[課下鞏固精練卷(三十七)]分子動理論內(nèi)能________________________________________________________________________(每題5分，建議用時：50分鐘)考點(diǎn)基礎(chǔ)題綜合題微觀量的估算—8，9，14布朗運(yùn)動分子熱運(yùn)動速率分布1，2，4，710分子力分子勢能3，5，611，12，13，15【基礎(chǔ)落實(shí)練】1．如圖為懸浮在厚度不計(jì)的液體中的3顆小炭粒每隔5s在坐標(biāo)紙上標(biāo)記位置的連線。下列說法正確的是()A．這些折線表示的是小炭粒的運(yùn)動軌跡B．小炭粒沿折線上相鄰標(biāo)記位置的連線做勻速直線運(yùn)動C．可以準(zhǔn)確預(yù)測再下一個5s后這3顆小炭粒的位置D．小炭粒的運(yùn)動反映了液體分子的運(yùn)動情況解析：選D。這些折線表示的是小炭粒每隔5s在坐標(biāo)紙上標(biāo)記位置的連線，不是運(yùn)動的軌跡，故A錯誤；小炭粒在做無規(guī)則的運(yùn)動，所以沿折線上相鄰標(biāo)記位置的連線不是勻速直線運(yùn)動，故B錯誤；只按時間間隔依次記錄位置的連線，再下一個5s后這3顆小炭粒的位置可能在任一點(diǎn)，故C錯誤；小炭粒在做無規(guī)則的運(yùn)動是液體分子撞擊不平衡引起的，所以小炭粒的運(yùn)動間接地反映了液體分子的運(yùn)動情況，故D正確。2.“自熱米飯”加熱時既不用火也不插電，利用加熱層中的發(fā)熱包遇水反應(yīng)釋放熱量為米飯加熱，其結(jié)構(gòu)如圖所示。加熱過程中()A．食材層內(nèi)氣體分子的速率均增大B．食材層內(nèi)氣體分子熱運(yùn)動的平均動能保持不變C．若不慎堵住透氣孔，則食材層內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大D．在遠(yuǎn)處能聞到米飯的香味是因?yàn)闅怏w分子的布朗運(yùn)動解析：選C。加熱過程，溫度升高，食材層內(nèi)氣體分子的平均速率增大，平均動能也增大，但不是所有分子速率均增大，故A、B錯誤；若不慎堵住透氣孔，體積不變，根據(jù)查理定律eq\f(p,T)＝C可知溫度升高，氣體壓強(qiáng)增大，故C正確；能聞到米飯的香味是因?yàn)闅怏w分子的擴(kuò)散運(yùn)動，故D錯誤。3．關(guān)于分子動理論及分子間的相互作用，下列敘述錯誤的是()A．圖1中曲線b是分子力隨分子間距離變化的關(guān)系圖，當(dāng)r＝r0時分子力為0B．圖2中當(dāng)r等于r2時，分子勢能最小C．?dāng)U散現(xiàn)象說明分子間存在空隙D．當(dāng)陽光射入較暗的房間內(nèi)，可以看到光束中有大量微粒在做無規(guī)則運(yùn)動，此現(xiàn)象屬于布朗運(yùn)動解析：選D。圖1中曲線b是分子力隨分子間距離變化的關(guān)系圖，當(dāng)r＝r0時分子力為0，故A正確；圖2中當(dāng)r等于r2時，分子勢能最小，故B正確；擴(kuò)散現(xiàn)象說明物質(zhì)分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動，且分子間存在空隙，故C正確；當(dāng)陽光射入較暗的房間內(nèi)，可以看到光束中有大量微粒在做無規(guī)則運(yùn)動，這是塵埃顆粒在氣流作用下的一般無規(guī)則運(yùn)動，布朗運(yùn)動需用顯微鏡觀察，肉眼無法直接觀察，故D錯誤。4．某種流感病毒可通過氣溶膠的形式傳播，現(xiàn)測得氣溶膠的大小在10－7～10－5m之間，流感病毒的大小在60～140nm，可以做布朗運(yùn)動的粒子尺寸大約在10－5～10－3cm之間，關(guān)于病毒傳播，下列說法中正確的是()A．流感病毒是由多個蛋白質(zhì)分子構(gòu)成，在空氣中可做布朗運(yùn)動B．流感病毒通過氣溶膠傳播，溫度越高，傳播越慢C．相對流感病毒而言，氣溶膠更容易透過口罩傳播D．?dāng)U散是流感病毒在空氣中傳播的主要方式之一解析：選A。由題知，氣溶膠的大小在10－7～10－5m之間，而做布朗的粒子的尺寸大約在10－5～10－3cm之間，則氣溶膠的尺寸大小符合布朗運(yùn)動的尺寸，所以氣溶膠懸浮在密閉空間空氣中的運(yùn)動屬于布朗運(yùn)動，故A正確；流感病毒通過氣溶膠傳播，做布朗運(yùn)動，溫度越高，布朗運(yùn)動越明顯，則傳播越快，故B錯誤；由題知，流感病毒小于氣溶膠，則流感病毒更容易透過口罩傳播，故C錯誤；擴(kuò)散是分子的無規(guī)則運(yùn)動，不是流感病毒在空氣中傳播的主要方式之一，故D錯誤。5．如圖所示是我國科學(xué)家用能放大幾億倍的掃描隧道顯微鏡拍攝的石墨表面的原子圖片，圖中每個亮斑都是一個碳原子，下列說法正確的是()A．碳原子排列緊密，分子間沒有空隙B．碳原子規(guī)則排列，不能做無規(guī)則運(yùn)動C．用力壓縮石墨時，碳原子間的作用力表現(xiàn)為斥力D．石墨中碳原子體積的數(shù)量級是10－10m3解析：選C。碳原子排列緊密，分子間有空隙，碳原子也在不停地做無規(guī)則運(yùn)動，故A、B錯誤；用力壓縮石墨時，碳原子間的距離減小，作用力表現(xiàn)為斥力，故C正確；石墨中碳原子直徑的數(shù)量級為10－10m，則碳原子體積的數(shù)量級更小，故D錯誤。6．分子間由于相對作用而具有的能量叫分子勢能，分子力做功會改變分子勢能的大小。取分子間距為無窮遠(yuǎn)時的分子勢能為零，分子勢能Ep隨著分子間距離r變化的圖像如圖所示?，F(xiàn)假設(shè)將分子A固定在O點(diǎn)，分子B從某一點(diǎn)靜止釋放且只受到分子A的作用力。以下判斷正確的是()A．從r1處釋放的分子B，第一次向右運(yùn)動過程中，在r2位置速度達(dá)到最大B．從r1處釋放的分子B，將在r1和r2右側(cè)某個位置之間往復(fù)運(yùn)動C．從r4處釋放的分子B，第一次向左運(yùn)動過程中，在r3位置速度達(dá)到最大D．從r4處釋放的分子B，將在r4和r2左側(cè)某個位置之間往復(fù)運(yùn)動解析：選C。由勢能曲線可知，當(dāng)分子間距離為r3時受力平衡，所以從r1處釋放的分子B，先受排斥力加速運(yùn)動到r3，速度達(dá)到最大，然后繼續(xù)向右一直減速運(yùn)動至無窮遠(yuǎn)處，故A、B錯誤；從r4處釋放的分子B，先受到吸引力加速運(yùn)動到r3，速度達(dá)到最大，然后向左減速運(yùn)動至r2和r3之間某處，再向右運(yùn)動到r4，以此往復(fù)運(yùn)動下去，故C正確，D錯誤。7．(多選)如圖所示為濟(jì)南市某日的天氣預(yù)報，下列說法正確的是()A．當(dāng)空氣質(zhì)量顯示為霾時，空氣中細(xì)顆粒物(如PM2.5)的分子在空氣中做無規(guī)則的布朗運(yùn)動B．從上午7點(diǎn)到下午1點(diǎn)，空氣分子中速率較大的分子所占總分子比例逐漸變大C．若溫度降為8℃，水蒸氣液化為露珠的過程中分子間引力減小，斥力增大D．若溫度降為8℃，水蒸氣液化為露珠的過程中分子勢能一直增大解析：選AB。當(dāng)空氣質(zhì)量顯示為霾時，空氣中細(xì)顆粒物(如PM2.5)即固體小顆粒在空氣中做無規(guī)則運(yùn)動屬于布朗運(yùn)動，故A正確；溫度是分子熱運(yùn)動平均動能的標(biāo)志，從上午7點(diǎn)到下午1點(diǎn)，溫度逐漸升高，空氣分子中速率較大的分子所占總分子比例逐漸變大，故B正確；若溫度降為8℃，水蒸氣液化為露珠的過程中分子間的距離逐漸變小，引力和斥力均增大，故C錯誤；若溫度降為8℃，水蒸氣液化為露珠的過程中分子力表現(xiàn)為引力，且做正功，所以勢能一直減小，故D錯誤。【綜合提升練】8．下列說法正確的是()A．分別撒一點(diǎn)胡椒粉在冷水和一直沸騰的開水里，發(fā)現(xiàn)沸水中的胡椒粉很快地翻滾散開，這說明溫度越高布朗運(yùn)動越劇烈B．為了提高鋼材的硬度，可采用滲碳法在鋼材的表面形成一定厚度的滲碳層，其原理是利用了擴(kuò)散現(xiàn)象C．水的流速越快，水分子的熱運(yùn)動越劇烈D．某種物質(zhì)密度為ρ，每個分子的體積為V0，則單位質(zhì)量的這種物質(zhì)具有的分子數(shù)為eq\f(1,ρV0)解析：選B。在加熱時，水中的胡椒粉在翻滾，這是由水的對流引起的，不是布朗運(yùn)動，另外布朗運(yùn)動的固體顆粒必須足夠小，只有在顯微鏡下才能看見，A錯誤；為了提高鋼材的硬度，可采用滲碳法在鋼材的表面形成一定厚度的滲碳層，其原理是利用了擴(kuò)散現(xiàn)象，B正確；水的溫度越高，水分子的熱運(yùn)動越劇烈，分子熱運(yùn)動劇烈程度和水的流速無關(guān)，C錯誤；某種物質(zhì)密度為ρ，每個分子的體積為V0，對于固體和液體，單位質(zhì)量的這種物質(zhì)具有的分子數(shù)為N＝eq\f(V,V0)＝eq\f(1,ρV0)，對于氣體，氣體分子間距離較大，上式不適用，D錯誤。9．下列各個選項(xiàng)中的數(shù)值大小，能表示阿伏加德羅常數(shù)的是()A．0.012kg的12C所含的原子數(shù)B．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L苯所含的分子數(shù)C．1mol金屬鈉含有的電子數(shù)D．1L1mol·L－1硫酸溶液所含的H＋數(shù)解析：選A。0.012kg的12C物質(zhì)的量為eq\f(12g,12g/mol)＝1mol，能表示阿伏加德羅常數(shù)，故A正確；標(biāo)準(zhǔn)狀況下，苯不是氣體，22.4L苯的物質(zhì)的量不是1mol，不能表示阿伏加德羅常數(shù)，故B錯誤；1mol金屬鈉含有11mol電子，不能表示阿伏加德羅常數(shù)，故C錯誤；1L1mol·L－1硫酸溶液中含有2molH＋數(shù)，不能表示阿伏加德羅常數(shù)，故D錯誤。10．真空絕熱容器中，大鐵塊溫度為40℃，小鐵塊溫度為80℃?，F(xiàn)將兩個鐵塊接觸，過一段時間，兩個鐵塊溫度相同。下列說法正確的是()A．兩個鐵塊的分子熱運(yùn)動都越來越劇烈B．兩個鐵塊接觸前，它們的內(nèi)能可能相同C．當(dāng)溫度相同時，兩個鐵塊的內(nèi)能可能相同D．熱量不能從低溫物體傳到高溫物體解析：選B。溫度越高，分子熱運(yùn)動越劇烈，小鐵塊溫度降低，大鐵塊溫度升高，故大鐵塊的分子熱運(yùn)動越來越劇烈，A錯誤；物體內(nèi)能多少與物體的溫度和質(zhì)量等因素有關(guān)，小鐵塊質(zhì)量小溫度高，所以兩個鐵塊接觸前，它們的內(nèi)能可能相同，故B正確；當(dāng)溫度相同時，大鐵塊的內(nèi)能大，故C錯誤；在制冷系統(tǒng)的作用下熱量可以從低溫物體傳到高溫物體，故D錯誤。11．現(xiàn)有兩個分子M、N，固定M，將N由靜止釋放，N僅在分子力作用下遠(yuǎn)離M，其速度和位移的圖像如圖所示，則()A．N由x＝0到x＝x2過程中，M、N間作用力先表現(xiàn)為引力后表現(xiàn)為斥力B．N由x＝x1到x＝x2過程中，N的加速度一直減小C．N由O到x＝x2過程中，M、N系統(tǒng)的分子勢能先減小后增大D．N在x＝x1時，M、N間分子力最大解析：選C。由圖可知，在x＝x1處N分子的動能最大，則分子力做功最多，分子勢能最小，則x＝x1處為平衡位置，此時分子力為零，當(dāng)x<x1時，分子力表現(xiàn)為斥力，x>x1時，分子力表現(xiàn)為引力，N由x＝0到x＝x2過程中，M、N間作用力先表現(xiàn)為斥力后表現(xiàn)為引力，A、D錯誤；F-x圖如圖所示，由于x＝x1處為平衡位置，由圖像可知x1相當(dāng)于F-x圖的c點(diǎn)，則由x＝x1到x＝x2過程中，N所受的分子力F可能先增大后減小，則加速度可能先增大后減小，B錯誤；N由O到x＝x2過程中，M、N系統(tǒng)的分子勢能先減小后增大，C正確。12．將兩個質(zhì)量均為m的完全相同的分子A、B，從x軸上的坐標(biāo)原點(diǎn)和r1處由靜止釋放，如圖甲所示。圖乙為這兩個分子的分子勢能隨分子間距變化的圖像，當(dāng)分子間距分別為r1、r2和r0時，兩分子之間的勢能為E1、0和－E0。取間距無窮遠(yuǎn)時勢能為零，整個運(yùn)動除分子間的作用力外不考慮其他外力，下列說法正確的是()A．當(dāng)分子B到達(dá)坐標(biāo)r0時，兩分子之間的分子力為零B．分子B的最大動能為E1－E0C．兩分子從靜止釋放到相距無窮遠(yuǎn)的過程中，它們之間的分子勢能先減小后增大再減小D．當(dāng)兩分子間距無窮遠(yuǎn)時，分子B的速度為eq\r(\f(E1,m))解析：選D。兩個完全相同的分子由靜止釋放后，A分子向左運(yùn)動，B分子向右運(yùn)動，運(yùn)動性質(zhì)完全相同，當(dāng)它們之間距離為r0時，分子勢能最小，分子間作用力為零，此時B向右移動Δx，則A向左移動Δx，則有Δx＝eq\f(r0－r1,2)，此時B分子的坐標(biāo)應(yīng)為xB＝r1＋Δx＝eq\f(r0＋r1,2)，故A錯誤；兩分子之間勢能為－E0時動能最大，減少的勢能為ΔEp＝E1－(－E0)＝E1＋E0，根據(jù)能量守恒，減小的勢能轉(zhuǎn)化為兩分子的動能，故分子B的最大動能為EkB＝eq\f(E1＋E0,2)，故B錯誤；分子勢能是標(biāo)量，且正負(fù)可以表示大小，故它們之間的分子勢能是先減小后增大，C錯誤；當(dāng)分子間距無窮遠(yuǎn)時，減少的勢能全部轉(zhuǎn)化為兩分子的動能，則E1＝2×eq\f(1,2)mv2，解得v＝eq\r(\f(E1,m))，故D正確。13．(多選)(2023·安徽蕪湖高三階段練習(xí))兩分子間的斥力和引力的合力F與分子間距離r的關(guān)系如圖中曲線所示，曲線與r軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為r0。相距很遠(yuǎn)的兩分子在分子力作用下，由靜止開始相互接近。若兩分子相距無窮遠(yuǎn)時分子勢能為零，下列說法正確的是()A．在r>r0階段，F(xiàn)做正功，分子動能增加，勢能減小B．在r<r0階段，F(xiàn)做負(fù)功，分子動能減小，勢能也減小C．在r＝r0時，分子勢能最小，動能最大D．分子動能和勢能之和在整個過程中不變解析：選ACD。在r>r0階段，兩分子間的斥力和引力的合力F表現(xiàn)為引力，兩分子在分子力作用下，由靜止開始相互接近，F(xiàn)做正功，分子動能增加，勢能減小，故A正確；在r<r0階段，兩分子間的斥力和引力的合力F表現(xiàn)為斥力，F(xiàn)做負(fù)功，分子動能減小，勢能增大，故B錯誤；在r＝r0時，分子勢能最小，動能最大，故C正確；在整個過程中，只有分子力做功，分子動能和勢能之和保持不變，故D正確。14．(多選)若以V表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積，ρ表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的密度，M表示水的摩爾質(zhì)量，M0表示一個水分子的質(zhì)量，V0表示一個水分子的體積，NA表示阿伏加德羅常數(shù)，則下列關(guān)系式中正確的是()A．V0＝eq\f(V,NA)B．M0＝eq\f(M,NA)C．ρ＝eq\f(M,NAV0)D．NA＝eq\f(ρV,M0)解析：選BD。由于水蒸氣分子間距遠(yuǎn)大于分子直徑，則V0?eq\f(V,NA)，故A錯誤；1mol水