2022届鲁科版高考物理一轮复习单元检测训练第十三章第1节分子动

第1节分子动理论

内能

1.(2019·江苏南通二模)(多选)某气体的摩尔质量为M,摩尔体积为V,密度为ρ,每个分子的质量和体积分别为m和V0,则阿伏伽德罗常数N A可以表示为(BC )

A.N A=

B.N A=

C.N A=

D.N A=

解析:用N A ==计算阿伏伽德罗常数,不仅适用于分子间隙小的液体与固体,而且适用于分子间隙大的气体,故B,C正确;而N A==仅适用于分子间隙小的液体与固体,由于气体分子间有很大的间隙,每个气体分子所占据的空间比每个分子的体积大得多,所以A,D不正确.

2.(2019·浙江温州二模)(多选)墨滴入水,扩而散之,徐徐混匀.关于该现象的分析正确的是(BC)

A.混合均匀主要是由于碳粒受重力作用

B.混合均匀的过程中,水分子和碳粒都做无规则运动

C.使用碳粒更小的墨汁,混合均匀的过程进行得更迅速

D.墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应引起的

解析:墨滴入水后碳粒的运动是布朗运动,是由于受水分子撞击不平衡引起的,是水分子无规则运动的反映,碳粒越小,布朗运动越明显,综上所述,选项A,D错误,B,C正确.

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3.(2019·河北衡水模拟)(多选)下列说法正确的是(AD)

A.生产半导体器件时,需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素,这可以在高温条件下利用分子的扩散现象来实现

B.布朗运动就是液体分子的无规则热运动

C.根据氙气的密度和氙的摩尔质量,可以计算出阿伏伽德罗常数

D.扩散现象说明分子之间存在空隙,同时分子在永不停息地做无规则运动

解析:生产半导体器件时,需要在纯净半导体材料中掺入其他元素,这可以在高温条件下通过分子的扩散来完成,故A正确;布朗运动是悬浮在液体中固体微粒的运动,是液体分子无规则热运动的反映,故B错误;根据氙气的分子质量和氙的摩尔质量,可以计算出阿伏伽德罗常数,故C 错误;扩散现象说明分子之间存在空隙,同时分子在永不停息地做无规则运动,故D正确.

4.(多选)下列说法正确的是(BCD)

A.温度是分子平均动能的标志,温度较高的物体每个分子的动能一定比温度较低的物体分子的动能大

B.物体体积增大,分子势能可能减小

C.某气体的摩尔质量为M,摩尔体积为V m,密度为ρ,用N A表示阿伏伽德罗常数,则每个气体分子的质量m0=,每个气体分子平均占据的空间V0=

D.当分子间的距离变小时,分子间的作用力可能增大,也可能减小

解析:温度是分子平均动能的标志,温度较高的物体分子平均动能较大,

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但由于分子的运动是无规则的,因此不是每个分子的动能都比温度较低的物体分子的动能大,A错误;物体体积增大,分子势能可能减小,例如,0 ℃的水结冰,体积增大,分子势能减小,B正确;应用m0=计算出的是每个气体分子的质量,应用V0=计算出的是每个气体分子所占空间的体积,C正确;当分子间的距离变小时,分子力可能减小,也可能增大,故D 正确.

5.(2019·广东揭阳模拟改编)(多选)以下说法正确的是(ABC)

A.物质是由大量分子组成的

B.温度越高,分子的平均动能越大

C.分子间的引力与斥力都随分子间距离的增大而减小

D.扩散现象和布朗运动的实质是相同的,都是分子的无规则运动

解析:根据分子动理论知,物质是由大量分子组成的,中学物理教材上通常将组成物质的微粒统称为分子,即广义的分子,它包含了原子和离子,

与化学上狭义的分子内涵不同

,A正确;温度是分子平均动能的标志,温

度越高,分子的平均动能越大,B正确;分子间的引力与斥力都随分子间距离的增大而减小,而斥力比引力减小得快,C正确;扩散现象是分子的运动,布朗运动不是分子的运动,但间接地反映了分子在做无规则运动,D错误.

6.

如图所示,用F表示两分子间的作用力,E p表示分子间的分子势能,在两

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个分子之间的距离由10r0变为r0的过程(B)

A.F不断增大

B.F先增大后减小

C.E p不断增大

D.E p先增大后减小

解析:分子间的作用力是矢量,其正负不表示大小;分子势能是标量,其正负表示大小.读取图象信息知,分子间距由10r0变为r0的过程中,F先增大后变小至0,E p则不断减小,故B正确,A,C,D错误.

7.(多选)下列说法正确的是(AD)

A.铁块熔化成铁水的过程中,温度不变,内能增大

B.物体运动的速度增大,则物体中分子热运动的平均动能增大,物体的内能增大

C.A,B两物体接触时有热量从物体A传到物体B,这说明物体A的内能大于物体B的内能

D.A,B两物体的温度相同时,A,B两物体的内能可能不同,分子的平均速率也可能不同

解析:铁块熔化成铁水的过程中,虽然温度不变,但要吸热,所以内能增大,A正确;物体运动的速度增大,与分子热运动的动能无关,故B错误;热量从物体A传到物体B,这说明物体A的温度高于物体B的温度,但不能说明内能的大小关系,C错误;A,B两物体的温度相同时,只能说明A和B的分子平均动能相同,内能可能不同,并且由于A和B的分子质量可能不同,分子平均速率也可能不同,D正确.

8.石墨烯是目前发现的最薄、最坚硬、导电导热性能最强的一种新型纳米材料.已知1 g石墨烯展开后面积可以达到2 600 m2,试计算每1 m2的

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石墨烯所含碳原子的个数.(阿伏伽德罗常数N A=6.0×1023mol-1,碳的摩尔质量M=12 g/mol,计算结果保留两位有效数字)

解析:1 g石墨烯展开后面积可以达到2 600 m2,

则1 m2石墨烯的质量m=g,

则1 m2石墨烯所含碳原子个数

N=N A=×6×1023(个)=1.9×1019(个).

答案:1.9×1019个

能力培养

9.(2019·山东临沂二模)以下说法正确的是(C)

A.将大米与玉米混合均匀,这是扩散现象

B.两分子间的分子势能一定随距离的增大而增大

C.一定温度下气体的分子速率一般不等,但速率很大和速率很小的分子数目相对较少

D.当分子间的距离r=r0时,分子力为零,说明此时分子间不存在作用力解析:将大米与玉米混合均匀,是颗粒之间的混合,不是分子的运动,所以不是扩散现象,故A错误;分子间的作用力若表现为引力,分子间距离增大,分子力做负功,分子势能增大,若分子力表现为斥力,分子间距离增大,分子力做正功,分子势能减少,故B错误;一定温度下气体的分子速率满足“中间多、两头少”的正态分布规律,分子速率一般不等,但速率很大和速率很小的分子数目相对较少,故C正确;当分子间的距离等于平衡距离时,分子力为零,说明此时分子的引力和斥力大小相等,故D错误. 10.(2019·北京房山区检测)关于物体的内能,下列说法正确的是(A)

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A.物体内能是物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和

B.物体的机械能越大,其内能一定越大

C.气体的体积增大,内能一定增加

D.物体的内能增加,温度一定升高

解析:内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和,故A正确;一切物体都有内能,物体的机械能为零时,内能一定不为零,一个物体的机械能发生变化时,其内能不一定发生变化,故B错误;气体的体积增大,对外做功,内能可能减小,故C错误;物体内能的大小与物质的量、温度、体积以及物态有关,内能增加,温度不一定升高,故D 错误.

11.现在有质量是18 g的水、18 g的水蒸气和32 g的氧气,在它们的温度都是100 ℃时(C)

A.它们的分子数目不相同,分子的平均动能相同

B.它们的分子数目相同,分子的平均动能不相同,氧气的分子平均动能大

C.它们的分子数目相同,它们的内能不相同,水蒸气的内能比水大

D.它们的分子数目不相同,分子的平均动能相同

解析:三种物质的物质的量相同,故分子数目相同,三种物质的温度相同,分子平均动能相同,故A,B,D错误;100 ℃时,水蒸气的分子势能大于水的分子势能,分子平均动能相同,故水蒸气的内能比水的内能大,C正确.

12.(2019·山东泰安模拟改编)(多选)甲分子固定在坐标原点O,只在两分子间的作用力作用下,乙分子沿x轴方向运动,两分子间的分子势能E p

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与两分子间距离x的变化关系如图所示,则下列说法正确的是(AD)

A.乙分子在P点时加速度为0

B.乙分子在Q点时分子势能最小

C.乙分子在Q点时处于平衡状态

D.乙分子在P点时动能最大

解析:由题图可知,乙分子在P点时分子势能最小,此时乙分子受力平衡,甲、乙两分子间引力和斥力相等,乙分子所受合力为0,加速度为0,A正确;乙分子在Q点时分子势能为0,大于乙分子在P点时的分子势能,B错误;乙分子在Q点时与甲分子间的距离小于平衡距离,分子引力小于分子斥力,合力表现为斥力,所以乙分子在Q点所受合力不为0,故不处于平衡状态,C错误;乙分子在P点时,其分子势能最小,由能量守恒可知此时乙分子动能最大,D正确.

13.(多选)把生鸭蛋放在盐水中腌制一段时间,盐就会进入鸭蛋里变成咸鸭蛋.则下列说法正确的是(AC)

A.如果让腌制鸭蛋的盐水温度升高,盐分子进入鸭蛋的速度就会加快

B.盐分子的运动属于布朗运动

C.在鸭蛋腌制过程中,有的盐分子进入鸭蛋内,也有盐分子从鸭蛋里面出来

D.盐水温度升高,每个盐分子运动的速率都会增大

解析:如果让腌制鸭蛋的盐水温度升高,分子运动更剧烈,则盐进入鸭蛋

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的速度就会加快,故A正确;布朗运动本身不是分子的运动,故B错误;在鸭蛋腌制过程中,有盐分子进入鸭蛋,分子运动是无规则的,同样会有盐分子从鸭蛋里面出来,故C正确;盐水温度升高,分子的平均动能增大,但不是每个盐分子运动的速率都会增大,个别分子的速率也可能减小,故D 错误.

14.(2019·山东枣庄质检)国家游泳中心“水立方”是第29届北京奥运会游泳、跳水、花样游泳的比赛场馆,它采用了世界上最为先进的膜结构材料建造,同时也是唯一一座由港澳台同胞和海外华人捐资建设的大型奥运体育设施.该中心拥有长50 m、宽25 m、水深 3 m、水温保持27~28 ℃,共10条泳道的国际标准比赛用游泳池.已知水的摩尔质量M=1.8×10-2kg/mol,密度为 1.0×103kg/m3,阿伏伽德罗常数为6×1023 mol-1,当游泳池注满水时,估算池中水分子数目.

解析:设水的密度为ρ,游泳池中水的质量为M1,阿伏伽德罗常数为N A, 游泳池注满水时,水的总体积为

V=50×25×3 m3=3.75×103 m3,

游泳池中水的物质的量

n==

所含的水分子数N=nN A

联立可得N=ρ

解得N=1.25×1032(个).

答案:1.25×1032个

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