2020高考物理復(fù)習(xí) 金版教程 第11章第1單元 分子動(dòng)理論熱力學(xué)定律與能量守恒練習(xí)

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1、限時(shí)規(guī)范特訓(xùn) (時(shí)間：45分鐘　分值：100分) 1．[2020·貴州省凱里一中高三月考試卷]下列說法正確的是(　　) A．在一定的條件下，絕對(duì)零度可以實(shí)現(xiàn) B．布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的熱運(yùn)動(dòng) C．氣體體積緩慢增大，一定對(duì)外界做功 D．一定質(zhì)量的氣體吸收了熱量，溫度一定升高 解析：熱力學(xué)第三定律指出，絕對(duì)零度是低溫的極限，是不可達(dá)到的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，它是液體分子碰撞微粒造成的，反映了液體內(nèi)部分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在氣體體積緩慢不斷增大的過程中，氣體一定對(duì)外界做功，因?yàn)闅怏w的功是體積功，即W＝pΔV，體積增大做正功，減小做負(fù)功，選項(xiàng)C正確；如

2、果一定質(zhì)量的氣體吸收了熱量，同時(shí)對(duì)外做了功，溫度可能升高、不變或降低，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 答案：C 2．[2020·南昌調(diào)研]根據(jù)分子動(dòng)理論，下列說法正確的是(　　) A．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 B．顯微鏡下觀察到的墨水中的小炭粒所做的不停地?zé)o規(guī)則運(yùn)動(dòng)，就是分子的運(yùn)動(dòng) C．分子間相互作用的引力和斥力一定隨分子間的距離增大而減小 D．分子勢(shì)能隨著分子間的距離的增大，可能先減小后增大 解析：氣體的摩爾體積與阿伏加德羅常數(shù)之比為一個(gè)氣體分子所占據(jù)的空間，而非一個(gè)氣體分子的體積，A錯(cuò)誤．墨水中小炭粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)為固體小顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，而非分子運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤．分

3、子間的引力和斥力隨分子間距離的增大而減小，C正確．當(dāng)兩分子間距離小于r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力，此時(shí)分子勢(shì)能隨分子間距離的增大而減??；當(dāng)兩分子間距離大于r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，此時(shí)分子勢(shì)能隨分子間距離的增大而增大，D正確. 答案：CD 3．[2020·遼寧省丹東市四校協(xié)作體高三摸底理綜卷]以下說法正確的是(　　) A．布朗運(yùn)動(dòng)反映了懸浮小顆粒內(nèi)部分子在不停地做無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng) B．從平衡位置開始增大分子間距離，分子間的引力將增大、斥力將減小 C．對(duì)大量事實(shí)的分析表明：熱力學(xué)零度不可能達(dá)到 D．熱量只能由高溫物體傳遞給低溫物體 解析：布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，它是液體分子碰撞微

4、粒造成的，反映了液體內(nèi)部分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性，不是懸浮小顆粒內(nèi)部分子的熱運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；從平衡位置開始增大分子間距離，分子間的引力和斥力都減小，只不過斥力減小的快，分子力表現(xiàn)為引力，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們可以獲得越來越低的溫度，但大量事實(shí)和理論證明，我們可以無限地接近絕對(duì)零度，但不可能達(dá)到，這就是熱力學(xué)第三定律的內(nèi)容，選項(xiàng)C正確；熱力學(xué)第二定律指出熱傳遞具有方向性，熱量可以自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體，但是不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，而不產(chǎn)生其他影響，要使熱量從低溫物體傳給高溫物體，必須有外界的幫助，即外界對(duì)其做功，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．本題答案為C. 答案：C 4．關(guān)于分子的熱

5、運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是(　　) A．分子的熱運(yùn)動(dòng)就是布朗運(yùn)動(dòng) B．布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，它反映液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng) C．溫度越高，懸浮微粒越大，布朗運(yùn)動(dòng)越激烈 D．物體的速度越大，內(nèi)部分子的熱運(yùn)動(dòng)越激烈 解析：分子的熱運(yùn)動(dòng)是分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，它是由液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)引起的，溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越激烈，微粒越小，液體分子撞擊的不平衡性越明顯，布朗運(yùn)動(dòng)越激烈，分子熱運(yùn)動(dòng)的激烈程度與溫度有關(guān)，與物體的宏觀速度無關(guān)．綜上所述，只有B正確． 答案：B 5．設(shè)兩分子a、b間距離為r0時(shí)分子間的引力F引和斥力F斥大小相等，現(xiàn)固定a，

6、將b從與a相距處由靜止釋放，在b遠(yuǎn)離a的過程中，下列表述正確的是(　　) A．F引和F斥均減小，但F斥減小得較快 B．a(chǎn)對(duì)b一直做正功 C．當(dāng)b運(yùn)動(dòng)最快時(shí)，a對(duì)b的作用力為零 D．當(dāng)a、b間距離為r0時(shí)，a、b間的分子勢(shì)能最小 解析：由分子動(dòng)理論可知距離變化對(duì)斥力的影響比對(duì)引力的影響大，距離增大時(shí)斥力、引力都減小，但斥力減小得快，故A正確．由到r0的過程中，分子力表現(xiàn)為斥力，分子力做正功，分子勢(shì)能減小，當(dāng)分子間距離大于r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大，因此當(dāng)分子間距離等于r0時(shí)分子勢(shì)能最小，所以B錯(cuò)D對(duì)．b分子在運(yùn)動(dòng)過程中，先加速后減速，當(dāng)距離為r0時(shí)，作用力為零

7、，加速度為零，速度最大，故C正確． 答案：ACD 6．[2020·山東省濟(jì)寧市金鄉(xiāng)二中高三月考]密閉有空氣的薄塑料瓶因降溫而變扁，此過程中瓶內(nèi)空氣(不計(jì)分子勢(shì)能)(　　) A．內(nèi)能增大，放出熱量 B．內(nèi)能減小，吸收熱量 C．內(nèi)能增大，對(duì)外界做功 D．內(nèi)能減小，外界對(duì)其做功 解析：不計(jì)分子勢(shì)能時(shí)，一定質(zhì)量的氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，題中環(huán)境降溫，所以瓶內(nèi)氣體降溫，內(nèi)能減?。槐∷芰掀恳蚪禍囟儽?，體積減小，外界對(duì)其做功；選項(xiàng)D正確． 答案：D 7．分子動(dòng)理論較好地解釋了物質(zhì)的宏觀熱學(xué)性質(zhì)，據(jù)此可判斷下列說法中錯(cuò)誤的是(　　) A．顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，

8、反映液體分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性 B．分子間的相互作用力隨著分子間距離的增大，一定先減小后增大 C．分子勢(shì)能隨著分子間距離的增大，可能先減小后增大 D．在真空、高溫條件下，可以利用分子擴(kuò)散向半導(dǎo)體材料摻入其他元素 解析：小炭粒做布朗運(yùn)動(dòng)反映了液體分子的無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，故A對(duì)；由于不確定r與r0的關(guān)系，故無法確定分子力的變化，B錯(cuò)；分子間距離增大時(shí)，分子力可能做正功，也可能做負(fù)功，分子勢(shì)能可能增大，也可能減小，C對(duì)；高溫下，分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈，擴(kuò)散更容易，故D對(duì)． 答案：B 8．已知銅的摩爾質(zhì)量為M(kg/mol)，銅的密度為ρ(kg/m3)，阿伏加德羅常數(shù)為NA(mol－1)．下列判斷錯(cuò)誤的是

9、(　　) A．1 kg銅所含的原子數(shù)為 B．1 m3銅所含的原子數(shù)為 C．1個(gè)銅原子的質(zhì)量為(kg) D．1個(gè)銅原子的體積為(m3) 解析：原子個(gè)數(shù)N＝NA＝，A正確；同理N＝ NA＝，B錯(cuò)誤；1個(gè)銅原子質(zhì)量m0＝ (kg)，C正確；1個(gè)銅原子體積V0＝(m3)，D正確． 答案：B 9．關(guān)于熱現(xiàn)象，下列說法中正確的是(　　) A．若兩個(gè)分子只受到它們之間的分子力作用，在兩分子間距離減小的過程中，分子的動(dòng)能一定增大 B．用NA表示阿伏加德羅常數(shù)，M表示鐵的摩爾質(zhì)量，ρ表示鐵的密度，那么固體鐵的一個(gè)鐵原子的體積可表示為 C．布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子對(duì)懸浮顆粒的持續(xù)碰撞作用不均衡造成

10、的 D．容器中的氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng)是由于大量氣體分子受到重力作用而產(chǎn)生的 解析：當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時(shí)，若分子間距離減小，則分子動(dòng)能減小，故A錯(cuò)誤．單個(gè)鐵原子質(zhì)量m0＝，每個(gè)鐵原子的體積為V＝＝，故B正確．布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子對(duì)懸浮顆粒的持續(xù)碰撞作用不均衡造成的，C正確．氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng)是由于大量分子頻繁撞擊器壁而產(chǎn)生的，故D錯(cuò)誤． 答案：BC 10. 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，水蒸氣分子的間距約是水分子直徑的(　　) A．1倍 B．10倍 C．100倍 D．1000倍 解析：在標(biāo)態(tài)下，水蒸氣的摩爾體積為22.4 L/mol，水的摩爾體積為＝1.8×10－5 m3/mol，由水蒸氣摩爾體積

11、比上水的摩爾體積得結(jié)果為1244，所以兩者的體積比約為1000，則可粗略判斷水蒸氣分子間的距離是水分子直徑的10倍，故選B. 答案：B 11．回答下列問題： (1)已知某氣體的摩爾體積為Vm，摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，由以上數(shù)據(jù)能否估算出每個(gè)分子的質(zhì)量、每個(gè)分子的體積、分子之間的平均距離？ (2)當(dāng)物體體積增大時(shí)，分子勢(shì)能一定增大嗎？ (3)在同一個(gè)坐標(biāo)系中畫出分子力F和分子勢(shì)能Ep隨分子間距離的變化圖象，要求表示出Ep最小值的位置及Ep變化的大致趨勢(shì)． 解析：(1)可估算出每個(gè)氣體分子的質(zhì)量m0＝；由于氣體分子間距較大，由V0＝求得的是一個(gè)氣體分子占據(jù)的空間，而不是一個(gè)

12、氣體分子的體積，故不能估算每個(gè)分子的體積；由d＝＝可求出分子之間的平均距離． (2)在r>r0范圍內(nèi)，當(dāng)r增大時(shí)，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大；在r

13、m3，阿伏加德羅常數(shù)為NA＝6.0×1023 mol－1，試估算汞原子的直徑大小(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)． 解析：(1)該固體分子質(zhì)量的表達(dá)式m0＝. (2)將汞原子視為球形，其體積V0＝πd3＝ 汞原子直徑的大小d＝≈3.6×10－10 m. 13．[2020·煙臺(tái)模擬]某學(xué)校物理興趣小組組織開展一次探究活動(dòng)，想估算地球周圍大氣層的分子個(gè)數(shù)．一學(xué)生通過網(wǎng)上搜索，查閱得到以下幾個(gè)物理量數(shù)據(jù)：地球的半徑R＝6.4×106 m，地球表面的重力加速度g＝9.8 m/s2，大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105 Pa，空氣的平均摩爾質(zhì)量M＝2.9×10－2 kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.0×10

14、23 mol－1. (1)這位同學(xué)根據(jù)上述幾個(gè)物理量能估算出地球周圍大氣層的分子數(shù)嗎？若能，請(qǐng)說明理由；若不能，也請(qǐng)說明理由． (2)假如地球周圍的大氣全部液化成液態(tài)且均勻分布在地球表面上，估算一下地球半徑將會(huì)增加多少？(已知液化空氣的密度ρ＝1.0×103 kg/m3) 解析：(1)能．因?yàn)榇髿鈮簭?qiáng)是由大氣重力產(chǎn)生的，由p0＝＝，得m＝把查閱得到的數(shù)據(jù)代入上式得m≈5.2×1018 kg 所以大氣層的分子數(shù)為N＝NA≈1.1×1044個(gè) (2)可求出液化后的體積為：V＝＝ m3＝5.2×1015 m3 設(shè)大氣液化后的液體分布在地球表面上時(shí)，地球半徑增加h， 則有π(R＋h)3－πR3＝V，得3R2h＋3Rh2＋h3＝V 考慮到h?R，忽略h的二次項(xiàng)和三次項(xiàng)，得 h＝＝ m≈10 m.