2024版新教材高考物理复习特训卷考点83分子动理论内能

这是一份2024版新教材高考物理复习特训卷考点83分子动理论内能，共6页。

A.厨房内弥漫着香油的香味，说明香油分子在做布朗运动
B.厨房内弥漫着香油的香味，这种现象主要是扩散现象
C.液态香油较难被压缩，是因为香油分子之间存在引力
D.香油分子的扩散快慢与温度无关
2.[2023·北京西城区一模]关于分子动理论，下列说法正确的是（ ）
A.温度越高，分子的热运动越剧烈
B.布朗运动是液体分子的无规则运动
C.分子间的作用力总是随分子间距增大而减小
D.分子间的作用力总是随分子间距增大而增大
3.
[2023·上海嘉定区二模]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，分子势能也增加
B.在rC.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
4.
[2023·北京海淀区二模]对于一个只有两个分子组成的系统，其分子势能EP与两分子间距离r的变化关系如图所示．仅考虑两个分子之间的作用，下列说法正确的是（ ）
A.当r＝r1时，分子间的作用力为零
B.当r＝r1时，分子间的作用力表现为引力
C.从r＝r1到r＝r2的过程中，分子间的作用力逐渐减小
D.从r＝r1到r＝r2的过程中，分子系统的势能逐渐增大
5.[2021·北京卷]比较45 ℃的热水和100 ℃的水蒸汽，下列说法正确的是（ ）
A.热水分子的平均动能比水蒸汽的大
B.热水的内能比相同质量的水蒸汽的小
C.热水分子的速率都比水蒸汽的小
D.热水分子的热运动比水蒸汽的剧烈
6.[2023·湖北武汉汉阳区5月模拟]（多选）钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为ρ（单位为kg/m3），摩尔质量为M（单位为g/ml），阿伏加德罗常数为NA.已知1克拉＝0.2克，则（ ）
A.a克拉钻石所含有的分子数为 eq \f(0.2aNA,M)
B.a克拉钻石所含有的分子数为 eq \f(aNA,M)
C.每个钻石分子直径的表达式为 eq \r(3,\f(6M×10－3,NAρπ)) （单位为m）
D.每个钻石分子直径的表达式为 eq \r(\f(6M,NAρπ)) （单位为m）
7.[2023·安徽合肥八中高三模拟]（多选）下列说法错误的是（ ）
A.烟花三月，鲜花盛开，香气扑鼻，人能够闻到花香是因为鲜花释放的有香气的物质分子做布朗运动的结果
B.夏天车胎容易爆胎是因为随着温度升高，胎内气体分子间斥力增大的缘故
C.封装在气缸中的气体，气缸容积不变，气体温度升高，单位时间内碰撞内壁单位面积的分子数增多
D.理想气体的压强与单位体积的分子数、温度以及气体的摩尔质量有关
8.[2021·重庆卷]图1和图2中曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别描述了某物理量随分子之间的距离变化的规律，r0为平衡位置．现有如下物理量：①分子势能，②分子间引力，③分子间斥力，④分子间引力和斥力的合力，则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的物理量分别是（ ）
图1 图2
A.①③②B．②④③
C.④①③D．①④③
9.[2023·山东淄博二模]某潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3 kg/m3和2.1 kg/m3，空气的摩尔质量为0.029 kg/ml，阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023ml－1.若潜水员呼吸一次吸入2 L空气，试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数约为（ ）
A.3×1021B．3×1022
C.3×1023D．3×1024
10.[2023·江苏扬州高三考前调研]用电脑软件模拟两个相同分子在仅受分子力作用下的运动．将两个质量均为m的A、B分子从x轴上的－x0和x0处由静止释放，如图所示．其中B分子的速度v随位置x的变化关系如图所示．取无限远处势能为零，下列说法正确的是（ ）
A.A、B间距离为x1时分子力为零
B.A、B间距离为2 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x1－x0)) 时分子力为零
C.A、B系统的分子势能最小值为 eq \f(1,2) mv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2)) － eq \f(1,2) mv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1))
D.释放时A、B系统的分子势能为mv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2))
11.
[2023·天津南开二模]自热米饭因其便于加热和携带越来越受到“驴友”的欢迎．自热米饭盒内有一个发热包，遇水发生化学反应而产生大量热能，不需要明火，温度可超过100 ℃，盖上盒盖便能在10～15分钟内迅速加热食品．自热米饭的盖子上有一个透气孔，如果透气孔堵塞，容易造成小型爆炸．下列说法正确的是（ ）
A.自热米饭盒爆炸，是盒内气体温度升高，气体分子间斥力急剧增大的结果
B.在自热米饭盒爆炸的瞬间，盒内气体内能增加
C.在自热米饭盒爆炸的瞬间，盒内气体温度降低
D.自热米饭盒爆炸前，盒内气体温度升高，标志着每一个气体分子速率都增大了
12.
[2023·河北衡水市月考]轿车中的安全气囊能有效保障驾乘人员的安全．轿车在发生一定强度的碰撞时，叠氮化钠（亦称“三氮化钠”，化学式NaN3）受撞击完全分解产生钠和氮气而充入气囊．若充入氮气后安全气囊的容积V＝56 L，气囊中氮气的密度ρ＝1.25 kg/m3，已知氮气的摩尔质量M＝28 g/ml，阿伏加德罗常数NA＝6×1023ml－1，请估算：（结果保留一位有效数字）
（1）一个氮气分子的质量m；
（2）气囊中氮气分子的总个数N；
（3）气囊中氮气分子间的平均距离r.
考点83 分子动理论 内能——练基础
1．答案：B
解析：布朗运动是悬浮于液体中的固体小颗粒的运动，厨房内弥漫着香油的香味，这种现象主要是扩散现象，故A错误，B正确；液态香油较难被压缩，是因为香油分子之间存在斥力，故C错误；香油分子的扩散快慢与温度有关，温度越高扩散越快，故D错误．故选B.
2．答案：A
解析：温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的热运动越剧烈，平均动能越大，A正确；布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒在液体分子撞击下的无规则运动，B错误；当分子间的距离等于r0时，分子间的作用力恰好为零，当分子间距离无穷远时，分子间的作用力也为零．当分子间距离从非常靠近到无穷远时，分子间的作用力先减小到零再增大，最后再减小到零．由于不知道原来两个分子间距离，因此无法判断分子间的作用力随分子间距离的变化情况，C、D错误．
3．答案：C
解析：由Ep ­ r图像可知，在r>r0时，分子力表现为引力，当r减小时F做正功，分子势能减小，分子动能增加，A错误；
在r4．答案：C
解析：分子势能最小时，分子间的作用力为零，当r＝r2时，分子间的作用力为零，A错误；当r＝r1时，分子间距离小于r2，分子间的作用力表现为斥力，B错误；从r＝r1到r＝r2的过程中，分子间距离从小于平衡位置到平衡位置，分子间的作用力逐渐减小，C正确；从r＝r1到r＝r2的过程中，分子间作用力表现为斥力，分子力做正功，分子系统的势能逐渐减小，D错误．
5．答案：B
解析：由于温度是分子平均动能的标志，故热水分子的平均动能比水蒸气的小，A错误；热水与相同质量的水蒸气相比，分子数相同，水蒸气分子的平均动能和分子势能均比较大，故热水的内能比相同质量的水蒸气的小，B正确；热水分子的平均速率比水蒸气的小，但并不是每个热水分子的速率都比水蒸气的小，故C错误；水蒸气分子的热运动比热水的剧烈，故D错误．
6．答案：AC
解析：a克拉钻石物质的量(摩尔数)为n＝ eq \f(0.2a,M)，所含分子数为N＝nNA＝ eq \f(0.2aNA,M)，A正确，B错误；钻石的摩尔体积V＝ eq \f(M×10－3,ρ)(单位为m3/ml)，每个钻石分子体积为V0＝ eq \f(V,NA)＝ eq \f(M×10－3,NAρ)，设钻石分子直径为d，则V0＝ eq \f(4,3)π eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(d,2))) eq \s\up12(3)，联立解得d＝ eq \r(3,\f(6M×10－3,NAρπ))(单位为m)，C正确，D错误．
7．答案：ABD
解析：人能够闻到花香是因为鲜花释放的香气扩散，A错误；气体分子间几乎不存在相互作用力，夏天车胎容易爆胎是因为随着温度升高，胎内气体分子无规则运动加剧，气体压强变大的缘故，B错误；封装在气缸中的气体，气缸容积不变，单位体积内的分子数不变，气体温度升高，分子运动的剧烈程度增加，单位时间碰撞内壁单位面积的分子数增多，C正确；理想气体的压强与单位体积的分子数以及温度有关与摩尔质量无关，D错误．
8．答案：D
解析：根据分子处于平衡位置(即分子之间距离为r0)时分子势能最小可知，曲线Ⅰ为分子势能随分子之间距离r变化的图像；根据分子处于平衡位置(即分子之间距离为r0)时分子力为零，可知曲线Ⅱ为分子力随分子之间距离r变化的图像；根据分子之间斥力随分子之间距离的增大而减小，可知曲线Ⅲ为分子斥力随分子之间距离r变化的图像，D正确．
9．答案：B
解析：设空气的摩尔质量为M，在海底和岸上的密度分别为ρ海和ρ岸，一次吸入空气的体积为V，在海底和在岸上分别吸入的空气分子个数为n海和n岸，则n海＝ eq \f(ρ海VNA,M)，n岸＝ eq \f(ρ岸VNA,M)，多吸入的空气分子个数为Δn＝n海－n岸，代入数据得Δn＝3×1022个，B正确．
10．答案：D
解析：由图可知，B分子在x0～x1过程中做加速运动，说明开始时两分子间作用力为斥力，在x1处速度最大，加速度为0，即两分子间的作用力为0，根据运动的对称性可知，此时A、B分子间的距离为2x1，A、B错误；由图可知，两分子运动到无穷远处的速度为v2，在无穷远处的总动能为2× eq \f(1,2)mv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2)) ＝mv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2)) ，由题意可知，无穷远处的分子势能为0，由能量守恒可知，释放时A、B系统的分子势能为mv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2)) ，D正确；由能量守恒可知，当两分子速度最大即动能最大时，分子势能最小，则最小分子势能为Epmin＝mv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2)) －2× eq \f(1,2)mv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) ＝mv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2)) －mv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) ，C错误．
11．答案：C
解析：自热米饭盒爆炸，是盒内气体温度升高，气体压强急剧增大的结果，故A错误；在自热米饭盒爆炸的瞬间，盒内气体对外做功，且来不及与外界进行热量交换，根据热力学第一定律可知盒内气体内能减少，温度降低，故B错误，C正确；自热米饭盒爆炸前，盒内气体温度升高，气体分子平均速率增大，表现的是一种统计规律，并不代表每一个气体分子速率都增大了，故D错误．
12．答案：(1)5×10－26kg (2)2×1024 (3)3×10－9m
解析：(1)一个氮气分子的质量m＝ eq \f(M,NA)
解得m≈5×10－26kg
(2)设气囊内氮气的物质的量为n，则有n＝ eq \f(ρV,M)
N＝nNA
解得N≈2×1024(个)
(3)气体分子间距较大，可以认为每个分子占据一个边长为r的立方体，
则有r3＝ eq \f(V,N)，解得r≈3×10－9m.