的是()
A.若把氢气和氧气看作理想气体,则具有相同体积、相同质量和相同温度的氢气和氧气具有相等的内能
B.一定质量0℃水的分子势能比 0℃冰的分子势能小
C.物体吸收热量后,内能一定增加
D.一定质量的100℃的水吸收热量后变成100℃的水蒸气,则吸收的热量大于增加的内能
10.以下说法正确的是()
A.物体由大量分子组成,其单个分子的运动是无规则的,但大量分子的运动却是有规律的
B.一定质量液体的分子势能与液体的体积有关
C.水的饱和汽压不随温度变化
D.组成固体、液体、气体的物质分子依照一定的规律在空间整齐地排列成“空间点阵”
E.氢气和氮气的温度相同时,它们分子的平均动能相同
参考答案:
1.答案: A
解析: A正确,因为机械能可以为零,但内能是分子动能和分子势能的总。