【师说】高考物理一轮复习 分子动理论 内能课后练习(新题,含解析)

【走向高考】2016届高三物理一轮复习 第1讲分子动理论 内能习题 新人教版选修3-3一、选择题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，NA 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：①NA ＝ρV m ②ρ＝μNAΔ ③m ＝μNA ④Δ＝V NA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[答案] B [解析] 由NA ＝μm ＝ρV m，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 ≫NA·Δ，④不对，而ρ＝μV ≪μNA·Δ，②也不对，故B 项正确。

2．(2014·大纲全国)对于一定量的稀薄气体，下列说法正确的是( )A ．压强变大时，分子热运动必然变得剧烈B ．保持压强不变时，分子热运动可能变得剧烈C ．压强变大时，分子间的平均距离必然变小D ．压强变小时，分子间的平均距离可能变小[答案] BD[解析] 本题考查气体压强的微观意义要明确在微观上，气体的压强由单位体积内的分子数和分子的平均动能决定。

压强变大平均动能不一定增大，分子间的平均距离也不一定减小，A 、C 正确，由于压强由单位体积内的分子数和平均动能共同决定，所以B 、D 选项正确。

本题可以根据压强的微观表达式p ＝23nEk 分析。

3．(2014·北京理综)下列说法中正确的是( )A ．物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大B ．物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大C ．物体温度降低，其内能一定增大D ．物体温度不变，其内能一定不变[答案] B[解析] 本题考查温度与分子平均动能和内能的关系，要明确温度是平均动能的标志，分子平均动能由温度决定，温度越高，平均动能越大，A 错，B 对。

内能包括分子动能和分子势能。

课时作业54 分子动理论 内能时间：45分钟1．(多选)关于布朗运动，下列说法正确的是( ABD )A ．悬浮在液体中的微粒越大，布朗运动越不明显B ．即便温度降到0 ℃，布朗运动依然可以发生C ．扫地时，在阳光照射下，看到尘埃飞舞，这是尘埃在做布朗运动D ．悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动属于布朗运动，它是液体分子无规则运动的反映E ．固体小颗粒中分子的无规则运动属于布朗运动，它说明了分子在永不停息地做无规则运动解析：悬浮微粒越大，液体分子对它的撞击作用的不平衡性就表现得越不明显，布朗运动越不明显，A 正确；布朗运动是热运动的反映，而热运动在0 ℃时不会停止，布朗运动可以继续发生，B 正确；尘埃在飞舞，是气流对尘埃的作用，不是尘埃在做布朗运动，C 错误；悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动属于布朗运动，它反映了液体分子运动的无规则性，固体小颗粒中分子的无规则运动不属于布朗运动，所以D 正确，E 错误．2．(多选)下列说法正确的是( BD )A ．空气中大量PM2.5的运动也是分子热运动B ．温度相同的氧气和氢气，分子的平均动能相同C ．温度相同的氧气和氢气，氢气的内能一定大D ．气体等压压缩过程一定放出热量，且放出的热量大于内能的减少解析：PM2.5在空气中的运动是固体颗粒分子团的运动，不是分子的热运动，故A 错误；温度是分子的平均动能的标志，所以温度相同的氢气和氧气，氧气分子的平均动能与氢气分子的平均动能相等，故B 正确，C 错误；根据理想气体状态方程PV T＝C ，等压压缩，则温度降低，则内能下降，根据热力学第一定律ΔU ＝Q ＋W ，放出的热量大于内能的减少，故D 正确3．(多选)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( CDE )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分子热运动C ．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运动决定的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E ．PM2.5必然有内能解析：“PM2.5”是指直径小于或等于2.5 μm 的颗粒物，大于氧分子尺寸的数量级，A 错误；PM2.5在空气中的运动是固体颗粒的运动，不是分子的运动，B 错误；PM2.5的运动轨迹是由大量空气分子碰撞的不平衡和气流运动共同决定的，C 正确；减少矿物燃料燃烧的排放，能有效减小PM2.5在空气中的浓度，D 正确；PM2.5是大量分子组成的颗粒物，一定具有内能，E 正确．4．(多选)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，下列做法正确的是( BDE )A ．用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，若100滴溶液的体积是1 mL ，则1滴溶液中含有油酸10－2 mLB ．往浅盘里倒入适量的水，再将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上C ．用注射器往水面上滴1滴油酸酒精溶液，同时将玻璃板放在浅盘上，并立即在玻璃板上描下油酸膜的形状D ．将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，计算轮廓范围内正方形的个数，并求得油膜的面积E ．根据1滴油酸溶液中油酸的体积V 和油膜面积S 就可以算出油膜厚度d ＝V S ，即油酸分子的大小解析：用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，若100滴溶液的体积是1 mL ，则1滴溶液的体积是10－2 mL ，含有油酸的体积小于10－2 mL ，选项A 错误；往浅盘里倒入适量的水，再将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上，选项B 正确；用注射器往水面上滴1滴油酸酒精溶液，同时将玻璃板放在浅盘上，待油酸在液面上形状稳定后，在玻璃板上描下油酸膜的形状，选项C 错误；将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，计算轮廓范围内正方形的个数，并求得油膜的面积，选项D 正确；根据1滴油酸溶液中油酸的体积V 和油膜面积S 就可以算出油膜厚度d ＝V S，即油酸分子的大小，选项E 正确．5．(多选)关于分子力和分子势能，下列说法正确的是( CDE )A ．当分子力表现为引力时，分子之间只存在引力B ．当分子间距离为r 0时，分子之间引力和斥力均为零C ．分子之间的斥力随分子间距离的减小而增大D ．当分子间距离为r 0时，分子势能最小E ．当分子间距离由r 0逐渐增大时(小于10r 0)，分子势能增大解析：分子力表现为引力时，分子之间的引力大于斥力，并非分子之间只存在引力，选项A错误；当分子间距离为r0时，分子之间引力和斥力相等，且不为零，选项B错误；分子之间的斥力随分子间距离的减小而增大，选项C正确；当分子间距离为r0时，分子势能最小，选项D正确；当分子间距离由r0逐渐增大时(小于10r0)，因该过程中分子力一直表现为引力，分子力做负功，则分子势能增大，选项E正确．6．(多选)运用分子动理论的相关知识，判断下列说法正确的是( ADE )A．分子间距离增大时，可能存在分子势能相等的两个位置B．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C．某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数的数值可表示为N A＝VV0D．阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动不是布朗运动E．生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成解析：由于分子之间的距离为r0时，分子势能最小，故存在分子势能相等的两个位置，A正确；气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，不仅与单位体积内的分子数有关，还与气体的温度有关，B错误；由于气体分子之间的距离远大于分子本身的大小，所以不能用气体的摩尔体积除以每个分子的体积得到阿伏加德罗常数的数值，C错误；做布朗运动的微粒非常小，肉眼是观察不到的，阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动不是布朗运动，是机械运动，D正确；扩散可以在气体、液体和固体中进行，生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成，E正确．7．(多选)关于分子间的作用力，下列说法正确的是( ABE )A．分子之间的斥力和引力同时存在B．分子之间的斥力和引力大小都随分子间距离的增大而减小C．分子之间的距离减小时，分子力一直做正功D．分子之间的距离增大时，分子势能一直减小E．分子之间的距离变化时，可能存在分子势能相等的两个点解析：分子间既存在引力，也存在斥力，只是当分子间距离大于平衡距离时表现为引力，小于平衡距离时表现为斥力，故A正确；分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，故B正确；分子间距大于r0时，分子力表现为引力，相互靠近时，分子力做正功，分子间距小于r0时，分子力表现为斥力，相互靠近时，分子力做负功，故C错误；两分子之间的距离大于r0时，分子力表现为引力，当分子之间的距离增大时，分子力做负功，分子势能增加，故D错误；当两分子之间的距离等于r0时，分子势能最小，从该位置起增大或减小分子间距离，分子力都做负功，分子势能增加，分子之间的距离变化时，可能存在分子势能相等的两个点，故E正确．8．(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( ACE )A．在r>r0阶段，F做正功，分子动能增加，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E．分子动能和势能之和在整个过程中不变解析：在r>r0阶段，当r减小时，F做正功，分子势能减小，分子动能增加，故A正确；在r<r0阶段，当r减小时，F做负功，分子势能增加，分子动能减小，故B错误；由E p­r图可知，在r＝r0时，分子势能最小，但不为零，动能最大，故C正确，D错误；在整个相互接近的过程中，分子动能和势能之和保持不变，故E正确．9．(多选)如图所示为布朗运动实验的观测记录，关于布朗运动的实验，下列说法正确的是( BDE )A．图中记录的是分子无规则运动的情况B．图中记录的是微粒做布朗运动的情况C．实验中可以看到，悬浮微粒越大，布朗运动越明显D．实验中可以看出，温度越高，布朗运动越激烈E．布朗运动既能在液体中发生，也能在气体中发生解析：布朗运动不是分子的无规则运动，是悬浮在液体或气体中的微粒做的无规则运动，故A 错误，B 正确；微粒越小、温度越高，布朗运动越明显，故C 错误，D 正确；布朗运动既能在液体中发生，也能在气体中发生，故E 正确．10．(多选)下列关于温度及内能的说法中正确的是( CDE )A ．温度是分子平均动能的标志，所以两个动能不同的分子相比，动能大的分子温度高B ．两个不同的物体，只要温度和体积相同，内能就相同C ．质量和温度相同的冰和水，内能不同D ．一定质量的某种物质，即使温度不变，内能也可能发生变化E ．温度高的物体不一定比温度低的物体内能大解析：温度是大量分子热运动的客观体现，单个分子不能比较温度高低，A 错误；物质的内能由温度、体积、物质的量及物态共同决定，故B 错误，C 正确；一定质量的某种物质，温度不变而体积发生变化时，内能也可能发生变化，D 正确；质量不确定，只知道温度的关系，不能确定内能的大小，故E 正确．11．(多选)已知阿伏加德罗常数为N A (mol －1)，某物质的摩尔质量为M (kg/mol)，该物质的密度为ρ(kg/m 3)，则下列叙述中正确的是( BDE )A ．1 kg 该物质所含的分子个数是ρN AB ．1 kg 该物质所含的分子个数是1MN A C ．该物质1个分子的质量是ρN AD ．该物质1个分子占有的空间是M ρN A E ．该物质的摩尔体积是M ρ解析：1 kg 该物质的物质的量为1M ，所含分子数目为：n ＝N A ·1M ＝N A M，故A 错误，B 正确；每个分子的质量为：m 0＝1n ＝M N A ，故C 错误；每个分子所占体积为：V 0＝m 0ρ＝M ρN A，故D 正确．该物质的摩尔体积为M ρ，故E 正确．12．(多选)关于分子动理论的基本观点和实验依据，下列说法正确的是( ABD )A ．大多数分子直径的数量级为10－10 mB ．扫地时扬起的尘埃在空气中的运动不是布朗运动C ．悬浮在液体中的微粒越大，布朗运动就越明显D ．在液体表面分子力表现为引力E ．随着分子间距离的增大，分子势能一定增大解析：大多数分子直径的数量级为10－10m，选项A正确；扫地时扬起的尘埃比做布朗运动的微粒大得多，而且扬起的尘埃是空气的流动造成的，不是布朗运动，选项B正确；悬浮在液体中的微粒越大，液体分子的撞击对微粒影响越小，布朗运动就越不明显，选项C错误；液体表面分子之间距离较大，分子力表现为引力，选项D正确；分子势能变化与分子力做功有关，在平衡距离以内，斥力大于引力，分子力表现为斥力，若在此范围内分子间距离增大，则分子力做正功，分子势能减小，在平衡距离以外，引力大于斥力，分子力表现为引力，若分子间距增大，则分子力做负功，分子势能增大，选项E错误．13.(多选)如图所示，横轴r表示两分子间的距离，纵轴F表示两分子间引力、斥力的大小，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．下列说法正确的是( ACE )A．ab为引力曲线，cd为斥力曲线B．ab为斥力曲线，cd为引力曲线C．若两分子间的距离增大，则分子间的斥力减小得比引力更快D．若r＝r0，则分子间没有引力和斥力E．当分子间距从r0开始增大时，分子势能一定增大解析：因为斥力比引力变化得快，所以ab为引力曲线，cd为斥力曲线，故A、C正确，B错误；当r＝r0时，分子引力和分子斥力大小相等，其合力为零，故D错误；r＝r0是平衡位置，分子势能最小，当r从r0开始增大时，分子力表现为引力，分子力做负功，分子势能增大，故E正确．14．测量分子大小的方法有很多，如油膜法、显微法．(1)在“用油膜法估测分子大小”的实验中，用移液管量取0.25 mL油酸，倒入标注250 mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250 mL的溶液，然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入50滴溶液，溶液的液面达到量筒中1 mL的刻度，再用滴管取配好的油酸酒精溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下1滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图甲所示．坐标格中每个小正方形方格的大小为 2 cm×2 cm.由图可以估算出油膜的面积是256 cm2，由此估算出油酸分子的直径是8×10－10(保留一位有效数字)m.(2)图乙是用扫描隧道显微镜拍下的一个“量子围栏”的照片．这个量子围栏是由48个铁原子在铜的表面排列成直径为1.43×10－8 m 的圆周而组成的．由此可以估算出铁原子的直径约为9.4×10－10 m(结果保留两位有效数字)．解析：(1)数油膜的正方形格数，大于半格的算一格，小于半格的舍去，得到油膜的面积S ＝64×2 cm×2 cm＝256 cm 2.溶液浓度为11 000，每滴溶液体积为150 mL ，1滴溶液中所含油酸体积为V ＝2×10－5 cm 3，油膜厚度即油酸分子的直径是d ＝V S ≈8×10－10 m. (2)直径为1.43×10－8 m 的圆周周长为D ＝πd ≈4.49×10－8 m ，可以估算出铁原子的直径约为d ′＝4.49×10－848m≈9.4×10－10 m.。

分子动理论(建议用时：40分钟)1．以下说法正确的选项是( )A．扩散运动是由微粒和水分子发生化学反响引起的B．某时刻某一气体分子向左运动，那么下一时刻它一定向右运动C．0 ℃和100 ℃氧气分子的速率都呈现“中间多、两头少〞的分布规律D．以上说法均错误C解析：扩散运动是物理现象，没有发生化学反响，应选项A错误；分子运动是杂乱无章的，无法判断分子下一时刻的运动方向，应选项B错误；0 ℃和100 ℃氧气分子的速率都呈现“中间多、两头少〞的分布规律，应选项C正确。

2．(2021·北京模拟)关于热学中的一些根本概念，以下说法正确的选项是( )A．物体是由大量分子组成的，分子是不可再分的最小单元B．分子间的斥力和引力总是同时存在，且随着分子之间距离的增大而增大C．分子在做永不停息的无规那么热运动，布朗运动就是分子的热运动D．宏观物体的温度是物体内大量分子平均动能的标志D解析：物质是由大量分子组成的，分子是由原子组成的，故A错误；根据分子动理论可知，分子间同时存在分子引力和分子斥力，引力和斥力都随分子间距离的减小而增大，随分子间距离的增大而减小，故B错误；布朗运动是固体微粒的运动，不是分子的运动，但间接反映了液体分子的热运动，故C错误；温度是分子平均动能的标志，故D正确。

3．(多项选择)关于布朗运动，以下说法正确的选项是( )A．布朗运动是分子的运动，牛顿运动定律不再适用B．布朗运动是分子无规那么运动的反映C．悬浮在液体中的固体微粒的无规那么运动是布朗运动D．布朗运动的剧烈程度跟温度有关，所以布朗运动也叫作热运动BC解析：根据分子动理论的知识可知，混合均匀是扩散现象，水分子做无规那么热运动，炭粒做布朗运动，由于布朗运动的剧烈程度与固体微粒的大小和温度有关，固体微粒越小，运动越明显，所以使用炭粒更小的墨汁，布朗运动会更明显，那么混合均匀的过程进行得更迅速，应选B、C。

4．(2021·北京高考)关于分子动理论，以下说法正确的选项是( )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那么运动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离的增大而增大BC解析：布朗运动是悬浮的固体微粒的运动，这些固体微粒不是微观粒子，牛顿运动定律仍适用，故A错误；悬浮在液体中的固体微粒的无规那么运动是布朗运动，是分子永不停息地做无规那么运动的反映，其本身不是分子的热运动，故B、C正确，D错误。

分子动理论内能建议用时：45分钟1．(2019·福建莆田一中模拟改编)下列各种说法中正确的是( )A．固体小颗粒越小，温度越高，布朗运动越显著B．扩散现象能在气体中进行，不能在固体中进行C．气体分子永不停息地做无规则运动，固体分子之间相对静止不动D．如果一开始分子间距离大于r0，则随着分子间距离的增大，分子势能减小A[固体小颗粒越小，表面积越小，同一时刻撞击颗粒的液体分子数越少，冲力越不平衡，温度越高，液体分子运动越激烈，冲击力越大，布朗运动越激烈，故A正确；一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，扩散现象就是分子运动的结果，所以固体、液体和气体之间都能发生扩散现象，故B、C错误；分子间距离大于r0，分子间表现为引力，则随着分子间距离的增大，分子力做负功，分子势能增大，故D错误。

]2．(2019·聊城模拟改编)对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是( ) A．温度高的物体内能和分子平均动能一定都大B．外界对物体做功，物体内能一定增加C．温度越高，布朗运动越明显D．当分子间的距离增大时，分子间作用力就一直减小C[温度高的物体内能不一定大，内能还与质量、体积有关，但分子平均动能一定大，因为温度是分子平均动能的标志，故A错误；改变内能的方式有做功和热传递，若外界对物体做功的同时物体放热，内能不一定增大，故B错误；布朗运动是固体小颗粒由液体分子碰撞的不平衡性造成的，液体温度越高，液体分子热运动越激烈，布朗运动越显著，故C正确；当分子间的距离从平衡位置增大时，分子间作用力先增大后减小，故D错误。

] 3．(多选)关于热量、功和内能三个物理量，下列说法正确的是( )A．热量、功和内能三者的物理意义相同，只是说法不同B．热量、功都可以作为物体内能变化的量度C．热量、功和内能的单位相同D．功由过程决定，而热量和内能由物体的状态决定BC[热量、功和内能是三个不同的物理量，它们的物理意义不同，故A错误；功与热量都是能量转化的量度，都可以作为物体内能变化的量度，故B正确；热量、功和内能的单位相同，都是焦耳，故C正确；功和热量由过程决定，内能由物体的状态决定，故D错误。