【物理】2020届一轮复习人教版分子动理论内能作业（江苏专用） 6页

课时跟踪检测（四十） 分子动理论 内能 对点训练：微观量的估算 ‎1．[多选](2019·涟水中学模拟)已知某气体的摩尔体积为22.4 L/mol，摩尔质量为18 g/mol，阿伏加德罗常数为NA＝6.02×1023 mol－1。由以上数据可以估算出这种气体(　　)‎ A．每个分子的质量　　　　 　B．每个分子占据的空间 C．每个分子的体积 D．分子之间的平均距离 解析：选ABD　每个分子的质量m1＝，即根据摩尔质量和阿伏加德罗常数可估算出单个分子的质量，故A项正确；每个分子占据的空间V0＝，即根据摩尔体积和阿伏加德罗常数可估算出单个分子占据的空间，故B项正确；由于气体分子间间隙较大，算出每个分子占据的空间后，求不出单个分子的体积，故C项错误；借助立方体模型，分子间的距离d＝，由分子占据的空间可以算出分子之间的平均距离，故D项正确。‎ ‎2．[多选]已知阿伏加德罗常数为N，铝的摩尔质量为M，铝的密度为ρ，则下列说法正确的是(　　)‎ A．1 kg铝所含原子数为ρN B．1个铝原子的质量为 C．1 m3铝所含原子数为 D．1个铝原子所占的体积为 解析：选BD　1 kg铝所含的原子数目为N′＝·N，故A错误；1个铝原子的质量为，故B正确；1 m3铝的物质的量n＝，原子数目为N′＝n·N，联立以上各式解得1 m3铝的原子数为，故C错误；1个铝原子所占的体积为，故D正确。‎ ‎3．(2019·南京一模)铁的密度ρ＝7.8×103 kg/m3、摩尔质量M＝5.6×10－2 kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023 mol－1。可将铁原子视为球体，试估算：(保留一位有效数字)‎ ‎(1)1克铁含有的分子数；‎ ‎(2)铁原子的直径大小。‎ 解析：(1)1 g铁含有的分子数为N＝nNA＝NA ‎＝×6.0×1023个≈1×1022个。‎ ‎(2)取1 mol的铁，则：NA·π3＝，‎ 代入数据，可得：d＝3×10－10 m。‎ 答案：(1)1×1022个　(2)3×10－10 m ‎4．(2019·南京调研)氙气灯在亮度、耗能及寿命上都比传统灯有优越性。某轿车的灯泡的容积V＝1.5 mL，充入氙气的密度ρ＝5.9 kg/m3，摩尔质量M＝0.131 kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6×1023 mol－1。试估算灯泡中：(结果保留一位有效数字)‎ ‎(1)氙气分子的总个数；‎ ‎(2)氙气分子间的平均距离。‎ 解析：(1)设氙气的物质的量为n，则：n＝；‎ 氙气分子的总数：N＝NA＝×6×1023个≈4×1019个。‎ ‎(2)每个分子所占的空间为：V0＝；‎ 设分子间平均距离为a，则有：V0＝a3；‎ 则a＝ ＝ m≈3×10－9 m。‎ 答案：(1)4×1019个　(2)3×10－9 m 对点训练：扩散现象、布朗运动与分子热运动 ‎5．[多选](2019·南京六校联考)关于扩散现象和布朗运动，下列说法中正确的是(　　)‎ A．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的 B．在显微镜下可以观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动，这说明煤油分子在做无规则运动 C．在扩散现象中，温度越高，扩散得越快 D．布朗运动就是液体分子的无规则运动 解析：选BC　液体中的扩散现象是液体分子的无规则热运动造成的，温度越高，分子热运动越剧烈，扩散得越快，A错误，C正确；布朗运动形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的，所以布朗运动是液体分子无规则运动的反映，显微镜下可以观察到煤油中小颗粒灰尘，受到液体分子频繁碰撞，而出现了布朗运动，这说明煤油分子在做无规则运动，B正确，D错误。‎ ‎6．(2018·大丰中学期中)根据分子动理论，下列关于分子热运动的说法中正确的是(　　)‎ A．布朗运动就是液体分子的热运动 B．如图所示，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．当物体的温度改变时，物体分子的平均动能不一定改变 解析：选C　布朗运动是悬浮在液体中固体微粒的无规则运动，是由大量液体分子撞击形成的，是液体分子无规则运动的反应，A错误；布朗运动图示中不规则折线表示固体小颗粒运动的无规则性，并非液体分子的运动轨迹，B错误；要判断分子力与分子之间距离的变化关系，首先明确分子之间开始距离与r0的关系，如若分子之间距离由无穷远开始变小，分子力变化可能是先增大后减小再增大，C正确；温度是分子平均动能的标志，物体温度改变，分子平均动能一定改变，故D错误。‎ ‎7．[多选](2018·常州一模)PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物，飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后危害人体健康，矿物燃料的燃烧是形成PM2.5的主要原因。下列关于PM2.5的说法中正确的是(　　)‎ A．PM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当 B．PM2.5在空气中的运动属于布朗运动 C．温度越低，PM2.5活动越剧烈 D．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 解析：选BD　“PM2.5”是指直径小于等于2.5微米的颗粒物，其尺寸远大于空气中氧分子的尺寸的数量级，故A错误；PM2.5在空气中的运动是固体颗粒的运动，属于布朗运动，故B正确；大量空气分子对PM2.5无规则碰撞，温度越高，空气分子对颗粒的撞击越剧烈，则PM2.5的运动越激烈，故C错误；导致PM2.5增多的主要原因是矿物燃料的燃烧，故应该提倡低碳生活，可有效减小PM2.5在空气中的浓度，故D正确。‎ 对点训练：分子力、分子势能与分子间距离的关系 ‎8．关于分子间的相互作用力，下列说法中不正确的是(　　)‎ A．当分子间的距离r＝r0 时，分子力为零，说明此时分子间既不存在引力，也不存在斥力 B．分子力随分子间的距离r的变化而变化，当r＞r0时，分子间的引力和斥力都随距离的增大而减小，但斥力比引力减小得快，故分子力表现为引力 C．当分子间的距离r＜r0 时，分子间的引力和斥力都随距离的减小而增大，但斥力增加得快，故分子力表现为斥力 D．分子间距离大于10倍分子直径时，分子力可近似为零 解析：选A　当r＝r0时，F斥力＝F引力，F＝0，故A错误；当r＞r0时，引力和斥力都随距离的增大而减小，且斥力减小的快，分子力表现为引力，故B正确；当r＜r0时，引力和斥力都随距离的减小而增大，且斥力增加的快，分子力表现为斥力，故C正确；r＝10r0‎ 时，引力和斥力都非常弱，分子力为零，故D正确。‎ ‎9．[多选]两分子间的作用力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，F>0为斥力，F<0为引力。若将甲分子固定在坐标原点O，乙分子从图中a点处由静止释放，在它向甲分子靠近的过程中，下列说法正确的是(　　)‎ A．乙分子将一直做加速运动 B．在r>r0阶段，乙分子做加速运动 C．当乙分子到达r0位置时，其加速度最大 D．在r>r0阶段，两分子的势能一直减小 解析：选BD　a点处分子力表现为引力，故乙分子将加速运动，到达r0时，分子合力为零，加速度为零，速度最大，在r>r0过程中，分子力做正功，分子势能减小，之后分子力表现为斥力，乙分子做减速运动，故B、D正确。‎ ‎10．[多选](2019·仪征中学月考)关于下列四幅图的说法，正确的是(　　)‎ A．甲图中估测油酸分子直径时，可把油酸分子简化为球形处理 B．乙图中，显微镜下看到的三颗微粒运动位置连线是它们做布朗运动的轨迹 C．丙图为大量气体分子热运动的速率分布图线，图中两条曲线对应的温度T1大于T2‎ D．丁图中分子间距离为r0时，分子间作用力F最小，分子势能也最小 解析：选AD　甲图中估测油酸分子直径时，可把油酸分子简化为球形处理，选项A正确；乙图中，显微镜下看到的三颗微粒运动位置连线不是它们做布朗运动的轨迹，而是微粒在不同时刻的位置，选项B错误；温度越高分子热运动越激烈，分子运动激烈是指速率大的分子所占的比例大，由丙图可知图线T2速率大的分子比例大，温度较高，选项C错误；丁图中分子间距离为r0时，分子间作用力F最小为零，分子势能也最小，选项D正确。‎ 考点综合训练 ‎11．(2019·南京六校联考)当氢气和氧气温度相同时，下列说法中正确的是(　　)‎ A．两种气体分子的平均动能相等 B．氢气分子的平均速率等于氧气分子的平均速率 C．两种气体分子热运动的总动能相等 D．质量相等的氢气和氧气，温度相同，不考虑分子间的势能，则两者内能相等 解析：选A　温度是物体分子平均动能的标志，温度相同，则物体分子的平均动能相同，氢气分子的质量比氧气分子的质量小，平均动能相同时，氢气分子平均速率大，A正确，B错误；由于两者的总质量关系未知，所以分子数多少未知，故总动能不一定相同，C错误；氢气分子摩尔质量小，质量相等时，氢气分子数多，所以氢气内能大，D错误。‎ ‎12．(2019·苏州模拟)关于分子热运动的动能，下列说法中正确的是(　　)‎ A．物体运动速度大，物体内分子热运动的动能一定大 B．物体的温度降低，物体内分子热运动的平均动能一定减小 C．物体的温度升高，物体内每个分子热运动的动能都增大 D．1 g 100 ℃的水变成1 g 100 ℃的水蒸气，分子热运动的平均动能增大 解析：选B　物体由于运动而具有的能叫动能，它是宏观物体所具有的一种能量形式；而分子的热运动的动能叫做分子动能，是微观上的内能的一种形式。所以物体运动速度增大，与分子热运动的动能无关，故A错误。温度是分子热运动平均动能的标志，物体的温度升高，分子的平均动能增大，并不是每个分子热运动的动能都增大，故B正确，C错误。温度相同的水和水蒸气，分子平均动能相同，故D错误。‎ ‎13．(2019·邗江中学模拟)下列说法正确的是(　　)‎ A．分子间距增大，分子势能先减小后增大 B．在较暗的房间里，看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动是布朗运动 C．当分子间的距离变小时，分子间作用力增大 D．上图中表示不同温度时氧气分子的速率分布图像，由图可知T2温度时氧气分子的平均动能较大 解析：选D　若开始时分子之间距离大于r0，则随着分子距离的增大，分子势能增大，故A错误；布朗运动是悬浮在液体或气体中固体小颗粒的无规则运动，在较暗的房间里可以观察到射入屋内的阳光中有悬浮在空气里的小颗粒在飞舞，是由于气体的流动，这不是布朗运动，故B错误；当分子间的距离从平衡位置增大时，分子间作用力先增大后减小，所以当分子间的距离变小时，分子间作用力并不是一直增大，故C错误；由不同温度时氧气分子的速率分布图像可知，T2中速率大的分子占据的比例较大，则说明T2对应的平均动能较大，故D正确。‎ ‎14．(2018·江苏高考)一定量的氧气贮存在密封容器中，在T1和T2温度下其分子速率分布的情况见下表。则T1________(选填“大于”“小于”或“等于”)T2。若约10%的氧气从容器中泄漏，泄漏前后容器内温度均为T1，则在泄漏后的容器中，速率处于400～500‎ ‎ m/s区间的氧气分子数占总分子数的百分比________(选填“大于”“小于”或“等于”)18.6%。‎ 各速率区间的分子数占总分子数的百分比/%‎ 温度T1‎ 温度T2‎ ‎100以下 ‎0.7‎ ‎1.4‎ ‎100～200‎ ‎5.4‎ ‎8.1‎ ‎200～300‎ ‎11.9‎ ‎17.0‎ ‎300～400‎ ‎17.4‎ ‎21.4‎ ‎400～500‎ ‎18.6‎ ‎20.4‎ ‎500～600‎ ‎16.7‎ ‎15.1‎ ‎600～700‎ ‎12.9‎ ‎9.2‎ ‎700～800‎ ‎7.9‎ ‎4.5‎ ‎800～900‎ ‎4.6‎ ‎2.0‎ ‎900以上 ‎3.9‎ ‎0.9‎ 解析：温度高时，速率大的分子比例较大，故T1>T2。温度一定，气体分子速率分布情况不变，故泄漏前后速率处于400～500 m/s区间的氧气分子数占总分子数的百分比保持不变。‎ 答案：大于　等于