版高三物理一轮复习分子动理论内能综合训练

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1、2020版高三物理一轮复习 分子动理论 内能 1.关于分子的热运动,下列说法正确的是( )A.分子的热运动就是布朗运动B.布朗运动是悬浮在液体中的微粒的无规则运动,它反映液体分子的无规则运动C.温度越高,悬浮微粒越大,布朗运动越激烈D.物体的速度越大,内部分子的热运动越激烈解析:分子的热运动是分子的无规则运动,布朗运动是悬浮在液体中的微粒的无规则运动,它是由液体分子的无规则运动引起的,温度越高,布朗运动越激烈,微粒越小,液体分子撞击的不平衡性越明显,布朗运动越激烈,分子热运动的激烈程度由温度决定,与物体的宏观速度无关,综上所述,只有B正确.答案:B2.已知地球半径约为6.4106 m,空气的摩

2、尔质量约为2910-3 kg/mol,一个标准大气压约为1.010 5 Pa.利用以上数据可估算出地球表面大气在标准状况下的体积为( )A.41016 m3 B.41018 m3C.41020 m3 D.41022 m3解析:设地球表面大气的总质量为M,则有Mg=p04R2.在标准状况下其体积为V=22.410-3 m3=22.410-3m3=22.410-3 m3=41018 m3.选B.答案:B3.如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子沿x轴运动,两分子间的分子势能Ep与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示.图中分子势能的最小值为-E0.若两分子所具有的总能量为0,则下列说法中正确的是(

3、 )A.乙分子在P点(x=x2)时,加速度最大B.乙分子在P点(x=x2)时,其动能为E0C.乙分子在Q点(x=x1)时,处于平衡状态D.乙分子的运动范围为xx1解析:分子势能最小时,分子间距离处于平衡位置,所以P点是分子的平衡位置.乙分子在P点的加速度为零,AC选项错误,B选项正确;由于两分子所具有的总能量为零,而Q点的分子势能为零,可知D选项正确.答案:BD4.根据分子动理论,下列说法正确的是( )A.一个气体分子的体积等于气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数之比B.显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动,就是分子的运动C.分子间的相互作用的引力和斥力一定随分子间的距离增大而减小D.分

4、子势能随着分子间的距离的增大,可能先减小后增大答案:CD5.下列说法正确的是( )A.布朗运动和扩散现象都可以在气液固体中发生B.布朗运动和扩散现象都是分子的运动C.对物体做功,同时物体吸热,物体内能可能不变D.物体对外做功,同时吸热,物体内能可能不变答案:D6.以下说法正确的是( )A.温度相等的两块铁(固体),其内能一定相等B.温度不等的两物体,其内能一定不等C.两物体的内能相等,其分子平均动能一定相等D.两块相同物质组成的物体(固体),质量相等,温度相同,内能一样大解析:温度相等的两块铁,因为不知道其质量是否相等,其内能不一定相等,所以A项错;而对于温度不等的两物体,分子平均动能不一样大

5、,但由于分子势能质量等因素,就有可能使内能一样大,因此B项错;同样的道理C项也错;D项正确.答案:D7.关于内能和机械能的下列说法中,正确的是( )A.机械能很大的物体,其内能一定很大B.物体的机械能损失时,内能却可能增加C.物体的内能损失时,机械能必然会减少D.物体的内能为零时,机械能可以不为零E.物体的机械能为零时,内能可以不为零解析:内能和机械能是两种不同形式的能.对同一物体(不考虑形变时)机械能由其整体的宏观速度和相对地面的高度决定;内能则与其内部分子的无规则运动及其聚集状态有关,它跟物体整体的宏观速度(不计摩擦发热时)和高度一般无直接联系.把物体缓缓地举得很高,使它处于温度很低的环境

6、中.物体的机械能很大,但内能却不一定大,A错.物体在空中因空气阻力匀速下落时,机械能有了损失,但因与空气摩擦使物体温度升高,内能会增加,B正确.使物体保持静止,降低温度,当忽略物体的体积变化时,物体的内能减少,机械能可以认为不变,C错.由于物体分子永不停息地做无规则运动,物体的内能不可能为零,机械能可以为零,D错,E正确.答案:BE8.下列说法不正确的是( )A.做功的过程伴着能量的转化,做了多少功就有多少能量发生了变化B.做功与热传递的本质不同在于做功导致能量转化,热传递导致内能转移C.热传递发生的条件是两个物体之间存在温度差D.内能总是从高温物体传递给低温物体,当内能相等时停止传递解析:功

7、是能量转化的量度,选项A正确;做功改变物体的内能,是内能与其他形式的能发生相互转化,热传递改变物体的内能,是内能从一个物体转移到另一个物体上,故选项B正确;热量总是从温度高的物体传给温度低的物体,直到物体温度相等时才不发生热传递,而热量是热传递过程中转移的内能,故选项C正确,D错误.答案:D9.空气压缩机在一次压缩过程中,活塞对气缸中的气体做功为2.0105 J,同时气体的内能增加了1.5105 J.试问:此压缩过程中,气体_(填“吸收”或“放出”)的热量等于_J.答案:放出 510410.在标准状况下,有体积为V的水和体积为V的可认为是理想气体的水蒸气,已知水的密度为,阿伏加德罗常数为 NA

8、,水的摩尔质量为MA,在标准状况下水蒸气的摩尔体积为VA,求:(1)说明标准状况下水分子与水蒸气分子的平均动能的大小关系;(2)它们中各有多少水分子;(3)它们中相邻两个水分子之间的平均距离.解析:(1)标准状况下,它们的温度均为0 ,所以水分子与水蒸气分子的平均动能相等.(2)体积为V的水,质量为M=V分子个数为 N= NA联立得 N= NA对体积为V的水蒸气,分子个数为 N= NA.(3)设相邻的两个水分子之间的平均距离为d,将水分子视为球形,每个分子的体积为V0=d3解得:d=设水蒸气中相邻的两个水分子之间距离为d,将水分子占的空间视为正方体,则其体积为V0=d3联立得d=.答案:(1)

9、相等 (2) NA(3)11.晶须是一种发展中的高强度材料,它是一些非常细的,非常完整的丝状(横截面为圆形)晶体,现有一根铁晶,直径d=1.60 m,用了F=0.0264 N的力将它拉断,试估算拉断过程中最大的Fe原子力Ff.(Fe的密度=7.92 gcm-3).解析:估算最大铁原子力,最关键之处就是要将已知的宏观量与待求的微观量如何相联系,这就要想到阿伏加德罗常数.因原子力作用范围在10-10 m数量级,阻止拉断的原子力主要来自于断开面上的所有原子对.当Fe晶上的拉力分摊到一对Fe原子上的力超过拉伸中的最大原子力时,Fe晶就被拉断.又铁的摩尔质量MA=55.8510-3 kg/mol.所以铁原子的体积:V= m3=1.17110-29 m3原子直径D=2.8210-10 m原子球的大圆面积S=D2/4=6.2510-20 m2铁晶断面面积S=d2/4=(1.6010-6)2/4 m2=2.0110-12 m2断面上排列的铁原子数N=3.2107个所以拉断过程中最大铁原子力Ff= N=8.2510-10 N.答案:8.2510-10 N