1、第 1 讲 分子动理论内能基础巩固1.下列说法中正确的是( )A.布朗运动就是液体分子的无规则运动B.当分子间距离增大时,分子间的引力和斥力均增大C.当分子间距离增大时,分子势能一定增大D.物体的内能变化,它的温度并不一定发生变化2.下列说法正确的是( )A.气体从外界吸收热量,气体的内能一定增加B.液体中的悬浮微粒越小,布朗运动越明显C.封闭在汽缸中的气体,体积减小,压强一定减小D.两块纯净的铅板压紧后能合在一起,说明此时分子间不存在斥力3.(2017 北京海淀零模,13)仅利用下列某一组数据,可以计算出阿伏加德罗常数的是( )A.水的密度和水的摩尔质量B.水分子的体积和水分子的质量C.水的
2、摩尔质量和水分子的体积D.水的摩尔质量和水分子的质量4.(2016 北京丰台一模,13)关于分子间的作用力,下列说法正确的是( )A.分子间只存在引力B.分子间只存在斥力C.分子间同时存在引力和斥力D.分子间距离较小时,只存在斥力,分子间距离较大时,只存在引力5.已知阿伏加德罗常数为 NA,油酸的摩尔质量为 M,密度为 。则一个油酸分子的质量可表示为( )A. B. C. D. 6.下列说法中正确的是( )A.当物体的温度升高时,物体内每个分子热运动的速率一定都增大B.布朗运动间接反映了液体分子运动的无规则性C.分子间的吸引力总是大于排斥力D.物体运动得越快,其内能一定越大7.下列说法中正确的
3、是( )A.仅利用氧气的摩尔质量和氧气的密度这两个已知量,便可计算出阿伏加德罗常数B.气体压强的大小只与气体的温度有关C.固体很难被压缩是因为其内部的分子之间存在斥力作用D.只要物体与外界不发生热量交换,其内能就一定保持不变8.(2017 北京海淀一模,14)下列说法中正确的是( )A.悬浮在液体中的微粒质量越大,布朗运动越显著B.将红墨水滴入一杯清水中,一会儿整杯清水都变成红色,说明分子间存在斥力C.两个表面平整的铅块紧压后会“粘”在一起,说明分子间存在引力D.用打气筒向篮球内充气时需要用力,说明气体分子间有斥力9.关于布朗运动,下列说法正确的是( )A.布朗运动是液体分子的无规则运动B.液
4、体温度越高,布朗运动会越激烈C.布朗运动是由于液体各部分温度不同而引起的D.悬浮在液体中的固体颗粒做布朗运动具有的能是内能10.(2017 北京昌平二模,14)关于分子动理论,下列说法正确的是 ( )A.扩散现象说明物质分子在做永不停息的无规则运动B.压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体分子间存在斥力的缘故C.两个分子间距离减小时,分子间的引力减小,斥力增大D.如果两个系统处于热平衡状态,则它们的内能一定相同11.一个房间的地面面积是 15 m2,高 3 m。已知空气的平均摩尔质量为 2.910-2 kg/mol。通常用空气湿度表示空气中含有的水蒸气的情况,若房间内所有水蒸气凝结成水后
5、的体积为 103 cm3,已知水的密度为 =1.010 3 kg/m3,水的摩尔质量 Mmol=1.810-2 kg/mol,求:(1)房间内空气的质量。(2)房间内有多少个水分子。(3)估算一个水分子的线度多大。(保留两位有效数字)综合提能1.(2016 北京理综,20,6 分)雾霾天气是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述,是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。雾霾中,各种悬浮颗粒物形状不规则,但可视为密度相同、直径不同的球体,并用 PM10、PM2.5 分别表示球体直径小于或等于 10 m、2.5 m 的颗粒物(PM 是颗粒物的英文缩写)。某科研机构对北京地区的检测结果表明,在静稳
6、的雾霾天气中,近地面高度百米的范围内,PM10 的浓度随高度的增加略有减小,大于 PM10 的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小,且两种浓度分布基本不随时间变化。据此材料,以下叙述正确的是( )A.PM10 表示直径小于或等于 1.010-6 m 的悬浮颗粒物B.PM10 受到的空气分子作用力的合力始终大于其所受到的重力C.PM10 和大悬浮颗粒物都在做布朗运动D.PM2.5 的浓度随高度的增加逐渐增大2.下列四幅图中,能正确反映分子间作用力 f 和分子势能 Ep随分子间距离 r 变化关系的图线是( )3.物理图像能够直观、简洁地展现两个物理量之间的关系,利用图像分析物理问题的方法有着广泛
7、的应用。如图,若令 x 轴和 y 轴分别表示某个物理量,则图像可以反映在某种情况下,相应物理量之间的关系。x 轴上有 A、B 两点,分别为图线与 x 轴交点、图线的最低点所对应的 x 轴上的坐标值位置。下列说法中正确的是( )A.若 x 轴表示空间位置,y 轴表示电势,图像可以反映某静电场的电势在 x 轴上分布情况,则 A、B 两点之间电场强度在 x 轴上的分量沿 x 轴负方向B.若 x 轴表示空间位置,y 轴表示电场强度在 x 轴上的分量,图像可以反映某静电场的电场强度在 x 轴上分布情况,则 A 点的电势一定高于 B 点的电势C.若 x 轴表示分子间距离,y 轴表示分子势能,图像可以反映分
8、子势能随分子间距离变化的情况,则将分子甲固定在 O 点,将分子乙从 A 点由静止释放,分子乙仅在分子甲的作用下运动至 B 点时速度最大D.若 x 轴表示分子间距离,y 轴表示分子间作用力,图像可以反映分子间作用力随分子间距离变化的情况,则将分子甲固定在 O 点,将分子乙从 B 点由静止释放,分子乙仅在分子甲的作用下一直做加速运动4.(2017 北京西城一模,24,20 分)在长期的科学实践中,人类已经建立起各种形式的能量概念及其量度的方法,其中一种能量是势能。势能是由于各物体间存在相互作用而具有的、由各物体间相对位置决定的能。如重力势能、弹性势能、分子势能、电势能等。(1)如图 1 所示,内壁
9、光滑、半径为 R 的半圆形碗固定在水平面上,将一个质量为 m 的小球(可视为质点)放在碗底的中心位置 C 处。现给小球一个水平初速度 v0(v0r0时,斥力小于引力,分子力表现为引力。所以 C 选项正确。5.A 因一摩尔油酸含有“阿伏加德罗常数”个分子,一摩尔油酸的质量即摩尔质量,故一个油酸分子的质量 m= ,A 项正确。6.B 物体温度升高时,物体内分子的平均速率一定增大,但并不是每一个分子的速率都增大,A 错误;布朗运动是液体中悬浮的固体颗粒的无规则运动,它是液体分子无规则运动的间接反映,B 正确;分子间作用力是引力与斥力同在,当分子间距小于 r0时,斥力大于引力,当分子间距大于 r0时,
10、斥力小于引力,故C 错误;物体的宏观运动速度与物体内能无关,D 错误。7.C 氧气的摩尔质量与单个氧分子的质量之比等于阿伏加德罗常数,A 错误;气体压强的大小与气体的温度和体积有关,B 错误;改变物体内能的方式有热传递和做功两种,D 错误。8.C 温度越高,微粒越小,布朗运动越显著,A 错。B 选项是扩散现象,说明分子在永不停息地运动着。D选项,充气需要用力是因为气体分子对活塞频繁撞击产生了压强,从而产生了压力。9.B 布朗运动指悬浮在液体中的固体颗粒所做的无规则的运动,布朗运动间接反映了液体分子的无规则运动,故 A 错误;液体温度越高,布朗运动会越激烈,故 B 正确;布朗运动是由于液体分子的
11、无规则运动对固体颗粒的碰撞不平衡导致的,C 错误;悬浮在液体中的固体颗粒做布朗运动具有的能是动能,故 D 错误。10.A B 项,压缩气体,气体体积减小,单位体积内气体分子数变多,对器壁及活塞的压强增大,因此表现出抗拒压缩的力。C 项,分子间的引力和斥力都随分子间距离的减小而增大,只不过斥力变化得快。D 项,两系统处于热平衡状态,温度相同,内能不一定相同。11. 答案 (1)58 kg (2)3.310 25个(3)见解析解析 (1)此题是估算题,因此可将空气看做标准状况,即压强为 1.01105 Pa(1 标准大气压),温度为273 K(0 )。此时,每摩尔空气占有体积为 22.4 L,由已
12、知条件可得:房间内空气的物质的量为n1= = mol=2103 mol015322.410-3房间内空气的质量为m=21032.910-2 kg=58 kg(2)水的摩尔体积V0= = m3/mol=1.810-5 m3/mol 1.810-21.0103房间内的水分子数n2= = =3.31025(个)水 010310-66.010231.810-5(3)建立水分子的球模型有 d 3=16 0水分子直径 d= = m=3.910-10 m360361.810-53.146.01023或建立水分子的立方体模型,有 a3=0水分子直径a= = m=3.110-10 m3031.810-56.01
13、023综合提能1.C PM10 的直径小于或等于 1010-6 m=1.010-5 m,A 错误;处于静稳态的颗粒受力平衡,B 错误;布朗运动是悬浮颗粒物的无规则运动,C 正确;根据题意不能判定 PM2.5 的浓度随高度的增加而增大,D 错误。2.B 分子间作用力 f 的特点是:rr0时 f 为引力;分子势能 Ep的特点是r=r0时 Ep最小,因此只有 B 项正确。3.C 因为沿电场方向,电势降低,所以 A、B 之间电场强度在 x 轴上的分量沿 x 轴正方向,A 项错误。B 选项无法判断。若 y 轴表示分子势能,x 轴表示分子间距离,则 B 点处分子力为 0。B 点左侧分子力表现为斥力,B 点
14、右侧分子力表现为引力,所以分子乙运动至 B 点时速度最大,C 项正确。若 x 轴表示分子间距离,y 轴表示分子间作用力,则乙分子不可能一直做加速运动,D 项错误。4. 答案 见解析解析 (1)a.(3 分)小球的机械能 E= m -mgR1220b.(5 分)以水平面为零势能参考平面根据机械能守恒定律有 m =mgh1220解得 h=202小球在碗中的 M 与 N 之间来回运动,M 与 N 等高,如图所示。(2)a. (7 分)当 b 分子速度为零时,此时两分子间势能最大,根据能量守恒,有 Epm=Ek0-Ep0由 Ep-x 图线可知,当两分子间势能为 Epm时,b 分子对应 x1 和 x 2两个位置坐标,b 分子的活动范围x = x2 - x1,如图所示。b.(5 分)当物体温度升高时,分子在 x=r0处的平均动能增大,分子的活动范围 x 将增大。由 Ep-x 图线可以看出,曲线两边不对称,xr 0时曲线较缓,导致分子的活动范围x 主要向 xr0方向偏移,即分子运动过程中的中间位置向右偏移,从宏观看物体的体积膨胀。(或:当温度升高时,x 增大,xr 0方向增大得多;或两分子间的平均距离 增大等。只要观点合理均可给1+22分)
