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1、第1講 分子動(dòng)理論 內(nèi)能
◎基礎(chǔ)鞏固練
1.(多選)(2018·六安一中模擬)對(duì)于分子動(dòng)理論和物體內(nèi)能的理解,下列說法正確的是________。
A.溫度高的物體內(nèi)能不一定大,但分子平均動(dòng)能一定大
B.外界對(duì)物體做功,物體內(nèi)能一定增加
C.溫度越高,布朗運(yùn)動(dòng)越顯著
D.當(dāng)分子間的距離增大時(shí),分子間作用力就一直減小
E.當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時(shí),分子勢(shì)能隨分子間距離的減小而增大
解析: 溫度高的物體分子平均動(dòng)能一定大,內(nèi)能不一定大,選項(xiàng)A正確;外界對(duì)物體做功,若物體同時(shí)散熱,物體內(nèi)能不一定增加,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;溫度越高,布朗運(yùn)動(dòng)越顯著,選項(xiàng)C正確;當(dāng)分子間的距離增大時(shí),分子間作用力
2、可能先增大后減小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時(shí),分子勢(shì)能隨分子間距離的減小而增大,選項(xiàng)E正確。
答案: ACE
2.(多選)關(guān)于熱量、功和內(nèi)能三個(gè)物理量,下列說法正確的是________。
A.熱量、功和內(nèi)能三者的物理意義相同,只是說法不同
B.熱量、功都可以作為物體內(nèi)能變化的量度
C.熱量、功和內(nèi)能的單位相同
D.功由過程決定,而熱量和內(nèi)能由物體的狀態(tài)決定
E.物體吸收熱量,同時(shí)對(duì)外做功,其內(nèi)能可能增加
解析: 熱量、功和內(nèi)能是三個(gè)不同的物理量,它們的物理意義不同,故A錯(cuò)誤;功與熱量都是能量轉(zhuǎn)化的量度,都可以作為物體內(nèi)能變化的量度,故B正確;熱量、功和內(nèi)能的單位相同
3、,都是焦耳,故C正確;功和熱量由過程決定,內(nèi)能由物體的狀態(tài)決定,故D錯(cuò)誤;由熱力學(xué)第一定律可知,物體吸收熱量,同時(shí)對(duì)外做功,其內(nèi)能可能增加,E正確。
答案: BCE
3.(多選)(2018·江西南昌模擬)關(guān)于分子間的作用力,下列說法正確的是________。
A.若分子間的距離增大,則分子間的引力和斥力均減小
B.若分子間的距離減小,則分子間的引力和斥力均增大
C.若分子間的距離減小,則分子間的引力和斥力的合力一定增大
D.若分子間的距離增大,則分子間的引力和斥力的合力一定減小
E.若分子間的距離從無窮遠(yuǎn)處開始減小,則引力和斥力的合力先增大后減小再增大
解析: 分子間的引力、斥
4、力和合力與分子間距離的關(guān)系如圖所示。若分子間的距離增大,則分子間的引力和斥力均減小,選項(xiàng)A正確;若分子間的距離減小,則分子間的引力和斥力均增大,選項(xiàng)B正確;若分子間的距離從大于r0的適當(dāng)位置減小,則分子間引力和斥力的合力可能減小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;若分子間的距離從r0的位置開始增大,則開始一段距離內(nèi)分子間引力和斥力的合力增大,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;若分子間距離從無窮遠(yuǎn)處開始減小,則引力和斥力的合力先增大后減小最后再增大,故選項(xiàng)E正確。
答案: ABE
4.(多選)下列關(guān)于溫度及內(nèi)能的說法中正確的是________。
A.溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,所以兩個(gè)動(dòng)能不同的分子相比,動(dòng)能大的分子溫度高
B.
5、兩個(gè)不同的物體,只要溫度和體積相同,內(nèi)能就相同
C.質(zhì)量和溫度相同的冰和水,內(nèi)能可能不同
D.一定質(zhì)量的某種物質(zhì),即使溫度不變,內(nèi)能也可能發(fā)生變化
E.溫度高的物體不一定比溫度低的物體內(nèi)能大
解析: 溫度是大量分子熱運(yùn)動(dòng)的客觀體現(xiàn),單個(gè)分子不能比較溫度高低,A錯(cuò)誤;物質(zhì)的內(nèi)能由溫度、體積、物質(zhì)的量共同決定,故B錯(cuò)誤,C正確;一定質(zhì)量的某種物質(zhì),溫度不變而體積發(fā)生變化時(shí),內(nèi)能也可能發(fā)生變化,D正確;質(zhì)量不確定,只知道溫度的關(guān)系,不能確定內(nèi)能的大小,故E正確。
答案: CDE
5.(多選)(2018·江西重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)下列敘述中正確的是________。
A.布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的無
6、規(guī)則運(yùn)動(dòng)
B.當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí),分子勢(shì)能隨分子間距離的增加而增加
C.對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體,溫度升高時(shí),壓強(qiáng)可能減小
D.已知水的密度和水的摩爾質(zhì)量,則可以計(jì)算出阿伏加德羅常數(shù)
E.?dāng)U散現(xiàn)象說明分子之間存在空隙,同時(shí)分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
解析: 布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中固體微粒的運(yùn)動(dòng),不是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí),分子距離增大,分子力做負(fù)功,分子勢(shì)能增加,故B正確;對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體,若溫度升高時(shí),體積同時(shí)增大,則壓強(qiáng)可能減小,故C正確;已知水的密度和水的摩爾質(zhì)量,只能求出水的摩爾體積,求不出阿伏加德羅常數(shù),故D錯(cuò)誤;擴(kuò)散現(xiàn)象說明分子之間存
7、在空隙,同時(shí)分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),故E正確。
答案: BCE
6.(多選)(2018·保定模擬)我國已開展空氣中PM2.5濃度的監(jiān)測(cè)工作。PM2.5是指空氣中直徑等于或小于2.5 μm的懸浮顆粒物,其飄浮在空中做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),很難自然沉降到地面,吸入后對(duì)人體形成危害。礦物燃料燃燒的排放物是形成PM2.5的主要原因。下列關(guān)于PM2.5的說法中正確的是________。
A.PM2.5的尺寸比空氣中氧分子的尺寸大得多
B.PM2.5在空氣中的運(yùn)動(dòng)屬于分子熱運(yùn)動(dòng)
C.PM2.5的運(yùn)動(dòng)軌跡只是由大量空氣分子對(duì)PM2.5無規(guī)則碰撞的不平衡決定的
D.倡導(dǎo)低碳生活,減少煤和石油等燃料的使
8、用,能有效減小PM2.5在空氣中的濃度
E.PM2.5必然有內(nèi)能
解析: PM2.5的尺寸比空氣中氧分子的尺寸大得多,A正確;PM2.5在空氣中的運(yùn)動(dòng)不屬于分子熱運(yùn)動(dòng),B錯(cuò)誤;PM2.5的運(yùn)動(dòng)軌跡是由大量空氣分子對(duì)PM2.5無規(guī)則碰撞的不平衡和氣流的運(yùn)動(dòng)決定的,C錯(cuò)誤;倡導(dǎo)低碳生活,減少煤和石油等燃料的使用,能有效減小PM2.5在空氣中的濃度,PM2.5必然有內(nèi)能,D、E正確。
答案: ADE
7.(多選)(2018·湖北六校聯(lián)考)下列說法正確的是________。
A.顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),這反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性
B.分子間的相互作用力隨著分子
9、間距離的增大,一定先減小后增大
C.分子勢(shì)能隨著分子間距離的增大,可能先減小后增大
D.在真空、高溫條件下,可以利用分子擴(kuò)散向半導(dǎo)體材料摻入其他元素
E.當(dāng)溫度升高時(shí),物體內(nèi)每一個(gè)分子熱運(yùn)動(dòng)的速率一定都增大
解析: 布朗運(yùn)動(dòng)是固體顆粒在液體中的運(yùn)動(dòng),反映液體分子的運(yùn)動(dòng),故顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),這反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性,故A正確;分子間的相互作用力隨著分子間距離由很小逐漸增大,r
10、子勢(shì)能先減小后增大,故C正確;分子之間存在間隙,在真空、高溫條件下,可以利用分子擴(kuò)散向半導(dǎo)體材料摻入其他元素,故D正確;溫度升高,分子平均動(dòng)能增大,但單個(gè)分子運(yùn)動(dòng)不確定,故E錯(cuò)誤。
答案: ACD
8.(多選)已知銅的摩爾質(zhì)量為M kg/mol,銅的密度為ρ kg/m3,阿伏加德羅常數(shù)為NA mol-1。下列判斷正確的是________。
A.1 kg銅所含的原子數(shù)為
B.1 m3銅所含的原子數(shù)為
C.1個(gè)銅原子的質(zhì)量為kg
D.1個(gè)銅原子的體積為m3
E.1個(gè)銅原子的體積為
解析: 因?yàn)殂~的摩爾質(zhì)量為M kg/mol,所以1 kg銅所含的原子數(shù)為,選項(xiàng)A正確;銅的密度為ρ k
11、g/m3,1 m3銅的質(zhì)量為ρ,1 m3銅所含有的原子數(shù)為NA,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;1摩爾銅原子的質(zhì)量為M,則1個(gè)銅原子的質(zhì)量為kg,選項(xiàng)C正確;可將銅原子看作球體模型, 1摩爾銅原子的體積為V=,因此1個(gè)銅原子的體積為m3,選項(xiàng)D正確,E錯(cuò)誤。
答案: ACD
9.(多選)(2018·山東泰安模擬)甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O,只在兩分子間的作用力作用下,乙分子沿x軸方向運(yùn)動(dòng),兩分子間的分子勢(shì)能Ep與兩分子間距離x的變化關(guān)系如圖所示,設(shè)乙分子在移動(dòng)過程中所具有的總能量為0,則下列說法正確的是________。
A.乙分子在P點(diǎn)時(shí)加速度為0
B.乙分子在Q點(diǎn)時(shí)分子勢(shì)能最小
C.乙分子在Q點(diǎn)時(shí)處
12、于平衡狀態(tài)
D.乙分子在P點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大
E.乙分子在P點(diǎn)時(shí),分子間引力和斥力相等
解析: 由題圖可知,乙分子在P點(diǎn)時(shí)分子勢(shì)能最小,此時(shí)乙分子受力平衡,甲、乙兩分子間引力和斥力相等,乙分子所受合力為0,加速度為0,A、E正確。乙分子在Q點(diǎn)時(shí)分子勢(shì)能為0,大于乙分子在P點(diǎn)時(shí)的分子勢(shì)能,B錯(cuò)誤。乙分子在Q點(diǎn)時(shí)與甲分子間的距離小于平衡距離,分子引力小于分子斥力,合力表現(xiàn)為斥力,所以乙分子在Q點(diǎn)合力不為0,故不處于平衡狀態(tài),C錯(cuò)誤。乙分子在P點(diǎn)時(shí),其分子勢(shì)能最小,由能量守恒可知此時(shí)乙分子動(dòng)能最大,D正確。
答案: ADE
◎能力提升練
10.(多選)一般情況下,分子間同時(shí)存在分子引力和分子斥
13、力。若在外力作用下兩分子的間距達(dá)到不能再靠近時(shí),固定甲分子不動(dòng),乙分子可自由移動(dòng),則去掉外力后,當(dāng)乙分子運(yùn)動(dòng)到很遠(yuǎn)時(shí),速度為v,則在乙分子的運(yùn)動(dòng)過程中(乙分子的質(zhì)量為m)________。
A.乙分子的動(dòng)能變化量為mv2
B.分子力對(duì)乙分子做的功為mv2
C.分子引力比分子斥力多做的功為mv2
D.分子斥力比分子引力多做的功為mv2
E.乙分子克服分子力做的功為mv2
解析: 當(dāng)甲、乙兩分子間距離最小時(shí),兩者都處于靜止?fàn)顟B(tài),當(dāng)乙分子運(yùn)動(dòng)到分子力的作用范圍之外時(shí),乙分子不再受力,此時(shí)速度為v,故在此過程中乙分子的動(dòng)能變化量為mv2,A正確;在此過程中,分子斥力始終做正功,分子引力始終
14、做負(fù)功,即W合=W斥-W引,由動(dòng)能定理得W斥-W引=mv2,故分子斥力比分子引力多做的功為mv2,B、D正確。
答案: ABD
11.[2015·海南單科·15(1)]已知地球大氣層的厚度h遠(yuǎn)小于地球半徑R,空氣平均摩爾質(zhì)量為M,阿伏加德羅常數(shù)為NA,地面大氣壓強(qiáng)為p0,重力加速度大小為g。由此可估算得,地球大氣層空氣分子總數(shù)為________,空氣分子之間的平均距離為________。
解析: 可認(rèn)為地球大氣對(duì)地球表面的壓力是由其重力引起的,即mg=p0S=p0×4πR2,故大氣層的空氣總質(zhì)量m=,空氣分子總數(shù)N=NA=。由于h?R,則大氣層的總體積V=4πR2h,每個(gè)分子所占空間設(shè)為
15、一個(gè)棱長(zhǎng)為a的正方體,則有Na3=V,可得分子間的平均距離a=。
答案:
12.(2018·山東濰坊模擬)在“用油膜法估測(cè)油酸分子直徑”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)按如下操作:
a.在量筒中滴入一滴已配制好的油酸酒精溶液,測(cè)出其體積;
b.在裝有水、撒適量痱子粉的淺盤中滴入一滴已配制好的溶液,使薄膜形狀穩(wěn)定;
c.將玻璃板放在淺盤上,將油膜形狀描繪在玻璃板上;
d.將玻璃板平放在坐標(biāo)紙上,計(jì)算出油膜的面積,根據(jù)油酸體積和面積計(jì)算出油酸分子的直徑。
(1)其中有操作錯(cuò)誤的步驟是________;
(2)已知油酸酒精溶液中油酸體積占比為k,N滴油酸溶液體積為V,一滴油酸溶液形成油膜的面積為S,則油酸分子的直徑為________。
解析: (1)要測(cè)出一滴油酸酒精溶液的體積,即在量筒中滴入N滴油酸酒精溶液,測(cè)出其體積為V,則一滴該溶液的體積為V1=,故有操作錯(cuò)誤的步驟是a;
(2)一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積為V0=,一滴油酸酒精溶液形成的油膜面積為S,那么油酸分子直徑為d=。
答案: (1)a (2)
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