高考物理一輪復(fù)習(xí)課時(shí)作業(yè)36分子動(dòng)理論內(nèi)能含答案

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分子動(dòng)理論　內(nèi)能(建議用時(shí)40分鐘)1．(多選)(2020·廣州模擬)關(guān)于分子動(dòng)理論的基本觀(guān)點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)依據(jù)，下列說(shuō)法正確的是(　　)A．大多數(shù)分子直徑的數(shù)量級(jí)為10－10 mB．掃地時(shí)揚(yáng)起的塵埃在空氣中的運(yùn)動(dòng)不是布朗運(yùn)動(dòng)C．懸浮在液體中的微粒越大，布朗運(yùn)動(dòng)就越明顯D．在液體表面分子之間表現(xiàn)為引力【解析】選A、B、D。大多數(shù)分子直徑的數(shù)量級(jí)為10－10 m，選項(xiàng)A正確；掃地時(shí)揚(yáng)起的塵埃在空氣中的運(yùn)動(dòng)是由空氣的流動(dòng)造成的，不是布朗運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確；懸浮在液體中的微粒越大，液體分子的撞擊對(duì)微粒影響越小，布朗運(yùn)動(dòng)就越不明顯，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；液體表面分子之間距離較大，分子力表現(xiàn)為引力，選項(xiàng)D正確。2．關(guān)于分子熱運(yùn)動(dòng)和布朗運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是(　　)A．布朗運(yùn)動(dòng)是指在顯微鏡中看到的液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)B．布朗運(yùn)動(dòng)間接反映了分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)C．懸浮顆粒越大，同一時(shí)刻與它碰撞的液體分子越多，布朗運(yùn)動(dòng)越顯著D．當(dāng)物體溫度達(dá)到0 ℃時(shí)，物體分子的熱運(yùn)動(dòng)就會(huì)停止【解析】選B。布朗運(yùn)動(dòng)是指在顯微鏡中看到的懸浮小顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；布朗運(yùn)動(dòng)間接反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性，B正確；懸浮顆粒越大，液體分子對(duì)它的撞擊作用的不平衡性越小，布朗運(yùn)動(dòng)越不明顯，C錯(cuò)誤；熱運(yùn)動(dòng)在0 ℃時(shí)不會(huì)停止，D錯(cuò)誤。3．(多選)已知阿伏加德羅常數(shù)為NA，銅的摩爾質(zhì)量為M0，密度為ρ(均為國(guó)際制單位)，則(　　)A．1個(gè)銅原子的質(zhì)量是B．1個(gè)銅原子的體積是C．1 kg銅所含原子的數(shù)目是ρNAD．1 m3銅所含原子的數(shù)目為【解題指導(dǎo)】解答本題應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：(1)銅的摩爾質(zhì)量、密度為宏觀(guān)量，銅原子的質(zhì)量和體積為微觀(guān)量。(2)NA是聯(lián)系宏觀(guān)量和微觀(guān)量的橋梁。【解析】選A、B、D。銅的摩爾質(zhì)量即NA個(gè)銅原子的質(zhì)量，因此1個(gè)銅原子的質(zhì)量是，故A正確；1 mol銅的體積為，故每個(gè)銅原子的體積為，故B正確；1 kg銅的摩爾數(shù)為，則原子數(shù)目為NA，故C錯(cuò)誤；1個(gè)銅原子的體積是，則1 m3銅所含原子的數(shù)目為，故D正確。4．(多選)(2020·武漢模擬)關(guān)于溫度和內(nèi)能的理解，下列說(shuō)法正確的是(　　)A．溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，物體溫度高，則物體的分子平均動(dòng)能大B．系統(tǒng)的內(nèi)能是由系統(tǒng)的狀態(tài)決定的C．做功可以改變系統(tǒng)的內(nèi)能，但是單純地對(duì)系統(tǒng)傳熱不能改變系統(tǒng)的內(nèi)能D．不計(jì)分子之間的分子勢(shì)能，質(zhì)量和溫度相同的氫氣和氧氣具有相同的內(nèi)能E．1 g 100 ℃水的內(nèi)能小于1 g 100 ℃水蒸氣的內(nèi)能【解析】選A、B、E。溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，選項(xiàng)A正確；系統(tǒng)的內(nèi)能是一個(gè)只依賴(lài)于系統(tǒng)自身狀態(tài)的物理量，所以是由系統(tǒng)的狀態(tài)決定的，選項(xiàng)B正確；做功和熱傳遞都可以改變系統(tǒng)的內(nèi)能，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；質(zhì)量和溫度相同的氫氣和氧氣的平均動(dòng)能相同，但它們的物質(zhì)的量不同，內(nèi)能不同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；在1 g 100 ℃的水變成100 ℃水蒸氣的過(guò)程中，分子間距離變大，要克服分子間的引力做功，分子勢(shì)能增大，所以1 g 100 ℃水的內(nèi)能小于1 g 100 ℃水蒸氣的內(nèi)能，選項(xiàng)E正確。5．(多選)(2020·石家莊模擬)根據(jù)分子動(dòng)理論，下列說(shuō)法正確的是(　　)A．水和酒精混合后的體積小于原來(lái)體積之和，說(shuō)明分子間存在引力B．在一定條件下，可以利用分子擴(kuò)散向半導(dǎo)體材料摻入其他元素C．一個(gè)氣體分子的體積等于氣體的摩爾體積與阿伏加德羅常數(shù)之比D．分子勢(shì)能隨著分子間距離的增大，可能先減小后增大E．墨水中小炭粒在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，反映液體分子在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)【解析】選B、D、E。水和酒精混合后的體積小于原來(lái)體積之和，說(shuō)明分子間存在空隙，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)擴(kuò)散現(xiàn)象的應(yīng)用知，選項(xiàng)B正確；氣體分子間的距離比較大，一個(gè)氣體分子的體積遠(yuǎn)小于氣體的摩爾體積與阿伏加德羅常數(shù)之比，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；如果一開(kāi)始分子間的距離小于r0，隨著分子間距離的增大，分子的斥力做正功，分子勢(shì)能減小，當(dāng)分子間距離大于r0后，分子引力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大，選項(xiàng)D正確；由布朗運(yùn)動(dòng)的原理知，選項(xiàng)E正確。6．在“用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，用a mL的純油酸配制成b mL的油酸酒精溶液，再用滴管取1 mL油酸酒精溶液，讓其自然滴出，共n滴?，F(xiàn)在讓其中一滴落到盛水的淺盤(pán)內(nèi)，待油膜充分展開(kāi)后，測(cè)得油膜的面積為S cm2，則：(1)估算油酸分子的直徑大小是__________cm。 (2)用油膜法測(cè)出油酸分子的直徑后，要測(cè)定阿伏加德羅常數(shù)，還需要知道油滴的__________(填選項(xiàng)前字母)。 A．摩爾質(zhì)量　　  B．摩爾體積C．質(zhì)量       D．體積【解析】(1)據(jù)題得：油酸酒精溶液的濃度為，一滴油酸酒精溶液的體積為mL，一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積為V＝＝mL，則油酸分子的直徑大小為d＝＝cm。(2)設(shè)一個(gè)油酸分子的體積為V1，則V1＝πd3，由NA＝可知，要測(cè)定阿伏加德羅常數(shù)，還需要知道油滴的摩爾體積，B項(xiàng)正確。答案：(1)　(2)B【加固訓(xùn)練】　　用單分子油膜估測(cè)油酸分子大小，實(shí)驗(yàn)器材除了油酸酒精溶液、盛有適量清水的淺盤(pán)、痱子粉、橡皮頭滴管、玻璃板、彩筆、坐標(biāo)紙外，還需要___________。實(shí)驗(yàn)中，影響測(cè)量準(zhǔn)確性的最主要原因是_______________。若實(shí)驗(yàn)測(cè)得油酸分子直徑為d，已知油酸的密度為ρ、摩爾質(zhì)量為M，則可估算阿伏加德羅常數(shù)為___________。  【解析】因需測(cè)量油酸的體積V，故還需要量筒，設(shè)油膜的面積為S，則油酸分子的直徑為d=，所以實(shí)驗(yàn)中若油膜不是單分子層將影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。設(shè)油酸的體積為V，可得NA=，解得阿伏加德羅常數(shù)NA=。答案：量筒　油膜不是單分子層　7．(2021·桂林模擬)電壓力鍋是傳統(tǒng)高壓鍋和電飯鍋的升級(jí)換代產(chǎn)品，它結(jié)合了壓力鍋和電飯鍋的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了全密封烹調(diào)，達(dá)到了省時(shí)省電的目的。(1)如果某電壓力鍋的鍋內(nèi)氣體的體積為V，氣體的摩爾體積為VA，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則鍋內(nèi)氣體分子的個(gè)數(shù)有多少？(2)如果電壓力鍋正常工作時(shí)鍋內(nèi)的溫度能保持在117 ℃，此時(shí)室溫為27 ℃，試用熱力學(xué)溫度表示鍋內(nèi)溫度和室溫，并計(jì)算鍋內(nèi)食物升高了多少開(kāi)爾文？【解析】(1)分子個(gè)數(shù)N＝nNA＝NA。(2)根據(jù)熱力學(xué)溫度和攝氏溫度的關(guān)系，鍋內(nèi)溫度T1＝(t1＋273) K＝390 K室溫T2＝(t2＋273) K＝300 K，升高的溫度ΔT＝T1－T2＝90 K。答案：(1)NA　(2)390 K　300 K　90 K【總結(jié)提升】微觀(guān)量估算的解題方略(1)明確區(qū)分涉及的物理量，哪些是宏觀(guān)量，哪些是微觀(guān)量。(2)善于應(yīng)用阿伏加德羅常數(shù)、摩爾質(zhì)量、摩爾體積，建立宏觀(guān)、微觀(guān)量的聯(lián)系。(3)根據(jù)需要建立不同分子模型，估測(cè)分子直徑或其他微觀(guān)量。8．(多選)已知阿伏加德羅常數(shù)為NA(mol－1)，某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M(kg/mol)，該物質(zhì)的密度為ρ(kg/m3)，則下列敘述中正確的是(　　)A．1 kg該物質(zhì)所含的分子個(gè)數(shù)是ρNAB．1 kg該物質(zhì)所含的分子個(gè)數(shù)是NAC．該物質(zhì)1個(gè)分子的質(zhì)量是D．該物質(zhì)1個(gè)分子占有的空間是E．該物質(zhì)的摩爾體積是【解析】選B、D、E。1 kg該物質(zhì)的物質(zhì)的量為，所含分子數(shù)目為：n＝NA·＝，故A錯(cuò)誤，B正確；每個(gè)分子的質(zhì)量為：m0＝＝，故C錯(cuò)誤；每個(gè)分子所占體積為：V0＝＝，故D正確；該物質(zhì)的摩爾體積為，故E正確。9.(多選)兩個(gè)相鄰的分子之間同時(shí)存在著引力和斥力，它們隨分子之間距離r的變化關(guān)系如圖所示。圖中虛線(xiàn)是分子斥力和分子引力曲線(xiàn)，實(shí)線(xiàn)是分子合力曲線(xiàn)。當(dāng)分子間距為r＝r0時(shí)，分子之間合力為零，則選項(xiàng)圖中關(guān)于這兩分子組成系統(tǒng)的分子勢(shì)能Ep與兩分子間距離r的關(guān)系曲線(xiàn)，可能正確的是(　　)【解析】選B、C。當(dāng)分子間距r>r0時(shí)，分子間表現(xiàn)為引力，當(dāng)分子間距r減小時(shí)，分子力做正功，分子勢(shì)能減小，當(dāng)r<r0時(shí)，分子間表現(xiàn)為斥力，當(dāng)分子間距r減小時(shí)，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大，當(dāng)r＝r0時(shí)，分子勢(shì)能最低。但考慮取不同情況作為分子勢(shì)能為零的點(diǎn)，選項(xiàng)B、C可能是正確的。10.(2020·全國(guó)Ⅰ卷)分子間作用力F與分子間距r的關(guān)系如圖所示，r＝r1時(shí)，F(xiàn)＝0。分子間勢(shì)能由r決定，規(guī)定兩分子相距無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)分子間的勢(shì)能為零。若一分子固定于原點(diǎn)O，另一分子從距O點(diǎn)很遠(yuǎn)處向O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，在兩分子間距減小到r2的過(guò)程中，勢(shì)能__________(選填“減小”“不變”或“增大”)；在間距由r2減小到r1的過(guò)程中，勢(shì)能__________(選填“減小”“不變”或“增大”)；在間距等于r1處，勢(shì)能__________(選填“大于”“等于”或“小于”)零。【解析】從距O點(diǎn)很遠(yuǎn)處向O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，兩分子間距減小到r2的過(guò)程中，分子間體現(xiàn)引力，引力做正功，分子勢(shì)能減小；由r2減小到r1的過(guò)程中，分子間仍然體現(xiàn)引力，引力做正功，分子勢(shì)能減小；在間距等于r1之前，分子勢(shì)能一直減小，取無(wú)窮遠(yuǎn)處分子間勢(shì)能為零，則在r1處分子勢(shì)能小于零。答案：減小　減小　小于11．在“用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，已知一滴溶液中油酸的體積為V油酸，配制的油酸溶液中，純油酸與溶液體積之比為1∶500，1 mL溶液滴250滴，那么1滴溶液的體積是________mL，所以一滴溶液中油酸體積為V油酸＝________cm3。若實(shí)驗(yàn)中測(cè)得結(jié)果如表所示，請(qǐng)根據(jù)所給數(shù)據(jù)填寫(xiě)出空白處的數(shù)值，并與公認(rèn)的油酸分子長(zhǎng)度值L0＝1.12×10－10 m作比較，并判斷此實(shí)驗(yàn)是否符合數(shù)量級(jí)的要求。次數(shù)S/cm2L＝/cmL平均值1533  2493 3563 【解析】由題給條件得，1滴溶液的體積為V溶液＝ mL＝4×10－3 mL，因?yàn)?/span>＝，故1滴溶液中油酸體積為：V油酸＝V溶液＝× cm3＝8×10－6 cm3。據(jù)此算出3次測(cè)得L的結(jié)果分別為：L1＝1.5×10－8 cm，L2＝1.62×10－8 cm，L3＝1.42×10－8 cm其平均值為：＝＝1.51×10－10 m這與公認(rèn)值的數(shù)量級(jí)相吻合，故本次估測(cè)數(shù)值符合數(shù)量級(jí)的要求。答案：4×10－3　8×10－6　填表數(shù)據(jù)見(jiàn)解析符合要求12．(2020·泉州模擬)據(jù)環(huán)保部門(mén)測(cè)定，在北京地區(qū)沙塵暴嚴(yán)重時(shí)，最大風(fēng)速達(dá)到12 m/s，同時(shí)大量的微粒在空氣中懸浮。沙塵暴使空氣中的懸浮微粒的最高濃度達(dá)到5.8×10－6 kg/m3，懸浮微粒的密度為2.0×103 kg/m3，其中懸浮微粒的直徑小于10－7 m的稱(chēng)為“可吸入顆粒物”，對(duì)人體的危害最大。北京地區(qū)出現(xiàn)上述沙塵暴時(shí)，設(shè)懸浮微粒中總體積的為可吸入顆粒物，并認(rèn)為所有可吸入顆粒物的平均直徑為5.0×10－8 m，求1.0 cm3的空氣中所含可吸入顆粒物的數(shù)量是多少。(計(jì)算時(shí)可把可吸入顆粒物視為球形，計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字)【解析】沙塵暴天氣時(shí)，1 m3的空氣中所含懸浮微粒的總體積為：V＝＝ m3＝2.9×10－9 m3，那么1 m3空氣中所含的可吸入顆粒物的體積為V′＝＝5.8×10－11 m3，又因?yàn)槊恳粋€(gè)可吸入顆粒物的體積為V0＝πd3 ≈6.54×10－23 m3，所以1 m3空氣中所含的可吸入顆粒物的數(shù)量n＝ ≈8.9×1011(個(gè))，故1.0 cm3的空氣中所含可吸入顆粒物的數(shù)量為n′＝n×1.0×10－6＝8.9×105(個(gè))≈ 9×105(個(gè))。答案：9×105個(gè)