高考物理 能力提升知识点优化 13.1分子动理论内能.doc

2013高考物理能力提升知识点优化：13.1分子动理论内能一、单项选择题(本大题共4小题，每小题6分，共24分，每小题只有一个选项符合题意)1.(2012朝阳模拟)下列说法正确的是()a.被压缩的物体其分子间只存在相互作用的斥力b.分子间距离增大则分子势能一定变大c.温度是物体分子平均动能大小的标志d.显微镜下观察到的布朗运动就是液体分子的无规则运动2.气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和，其大小与气体的状态有关，分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的()a.温度和体积b.体积和压强c.温度和压强 d.压强和温度3.(易错题)如图所示，纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小，横坐标表示两个分子间的距离，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e为两曲线的交点，则下列说法正确的是()a.ab为斥力曲线，cd为引力曲线，e点横坐标的数量级为1010 mb.ab为引力曲线，cd为斥力曲线，e点横坐标的数量级为1010mc.若两个分子间距离大于e点的横坐标，则分子间作用力的合力表现为斥力d.若两个分子间距离越来越大，则分子势能亦越来越大4.(创新题)如图所示，用f表示两分子间的作用力，ep表示分子间的分子势能，在两个分子之间的距离由10 r0变为r0的过程中()a.f不断增大，ep不断减小b.f先增大后减小，ep不断减小c.f不断增大，ep先增大后减小d.f、ep都是先增大后减小二、双项选择题(本大题共5小题，每小题8分，共40分，每小题有两个选项符合题意)5.(预测题)下列关于分子热运动的说法中正确的是()a.布朗运动就是液体分子的热运动b.气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在斥力c.对于一定量的气体，如果体积不变，温度升高，那么它的内能一定增大d.如果气体温度升高，分子平均动能会增加，但并不是所有分子的速率都增大6.关于对内能的理解，下列说法不正确的是()a.系统的内能是由系统的状态决定的b.做功可以改变系统的内能，但是单纯地对系统传热不能改变系统的内能c.不计分子之间的分子势能，质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能d.1 g 100水的内能小于1 g 100水蒸气的内能7.(易错题)以r、f、ep分别表示分子间距、分子力和分子势能，而当rr0时，f0，于是有()a.当rr0时，随r的增大，f一定增大b.当rr0时，随r的增大，ep一定增大c.当rr0时，f越大，ep越大d.当rr0时，f越大，ep越小8.一滴油酸酒精溶液含质量为m的纯油酸，滴在液面上扩散后形成的最大面积为s.已知纯油酸的摩尔质量为m、密度为、阿伏加德罗常数为na，下列表达式中正确的有()a.油酸分子的直径db.油酸分子的直径dc.油酸所含的分子数nnad.油酸所含的分子数nna9.(创新题)设有甲、乙两分子，如图所示，甲分子固定在o点，r0为其平衡位置间的距离，今使乙分子仅在分子力作用下在距甲分子0.5r0处由静止开始沿x轴正方向运动，则()a.乙分子的加速度先减小，后增大再减小b.乙分子到达r0处时的速度最大c.分子力对乙分子一直做正功，分子势能减小d.乙分子一直沿x轴正方向做加速运动三、综合题(本大题共2小题，共36分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)10.(18分)已知金刚石的密度为3.5103 kg/m3，现有体积为4.0108 m3的一小块金刚石，它含有多少个碳原子？假如金刚石中的碳原子是紧密地挨在一起的，试估算碳原子的直径.(保留两位有效数字)11.(2012泉州模拟)(18分)(1)距离地面高度为h的空中有一正在以速度v飞行的飞机，下面说法中正确的是()a.飞机具有机械能，没有内能b.飞机具有机械能，也有内能c.飞机的内能大小与飞机的速度v有关d.飞机的内能大小与飞机的高度h有关(2)已知水的密度1.0103 kg/m3、摩尔质量m1.8102 kg，阿伏加德罗常数na6.01023 mol1，一滴露水的体积大约是6.0105 cm3，它含有个水分子.如果一只极小的虫子来喝水，每分钟喝进6.0107个水分子，那么它每分钟喝进水的质量是kg(结果保留两位有效数字). 答案解析1.【解析】选c.分子间既存在斥力，又存在引力，a错.当分子间距增大时，若表现为斥力，分子力做正功，分子势能减小，若表现为引力，分子力做负功，分子势能将增大，故b错.温度在微观上是分子平均动能大小的标志，c正确.布朗运动是分子团的运动，是液体分子无规则运动的表现，d错.2.【解析】选a.由于温度是分子平均动能的标志，所以气体分子的动能宏观上取决于温度；分子势能是由分子间作用力和分子间距离共同决定的，宏观上取决于气体的体积.因此选项a正确.3.【解析】选b.e点横坐标等于分子平衡距离r0，其数量级应为1010 m，因平衡距离之内，分子斥力大于分子引力，分子力表现为斥力，则ab为引力曲线，cd为斥力曲线，b对；两分子间距离大于e点的横坐标，即rr0时，分子力表现为引力，c错.当rr0时，当两分子间距离增大时，合力做正功，分子势能减小，d错.4.【解析】选b.分子间的作用力是矢量，分子势能是标量，由图象可知f先增大后减小，ep则不断减小，b正确.5.【解析】选c、d.布朗运动是悬浮在液体中小颗粒的运动，a错误；气体分子散开的原因在于分子间间距大，相互间没有作用力，b错误；对于一定量的气体，在体积不变的情况下，温度升高，分子平均动能增加，但并不是所有分子的动能都增加，气体分子势能可以认为等于零不变，所以内能增大，c、d正确.6.【解析】选b、c.系统的内能是一个只依赖于系统自身状态的物理量，所以是由系统的状态决定的，a正确；做功和热传递都可以改变系统的内能，b错误；质量和温度相同的氢气和氧气的平均动能相同，但它们的摩尔数不同，内能不同，c错误；在 1 g 100的水变成100水蒸气的过程中，分子间距增大，要克服分子间的引力做功，分子势能增大，所以1 g 100 水的内能小于1 g 100水蒸气的内能，d正确.7.【解析】选b、c.当rr0时，分子力f表现为引力，f随r的增大先增大后减小，故a错；r增大时，分子力做负功，分子势能增加，b正确；当rr0时，分子力f表现为斥力，r越小，分子力越大，且分子力始终做负功，分子势能ep增大，故c正确，d错.【总结提升】分子势能与体积的关系分子势能与分子力相关：分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势能增加.而分子力与分子间距有关，分子间距的变化则又影响着大量分子所组成的宏观物体的体积.这就在分子势能与物体体积间建立起某种联系.考虑到分子力在rr0时表现为斥力，此时体积膨胀时，表现为斥力的分子力做正功.因此分子势能随物体体积呈非单调变化的特征.8.【解题指南】解答该题一定要熟记微观量与宏观量之间的关系，理解na的桥梁作用.【解析】选b、c.设油酸分子的直径为d，则有ds，所以d，故b正确，a错，设油酸所含分子数为n，则nna，故c正确，d错.【变式备选】某种物质的摩尔质量为m、密度为、阿伏加德罗常数为na，则关于该物质的说法中，不正确的是()a.分子的质量是b.单位体积内分子的个数是c.分子的体积一定是d.平均每个分子占据的空间是【解析】选c.由宏观量与微观量间的关系可知，分子质量为m0，a正确.单位体积内分子的个数等于单位体积摩尔数乘以na，即为，b正确.摩尔体积除以na是气体分子占有的空间，即d正确，c错误.9.【解析】选a、b.因为距o点r0处为甲、乙两分子的平衡位置，所以当rr0时，乙分子受到斥力的作用从静止开始做加速运动，并且加速度逐渐减小，至rr0时加速度为零，速度最大；当rr0时，乙分子受到引力作用而做减速运动，由于分子间的引力先增大后减小，所以乙分子的加速度先增大再减小，故选项a、b正确，选项d错误.分子力对乙分子先做正功后做负功，分子势能先减小后增大，故选项c错误.10.【解析】金刚石的质量：mv3.51034.01081.4104(kg)(3分)金刚石的摩尔数为：n1.17102 (mol) (3分)金刚石所含的碳原子数为：nnna1.171026.0210237.01021(个) (3分)一个碳原子的体积为：v05.71030(m3) (4分)把金刚石中的碳原子看成球体，则由公式v0 d3可得碳原子直径为：d2.21010(m) (5分)答案：7.01021