2023一轮复习课后速练61 14.1 分子动理论 内能

2023一轮复习课后速练(六十一)

选择题

1．(2021·天津模拟)关于分子动理论，下列说法正确的是(　　)

A．用手捏面包，面包体积会缩小，这是分子间有间隙的缘故

B．物体的温度升高，物体内可能存在部分分子热运动的速率减小

C．布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的

D．分子间的引力随着分子间距离的增大而增大，分子间的斥力随着分子间距离的增大而减小

【答案】　B

【思维分析】 用手捏面包，面包体积会缩小，是由于面包内气孔多，并不是分子间有间隙，故A项错误；温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增大，但并不是所有分子的动能都增大，可能存在部分分子热运动的速率减小，故B项正确；布朗运动是由悬浮在液体中的微粒受液体分子的碰撞引起的，故C项错误；根据分子力的特点可知，分子间的引力和斥力均随着分子间距离的增大而减小，故D项错误．故选B项．

2．(2021·天津模拟)0 ℃的水凝固成0 ℃的冰时，分子的(　　)

A．平均动能减少，势能减少

B．平均动能不变，势能减少

C．平均动能减少，势能不变

D．平均动能减少，势能增大

【答案】　B

【思维分析】 0 ℃的水凝固成0 ℃的冰时，温度不变，则分子平均动能不变；因0 ℃的水凝固成0 ℃的冰时要放出热量，可知分子势能减小．故选B项．

3．(2022·天津模拟)(多选)下列关于布朗运动的说法，正确的是(　　)

A．布朗运动是液体分子的无规则运动

B．布朗运动是指悬浮在液体中的固体分子的无规则运动

C．微粒越小，布朗运动越明显

D．做布朗运动的微粒虽然不是分子，但是它的无规则运动是液体分子无规则运动的反映

【答案】　CD

【思维分析】 布朗运动是悬浮在液体中的固体小微粒的无规则运动，是液体分子无规则运动的反映，故A、B两项错误，D项正确；观察布朗运动会看到，悬浮的微粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈，故C项正确．故选C、D两项．

4.(2021·江苏模拟)在不同温度下，一定量气体的分子速率分布规律如图所示．横坐标v表示分子速率，纵坐标f(v)表示某速率附近单位区间内的分子数占总分子数的百分率，图线1、2对应的气体温度分别为t1、t2，且t1<t2.以下对图线的解读中正确的是(　　)

A．t1温度时，分子的最高速率约为400 m/s

B．对某个分子来说，温度为t1时的速率一定小于t2时的速率

C．温度升高，f(v)最大处对应的速率增大

D．温度升高，每个单位速率区间内分子数的占比都增大

【答案】　C

【思维分析】 纵坐标表示是不同速率的分子数所占的比例，而不是速率的大小，t1温度时，分子速率约为400 m/s的分子数所占的比例最大，分子速率可以大于、小于或等于400 m/s，A项错误；温度升高分子的平均动能增加，平均速率也增加，是大量分子运动的统计规律，对个别的分子没有意义，并不是每个分子的速率都增加，B项错误；温度是分子的平均动能的标志，温度升高，速率大的分子所占的比例增加，f(v)最大处对应的速率增大，C项正确；温度升高，速率大的区间分子数所占比例增加，速率小的区间分子数所占比例减小，D项错误．

5．(2021·湖北模拟)(多选)当氢气和氧气温度相同时，下列说法中正确的是(　　)

A．两种气体的分子平均动能相等

B．氢气分子的平均速率大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．两种气体分子热运动的平均速率相等

【答案】　AB

【思维分析】 因为温度是分子平均动能的标志，温度相同，两种气体的分子平均动能相同，所以A项正确；因为氢气和氧气的分子质量不同，所以两种气体分子的平均速率不同，由Ek＝mv2可得，分子质量大的平均速率小，故B项正确，D项错误；虽然两种气体分子平均动能相等，但由于两种气体的质量不清楚，即分子数目关系不清楚，故C项错误．故选A、B两项．

6.(2022·湖北模拟)(多选)新冠肺炎疫情期间，某班级用于消毒的喷壶示意图如图所示．闭合阀门K，向下压压杆A可向瓶内储气室充气，多次充气后按下按柄B打开阀门K，消毒液会自动经导管从喷嘴处喷出．储气室内气体可视为理想气体，充气和喷液过程中温度保持不变，则下列说法正确的是(　　)

A．充气过程中，储气室内气体分子数增多且分子运动剧烈程度增加

B．充气过程中，储气室内气体分子平均动能不变

C．充气过程中，储气室内气体内能不变

D．喷液过程中，储气室内气体吸收热量对外界做功

【答案】　BD

【思维分析】 充气过程中，由于温度不变，所以储气室内气体分子数增多且分子运动剧烈程度不变，A项错误；充气过程中，由于温度不变，所以储气室内气体分子平均动能不变，B项正确；充气过程中，温度不变，但储气室内气体分子数增多，所以储气室内气体内能增大，C项错误；喷液过程中，温度不变，内能不变，但由于气体膨胀，气体对外做功，所以要吸收热量，D项正确．故选B、D两项．

7.(2021·北京模拟)如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示．F>0为斥力，F<0为引力．A、B、C、D为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从A处由静止释放，选项中四个图分别表示乙分子的速度、加速度、动能、势能与两分子间距离的关系，其中大致正确的是(　　)

【答案】　B

【思维分析】 乙分子的运动方向始终不变，A项错误；加速度与力的大小成正比，方向与力相同，乙分子在C点的加速度等于0，故B项正确；分子动能不可能为负值，故C项错误．乙分子从A处由静止释放，分子势能不可能大于0，故D项错误．

8．(2021·广西模拟)(多选)分子力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系图线如甲、乙两条曲线所示(取无穷远处分子势能Ep＝0)，下列说法正确的是(　　)

A．乙图线为分子力与分子间距离的关系图线

B．乙图线为分子势能与分子间距离的关系图线

C．在r0处分子力最小，分子势能也最小

D．两分子从无穷远处靠近的过程中分子势能先减小后增大

E．两分子从无穷远处靠近的过程中分子势能先增大后减小再增大

【答案】　BCD

【思维分析】 在r＝r0时，分子势能最小，但不为零，此时分子力为零，所以乙图线为分子势能与分子间距离的关系图线，故A项错误，B、C两项正确；由于图乙为分子势能与分子间距离的关系图线，可以看出两分子从无穷远处靠近的过程中，分子势能先减小后增大，故D项正确，E项错误．故选B、C、D三项．

9.(2021·湖北模拟)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r＞r0阶段，F做正功，分子动能增加，势能增加

B．在r＜r0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

【答案】　C

【思维分析】 r大于平衡距离，分子力表现为引力，相互靠近时F做正功，分子动能增加，势能减小，故A项错误；当r小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，靠近时F做负功，分子动能减小，势能增大，故B项错误；由以上分析可知，当r等于r0时，分子势能最小，动能最大；若两分子相距无穷远时分子势能为零，r等于r0时，分子势能不为零，故C项正确，D项错误．

10．(2021·广东模拟)(多选)关于气体的内能，下列说法正确的是(　　)

A．质量和温度都相同的气体，内能一定相同

B．气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大

C．气体被压缩时，内能可能不变

D．一定量的某种理想气体的内能只与温度有关

【答案】　CD

【思维分析】 质量和温度都相同的气体，内能不一定相同，还和气体的种类有关，故A项错误；物体的内能与温度、体积有关，与物体宏观整体运动的机械能无关，所以整体运动速度越大，其内能不一定越大，故B项错误；气体被压缩时，外界对气体做功W>0，如果向外界放热Q<0，根据热力学第一定律，ΔU＝W＋Q，可能ΔU＝0内能不变，故C项正确；理想气体分子间无分子势能，理想气体的内能只与温度有关，故D项正确．故选C、D两项．

11.(2022·河北模拟)(多选)一分子固定在原点O处，另一分子可在x轴上移动，这两个分子间的分子引力和分子斥力大小随其间距x的变化规律如图所示，曲线ab与cd的交点e的坐标为(x0，f0)，则(　　)

A．x＝x0时分子力大小为2f0

B．x<x0的情况下，x越小，分子力越大

C．x>x0的情况下，x越大，分子力越小

D．x>x0的情况下，x越大，分子势能越大

E．x<x0的情况下，x越小，分子势能越大

【答案】　BDE

【思维分析】 分子引力与分子斥力方向相反，x＝x0时分子引力与分子斥力恰好平衡，分子力为零，x<x0的情况下，分子斥力比分子引力变化得快，分子力表现为斥力，x越小，分子力越大，A项错误，B项正确；x>x0的情况下，分子力表现为引力，x从x0开始逐渐增大，分子力先增大后减小，C项错误；x>x0的情况下，x越大，分子力做的负功越多，分子势能越大，D项正确；x<x0的情况下，x越小，分子力做的负功越多，分子势能越大，E项正确．故选B、D、E三项．

12．(2021·湖南模拟)(多选)把墨汁用水稀释后取出一滴放在高倍显微镜下观察，可以看到悬浮在液体中的小炭粒在不同时刻的位置，每隔一定时间把炭粒的位置记录下来，最后按时间先后顺序把这些点进行连线，得到如图所示的图像，对于这一现象，下列说法正确的是(　　)

A．炭粒沿着笔直的折线运动，说明水分子在短时间内的运动是规则的

B．越小的炭粒，受到撞击作用的不平衡性表现得越明显

C．观察炭粒运动时，可能有水分子扩散到载物片的玻璃中

D．将水的温度降至零摄氏度，炭粒会停止运动

E．分子从表面张力大的液体中逸出比从表面张力小的液体中逸出更困难

【答案】　BCE

【思维分析】 图中的折线是每隔一定的时间炭粒的位置的连线，并非炭粒的运动轨迹，不能说明水分子在短时间内的运动是规则的，A项错误；炭粒越小，在某一瞬间跟它相撞的水分子数越少，撞击作用的不平衡性表现得越明显，B项正确；扩散可发生在液体和固体之间，故观察炭粒运动时，可能有水分子扩散到载物片的玻璃中，C项正确；将水的温度降低至零摄氏度，炭粒的运动会变慢，但不会停止，D项错误；分子从液体表面逸出需要克服其他液体分子的引力，表面张力大的液体表面分子间的作用力大，E项正确．故选B、C、E三项．

13．(2021·河北模拟)(多选)已知阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023 mol－1，下列关于分子动理论的说法中正确的是(　　)

A．把冰分子看成一个球体，不计冰分子间的空隙，由冰的密度ρ＝0.9×103 kg/m3可估算出冰分子直径的数量级为10－10 m

B．布朗运动是指液体分子的无规则运动

C．某油轮载有密度为ρ＝0.9×103 kg/m3的原油在海面上航行，由于故障使部分原油泄漏，若共泄漏出原油9 000 kg，这次泄漏事故造成的最大污染面积可达到1011 m2

D．由某气体的密度、体积和摩尔质量可估算出该气体分子的直径

【答案】　AC

【思维分析】 将冰分子看成一个球体，且一个挨一个紧密排列，则冰的摩尔体积为V0＝，则冰分子的体积V＝，根据V＝πR3＝πd3，解得冰分子直径d＝，将冰分子的摩尔质量M＝18×10－3 kg/mol，NA＝6.0×1023 mol－1和ρ＝0.9×103 kg/m3代入上式，可得d≈4×10－10 m，故A项正确；布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的无规则运动，反映了液体分子的无规则运动，故B项错误；原油体积为V＝＝ m3＝10 m3，而分子直径数量级为d＝10－10 m，所以污染的海洋面积S＝＝ m2＝1011 m2，故C项正确；已知该气体的密度、体积和摩尔质量，可以得到摩尔体积，但缺少阿伏加德罗常数，故不能算出分子间的平均距离；况且由于气体间隙较大，就是可以估算，也只能估算出分子间的平均距离，不可能估算出分子直径，故D项错误．故选A、C两项．

14．(2021·北京模拟)用油膜法估测油酸分子直径的实验中，一滴油酸酒精溶液中油酸的体积为V，油膜面积为S，油酸的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，下列说法正确的是(　　)

A．一个油酸分子的质量为

B．一个油酸分子的体积为

C．油酸的密度为

D．油酸分子的直径为

【答案】　D

【思维分析】 一个油酸分子的质量为m0＝，所以A项错误；一个油酸分子的体积为V0＝，所以B项错误；油酸的密度为ρ＝＝，所以C项错误；油酸分子的直径为d＝，所以D项正确．故选D项．

15．(2021·河北模拟)(多选)已知铜的摩尔质量为M kg/mol，铜的密度为ρ kg/m3，阿伏加德罗常数为NA mol－1.下列判断正确的是(　　)

A．1 kg铜所含的原子数为

B．1 m3铜所含的原子数为

C．1个铜原子的质量为 kg

D．1个铜原子的体积为 m3

E．1个铜原子的体积为

【答案】　ACD

【思维分析】 因为铜的摩尔质量为M kg/mol，所以1 kg铜所含的原子数为，A项正确；铜的密度为ρ kg/m3，1 m3铜的质量为ρ kg，1 m3铜所含有的原子数为NA，B项错误；1摩尔铜原子的质量为M kg，则1个铜原子的质量为 kg，C项正确；可将铜原子看作球体模型，1摩尔铜原子的体积为V＝ m3，因此1个铜原子的体积为 m3，D项正确，E项错误．故选A、C、D三项．

16．(2021·山东模拟)(多选)若以M表示水的摩尔质量，Vm表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ表示在标准状态下水蒸气的密度，NA表示阿伏加德罗常数，m、V分别表示每个水分子的质量和体积．下列关系式正确的是(　　)

A．NA＝　　　　　　　 B．ρ＝

C．m＝   D．V＝

【答案】　AC

【思维分析】 阿伏加德罗常数为NA＝＝，则A项正确；对水蒸气，由于分子间距很大，NAV并不等于水蒸气的摩尔体积，所以ρ≠，则B项错误；单个分子的质量等于摩尔质量除以阿伏加德罗常数，所以C项正确；对水蒸气，由于分子间距很大，摩尔体积除以阿伏加德罗常数等于每个分子所占空间的体积，并不等于分子体积，所以D项错误．故选A、C两项．