（北京专用）2020版高考物理总复习第十四章第1讲分子动理论精练（含解析）.docx

第1讲分子动理论A组基础巩固1.(2017海淀一模)下列说法中正确的是()A.悬浮在液体中的微粒质量越大,布朗运动越显著B.将红墨水滴入一杯清水中,一会儿整杯清水都变成红色,说明分子间存在斥力C.两个表面平整的铅块紧压后会“粘”在一起,说明分子间存在引力D.用打气筒向篮球内充气时需要用力,说明气体分子间有斥力答案C温度越高,微粒越小,布朗运动越显著,A错。B选项是扩散现象,说明分子永不停息地运动着。D选项,充气需要用力是因为气体分子对器壁频繁撞击产生压强。2.(2018海淀零模)下列叙述正确的是()A.布朗运动就是液体分子的无规则运动B.扩散现象说明分子在不停地做无规则运动C.两个分子间距离增大时,分子间作用力的合力一定减小D.物体的温度越高,分子运动越激烈,每个分子的动能都一定越大答案B布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动,反映了液体分子的无规则运动,A错误;扩散现象和布朗运动说明分子在不停地做无规则热运动,B正确;两个分子间距离增大时,分子间作用力的合力可能增大,也可能减小,C错误;温度越高,分子运动越激烈,分子平均动能越大,但不是每一个分子的动能都越大,D错误。3.(2018东城二模)下列说法正确的是()A.对于温度不同的物体,温度低的物体内能一定小B.液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动C.一定质量的气体,当温度不变、压强增大时,其体积可能增大D.在完全失重的情况下,密闭容器内的气体对器壁没有压强答案B物体中所有分子的动能与分子的势能之和叫做物体的内能,温度仅反映分子平均动能,所以温度低的物体内能不一定小,故A错误;液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动,故B正确;一定质量的气体,当温度不变,压强增大时,其体积一定减小,故C错误;密闭容器里的气体对容器壁的压强,是因为气体分子对容器壁无规则碰撞产生的,与是否处于完全失重状态无关,故D错误。4.(2018西城一模)关于两个分子之间的相互作用力,下列判断正确的是()A.两分子处于平衡位置时,分子间没有引力和斥力B.两分子处于平衡位置时,分子间的引力和斥力大小相等C.两分子间距离减小时,分子间的引力增大斥力减小D.两分子间距离增大时,分子间的引力减小斥力增大答案B两分子间的引力和斥力随分子间距的增大而减小,分子力随分子间距的变化如图所示,两分子处于平衡位置时,F引=F斥,B对。5.(2018丰台一模)分子间的距离减小时()A.分子势能一定减小B.分子势能一定增大C.分子间引力和斥力都减小D.分子间引力和斥力都增大答案D分子间的引力和斥力都随分子间距离的减小而增大,因此D项正确,C项错;当分子间距离为平衡距离r0时,对应分子间作用力为0,分子势能最小,当分子间距离由无穷远逐渐减小时,分子势能先减小后增大,A、B项错误。6.(2017海淀零模)仅利用下列某一组数据,可以计算出阿伏加德罗常数的是()A.水的密度和水的摩尔质量B.水分子的体积和水分子的质量C.水的摩尔质量和水分子的体积D.水的摩尔质量和水分子的质量答案D阿伏加德罗常数的定义:1 mol任何物质所含有的分子数。Mmol=m分NA,D项符合题意。7.已知铜的摩尔质量6.410-2 kg/mol,密度为=8.9103 kg/m3,阿伏加德罗常数NA=6.01023 mol-1,试估算铜原子的直径。(结果保留一位有效数字)答案310-10 m解析每一个铜原子的体积为V0=VmNA=M摩NA=6.410-28.91036.01023 m31.210-29 m3建立铜原子的球体模型,有V0=16d3每一个铜原子的直径为d=36V0=361.210-293.14 m310-10 m。8.已知空气摩尔质量M=2910-3 kg/mol,则空气分子的平均质量多大?成年人做一次深呼吸,约吸入450 cm3的空气,所吸入的空气分子数约为多少?(结果均保留两位有效数字)答案4.810-26 kg1.21022个解析设空气分子的平均质量为m0,阿伏加德罗常数用NA表示,则m0=MNA=2910-36.01023 kg4.810-26 kg可将空气看做标准状况,即每摩尔空气占有体积为22.4 Ln=V22.410-3 mol=45010-622.410-3 mol2.0110-2 mol因此,吸入的空气分子数为N=nNA=2.0110-26.01023(个)=1.21022(个)9.一个房间的地面面积是15 m2,高3 m。已知空气的平均摩尔质量M=2.910-2 kg/mol。通常用空气湿度表示空气中含有的水蒸气的情况,若房间内所有水蒸气凝结成水后的体积V=103 cm3,已知水的密度=1.0103 kg/m3,水的摩尔质量Mmol=1.810-2 kg/mol,求:(1)房间内空气的质量;(2)房间内有多少个水分子;(3)估算一个水分子的线度多大。(结果保留两位有效数字)答案(1)58 kg(2)3.31025个(3)见解析解析(1)此题是估算题,因此可将空气看做标准状况,即压强为1.01105 Pa(1标准大气压),温度为273 K(0 )。此时,每摩尔空气占有体积为22.4 L,由已知条件可得:房间内空气的物质的量为n1=VV0=15322.410-3 mol=2103 mol房间内空气的质量为m=21032.910-2 kg=58 kg(2)水的摩尔体积V0=Mmol=1.810-21.0103 m3/mol=1.810-5 m3/mol房间内的水分子数n2=V水NAV0=1.010310-66.010231.810-5(个)=3.31025(个)(3)建立水分子的球模型有16d3=V0NA水分子直径d=36V0NA=361.810-53.146.01023 m=3.910-10 mB组综合提能1.(2016北京理综,20,6分)雾霾天气是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分别表示球体直径小于或等于10 m、2.5 m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()A.PM10表示直径小于或等于1.010-6 m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所受到的重力C.PM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动D.PM2.5的浓度随高度的增加逐渐增大答案CPM10的直径小于或等于1010-6 m=1.010-5 m,A错误;处于静稳态的颗粒受力平衡,B错误;布朗运动是悬浮颗粒物的无规则运动,C正确;根据题意不能判定PM2.5的浓度随高度的增加而增大,D错误。2.下列四幅图中,能正确反映分子间作用力f和分子势能Ep随分子间距离r变化关系的图线是()答案B分子间作用力f的特点是:rr0时f为引力;分子势能Ep的特点是r=r0时Ep最小,因此只有B项正确。3.物理图像能够直观、简洁地展现两个物理量之间的关系,利用图像分析物理问题的方法有着广泛的应用。如图,若令x 轴和 y轴分别表示某个物理量,则图像可以反映在某种情况下,相应物理量之间的关系。x轴上有A、B两点,分别为图线与x轴交点、图线的最低点所对应的x轴上的坐标值位置。下列说法中正确的是()A.若x 轴表示空间位置,y轴表示电势,图像可以反映某静电场的电势在x轴上分布情况,则A、B两点之间电场强度在x轴上的分量沿x轴负方向B.若x 轴表示空间位置,y轴表示电场强度在x轴上的分量,图像可以反映某静电场的电场强度在x轴上分布情况,则A点的电势一定高于B点的电势C.若x 轴表示分子间距离,y轴表示分子势能,图像可以反映分子势能随分子间距离变化的情况,则将分子甲固定在O点,将分子乙从A点由静止释放,分子乙仅在分子甲的作用下运动至B点时速度最大D.若x 轴表示分子间距离,y轴表示分子间作用力,图像可以反映分子间作用力随分子间距离变化的情况,则将分子甲固定在O点,将分子乙从B点由静止释放,分子乙仅在分子甲的作用下一直做加速运动答案C因为沿电场方向,电势降低,所以A、B之间电场强度在x轴上的分量沿x轴正方向,A项错误;B选项无法判断;若y轴表示分子势能,x轴表示分子间距离,则B点处分子力为0。B点左侧分子力表现为斥力,B点右侧分子力表现为引力,所以分子乙运动至B点时速度最大,C项正确;若x轴表示分子间距离,y轴表示分子间作用力,则乙分子不可能一直做加速运动,D项错误。4.(2017西城一模节选)在长期的科学实践中,人类已经建立起各种形式的能量概念及其量度的方法,其中一种能量是势能。势能是由于各物体间存在相互作用而具有的、由各物体间相对位置决定的能。如重力势能、弹性势能、分子势能、电势能等。如图1所示,a、b为某种物质的两个分子,以a为原点,沿两分子连线建立x轴。如果选取两个分子相距无穷远时的势能为零,则作出的两个分子之间的势能Ep与它们之间距离x的Ep-x关系图线如图2所示。图1图2(1)假设分子a固定不动,分子b只在a、b间分子力的作用下运动(在x轴上)。当两分子间距离为r0时,b分子的动能为Ek0(Ek0 Ep0)。求a、b分子间的最大势能Epm;并利用图2,结合画图说明分子b在x轴上的运动范围; (2)若某固体由大量这种分子组成,当温度升高时,物体体积膨胀。试结合图2所示的Ep-x关系图线,分析说明这种物体受热后体积膨胀的原因。答案见解析解析(1)当b分子速度为零时,此时两分子间势能最大,根据能量守恒,有Epm=Ek0-Ep0由Ep-x图线可知,当两分子间势能为Epm时,b分子对应x1 和 x2两个位置坐标,b分子的活动范围x= x2 - x1,如图所示。(2)当物体温度升高时,分子在x=r0处的平均动能增大,分子的活动范围x将增大。由Ep-x图线可以看出,曲线两边不对称,xr0时曲线较缓,导致分子的活动范围x主要向xr0方向偏移,即分子运动过程中的中间位置向右偏移,从宏观看物体的体积膨胀。(或:当温度升高时,x增大,xr0方向增大得多;或两分子间的平均距离x1+x22增大等。)5.已知大气压强是由于大气的重力而产生的,某学校兴趣小组的同学,通过查资料知道:月球半径R=1.7106 m,月球表面重力加速度g=1.6 m/s2。为开发月球的需要,设想在月球表面覆盖一层厚度为h的大气,使月球表面附近的大气压达到p0=1.0105 Pa,已知大气层厚度h=1.3103 m,比月球半径小得多,月球表面开始没有任何气体。试估算:(1)应在月球表面添加的大气层的总质量m;(2)月球大气层的分子数;(3)分子间的距离。(空气的平均摩尔质量M=2.910-2 kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.01023 mol-1)答案(1)2.271018 kg(2)4.71043个(3)1.010-9 m解析(1)月球的表面积S=4R2,月球大气的重力与大