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课时跟踪检测(五十八) 分子动理论 内能 固体 液体
1.(2024·泰州模拟)做凉菜滴加香油,很快在整个厨房都能闻到香油的香味,这与分子的热运动有关。关于热学中的分子运动,下列说法正确的是 ( )
A.厨房内弥漫着香油的香味,说明香油分子在做布朗运动
B.厨房内弥漫着香油的香味,这种现象主要是扩散现象
C.液态香油较难被压缩,是因为香油分子之间存在引力
D.香油分子的扩散快慢与温度无关
解析:选B 布朗运动是悬浮于液体中的固体小颗粒的运动,厨房内弥漫着香油的香味,这种现象主要是扩散现象,故A错误,B正确;液态香油较难被压缩,是因为香油分子之间存在斥力,故C错误;香油分子的扩散快慢与温度有关,温度越高扩散越快,故D错误。
2.关于下列四幅图中所涉及晶体微观结构及其解释的论述中,不正确的是 ( )
A.甲图中,晶体中沿不同的方向上微粒排列的情况不同,故晶体在不同的方向上会表现出不同的物理性质
B.乙图为金刚石中碳原子形成的一种紧密结构,相互之间作用力很强,所以金刚石十分坚硬,可制造玻璃刀和钻头
C.丙图为食盐晶体的点阵结构,晶体的许多特性都与点阵结构有关
D.丁图为液晶分子的排列示意图,液晶分子的排列会因温度、压力等外界条件的微小变动而发生变化,由此引起液晶光学性质的改变
解析:选B 题图甲中,晶体中沿不同的方向上微粒排列的情况不同,故晶体在不同的方向上会表现出不同的物理性质,选项A正确,不符合题意;题图乙为石墨的微观结构,选项B错误,符合题意;晶体的许多特性都与点阵结构有关,选项C正确,不符合题意;温度、压力、电磁作用等都可以改变液晶的光学性质,选项D正确,不符合题意。
3.(2025·无锡调研)某潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3 kg/m3和2.1 kg/m3,空气的摩尔质量为0.029 kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023 mol-1。若潜水员呼吸一次吸入2 L空气,试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数约为 ( )
A.3×1021 B.3×1022
C.3×1023 D.3×1024
解析:选B 设空气的摩尔质量为M,在海底和岸上的密度分别为ρ海和ρ岸,一次吸入空气的体积为V,在海底和岸上分别吸入的空气分子个数为n海和n岸,则有n海=,n岸=,多吸入的空气分子个数为Δn=n海-n岸,代入数据得Δn≈3×1022,故选B。
4.(2025·江苏南通期中)如图所示,烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面某点,熔化的蜂蜡呈椭圆形。则下列说法正确的是 ( )
A.针尖接触的是云母片背面的P点
B.云母片沿OP、OQ两个方向的导热性能相同
C.云母片内部沿x、y方向单位长度内的分子数相同
D.云母片内部沿某一方向单位长度内的分子数不同
解析:选B 用烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形,是由于云母片具有各向异性的原因,说明云母片是晶体;针尖接触的是云母片背面的O点,故A错误;云母片沿OP、OQ两个方向的导热性能相同,故B正确;云母片内部沿x、y方向单位长度内的分子数不同,故C错误;云母片内部沿某一方向单位长度内的分子数可能相同,故D错误。
5.(2025·宿迁检测)如图描绘了一颗悬浮微粒受到周围液体分子撞击的情景,以下关于布朗运动的说法正确的是 ( )
A.悬浮微粒越大,液体分子撞击作用的不平衡性表现得越明显
B.布朗运动就是液体分子的无规则运动
C.悬浮微粒的无规则运动,是悬浮微粒分子的无规则运动的结果
D.液体温度越高,悬浮微粒运动越剧烈
解析:选D 悬浮微粒越大,同一时刻撞击颗粒的液体分子数越多,液体分子对颗粒的撞击作用力越平衡,现象越不明显,故A错误;布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动,是由于液体分子对颗粒撞击力的不平衡造成的,所以布朗运动说明了液体分子在不停地做无规则运动,但布朗运动不是液体分子的无规则运动,也不是悬浮固体微粒的分子在做无规则运动,故B、C错误;液体温度越高,液体分子做无规则运动越剧烈,液体分子对悬浮微粒的撞击越剧烈,悬浮微粒运动越剧烈,故D正确。
6.(2025·江苏泰州检测)关于下列各图所对应现象的描述,正确的是 ( )
A.图甲中水黾可以停在水面,是因为受到水的浮力作用
B.图乙中玻璃容器中的小水银滴呈球形,是因为表面张力的缘故
C.图丙中插入水中的塑料笔芯内水面下降,说明水浸润塑料笔芯
D.图丁中拖拉机锄松土壤,是为了利用毛细现象将土壤里的水分引上来
解析:选B 水黾可以停在水面是因为水的表面张力的缘故,故A错误;水银的表面张力比较大,同时水银和空气之间的相互作用力也比较小,这就导致了水银在接触到其他物体时,会尽可能地减少表面积,从而形成球状,故B正确;当一根内径很细的管垂直插入液体中,浸润液体在管里上升,而不浸润液体在管内下降,故C错误;拖拉机锄松土壤,是为了破坏毛细现象减少水分蒸发,故D错误。
7.晶须是一种发展中的高强度材料,它是一些非常细的、非常完整的丝状(横截面为圆形)晶体。现有一根铁质晶须,直径为d,用大小为F的力恰好将它拉断,断面呈垂直于轴线的圆形。已知铁的密度为ρ,铁的摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA,则拉断过程中相邻铁原子之间的相互作用力是 ( )
A. B.
C. D.
解析:选C 铁的摩尔体积为V=,单个分子的体积为V0=,又V0=πr3,所以分子的半径r=,分子的最大横截面积S0=πr2=,铁质晶须的横截面上的分子数n=,拉断过程中相邻铁原子之间的相互作用力F0==,故C正确。
8.分子势能随分子间距离变化的图像如图所示。据图分析可得 ( )
A.r1处为分子平衡位置
B.r2处为分子平衡位置
C.分子间距离足够大时,分子势能最小,分子间无相互作用力
D.r<r1时,r越小,分子势能越大,分子间仅有斥力存在
解析:选B 当分子处于平衡位置时,分子间相互作用力为零,分子势能最小,则r2处为分子平衡位置,A、C错误,B正确;r<r1时,r越小,分子势能越大,分子间作用力表现为斥力,但分子间的引力和斥力同时存在,D错误。
9.喷雾型防水剂是现在市场上广泛销售的特殊防水剂。其原理是喷剂在玻璃上形成一层薄薄的保护膜,形成类似于荷叶外表的效果。水滴以椭球形分布在表面,故无法停留在玻璃上。从而在遇到雨水的时候,雨水会自然流走,保持视野清晰,如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.水滴呈椭球形是液体表面张力作用的结果,与重力无关
B.图中的玻璃和水滴发生了浸润现象
C.水滴与玻璃表面接触的那层水分子间距比水滴内部的水分子间距大
D.图中水滴表面分子比水滴的内部密集
解析:选C 液体表面张力作用使得水滴呈球形,由于有重力作用使得水滴呈椭球形,A错误;题图中的玻璃和水滴不浸润,B错误;水滴与玻璃表面接触的那层水分子间距比水滴内部的水分子间距大,C正确;题图中水滴表面分子比水滴的内部稀疏,D错误。
10.(2025·镇江检测)茶道文化起源于中国,是一种以茶修身的生活方式。下列关于泡茶中的物理现象的说法错误的是 ( )
A.泡茶时,开水比冷水能快速泡出茶香,是因为温度越高分子热运动越剧烈
B.放入茶叶后,水的颜色由浅变深,是扩散现象
C.泡茶过程中洒漏在茶托上的茶水可被茶托快速吸收,说明茶水与茶托间是浸润的
D.打碎的茶杯不能拼接复原,说明分子间不存在作用力
解析:选D 泡茶时,开水比冷水能快速泡出茶香,是因为温度越高分子热运动越剧烈,故A正确,不符合题意;放入茶叶后,水的颜色由浅变深,是扩散现象,故B正确,不符合题意;泡茶过程中洒漏在茶托上的茶水可被茶托快速吸收,说明茶水与茶托间是浸润的,故C正确,不符合题意;打碎的茶杯不能拼接复原,是因为分子间距离太大,分子间作用力可以忽略不计,并不是分子间不存在作用力,故D错误,符合题意。
11.如图所示,蜘蛛网的主干纤维上分布着许多纤维凸起,可作为水蒸气凝结为水珠的凝结核,在朝阳下宛如珍珠项链。下列说法正确的有 ( )
A.清晨的露珠格外明亮,这是阳光照射进小水珠后的折射现象
B.由于露珠受到重力作用,所以露珠呈现的是上小下大的近似球状的水滴,与表面张力无关
C.水珠悬挂在蜘蛛网上,说明水可以浸润蜘蛛丝
D.不同的水珠之间靠静电力相互吸引
解析:选C 清晨的露珠格外明亮是由于露珠内部发生了全反射,经过多次全反射进入人眼,所以看起来格外明亮,故A错误;由于表面张力的作用露珠呈球形,由于露珠受到重力作用,所以呈椭球形,故B错误;水珠悬挂在蜘蛛网上,说明水可以浸润蜘蛛丝,故C正确;不同的水珠之间靠引力相互吸引,故D错误。
12.(2025·徐州质检期末)“唯有牡丹真国色,花开时节动京城”,2024年4月7日,第33届“菏泽国际牡丹花会”盛大开幕,花会的宗旨是“以花为媒、广交朋友、文化搭台、经贸唱戏、开发旅游、振兴经济”,充分体现了菏泽“牡丹之乡”的特点。下列说法正确的是 ( )
A.水黾能站立在牡丹园内池塘水面上,是因为它受到了水的浮力作用
B.牡丹仙子的雕塑是用汉白玉制作,汉白玉、橡胶、石墨、食盐和石英都是晶体
C.牡丹园内花香四溢是分子扩散运动的结果
D.一定质量的牡丹油,温度升高时,所有分子的热运动速率都会增加
解析:选C 水黾能站立在牡丹园内池塘水面上,是因为表面张力的作用,故A错误;汉白玉、橡胶属于非晶体,石墨、食盐和石英属于晶体,故B错误;牡丹园内花香四溢是分子扩散运动的结果,故C正确;一定质量的牡丹油,温度升高时,分子的平均运动速率会增加,但不一定所有分子的热运动速率都会增加,故D错误。
13.二氧化碳海洋封存技术能将二氧化碳封存在海底。研究发现,当水深超过2 500 m时,二氧化碳会变成近似固体的硬胶体。标准状况下二氧化碳气体的密度为ρ,二氧化碳的摩尔质量为M,NA表示阿伏加德罗常数,二氧化碳分子可近似看作直径为D的球体。则标准状况下体积为V的二氧化碳气体变成硬胶体后的体积为 ( )
A.NA B.NA
C.NA D.NA
解析:选D 标准状况下体积为V的二氧化碳气体的质量m=ρV,二氧化碳的分子数为n=NA,二氧化碳气体变成硬胶体后,硬胶体的体积为V0=n·π,解得V0=NA。
14.(2025·淮安检测)我国已经在空间站上开展过五次精彩的太空授课,在亿万中小学生心里播撒下科学的种子。“天宫课堂”的教师们曾经做过两个有趣实验:一个是微重力环境下液桥演示实验,在两个固体表面之间可形成大尺寸液桥,如图a所示;另一个是微重力环境下液体显著的“毛细现象”演示,把三根粗细不同的塑料管,同时放入装满水的培养皿,水在管内不断上升,直到管顶,如图b所示。对于这两个实验的原理及其应用的理解,下列说法正确的是 ( )
A.液体表面张力使得液桥表面形状得以维持,而不会“垮塌”
B.分子势能Ep和分子间距离r的关系图像如图c所示,能总体上反映水表面层中水分子势能Ep的是图中“A”位置
C.农民使用“松土保墒”进行耕作,通过松土形成了土壤毛细管,使得土壤下面的水分更容易被输送到地表
D.航天员在太空微重力环境中会因为无法吸墨、运墨而写不成毛笔字
解析:选A 液体表面张力使得液桥表面形状得以维持,而不会“垮塌”,故A正确;水表面层中水分子间距离大于内部水分子的距离r0,能总体上反映水表面层中水分子势能Ep的是图中“C”位置,故B错误;农民使用“松土保墒”进行耕作,通过松土阻断了土壤毛细管,使得土壤下面的水分不容易被输送到地表,故C错误;毛笔书写过程中,在毛细现象作用下,墨汁与可以被浸润的毛笔材料发生相互作用,于是墨汁便被吸入毛笔材料中,并牢牢“困”在毛笔内部,而当毛笔尖与纸张接触时,留在毛笔表面的墨汁,同样在毛细作用下,被吸附到纸上,其间根本无须重力作用,故D错误。
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