分子动理论内能

练案[35]第十三章热学第1讲分子动理论内能一、选择题(本题共12小题，1～3题为单选，4～12题为多选)1．(2018·上海普陀区二模)关于布朗运动，下列说法中正确的是(C)A．液体分子的无规则运动就是布朗运动B．布朗运动的激烈程度跟温度无关C．布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒不断地受到液体分子的撞击而引起的D．悬浮在液体中固体颗粒越大，在某一瞬间撞击它的分子数越多，布朗运动越明显[解析]液体分子的无规则运动属于分子热运动，肉眼不可见，选项A错误；布朗运动的激烈程度跟温度有关，温度越高，布朗运动越明显，选项B错误；布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒不断地受到液体分子的撞击而引起的，选项C正确；悬浮在液体或气体中的颗粒越小，液体分子或气体分子对颗粒的撞击造成的不平衡性越明显，布朗运动越明显，选项D错误。2．(2018·北京丰台区)物体的温度升高时，物体内(C)A．分子间的距离一定增大B．分子间的作用力一定增大C．分子的平均动能一定增加D．每个分子的动能一定增加[解析]温度是分子热运动的平均动能的标志，温度升高，分子热运动的平均动能一定增加，但并不是每一个分子的动能都增大，C正确。3．(2019·山西大同模考)雾霾天气对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。雾霾中，各种悬浮颗粒物形状不规则，但可视为密度相同、直径不同的球体，并用PM10、PM2.5分别表示直径小于或等于10μm、2.5μm的颗粒物(PM是颗粒物的英文缩写)。某科研机构对北京地区的检测结果表明，在静稳的雾霾天气中，近地面高度百米的范围内，PM10的浓度随高度的增加略有减小，大于PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小，且两种浓度分布基本不随时间变化。据此材料，以下叙述正确的是(C)A．PM10表示直径小于或等于1.0×10－6m的悬浮颗粒物B．PM10受到的空气分子作用力的合力始终大于其受到的重力C．PM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动D．PM2.5浓度随高度的增加逐渐增大[解析]PM10表示直径小于或等于1.0×10－5m的悬浮颗粒物，A项错误；PM10悬浮在空气中，受到的空气分子作用力的合力等于其所受到的重力，B项错误；由题意推断，D项错误；PM10和大颗粒物的悬浮是由于空气分子的撞击，故它们都在做布朗运动，C项正确。4．(2018·湖北随州调考)下列说法正确的是(ACD)A．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性B．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大C．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大D．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素E．当温度升高时，物体内每一个分子热运动的速率一定都增大[解析]布朗运动是固体颗粒在液体中的运动，反映了液体分子的运动，故显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性，故A正确；分子间距离rr0时，分子力随r增大而减小，分子势能减小，当r＝r0时，分子力等于零，分子势能最小，当rr0时，随r增大分子力先增大再减小，分子势能逐渐增大，故B错误，C正确；分子之间存在间隙，在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素，故D正确；温度升高，分子平均动能增大，但单个分子运动情况不确定，故E错误。5．(2019·云南保山期末)闲置不用的大理石堆放在煤炭上。过一段时间后发现大理石粘了很多黑色的煤炭。不管怎么清洗都洗刷不干净，用砂纸打磨才发现，已经有煤炭进入到大理石的内部，则下列说法正确的是(ACE)A．如果让温度升高，煤炭进入大理石的速度就会加快B．煤炭进入大理石的过程说明分子之间有引力，煤炭会被吸进大理石中C．在这个过程中，有的煤炭进入大理石内，有的大理石成分出来进入煤炭中D．煤炭进入大理石的运动属于布朗运动E．煤炭进入大理石的运动属于扩散现象[解析]如果温度升高，分子运动更剧烈，则煤炭进入大理石的速度就会加快，故A正确；煤炭进入大理石的过程说明分子之间有间隙，以及说明分子不停的做无规则运动，不是因为分子之间有引力，故B错误；分子都在无规则运动，所以在这个过程中，有的煤炭进入大理石内，有的大理石成分出来进入煤炭中，故C正确；煤炭进入大理石的运动属于分子的运动，即属于扩散现象，不是布朗运动，故D错误E正确；故选ACE。6．(2018·河北衡水中学调研)下列说法正确的是(ABD)A．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了水分子的热运动B．已知阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，能估算出气体分子的平均间距C．用气筒给自行车打气，越打越费劲，说明此时气体分子之间的分子力表现为斥力D．两个分子间的距离变大的过程中，分子间引力比斥力减小得慢E．分子间作用力为零时，分子间的势能一定是零[解析]悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了水分子的热运动，故A正确；气体的摩尔体积Vmol＝Mmolρ，一个气体分子占据空间的体积V＝VmolNA；故已知阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可估算出气体分子间的平均距离，故B正确；用气筒给自行车打气，越打越费劲，是因为车胎内外的压强差越来越大，与气体分子之间的斥力无关，故C错误；在两个分子间的距离变大的过程中，分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减少，其中分子间引力比斥力减小得慢，故D正确；当分子间的距离很大时，分子间相互作用力等于零，分子势能为零，分子间的距离为平衡位置时，分子间相互作用力等于零，分子动能量大，分子势能最小，EP0，故E错误。7．(2018·广东汕头一模)用高倍显微镜观察墨汁液滴，追踪一个小炭粒的运动，每隔30s记录炭粒的位置并连线，记录的结果如图所示，则下列说法中正确的是(ADE)A．图中连线说明炭粒在做机械运动B．图中连线是炭粒的运动径迹C．图中炭粒的位置变化是由于分子间斥力作用的结果D．图中连线的杂乱不足以说明布朗运动与温度有关E．图中连线的杂乱无章间接说明液体分子运动的无规则性[解析]图中连线说明相对位置的改变，即炭粒在做机械运动，选项A正确；根据题意，每隔30s把观察到的炭粒的位置记录下来，然后用直线把这些位置依次连接成折线，故题中图象是每隔30s固体微粒的位置连线，而不是运动径迹，选项B错误；炭粒的位置变化是由于液体分子的无规则碰撞的不平衡性引起的，选项C错误；图中连线的杂乱不足以说明布朗运动与温度有关，选项D正确；图中连线的杂乱无章间接说明液体分子运动的无规则性，选项E正确。8．(2018·山西康杰中学等六校第三次联考)关于物体的内能，下列说法中正确的是(ADE)A．温度和质量都相同的两个物体不一定具有相同的内能B．运动的物体一定比静止的物体内能大C．通电时电阻发热，它的内能增加是通过“热传递”方式实现的D．一定质量的0℃的冰熔化为0℃的水时，分子势能增加E．0℃的冰的机械能可能为零，但一定有内能[解析]内能与三个因素有关，温度、体积和物质的量，所以温度和质量都相同的两个物体不一定具有相同的内能，A正确；内能是物质微观分子热运动的能量，与物体的宏观运动无关，B错误；通电时电阻发热，它的内能增加是通过电流做功实现的，C错误；一定质量的0℃的冰熔化为0℃的水时，分子动能不变，分子势能增加，D正确；物体在任何温度下均有内能，故0℃的冰机械能可能为零，但一定有内能，E正确。9．(2018·贵州遵义第二次联考)下列说法中正确的是(ACD)A．只要知道物质的摩尔质量和阿伏加德罗常数就可以计算出一个分子的质量B．物体的温度升高时所有分子的热运动速度都增加C．两相邻分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力都减小D．0℃的水和0℃的冰，其分子平均动能相等E．两分子只在分子力作用下从很远处靠近到不能再靠近的过程中，分子合力先减小后增大[解析]m分＝MNA，M是摩尔质量，A正确；温度升高，分子热运动的平均动能一定增加，但并不是每一个分子的动能都增大，B错误；两相邻分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，但斥力减小得快，C正确；温度是分子热运动的平均动能的标志，0℃的水和0℃的冰，其分子平均动能相等，D正确；两分子只在分子力作用下从很远处靠近到不能再靠近的过程中，分子合力先增大后减小再增大，E错误。10．(2018·江苏联考)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，若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是(CD)A．在r＝r0时，分子势能为零B．在rr0阶段，若两分子间距离增大，则分子势能先减小后增加C．在rr0阶段，若两分子间距离增大，则分子势能增加D．在rr0阶段，若两分子间距离减小，则分子势能增加[解析]在r＝r0处，合力为0，分子势能最小，但不为零，故A错误；在rr0阶段，合力表现为引力，这时要增大分子间的距离必须克服引力做功，因此分子势能随分子间的距离增大而增大，故B错误，C正确；在rr0阶段，合力表现为斥力，这时要减小分子间的距离必须克服斥力做功，因此分子势能随分子间的距离减小而增大，故D正确。11．(2018·山东部分重点中学联考)下列说法中正确的是(ABE)A．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力B．由阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和气体的密度，可以估算出理想气体分子间的平均距离C．分子平均速率大的物体的温度比分子平均速率小的物体的温度高D．机械能不可能全部转化为内能，内能也无法全部用来做功以转化成机械能E．分子间的引力和斥力同时存在，都随分子间距离的增大而减小[解析]液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力，选项A正确；由阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和气体的密度，由L＝3MρNA，可以估算出理想气体分子间的平均距离，选项B正确；分子平均动能大的物体的温度比分子平均动能小的物体的温度高，选项C错误；机械能可以全部转化为内能，但是根据热力学第二定律可知，内能无法全部用来做功以转化成机械能，选项D错误；分子间的引力和斥力同时存在，都随分子间距离的增大而减小，选项E正确。12．(2018·山西二模)关于分子动理论和热力学定律，下列说法正确的是(BCE)A．温度升高，物体内能就增大B．内能不同的物体，分子热运动的平均动能可能相同C．气体分子热运动的平均动能增大，气体的压强可能不变D．分子间距离增大，分子间的相互作用力减小E．气体从单一热源吸热，可以全部用来对外做功[解析]内能不仅与温度有关，还与物体的种类、质量及状态有关，所以温度升高，内能不一定就增大，A错误；即使内能不同，但只要温度相同，分子热运动的平均动能就相同，B正确；根据pVT＝C可知，若气体做等压变化，当温度升高时，气体分子平均动能增大，压强不变，C正确；分子间距离从平衡位置增大时，分子间的相互作用力先增大后减小，D错误；在外界的影响下，气体从单一热源吸热，可以全部用来对外做功，E正确。二、非选择题13．(2019·上海嘉定一模)在做“用油膜法估测分子直径的大小”的实验中(1)实验简要步骤如下：A．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数，再根据方格的边长求出油膜的面积S。B．将一滴酒精油酸溶液滴在水面，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上。C．用浅盘装入约2cm深的水，然后用痱子粉均匀地撒在水面上。D．取一定体积的油酸和确定体积的酒精混合均匀配制成一定浓度的酒精油酸溶液。E．根据酒精油酸溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V。F．用注射器将事先配制好的酒精油酸溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数。G．由VS得到油酸分子的直径d。上述实验步骤的合理顺序是DFECBAG(或CDFEBAG)。(填写字母编号)(2)在本实验中“将油膜分子看成紧密排列的球形，在水面形成单分子油膜”，体现的物理思想方法是建模法(理想模型法)。(3)若所用酒精油酸的浓度约为每104mL溶液中有纯油酸6mL。用注射器测得1mL上述溶液为75滴，把1滴该溶液