新高考物理一輪復(fù)習(xí)課后練習(xí)[32]第12章第1講分子動理論內(nèi)能（含解析）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

課后練習(xí)[32]第十二章　熱　學(xué)第1講　分子動理論　內(nèi)能一、選擇題(本題共10小題，1～2題為單選，3～10題為多選)1．(2021·全國高三專題練習(xí))關(guān)于熱力學(xué)溫度和攝氏溫度，以下說法錯誤的是(　C　)A．熱力學(xué)溫度的單位K是國際單位制中的基本單位B．溫度升高1 ℃ 就是升高了1 KC．1 ℃就是1 KD．0 ℃的溫度可用熱力學(xué)溫度粗略地表示為273 K[解析]　熱力學(xué)溫度的單位K是國際單位制中七個基本單位之一，A正確；由T＝t＋273.15 K，得ΔT＝Δt，則知溫度升高了1 ℃就是升高了1 K，B正確；熱力學(xué)溫度和攝氏溫度的關(guān)系是T＝t＋273.15 K，可知1 ℃與1 K表示的溫度不同，C錯誤；根據(jù)T＝t＋273.15 K知，當(dāng)t＝0 ℃ 時，T≈273 K，D正確。2．(2022·海淀區(qū)月考)在水的溫度由0 ℃上升到4 ℃的過程中，水的體積隨著溫度升高反而減小，我們稱之為“反常膨脹”。通過查閱資料知道：在水反常膨脹的過程中，體積減小是由于水分子之間的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，但所有水分子間的總勢能是增大的。關(guān)于這個問題的下列說法中正確的是(　D　)A．水分子的平均動能減小，吸收的熱量一部分用于分子間的結(jié)合力做正功B．水分子的平均動能減小，吸收的熱量一部分用于克服分子間的結(jié)合力做功C．水分子的平均動能增大，吸收的熱量一部分用于分子間的結(jié)合力做正功D．水分子的平均動能增大，吸收的熱量一部分用于克服分子間的結(jié)合力做功[解析]　由于水的溫度在升高，故水分子的平均動能增大，故A、B兩項錯誤；由于水分子間的總勢能是增大的，說明了分子之間的相互作用力對分子做負功，一定是克服原來分子間原來的結(jié)合力而做功，故C項錯誤，D項正確。3．(2021·遼寧高三期末)有甲、乙、丙三個溫度不同的物體，將甲和乙接觸一段時間后分開，再將乙和丙接觸一段時間后分開(發(fā)生了熱交換)，假設(shè)只有在它們相互接觸時有熱傳遞，不接觸時與外界沒有熱傳遞，則(　AD　)A．甲、乙、丙三個物體都達到了平衡態(tài)B．只有乙、丙達到了平衡態(tài)，甲沒有達到平衡態(tài)C．乙、丙兩物體都和甲達到了熱平衡D．乙、丙兩物體達到了熱平衡[解析]　乙和丙分開后，甲、乙、丙三個物體與外界沒有熱傳遞，所以甲、乙、丙三個物體都達到了平衡態(tài)，故A正確，B錯誤；甲和乙接觸一段時間后分開，甲和乙達到了熱平衡，但乙和丙接觸一段時間后，乙的溫度又發(fā)生了變化，甲和乙的熱平衡被破壞，乙和丙兩物體達到了熱平衡，故C錯誤，D正確。4．(2021·全國高三專題練習(xí))設(shè)有甲、乙兩分子，如圖，甲固定在O點，r0為其平衡位置間的距離，現(xiàn)在使乙分子由靜止開始只在分子力作用下由距甲0.5r0處開始沿x軸正方向運動，則(　BD　)A．乙分子的加速度減小B．乙分子到達r0處時速度最大C．分子力對乙一直做正功，分子勢能減小D．乙分子在r0處時，分子勢能最小[解析]　從分子力隨分子間距的變化曲線可以看出0.5r0處到r0處斥力減小，乙分子的加速度也就減小，從r0處到無窮遠處引力先增大后減小，乙分子的加速度先增大后減小，A錯誤；從0.5r0處到r0處乙分子受到向右的斥力，做向右的加速運動，通過r0處后受到向左的引力，做向右的減速運動，在r0處加速度a＝0，速度最大，B正確；當(dāng)通過r0后分子的引力做負功，分子的勢能增大，C錯誤；從0.5r0到r0處分子的斥力做正功，分子的勢能減小，通過r0后，分子的引力做負功，分子的勢能增大，故乙分子在r0處的勢能最小，D正確。5．(2021·青海高三二模)關(guān)于分子動理論，下列說法正確的是(　AD　)A．若僅知道氦氣的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)，則不能算出氮氣分子的體積B．溫度越高，分子熱運動越緩慢C．相同質(zhì)量的水和冰在0 ℃時，內(nèi)能一定相等D．當(dāng)分子間的作用力表現(xiàn)為斥力時，分子間的距離越小，分子勢能越大[解析]　若僅知道氦氣的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)，只能算出每個氮氣分子占據(jù)的空間，不能算出氮氣分子的體積，故A正確；溫度越高，分子熱運動越劇烈，故B錯誤；相同質(zhì)量的水和冰在0 ℃時，雖然溫度沒有變化，但熔化是一個吸熱的過程，吸收熱量用于增加分子的勢能，故水的內(nèi)能大于冰的內(nèi)能，故C錯誤；當(dāng)分子間的作用力表現(xiàn)為斥力時，分子間的距離越小，分子力做負功，分子勢能越大，故D正確。6．以下關(guān)于熱運動的說法正確的是(　BC　)A．水流速度越大，水分子的熱運動越劇烈B．水凝結(jié)成冰后，水分子的熱運動不會停止C．水的溫度越高，水分子的熱運動越劇烈D．水的溫度升高，每一個水分子的運動速率都會增大[解析]　水流的速度是機械運動的速度，不同于水分子無規(guī)則熱運動的速度，A錯誤；分子永不停息地做無規(guī)則運動，B正確；溫度是分子平均動能的標志，溫度越高，分子的熱運動越劇烈，故C正確；水的溫度升高，水分子的平均動能增大，即水分子的平均運動速率增大，但不是每一個水分子的運動速率都增大，D錯誤。7．若以V表示在標準狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積，ρ表示在標準狀態(tài)下水蒸氣的密度，M表示水的摩爾質(zhì)量，M0表示一個水分子的質(zhì)量，V0表示一個水分子的體積，NA表示阿伏加德羅常數(shù)，則下列關(guān)系式正確的是(　AC　)A．V＝　 B．V0＝C．M0＝　 D．ρ＝[解析]　因ρ表示在標準狀態(tài)下水蒸氣的密度，M表示水的摩爾質(zhì)量，則在標準狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積為V＝，選項A正確；表示一個水分子平均占據(jù)的空間，不等于一個水分子的體積，選項B錯誤；一個水分子的質(zhì)量為：M0＝，選項C正確；表示水分子的密度，選項D錯誤。8．1 g 100 ℃的水與1 g 100 ℃的水蒸氣相比較，下述說法中正確的是(　AC　)A．分子的平均動能與分子的總動能相同B．分子的平均動能相同，分子的總動能不同C．分子的總動能相同，但分子的勢能總和不同D．內(nèi)能相同[解析]　溫度相同則它們的分子平均動能相同，又因為1 g水和1 g水蒸氣的分子數(shù)相同，因而它們的分子總動能相同，A正確，B錯誤；當(dāng)100 ℃水變成100 ℃的水蒸氣時，要吸收熱量，內(nèi)能增加，由于分子的總動能相同，所以分子的勢能總和變大，C正確，D錯誤。9．關(guān)于物體的內(nèi)能，下列敘述中正確的是(　BD　)A．溫度高的物體比溫度低的物體內(nèi)能大B．物體的內(nèi)能不可能為零C．內(nèi)能相同的物體，它們的分子平均動能一定相同D．內(nèi)能不相同的物體，它們的分子平均動能可能相同[解析]　溫度高低反映分子平均動能的大小，但由于物體分子數(shù)目等其他影響內(nèi)能的因素可能不同，故無法反映內(nèi)能的大小，選項A錯誤；由于分子都在做永不停息的無規(guī)則運動，因此任何物體的內(nèi)能都不可能為零，選項B正確；內(nèi)能相同的物體，它們的分子平均動能不一定相同，選項C錯誤；內(nèi)能不同的兩個物體，它們的溫度可以相同，即它們的分子平均動能可以相同，選項D正確。10．把生鴨蛋放在鹽水中腌制一段時間，鹽就會進入鴨蛋里變成咸鴨蛋。則下列說法正確的是(　AC　)A．如果讓腌制鴨蛋的鹽水溫度升高，鹽分子進入鴨蛋的速度就會加快B．鹽分子的運動屬于布朗運動C．在鴨蛋腌制過程中，有的鹽分子進入鴨蛋內(nèi)，也有鹽分子從鴨蛋里面出來D．鹽水溫度升高，每個鹽分子運動的速率都會增大[解析]　如果讓腌制鴨蛋的鹽水溫度升高，分子運動更劇烈，則鹽進入鴨蛋的速度就會加快，故A正確；布朗運動本身不是分子的運動，故B錯誤；在腌制鴨蛋的鹽水中，有鹽分子進入鴨蛋，分子運動是無規(guī)則的，同樣會有鹽分子從鴨蛋里面出來，故C正確；鹽水溫度升高，分子的平均動能增大，但不是每個鹽分子運動的速率都會增大，個別分子的速率也可能減小，故D錯誤。二、非選擇題11．(2021·湖北襄陽高三月考)分子力F、分子勢能EP與分子間距離r的關(guān)系圖線如圖中甲、乙兩條曲線所示(取無窮遠處分子勢能EP＝0)，則其中為分子力F與分子間距離r的圖像是甲圖(填“甲圖”或“乙圖”)。將一個分子固定，另一分子從無窮遠處向固定分子靠近直到不能再靠近的過程中，若分子僅受分子力作用，其速度將先增大后減小，加速度將先增大后減小再增大。[解析]　因為在平衡位置r0，分子間作用力為零，所以甲圖為分子力F與分子間距離r的圖像；由乙圖可知，兩個分子靠近到分子勢能為零時分子的動能為零。因此兩分子靠近的間距最小距離比r0小。由圖像乙可知，在r減小過程中，分子勢能先減小后增大，根據(jù)能量守恒，分子動能先增大后減小，所以速度將先增大后減??；因為靠近過程的最小距離比r0小，由圖甲可知，分子間作用力大小先增大后減小再增大，所以加速度將先增大后減小再增大。12．(2021·全國高三專題練習(xí))在“用油膜法估測分子的大小”實驗中，(1)該實驗中的理想化假設(shè)是(　ABD　)A．將油膜看成單分子層油膜B．不考慮各油酸分子間的間隙C．不考慮各油酸分子間的相互作用力D．將油酸分子看成球形(2)實驗中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是(　B　)A．可使油酸和痱子粉之間形成清晰的邊界輪廓B．對油酸溶液起到稀釋作用C．有助于測量一滴油酸的體積D．有助于油酸的顏色更透明便于識別(3)某老師為本實驗配制油酸酒精溶液，實驗室配備的器材有：面積為0.22 m2的蒸發(fā)皿、滴管、量筒(50滴溶液滴入量筒體積約為1毫升)、純油酸和無水酒精若干。已知分子直徑數(shù)量級為10－10 m，則該老師配制的油酸酒精溶液濃度(油酸與油酸酒精溶液的體積比)至多為1.1%(保留兩位有效數(shù)字)。[解析]　(1)計算分子直徑是根據(jù)體積與面積之比，所以需將油膜看成單分子層油膜，不考慮各油酸分子間的間隙，將油酸分子看成球形，故選ABD；(2)實驗中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是對油酸起到稀釋作用，酒精稀釋油酸是為了進一步減小油酸的面密度，使油酸分子盡可能的少在豎直方向上重疊，更能保證其形成分子單層油膜，也就是為了減小系統(tǒng)誤差，故選B。(3)根據(jù)題意可知，形成的油膜的面積不能超過蒸發(fā)皿的面積，當(dāng)油膜面積等于蒸發(fā)皿的面積時此時油酸濃度最大，一滴油酸的體積為V＝dS＝10－10m×0.22 m2＝2.2×10－11 m3，一滴酒精油酸溶液的體積為V0＝ cm3＝2×10－8m3 ，因此油酸的濃度為＝1.1%。13．(2021·全國高三專題練習(xí))目前專家們正在研究二氧化碳的深海處理技術(shù)。實驗發(fā)現(xiàn)，在水深300 m處，二氧化碳將變成凝膠狀態(tài)，當(dāng)水深超過2 500 m時，二氧化碳會濃縮成近似固體的硬膠體。設(shè)在某狀態(tài)下二氧化碳氣體的密度為ρ，摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，將二氧化碳分子看作直徑為D的球(球的體積公式V球＝πD3)，則在該狀態(tài)下體積為V的二氧化碳氣體變成硬膠體后體積為多少？[答案]　[解析]　體積為V的二氧化碳氣體的質(zhì)量為m＝ρV，所含分子數(shù)為n＝NA＝NA，變成硬膠體后的體積為V1＝n·πD3＝。14．(2022·江蘇高三模擬)很多轎車中設(shè)有安全氣囊以保障駕乘人員的安全。轎車在發(fā)生一定強度的碰撞時，利用三氮化鈉(NaN3)產(chǎn)生氣體(假設(shè)都是N2)充入導(dǎo)溫效果良好的氣囊。若氮氣充入前后安全氣囊的容積分別為V1＝10 L、V2＝70 L。已知大氣壓強p0＝1.0×105Pa，氣囊中氮氣密度ρ＝2.5 kg/m3，一個氮氣分子的質(zhì)量約為4.65×10－23g，氮氣摩爾質(zhì)量M＝0.028 kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA≈6×1023 mol－1，在標準氣壓下，氮氣的摩爾體積為22.4 L/mol。求：(1)該氣囊中氮氣分子的總個數(shù)N；(2)該氣囊中氮氣分子間的平均距離；(3)氮氣充入后安全氣囊的壓強。(結(jié)果均保留一位有效數(shù)字)[答案]　(1)3×1024個　(2)3×10－9 m　(3)2×105 Pa[解析]　(1)設(shè)氮氣物質(zhì)的量為n，則n＝該氣囊中氮氣分子的總個數(shù)N＝nNA＝NA＝×6×1023個≈3×1024個。(2)每個分子所占的空間V0＝，設(shè)分子間的平均距離為d，每個氮氣分子占有的空間可以看成是棱長為d的立方體，則有V0＝d3，該氣囊中氮氣分子間的平均距離d＝＝m≈3×10－9m。(3) 在標準氣壓下，采用收集法，充入前“氣囊”中氮氣的體積V′1＝n×22.4 L＝×22.4 L＝140 L，根據(jù)玻意爾定律有p1V′1＝p2V2，其中p1＝ p0＝1.0×105 Pa，V′1＝140 L，V2＝70 L，代入數(shù)據(jù)解得氮氣充入后安全氣囊的壓強為p2＝2×105 Pa。

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