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专题14.1 分子动理论及内能
一、单选题
1.分子力F随分子间距离r的变化如图所示。将两分子从相距r=r2处释放,仅考虑这两个分子间的作用,下列说法正确的是( )
A.从r=r2到r=r0分子间引力、斥力都在减小
B.从r=r2到r=r1分子力的大小先减小后增大
C.从r=r2到r=r0分子势能先减小后增大
D.从r=r2到r=r1分子动能先增大后减小
2.关于分子的热运动,下述正确的是( )
A.分子的热运动就是布朗运动
B.将碳素墨水滴入清水中,观察到的布朗运动是水分子无规则运动的反映
C.温度越高,悬浮微粒越大,布朗运动越激烈
D.物体的速度越大,内部分子的热运动越激烈
3.下列各项中的数值大小能表示阿伏加德罗常数的是( )
A.所含的原子数 B.标准状况下,苯所含的分子数
C.金属钠含有的电子数 D.硫酸溶液所含的数
二、多选题
4.如图所示,甲分子固定在坐标原点,乙分子位于轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示,为斥力,为引力,、、、为轴上四个特定的位置,现把乙分子从处由静止释放,若规定无限远处分子势能为零,则下列说法正确的是( )
A.乙分子在处加速度为零,速度最大
B.乙分子从到的加速度先减小后增大
C.乙分子从到c先加速后减速
D.乙分子从到先加速后减速
5.下列说法正确的是( )
A.只有液体和气体能发生扩散现象,固体不能
B.扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关
C.露珠呈球形是因为重力的作用
D.水和酒精混合后总体积减小,说明分子间有空隙
6.如图甲所示是分子间作用力与分子间距之间的关系,分子间作用力表现为斥力时为正,一般地,分子间距大于10r0时,分子间作用力就可以忽略;如图乙所示是分子势能与分子间距之间的关系,a是图线上一点,ab是在a点的图线切线。下列说法中正确的有( )
A.分子势能选择了无穷远处或大于10r0处为零势能参考点
B.图甲中阴影部分面积表示分子势能差值,与零势能点的选取有关
C.图乙中Oa的斜率大小表示分子间距离在该间距时的分子间作用力大小
D.图乙中ab的斜率大小表示分子间距离在该间距时的分子间作用力大小
7.体积相同的玻璃瓶A、B分别装满温度为60 ℃的热水和0 ℃的冷水(如图所示),下列说法正确的是( )
A.由于温度越高,布朗运动越显著,所以A瓶中水分子的布朗运动比B瓶中水分子的布朗运动更显著
B.若把A、B两只玻璃瓶并靠在一起,则A、B瓶内水的内能都将发生改变,这种改变内能的方式叫热传递
C.由于A、B两瓶水的体积相等,所以A、B两瓶中水分子的平均距离相等
D.已知水的相对分子质量是18,若B瓶中水的质量为3kg,水的密度为1.0×103kg/m3,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1,则B瓶中水分子个数约为1.0×1026
8.同学们一定都吃过味道鲜美的烤鸭,烤鸭的烤制过程没有添加任何调料,只是在烤制之前,把烤鸭放在腌制汤中腌制一定的时间,盐就会进入肉里。下列说法正确的是( )
A.如果让腌制汤温度升高,盐进入鸭肉的速度就会加快
B.烤鸭的腌制过程说明分子之间有引力,把盐分子吸进鸭肉里
C.在腌制汤中,有的盐分子进入鸭肉,有的盐分子从鸭肉里面出来
D.把鸭肉放入腌制汤后立刻冷冻,将不会有盐分子进入鸭肉
9.关于内能的概念,下列说法中正确的是( )
A.若把氢气和氧气看成理想气体,则具有相同体积、相同质量和相同温度的氢气和氧气具有的内能不相等
B.相同质量的0 ℃水的分子势能比0 ℃冰的分子势能大
C.物体吸收热量后,内能一定增加
D.一定质量100 ℃的水吸收热量后变成100 ℃的水蒸气,则吸收的热量大于增加的内能
三、填空题
10.由于水的表面张力,荷叶上的小水滴总是球形的。在小水滴表面层中,水分子之间的相互作用总体上表现为______(选填“引力”或“斥力”)。分子势能Ep和分子间距离r的关系图像如图所示,能总体上反映小水滴表面层中水分子势能Ep的是图中______(选填“A”、“B”或“C”)的位置。
1.(2023·浙江杭州·一模)下列说法正确的是( )
A.布朗运动就是液体分子的无规则热运动
B.气体与液体分子可以自由移动而固体分子不会发生运动
C.热力学温度升高1K和摄氏温度升高1℃对应的温度变化量相同
D.水蒸气凝结成小水珠过程中,水分子间的引力增大,斥力减小
2.(2022·天津市教育招生考试院高三期中)下列说法正确的是( )
A.气体温度升高,则每个气体分子的动能都将变大
B.分子间距离增大时,分子间的引力和斥力都减小
C.用油膜法估测分子大小,如果油膜没有充分展开,测出来的分子直径将偏小
D.温度相同,质量相同的理想气体具有相同的内能
3.(2022·江苏省包场高级中学高三阶段练习)已知铜的摩尔质量为,铜的密度为,阿伏加德罗常数为。下列判断正确的是( )
A.1 kg铜所含的原子数为NA
B.铜所含的原子数为
C.1个铜原子的体积为()
D.铜原子的直径为 (m)
4.(2022·天津市武清区天和城实验中学高三阶段练习)下列说法正确的是( )
A.扩散现象只能在气体和液体中发生,不能在固体中发生
B.液体温度越高,布朗运动越明显,液体分子热运动的平均动能越大
C.在失重的情况下,密闭容器内的气体对器壁没有压强
D.热量不可能由低温物体传递给高温物体
5.(2022·江苏南通·高三阶段练习)关于分子动理论,下列说法正确的是( )
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则运动
C.分子间同时存在着引力和斥力
D.物体温度升高,其所有分子的运动都会变得剧烈
6.(2022·陕西师大附中高二期中)关于布朗运动,下列说法中正确的是( )
A.悬浮在液体中的微粒越大,布朗运动越明显
B.阳光下飞舞的灰尘是布朗运动
C.布朗运动就是液体分子或气体分子的无规则运动
D.液体分子的无规则运动是产生布朗运动的原因
7.(2022·海南昌茂花园学校高二期中)如图所示,甲分子固定于坐标原点O,乙分子位于轴上,甲、乙两分子间的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示,为斥力,为引力。a、b、c、d为轴上四个特定的位置,现将乙分子从a点静止释放移动到d的过程中,下列说法正确的是( )
A.从a到c过程中,分子力表现为引力
B.在c点处,乙分子的速度最大
C.在c点处,乙分子的加速度最大
D.从b到c过程中两分子间的分子力逐渐增大
8.(202·河北·石家庄二中高二阶段练习)关于分子动理论的规律,下列说法正确的是( )
A.分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后增大
B.显微镜下观察到的墨水中的小炭粒所做的不停地无规则运动,就是小炭粒分子的布朗运动
C.两个分子距离减小时,分子间引力和斥力都在增大
D.如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡,那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡,用来表征它们所具有的“共同热学性质”的物理量是内能
9.(2022·上海市延安中学高三阶段练习)当分子力表现为斥力时,分子力总是随着分子间距离的减小而___________;当分子力表现为引力时,分子势能总是随分子间距离的增大而__________。
10.(2022·江苏·阜宁实验高中高三阶段练习)一定质量的非理想气体(分子间的作用力不可忽略),从外界吸收了4.2×105 J的热量,同时气体对外做了6×105 J的功,则:
(1)气体的内能______(选填“增加”或“减少”),其变化量的大小为______ J。
(2)气体的分子势能______(选填“增加”或“减少”)。
一、单选题
1.(2021·重庆·高考真题)图1和图2中曲线分别描述了某物理量随分之间的距离变化的规律,为平衡位置。现有如下物理量:①分子势能,②分子间引力,③分子间斥力,④分子间引力和斥力的合力,则曲线对应的物理量分别是( )
A.①③② B.②④③ C.④①③ D.①④③
2.(2021·北京·高考真题)比较45°C的热水和100°C的水蒸气,下列说法正确的是( )
A.热水分子的平均动能比水蒸气的大 B.热水的内能比相同质量的水蒸气的小
C.热水分子的速率都比水蒸气的小 D.热水分子的热运动比水蒸气的剧烈
3.(2020·北京·高考真题)分子力随分子间距离的变化如图所示。将两分子从相距处释放,仅考虑这两个分子间的作用力,下列说法正确的是( )
A.从到分子间引力、斥力都在减小
B.从到分子力的大小先减小后增大
C.从到分子势能先减小后增大
D.从到分子动能先增大后减小
4.(2019·北京·高考真题)下列说法正确的是
A.温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度
B.内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和
C.气体压强仅与气体分子的平均动能有关
D.气体膨胀对外做功且温度降低,分子的平均动能可能不变
5.(2011·广东·高考真题)如图所示,两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来,下面的铅柱不脱落,主要原因是( )
A.铅分子做无规则热运动 B.铅柱受到大气压力作用
C.铅柱间存在万有引力作用 D.铅柱间存在分子引力作用
6.(2013·北京·高考真题)下列说法正确的是( )
A.液体中悬浮的微粒无规则运动称为布朗运动
B.液体分子的无规则运动称为布朗运动
C.物体从外界吸收热量,其内能一定增加
D.物体对外界做功,其内能一定减少
二、多选题
7.(2013·全国·高考真题)两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动,直至不再靠近。在此过程中,下列说法正确的是( )
A.分子力先增大,后一直减小
B.分子力先做正功,后做负功
C.分子动能先增大,后减小
D.分子势能先增大,后减小
E.分子势能和动能之和不变
8.(2016·全国·高考真题)关于气体的内能,下列说法正确的是________
A.质量和温度都相同的气体,内能一定相同
B.气体温度不变,整体运动速度越大,其内能越大
C.气体被压缩时,内能可能不变
D.一定量的某种理想气体的内能只与温度有关
E.一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中,内能一定增加
9.(2012·山东·高考真题)以下说法正确的是( )
A.水的饱和汽压随温度的升高而增大
B.扩散现象表明,分子在永不停息地运动
C.当分子间距离增大时,分子间引力增大,分子间斥力减小
D.一定质量的理想气体,在等压膨胀过程中,气体分子的平均动能减小
三、填空题
10.(2021·广东·高考真题)在高空飞行的客机上某乘客喝完一瓶矿泉水后,把瓶盖拧紧。下飞机后发现矿泉水瓶变瘪了,机场地面温度与高空客舱内温度相同。由此可判断,高空客舱内的气体压强______(选填“大于”、“小于”或“等于”)机场地面大气压强:从高空客舱到机场地面,矿泉水瓶内气体的分子平均动能______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
11.(2020·全国·高考真题)分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示,r= r1时,F=0。分子间势能由r决定,规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零。若一分子固定于原点O,另一分子从距O点很远处向O点运动,在两分子间距减小到r2的过程中,势能_____(填“减小“不变”或“增大”);在间距由r2减小到r1的过程中,势能_____ (填“减小”“不变”或“增大”);在间距等于r1处,势能_____(填“大于”“等于”或“小于”)零。
12.(2019·江苏·高考真题)由于水的表面张力,荷叶上的小水滴总是球形的.在小水滴表面层中,水分子之间的相互作用总体上表现为_____(选填“引力”或“斥力”).分子势能Ep和分子间距离r的关系图象如图所示,能总体上反映小水滴表面层中水分子Ep的是图中______(选填“A”“B”或“C”)的位置.
四、解答题
13.(2011·江苏·高考真题)某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前,查阅数据手册得知:油酸的摩尔质量,密度。若100滴油酸的体积为1ml,则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少?(取NA=6.02×1023mol-1.球的体积V与直径D的关系为,结果保留一位有效数字)
14.(2010·江苏·高考真题)已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3kg/和2.1kg/,空气的摩尔质量为0.029kg/mol,阿伏加德罗常数。若潜水员呼吸一次吸入2L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。(结果保留一位有效数字)
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