2017届高三物理一轮复习 题组层级快练41(选修3-3)热学 第1讲 分子动理论

1分子动理论一、选择题(其中1－6题，只有一个选项正确，7－11题有多个选项正确)1．物体由大量分子组成，下列说法正确的是()A．分子热运动越剧烈，物体内每个分子的动能越大B．分子间引力总是随着分子间的距离减小而减小C．物体的内能跟物体的温度和体积有关D．只有外界对物体做功才能增加物体的内能解析分子热运动越剧烈，分子平均动能越大，并非每个分子的动能越大，A项错误；分子间引力随着分子间距离的减小而增大，B项错误；温度影响物体分子平均动能，体积变化影响分子间距即影响分子势能，故C项正确；做功和热传递都可以改变物体的内能，D项错误．答案C设置目的考查分子动理论的内容、内能的影响因素2．(2016·河北石家庄质检)如图所示，用细线将一块玻璃板水平地悬挂在弹簧测力计下端，并使玻璃板贴在水面上，然后缓慢提起弹簧测力计，在玻璃板脱离水面的一瞬间，弹簧测力计读数会突然增大，主要原因是()A．水分子做无规则热运动B．玻璃板受到大气压力作用C．水与玻璃间存在万有引力作用D．水与玻璃间存在分子引力作用解析在玻璃板脱离水面的一瞬间，弹簧测力计读数会突然增大的主要原因是：水与玻璃间存在分子引力作用，D项正确．答案D3．下列现象中不能说明分子间存在分子力的是()A．两铅块能被压合在一起B．钢绳不易被拉断C．水不容易被压缩D．空气容易被压缩解析由分子力与分子间距离的关系知：当r＝r0时，分子力表现为0；当r＞r0时，分子力表现为引力；当r＜r0时，分子力表现为斥力．液体、固体分子间距r＝r0，无论是被拉伸还是被压缩都有分子力作用，所以不易被拉伸和压缩，而气体分子间距一般大于10r0，分子力近似为0，空气容易被压缩不是由于分子的作用，D选项正确，其他选项错误．答案D设置目的考查分子力为短程力4．(2016·上海市长宁区)关于分子运动，下列说法中正确的是()2A．布朗运动就是液体分子的热运动B．布朗运动图中不规则折线表示的是液体分子的运动轨迹C．当分子间的距离变小时，分子间作用力可能减小，也可能增大D．物体温度改变时，物体分子的平均动能不一定改变解析布朗运动是悬浮颗粒的运动，布朗运动图中不规则折线是将间隔相等时间描出的点用直线连接起来得到的，不表示液体分子的运动轨迹，选项A、B错误；当分子间的距离变小时，分子间作用力如果表现为引力，则分子力减小，分子间作用力如果表现为斥力，则分子力增大，选项C对；温度是分子平均动能的标志，物体温度改变时，物体分子的平均动能一定改变，选项D错．答案C设置目的考查布朗运动、热运动的区别5．下图中关于布朗运动的实验．下列说法正确的是()A．图中记录的是分子无规则运动的情况B．图中记录的是微粒做布朗运动的轨迹C．实验中可以看到，微粒越大，布朗运动越明显D．实验中可以看到，温度越高，布朗运动越明显解析布朗运动是指悬浮在液体中的微粒不停地做无规则运动的现象．它不是指分子的无规则运动(分子的无规则运动用显微镜观察不到)，而是分子无规则运动的反映．所以A项错；图中画出的拐折线，是每隔一定时间微粒所在位置的连线，并非微粒的运动轨迹，故B选项错误；因为布朗运动是液体分子对微粒撞击作用不平衡造成的，微粒越大．越容易平衡，布朗运动越不明显，故C选项错；温度升高，分子运动加快，液体分子对悬浮颗粒撞击作用加大，导致布朗运动越明显，故D项正确．答案D设置目的考查布朗运动的影响因素6．(2015·南平综测)如图所示，甲分子固定在坐标系原点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，下列说法正确的()A．乙分子在P点(x＝x2)时加速度最大3B．乙分子在P点(x＝x2)时动能最大C．乙分子在Q点(x＝x1)时处于平衡状态D．乙分子在Q点(x＝x1)时分子势能最小解析分子间存在相互作用的引力和斥力，当二者大小相等时两分子共有的势能最小，分子间距离为平衡距离，当分子间距离变大或变小时，分子力都会做负功，导致分子势能变大．两分子所具有的总能量为分子动能与分子势能之和．A项，由图像可知，乙分子在P点(x＝x2)时，分子势能最小，此时分子处于平衡位置，分子引力与分子斥力大小相等，合力为零，加速度为零，故A项错误；B项，乙分子在P点(x＝x2)时，分子势能最小，由能量守恒定律则知，分子的动能最大，故B项正确；C项，乙分子在Q点(x＝x1)时，分子间距离小于平衡距离，分子引力小于分子斥力，合力表现为斥力，在Q点分子不处于平衡状态，故C项错误；D项，由图像可知，乙分子在Q点时分子势能为零，大于分子在P点的分子势能，因此在Q点分子势能不是最小，故D项错误；答案B命题立意本题旨在考查分子间相互作用力7．(2015·山东)墨滴入水，扩而散之，徐徐混匀．关于该现象的分析正确的是()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根据分子动理论的知识可知，混合均匀主要是由于水分子做无规则运动，使得碳粒无规则运动造成的布朗运动；由于布朗运动的剧烈程度与颗粒大小和温度有关，所以使用碳粒更小的墨汁，布朗运动会越明显，则混合均匀的过程进行得更迅速，故选B、C项．答案BC命题立意分子动理论8．两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0.相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近．若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是()A．在rr0阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小B．在rr0阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小C．在r＝r0时，分子势能最小，动能最大D．在r＝r0时，分子势能为零E．分子动能和势能之和在整个过程中不变解析在rr0阶段，分子力为引力，两分子相互靠近时分子力做正功，分子动能增加，分4子势能减小，A项正确；在rr0阶段，分子力为斥力，两分子相互靠近时分子力做负功，分子动能减小，分子势能增大，B项错误；在r＝r0时，分子力做正功最多，分子动能最大，分子势能最小，C项正确，D项错误；分子力做功时，分子动能与分子势能相互转化，总和不变，E项正确．答案ACE设置目的考查分子力做功与分子势能变化关系9．(2016·浙江宁波)下列说法中正确的是()A．气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大B．把两块纯净的铅压紧，它们会“粘”在一起，说明分子间存在引力C．破碎的玻璃不能重新拼接在一起是因为其分子间存在斥力作用D．分子a从远处趋近固定不动的分子b，只受分子之间作用力，当a到达受b的作用力为零处时，a的动能一定最大解析气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，但是气体的压强不一定增大，还要看分子的密集程度，A选项错误；把两块纯净的铅压紧，它们会“粘”在一起，是分子间引力的作用，B选项正确；玻璃断面凹凸不平，即使用很大的力也不能使两断面间距接近分子引力作用的距离，所以碎玻璃不能接合，若把玻璃加热，玻璃变软，则可重新接合，C选项错误；分子a从远处趋近固定不动的分子b，只受分子之间作用力，先是引力做正功，当a到达受b的作用力为零处时，a的动能一定最大，D选项正确．答案BD设置目的考查分子力为短程力、分子力做功10．关于分子，下列说法中正确的是()A．把分子看成球形是对分子的简化模型，实际上分子的形状并不真的都是球形B．所有分子的直径都相同C．不同分子的直径一般不同，但数量级基本一致D．测定分子大小的方法有多种，油膜法只是其中的一种方法解析把分子看做球是将实际问题理想化，A选项正确；不同分子直径大小不同，但数量级除有机物的大分子外，一般都是10－10m，B选项错误，C选项正确；测定分子大小可以有多种方法，油膜法只有常见的一种方法，D选项正确．答案ACD设置目的考查分子模型的构建、分子直径的测量11．(2016·黑龙江齐齐哈尔二模)分子力比重力、引力等要复杂得多，分子势能跟分子间的距离的关系也比较复杂．图示为分子势能与分子5间距离的关系图像，用r0表示分子引力与分子斥力平衡时的分子间距，设r→∞时，Ep＝0，则下列说法正确的是()A．当r＝r0时，分子力为零，Ep＝0B．当r＝r0时，分子力为零，Ep为最小C．当r0r10r0时，Ep随着r的增大而增大D．当r0r10r0时，Ep随着r的增大而减小E．当rr0时，Ep随着r的减小而增大解析由Ep－r图像可知，r＝r0时，Ep最小，再结合F－r图像知此时分子力为0，则A项错误，B项正确；结合F－r图像可知，在r0r10r0内分子力表现为引力，当间距增大过程中，分子引力做负功分子势能增大，则C项正确，D项错误；结合F－r图像可知，在rr0内分子力表现为斥力，当间距减小过程中，分子斥力做负功，分子势能增大，则E项正确．答案BCE二、非选择题12．(2015·苏北四市联考)(1)已知汞的摩尔质量M＝0.20kg/mol，密度ρ＝1.36×104kg/m3，阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023mol－1，将体积V0＝1.0cm3的汞变为V＝3.4×103cm3的汞蒸气，则1cm3的汞蒸气所含的分子数为________．(2)铁的密度ρ＝7.8×103kg/m3、摩尔质量M＝5.6×10－2kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023mol－1.若将铁原子视为球体，铁原子的直径约为________．(保留一位有效数字)解析(1)1.0cm3的汞的物质的量n＝ρV0M1cm3的汞蒸气所含的分子数N＝nNA·V0V解得N＝1.2×1019个(2)取1mol的铁：则NA43π(D2)3＝Mρ代入数据，得D＝3×10－10m答案(1)1.2×1019个(2)3×10－10m13．(2015·山东潍坊质检)空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥．某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V＝1.0×103cm3.已知水的密度ρ＝1.0×103kg/m3、摩尔质量M＝1.8×10－2kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023mol－1.试求：(结果均保留一位有效数字)(1)该液化水中含有水分子的总数N；(2)一个水分子的直径d.解析(1)水的摩尔体积为6Vmol＝Mρ＝1.8×10－21.0×103m3/mol＝1.8×10－5m3/mol水分子总数为N＝VNAVmol＝1.0×103×10－6×6.0×20231.8×10－5≈3×1025(个)．(2)建立水分子的球体模型，有VmolNA＝16πd3，可得水分子直径：d＝26VmolπNA＝36×1.8×10－53.14×6.0×1023m＝4×10－10m.答案(1)3×1025个(2)4×10－10m