73 课下巩固精练卷(三十七) 分子动理论 内能(Word练习)-【正禾一本通】2025年高考物理高三一轮总复习高效讲义

[课下巩固精练卷(三十七)]　分子动理论　内能 ________________________________________________________________________ (每题5分，建议用时：50分钟) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 考点 基础题 综合题 微观量的估算 — 8，9，14 布朗运动　分子热运动速率分布 1，2，4，7 10 分子力　分子势能 3，5，6 11，12，13，15 【基础落实练】 1．如图为悬浮在厚度不计的液体中的3颗小炭粒每隔5 s在坐标纸上标记位置的连线。下列说法正确的是(　　 ) A．这些折线表示的是小炭粒的运动轨迹 B．小炭粒沿折线上相邻标记位置的连线做匀速直线运动 C．可以准确预测再下一个5 s后这3颗小炭粒的位置 D．小炭粒的运动反映了液体分子的运动情况 解析：选D。 这些折线表示的是小炭粒每隔5 s在坐标纸上标记位置的连线，不是运动的轨迹，故A错误；小炭粒在做无规则的运动，所以沿折线上相邻标记位置的连线不是匀速直线运动，故B错误；只按时间间隔依次记录位置的连线，再下一个5 s后这3颗小炭粒的位置可能在任一点，故C错误；小炭粒在做无规则的运动是液体分子撞击不平衡引起的，所以小炭粒的运动间接地反映了液体分子的运动情况，故D正确。 2. “自热米饭”加热时既不用火也不插电，利用加热层中的发热包遇水反应释放热量为米饭加热，其结构如图所示。加热过程中(　　 ) A．食材层内气体分子的速率均增大 B．食材层内气体分子热运动的平均动能保持不变 C．若不慎堵住透气孔，则食材层内气体压强增大 D．在远处能闻到米饭的香味是因为气体分子的布朗运动 解析：选C。加热过程，温度升高，食材层内气体分子的平均速率增大，平均动能也增大，但不是所有分子速率均增大，故A、B错误；若不慎堵住透气孔，体积不变，根据查理定律＝C可知温度升高，气体压强增大，故C正确；能闻到米饭的香味是因为气体分子的扩散运动，故D错误。 3．关于分子动理论及分子间的相互作用，下列叙述错误的是(　　 ) A．图1中曲线b是分子力随分子间距离变化的关系图，当r＝r0时分子力为0 B．图2中当r等于r2时，分子势能最小 C．扩散现象说明分子间存在空隙 D．当阳光射入较暗的房间内，可以看到光束中有大量微粒在做无规则运动，此现象属于布朗运动 解析：选D。图1中曲线b是分子力随分子间距离变化的关系图，当r＝r0时分子力为0，故A正确；图2中当r等于r2时，分子势能最小，故B正确；扩散现象说明物质分子永不停息地做无规则运动，且分子间存在空隙，故C正确；当阳光射入较暗的房间内，可以看到光束中有大量微粒在做无规则运动，这是尘埃颗粒在气流作用下的一般无规则运动，布朗运动需用显微镜观察，肉眼无法直接观察，故D错误。 4．某种流感病毒可通过气溶胶的形式传播，现测得气溶胶的大小在10－7～10－5 m之间，流感病毒的大小在60～140 nm，可以做布朗运动的粒子尺寸大约在10－5～10－3 cm之间，关于病毒传播，下列说法中正确的是(　　 ) A．流感病毒是由多个蛋白质分子构成，在空气中可做布朗运动 B．流感病毒通过气溶胶传播，温度越高，传播越慢 C．相对流感病毒而言，气溶胶更容易透过口罩传播 D．扩散是流感病毒在空气中传播的主要方式之一 解析：选A。由题知，气溶胶的大小在10－7 ～10－5 m之间，而做布朗的粒子的尺寸大约在10－5 ～10－3 cm之间，则气溶胶的尺寸大小符合布朗运动的尺寸，所以气溶胶悬浮在密闭空间空气中的运动属于布朗运动，故A正确；流感病毒通过气溶胶传播，做布朗运动，温度越高，布朗运动越明显，则传播越快，故B错误；由题知，流感病毒小于气溶胶，则流感病毒更容易透过口罩传播，故C错误；扩散是分子的无规则运动，不是流感病毒在空气中传播的主要方式之一，故D错误。 5．如图所示是我国科学家用能放大几亿倍的扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面的原子图片，图中每个亮斑都是一个碳原子，下列说法正确的是(　　 ) A．碳原子排列紧密，分子间没有空隙 B．碳原子规则排列，不能做无规则运动 C．用力压缩石墨时，碳原子间的作用力表现为斥力 D．石墨中碳原子体积的数量级是10－10 m3 解析：选C。碳原子排列紧密，分子间有空隙，碳原子也在不停地做无规则运动，故A、B错误；用力压缩石墨时，碳原子间的距离减小，作用力表现为斥力，故C正确；石墨中碳原子直径的数量级为10－10 m，则碳原子体积的数量级更小，故D错误。 6．分子间由于相对作用而具有的能量叫分子势能，分子力做功会改变分子势能的大小。取分子间距为无穷远时的分子势能为零，分子势能Ep随着分子间距离r变化的图像如图所示。现假设将分子A固定在O点，分子B从某一点静止释放且只受到分子A的作用力。以下判断正确的是(　　 ) A．从r1处释放的分子B，第一次向右运动过程中，在r2位置速度达到最大 B．从r1处释放的分子B，将在r1和r2右侧某个位置之间往复运动 C．从r4处释放的分子B，第一次向左运动过程中，在r3位置速度达到最大 D．从r4处释放的分子B，将在r4和r2左侧某个位置之间往复运动 解析：选C。由势能曲线可知，当分子间距离为r3时受力平衡，所以从r1处释放的分子B，先受排斥力加速运动到r3，速度达到最大，然后继续向右一直减速运动至无穷远处，故A、B错误；从r4处释放的分子B，先受到吸引力加速运动到r3，速度达到最大，然后向左减速运动至r2和r3之间某处，再向右运动到r4，以此往复运动下去，故C正确，D错误。 7．(多选)如图所示为济南市某日的天气预报，下列说法正确的是(　　 ) A．当空气质量显示为霾时，空气中细颗粒物(如PM2.5)的分子在空气中做无规则的布朗运动 B．从上午7点到下午1点，空气分子中速率较大的分子所占总分子比例逐渐变大 C．若温度降为8 ℃，水蒸气液化为露珠的过程中分子间引力减小，斥力增大 D．若温度降为8 ℃，水蒸气液化为露珠的过程中分子势能一直增大 解析：选AB。当空气质量显示为霾时，空气中细颗粒物(如PM2.5)即固体小颗粒在空气中做无规则运动属于布朗运动，故A正确；温度是分子热运动平均动能的标志，从上午7点到下午1点，温度逐渐升高，空气分子中速率较大的分子所占总分子比例逐渐变大，故B正确；若温度降为8 ℃，水蒸气液化为露珠的过程中分子间的距离逐渐变小，引力和斥力均增大，故C错误；若温度降为8 ℃，水蒸气液化为露珠的过程中分子力表现为引力，且做正功，所以势能一直减小，故D错误。 【综合提升练】 8．下列说法正确的是(　　 ) A．分别撒一点胡椒粉在冷水和一直沸腾的开水里，发现沸水中的胡椒粉很快地翻滚散开，这说明温度越高布朗运动越剧烈 B．为了提高钢材的硬度，可采用渗碳法在钢材的表面形成一定厚度的渗碳层，其原理是利用了扩散现象 C．水的流速越快，水分子的热运动越剧烈 D．某种物质密度为ρ，每个分子的体积为V0，则单位质量的这种物质具有的分子数为 解析：选B。在加热时，水中的胡椒粉在翻滚，这是由水的对流引起的，不是布朗运动，另外布朗运动的固体颗粒必须足够小，只有在显微镜下才能看见，A错误；为了提高钢材的硬度，可采用渗碳法在钢材的表面形成一定厚度的渗碳层，其原理是利用了扩散现象，B正确；水的温度越高，水分子的热运动越剧烈，分子热运动剧烈程度和水的流速无关，C错误；某种物质密度为ρ，每个分子的体积为V0，对于固体和液体，单位质量的这种物质具有的分子数为N＝＝，对于气体，气体分子间距离较大，上式不适用，D错误。 9．下列各个选项中的数值大小，能表示阿伏加德罗常数的是(　　 ) A．0.012 kg的12C所含的原子数 B．标准状况下，22.4 L苯所含的分子数 C．1 mol金属钠含有的电子数 D．1 L 1 mol·L－1硫酸溶液所含的H＋数 解析：选A。0.012 kg的12C物质的量为＝1 mol，能表示阿伏加德罗常数，故A正确；标准状况下，苯不是气体，22.4 L苯的物质的量不是1 mol，不能表示阿伏加德罗常数，故B错误；1 mol金属钠含有11 mol电子，不能表示阿伏加德罗常数，故C错误；1 L 1 mol·L－1硫酸溶液中含有2 mol H＋数，不能表示阿伏加德罗常数，故D错误。 10．真空绝热容器中，大铁块温度为40 ℃，小铁块温度为80 ℃。现将两个铁块接触，过一段时间，两个铁块温度相同。下列说法正确的是(　　 ) A．两个铁块的分子热运动都越来越剧烈 B．两个铁块接触前，它们的内能可能相同 C．当温度相同时，两个铁块的内能可能相同 D．热量不能从低温物体传到高温物体 解析：选B。温度越高，分子热运动越剧烈，小铁块温度降低，大铁块温度升高，故大铁块的分子热运动越来越剧烈，A错误；物体内能多少与物体的温度和质量等因素有关，小铁块质量小温度高，所以两个铁块接触前，它们的内能可能相同，故B正确；当温度相同时，大铁块的内能大，故C错误；在制冷系统的作用下热量可以从低温物体传到高温物体，故D错误。 11．现有两个分子M、N，固定M，将N由静止释放，N仅在分子力作用下远离M，其速度和位移的图像如图所示，则(　　 ) A．N由x＝0到x＝x2过程中，M、N间作用力先表现为引力后表现为斥力 B．N由x＝x1到x＝x2过程中，N的加速度一直减小 C．N由O到x＝x2过程中，M、N系统的分子势能先减小后增大 D．N在x＝x1时，M、N间分子力最大 解析：选C。由图可知，在x＝x1处N分子的动能最大，则分子力做功最多，分子势能最小，则x＝x1处为平衡位置，此时分子力为零，当x<x1时，分子力表现为斥力，x>x1时，分子力表现为引力，N由x＝0到x＝x2过程中，M、N间作用力先表现为斥力后表现为引力，A、D错误；F­x图如图所示， 由于x＝x1处为平衡位置，由图像可知x1相当于F­x图的c点，则由x＝x1到x＝x2过程中，N所受的分子力F可能先增大后减小，则加速度可能先增大后减小，B错误；N由O到x＝x2过程中，M、N系统的分子势能先减小后增大，C正确。 12．将两个质量均为m的完全相同的分子A、B，从x轴上的坐标原点和r1处由静止释放，如图甲所示。图乙为这两个分子的分子势能随分子间距变化的图像，当分子间距分别为r1、r2和r0时，两分子之间的势能为E1、0和－E0。取间距无穷远时势能为零，整个运动除分子间的作用力外不考虑其他外力，下列说法正确的是(　　 ) A．当分子B到达坐标r0时，两分子之间的分子力为零 B．分子B的最大动能为E1－E0 C．两分子从静止释放到相距无穷远的过程中，它们之间的分子势能先减小后增大再减小 D．当两分子间距无穷远时，分子B的速度为 解析：选D。两个完全相同的分子由静止释放后，A分子向左运动，B分子向右运动，运动性质完全相同，当它们之间距离为r0时，分子势能最小，分子间作用力为零，此时B向右移动Δx，则A向左移动Δx，则有Δx＝，此时B分子的坐标应为xB＝r1＋Δx＝，故A错误；两分子之间势能为－E0时动能最大，减少的势能为ΔEp＝E1－(－E0)＝E1＋E0，根据能量守恒，减小的势能转化为两分子的动能，故分子B的最大动能为EkB＝，故B错误；分子势能是标量，且正负可以表示大小，故它们之间的分子势能是先减小后增大，C错误；当分子间距无穷远时，减少的势能全部转化为两分子的动能，则E1＝2×mv2，解得v ＝，故D正确。 13．(多选)(2023·安徽芜湖高三阶段练习)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(　　 ) 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．分子动能和势能之和在整个过程中不变 解析：选ACD。在r>r0阶段，两分子间的斥力和引力的合力F表现为引力，两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近，F做正功，分子动能增加，势能减小，故A正确；在r<r0阶段，两分子间的斥力和引力的合力F表现为斥力，F做负功，分子动能减小，势能增大，故B错误；在r＝r0时，分子势能最小，动能最大，故C正确；在整个过程中，只有分子力做功，分子动能和势能之和保持不变，故D正确。 14．(多选)若以V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ表示在标准状态下水蒸气的密度，M表示水的摩尔质量，M0表示一个水分子的质量，V0表示一个水分子的体积，NA表示阿伏加德罗常数，则下列关系式中正确的是(　　 ) A．V0＝ B．M0＝ C．ρ＝ D．NA＝ 解析：选BD。由于水蒸气分子间距远大于分子直径，则V0≪，故A错误；1 mol水蒸气的质量等于水分子的质量与阿伏加德罗常数NA的乘积，则有M0＝，故B正确；由于水蒸气的摩尔体积V≠V0NA，则ρ＝≠，故C错误；水蒸气的摩尔质量除以水蒸气分子的质量等于阿伏加德罗常数，即NA＝，故D正确。 15．(多选)(2023·河南高三联考)图一为密闭汽缸中氧气分子在不同温度下的速率分布图像，图二为在酱油中放置了一段时间的鸡蛋，图三与图四是关于分子势能、分子力与分子间距离的关系图像。下列说法中正确的是(　　 ) A．由图一可知密闭汽缸中的氧气分子在温度为T0时的平均动能较大 B．图一中曲线一上各点的纵坐标之和与曲线二上各点的纵坐标之和一样大 C．图二中鸡蛋颜色变深，说明分子间存在着空隙 D．图四为分子间作用力与分子间距离的图像，图三为分子势能与分子间距离的图像 解析：选BC。根据图一中氧气分子的速率分布图像可知T>T0，又因为温度是分子平均动能的标志，所以密闭汽缸中的氧气分子在温度为T时的平均动能较大，A错误；图一中曲线1上黑点的纵坐标之和与曲线2上黑点的纵坐标之和均表示不同速率的氧气分子占总分子数的百分比之和，都为100%，B正确；图二为扩散现象，说明分子在永不停息地做无规则运动，同时说明分子间存在着空隙，C正确；图三为分子间作用力与分子间距离的图像，图四为分子势能与分子间距离的图像，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$