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1、第 1 讲 分子动理论 内能 课时作业 (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 基础巩固练 1(多选)(2018六安一中模拟)对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是 _。 A温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大 B外界对物体做功，物体内能一定增加 C温度越高，布朗运动越显著 D当分子间的距离增大时，分子间作用力就一直减小 E当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大 解析： 温度高的物体分子平均动能一定大，内能不一定大，选项 A 正确；外界对物 体做功，若物体同时散热，物体内能不一定增加，选项 B 错误 ； 温度越高，布朗运动越显著， 选项 C
2、正确；当分子间的距离增大时，分子间作用力可能先增大后减小，选项 D 错误；当 分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大，选项 E 正确。 答案： ACE 2(多选)关于热量、功和内能三个物理量，下列说法正确的是_。 A热量、功和内能三者的物理意义相同，只是说法不同 B热量、功都可以作为物体内能变化的量度 C热量、功和内能的单位相同 D功由过程决定，而热量和内能由物体的状态决定 E物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加 解析： 热量、功和内能是三个不同的物理量，它们的物理意义不同，故 A 错误；功 与热量都是能量转化的量度，都可以作为物体内能变化的量度，故 B 正确；热量、
3、功和内 能的单位相同，都是焦耳，故 C 正确 ； 功和热量由过程决定，内能由物体的状态决定，故 D 错误；由热力学第一定律可知，物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加，E 正确。 答案： BCE 3(多选)(2018江西南昌模拟)关于分子间的作用力，下列说法正确的是_。 A若分子间的距离增大，则分子间的引力和斥力均减小 B若分子间的距离减小，则分子间的引力和斥力均增大 C若分子间的距离减小，则分子间的引力和斥力的合力一定增大 D若分子间的距离增大，则分子间的引力和斥力的合力一定减小 E若分子间的距离从无穷远处开始减小，则引力和斥力的合力先增大后减小再增大 解析 ： 分子间的引力、斥力和合力
4、与分子间距离的关系如图所示。若分子间的距离增 大，则分子间的引力和斥力均减小，选项 A 正确；若分子间的距离减小，则分子间的引力 和斥力均增大，选项 B 正确；若分子间的距离从大于 r0的适当位置减小，则分子间引力和 斥力的合力可能减小，选项 C 错误；若分子间的距离从 r0的位置开始增大，则开始一段距 离内分子间引力和斥力的合力增大，选项 D 错误；若分子间距离从无穷远处开始减小，则 引力和斥力的合力先增大后减小最后再增大，故选项 E 正确。 答案： ABE 4(多选)下列关于温度及内能的说法中正确的是_。 A温度是分子平均动能的标志，所以两个动能不同的分子相比，动能大的分子温度高 B两个不
5、同的物体，只要温度和体积相同，内能就相同 C质量和温度相同的冰和水，内能可能不同 D一定质量的某种物质，即使温度不变，内能也可能发生变化 E温度高的物体不一定比温度低的物体内能大 解析： 温度是大量分子热运动的客观体现，单个分子不能比较温度高低，A 错误；物 质的内能由温度、体积、物质的量共同决定，故 B 错误，C 正确；一定质量的某种物质， 温度不变而体积发生变化时，内能也可能发生变化，D 正确 ； 质量不确定，只知道温度的关 系，不能确定内能的大小，故 E 正确。 答案： CDE 5(多选)(2018江西重点中学联考)下列叙述中正确的是_。 A布朗运动就是液体分子的无规则运动 B当分子力表
6、现为引力时，分子势能随分子间距离的增加而增加 C对于一定质量的理想气体，温度升高时，压强可能减小 D已知水的密度和水的摩尔质量，则可以计算出阿伏加德罗常数 E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 ： 布朗运动是悬浮在液体中固体微粒的运动，不是液体分子的无规则运动，故 A 错误；当分子力表现为引力时，分子距离增大，分子力做负功，分子势能增加，故 B 正确； 对于一定质量的理想气体，若温度升高时，体积同时增大，则压强可能减小，故 C 正确； 已知水的密度和水的摩尔质量， 只能求出水的摩尔体积， 求不出阿伏加德罗常数， 故 D 错误 ； 扩散现象说明分子之间存在空隙，
7、同时分子在永不停息地做无规则运动，故 E 正确。 答案： BCE 6(多选)(2018保定模拟)我国已开展空气中 PM2.5 浓度的监测工作。PM2.5 是指空气 中直径等于或小于2.5 m的悬浮颗粒物， 其飘浮在空中做无规则运动， 很难自然沉降到地面， 吸入后对人体形成危害。矿物燃料燃烧的排放物是形成 PM2.5 的主要原因。下列关于 PM2.5 的说法中正确的是_。 APM2.5 的尺寸比空气中氧分子的尺寸大得多 BPM2.5 在空气中的运动属于分子热运动 CPM2.5 的运动轨迹只是由大量空气分子对 PM2.5 无规则碰撞的不平衡决定的 D倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用，能有效减
8、小 PM2.5 在空气中的浓度 EPM2.5 必然有内能 解析： PM2.5 的尺寸比空气中氧分子的尺寸大得多，A 正确；PM2.5 在空气中的运动 不属于分子热运动，B 错误；PM2.5 的运动轨迹是由大量空气分子对 PM2.5 无规则碰撞的 不平衡和气流的运动决定的，C 错误；倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用，能有效 减小 PM2.5 在空气中的浓度，PM2.5 必然有内能，D、E 正确。 答案： ADE 7(多选)(2018湖北六校联考)下列说法正确的是_。 A显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的 无规则性 B分子间的相互作用力随着分子间距离的增
9、大，一定先减小后增大 C分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大 D在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素 E当温度升高时，物体内每一个分子热运动的速率一定都增大 解析 ： 布朗运动是固体颗粒在液体中的运动，反映液体分子的运动，故显微镜下观察 到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性，故 A 正确； 分子间的相互作用力随着分子间距离由很小逐渐增大， rr0， 分子力随 r 增大而减小， 当 rr0 时，分子力等于零，然后随 r 的增大先增大再减小，故 B 错误 ； 由于 rr0时分子势能最小， 若分子之间距离开始时小于 r0， 则随着分子
10、距离的增大， 分子势能先减小后增大， 故 C 正确 ； 分子之间存在间隙，在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素， 故 D 正确；温度升高，分子平均动能增大，但单个分子运动不确定，故 E 错误。 答案： ACD 8 (多选)已知铜的摩尔质量为 M kg/mol， 铜的密度为 kg/m3， 阿伏加德罗常数为 NA mol1。下列判断正确的是_。 A1 kg 铜所含的原子数为N A M B1 m3铜所含的原子数为MN A C1 个铜原子的质量为kg M NA D1 个铜原子的体积为m3 M NA E1 个铜原子的体积为M 解析 ： 因为铜的摩尔质量为 M kg/mol，所以
11、1 kg 铜所含的原子数为，选项 A 正确 ； NA M 铜的密度为 kg/m3,1 m3铜的质量为 ，1 m3铜所含有的原子数为NA，选项 B 错误；1 摩 M 尔铜原子的质量为 M，则 1 个铜原子的质量为kg，选项 C 正确；可将铜原子看作球体模 M NA 型， 1 摩尔铜原子的体积为 V， 因此 1 个铜原子的体积为m3， 选项 D 正确， E 错误。 M M NA 答案： ACD 9 (多选)(2018山东泰安模拟)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 Ep与两分子间距离 x 的变化关系如图所示， 设乙分子在移动过程中
12、所具有的总能量为 0，则下列说法正确的是_。 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 E乙分子在 P 点时，分子间引力和斥力相等 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、E 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 点合力不 为 0，故不处于平衡状态，C
13、 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。 答案： ADE 能力提升练 10(多选)一般情况下，分子间同时存在分子引力和分子斥力。若在外力作用下两分子 的间距达到不能再靠近时，固定甲分子不动，乙分子可自由移动，则去掉外力后，当乙分子 运动到很远时，速度为 v，则在乙分子的运动过程中(乙分子的质量为 m)_。 A乙分子的动能变化量为 mv2 1 2 B分子力对乙分子做的功为 mv2 1 2 C分子引力比分子斥力多做的功为 mv2 1 2 D分子斥力比分子引力多做的功为 mv2 1 2 E乙分子克服分子力做的功为 mv2 1 2 解析 ： 当甲、乙两
14、分子间距离最小时，两者都处于静止状态，当乙分子运动到分子力 的作用范围之外时，乙分子不再受力，此时速度为 v，故在此过程中乙分子的动能变化量为 mv2， A 正确 ； 在此过程中， 分子斥力始终做正功， 分子引力始终做负功， 即 W合W斥W 1 2 引，由动能定理得 W斥W引 mv2，故分子斥力比分子引力多做的功为 mv2，B、D 正确。 1 2 1 2 答案： ABD 11 2015海南单科15(1)已知地球大气层的厚度 h 远小于地球半径 R， 空气平均摩 尔质量为 M，阿伏加德罗常数为 NA，地面大气压强为 p0，重力加速度大小为 g。由此可估 算得，地球大气层空气分子总数为_，空气分子
15、之间的平均距离为_。 解析 ： 可认为地球大气对地球表面的压力是由其重力引起的，即 mgp0Sp04R2， 故大气层的空气总质量 m，空气分子总数 NNA。由于 hR，则大气 4p0R2 g m M 4p0NAR2 Mg 层的总体积 V4R2h，每个分子所占空间设为一个棱长为 a 的正方体，则有 Na3V，可得 分子间的平均距离 a 。 3 Mgh p0NA 答案： 4p0NAR2 Mg 3 Mgh p0NA 12(2018山东潍坊模拟)在“用油膜法估测油酸分子直径”的实验中，某同学按如下操 作： a在量筒中滴入一滴已配制好的油酸酒精溶液，测出其体积； b在装有水、撒适量痱子粉的浅盘中滴入一滴
16、已配制好的溶液，使薄膜形状稳定； c将玻璃板放在浅盘上，将油膜形状描绘在玻璃板上； d将玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸体积和面积计算出油酸分 子的直径。 (1)其中有操作错误的步骤是_； (2)已知油酸酒精溶液中油酸体积占比为 k，N 滴油酸溶液体积为 V，一滴油酸溶液形成 油膜的面积为 S，则油酸分子的直径为_。 解析： (1)要测出一滴油酸酒精溶液的体积，即在量筒中滴入 N 滴油酸酒精溶液，测 出其体积为 V，则一滴该溶液的体积为 V1 ，故有操作错误的步骤是 a； V N (2)一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为 V0，一滴油酸酒精溶液形成的油膜面积为 kV N S，那么油酸分子直径为 d。 kV NS 答案： (1)a (2)kV NS