1、第一节 分子动理论 内能（实验：用油膜法估测分子的大小(建议用时：40分钟)一、选择题1以下关于热运动的说法正确的是()A水流速度越大，水分子的热运动越剧烈B水凝结成冰后，水分子的热运动停止C水的温度越高，水分子的热运动越剧烈D水的温度升高，每一个水分子的运动速率都会增大解析：选C.温度是分子热运动平均动能的标志，故温度越高，分子热运动越剧烈分子热运动的剧烈程度与机械运动速度大小无关，A错误，C正确；水凝结成冰后，分子热运动依然存在，B错误；温度升高，分子运动的平均速率增大，但不是每个分子的运动速率都会增大，D错误2分子间的相互作用力由引力与斥力共同决定，并随着分子间距的变化而变化，则下列说法
2、正确的是()A分子间引力随分子间距的增大而减小B分子间斥力随分子间距的减小而增大C分子间相互作用力随分子间距的增大而减小D当rr0时，分子间作用力随分子间距的增大而减小解析：选ABD.分子力和分子间距离的关系图象如图所示，根据该图象可判断分子间引力随分子间距的增大而减小，分子间斥力随分子间距的减小而增大，A、B正确当rr0时，分子力随分子间距的增大先增大后减小，故D正确，C、E错误3(2020衡水高三调研)下列说法中不正确的是()A2 时水已经结为冰，水分子停止了热运动B物体温度越高，物体内部分子热运动的平均动能越大C内能不同的物体，物体内部分子热运动的平均动能可能相同D一定质量的气体分子的平
3、均速率增大，气体的压强可能减小解析：选A.分子做永不停息的无规则热运动，选项A错误；物体温度越高，分子的平均动能就越大，物体的内能不同，但温度可能相同则物体分子热运动的平均动能可能相同，选项B、C正确；一定质量的气体分子的平均速率增大，气体分子温度升高，但压强与温度和体积均有关，若气体的体积也增大，则压强不一定增大，也可能减小，选项D正确4(2019高考北京卷)下列说法正确的是()A温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度B内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和C气体压强仅与气体分子的平均动能有关D气体膨胀对外做功且温度降低，分子的平均动能可能不变解析：选A.温度是分子平均动能的量度(标
4、志)，A正确；内能是物体内所有分子的分子热运动动能和分子势能的总和，B错误；气体压强不仅与分子的平均动能有关，还与分子的密集程度有关，C错误；气体温度降低，则分子的平均动能变小，D错误5下列说法正确的是()A1 g水中所含的分子数目和地球的总人口数差不多B布朗运动就是物质分子的无规则热运动C一定质量的理想气体压强增大，其分子的平均动能可能减小D气体如果失去了容器的约束就会散开，这是气体分子的无规则的热运动造成的E0 的铁和0 的冰，它们的分子平均动能相等解析：选CDE.水的摩尔质量是18 g/mol，1 g水中含有的分子数为：n6.010233.31022个，地球的总人数约为70亿，A错误；布
5、朗运动是悬浮在液体(气体)中的固体颗粒受到液体(气体)分子撞击作用的不平衡造成的，不是物体分子的无规则热运动，B错误；温度是分子平均动能的标志，气体的压强增大，温度可能减小，C正确；气体分子间距大于10r0，分子间无作用力，打开容器，气体散开是气体分子的无规则运动造成的，D正确；铁和冰的温度相同，分子平均动能必然相等，E正确6关于热量、功和内能三个物理量，下列说法正确的是()A热量、功和内能三者的物理意义相同，只是说法不同B热量、功都可以作为物体内能变化的量度C热量、功和内能的单位相同D功由过程决定，而热量和内能由物体的状态决定E物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加解析：选BCE.热量、
6、功和内能是三个不同的物理量，它们的物理意义不同，故A错误；功与热量都是能量转化的量度，都可以作为物体内能变化的量度，故B正确；热量、功和内能的单位相同，都是焦耳，故C正确；功和热量由过程决定，内能由物体的状态决定，故D错误；由热力学第一定律可知，物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加，故E正确7一般情况下，分子间同时存在分子引力和分子斥力若在外力作用下两分子的间距达到不能再靠近时，固定甲分子不动，乙分子可自由移动，则去掉外力后，当乙分子运动到很远时，速度为v，则在乙分子的运动过程中(乙分子的质量为m)()A乙分子的动能变化量为mv2B分子力对乙分子做的功为mv2C分子引力比分子斥力多做的功
7、为mv2D分子斥力比分子引力多做的功为mv2E乙分子克服分子力做的功为mv2解析：选ABD.当甲、乙两分子间距离最小时，两者都处于静止状态，当乙分子运动到分子力的作用范围之外时，乙分子不再受力，此时速度为v，故在此过程中乙分子的动能变化量为mv2，A正确；在此过程中，分子斥力始终做正功，分子引力始终做负功，即W合W斥W引，由动能定理得W斥W引mv2，故分子斥力比分子引力多做的功为mv2，B、D正确8如图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线下列说法正确的是()A当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力B当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力C当r等于r1时，分子间势能Ep最小D当r
8、由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做正功E当r等于r2时，分子间势能Ep最小解析：选BDE.由题图知：rr2时分子势能最小，E对，C错；平衡距离为r2，rr2时分子力表现为斥力，A错，B对；r由r1变到r2的过程中，分子势能逐渐减小，分子力做正功，D对9关于气体的内能，下列说法正确的是()A质量和温度都相同的气体，内能一定相同B气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大C气体被压缩时，内能可能不变D一定量的某种理想气体的内能只与温度有关E一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加解析：选CDE.温度相同的气体分子平均动能相同，仅质量相同，分子质量不同的气体，所含分子数不同，气体的动
9、能也不同，所以内能不一定相同，A错误；气体的内能与整体运动的机械能无关，B错误；理想气体等温压缩过程中，其内能不变，C正确；理想气体不考虑分子间相互作用力，分子势能为零，一定量的气体，分子数量一定，温度相同时分子平均动能相同，由于内能是所有分子热运动的动能与分子势能的总和，D正确；由盖吕萨克定律可知，一定量的理想气体在等压膨胀过程中，温度一定升高，则其内能一定增加，E正确10(2020河北保定模拟)我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5 m 的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害矿物燃料燃烧的排放物是形成PM2
10、.5的主要原因下列关于PM2.5的说法中正确的是()APM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当BPM2.5在空气中的运动属于分子热运动CPM2.5的运动轨迹只是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡和气流运动决定的D倡导低碳生活，减小煤和石油等燃料的使用，能有效减小PM2.5在空气中的浓度EPM2.5必然有内能解析：选CDE.PM2.5的尺寸比空气中氧分子的尺寸大得多，A错误；PM2.5在空气中的运动不属于分子热运动，B错误；PM2.5的运动轨迹是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡和气流的运动决定的，C正确；倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用，能有效减小PM2.5在
11、空气中的浓度，PM2.5必然有内能，D、E正确11体积相同的玻璃瓶A、B分别装满温度为60 的热水和0 的冷水(如图所示)，下列说法正确的是()A由于温度是分子平均动能的标志，所以A瓶中水分子的平均动能比B瓶中水分子的平均动能大B由于温度越高，布朗运动越显著，所以A瓶中水分子的布朗运动比B瓶中水分子的布朗运动更显著C若把A、B两只玻璃瓶并靠在一起，则A、B瓶内水的内能都将发生改变，这种改变内能的方式叫热传递D由于A、B两瓶水的体积相等，所以A、B两瓶中水分子的平均距离相等E已知水的相对分子质量是18，若B瓶中水的质量为 3 kg，水的密度为1.0103 kg/m3，阿伏加德罗常数NA6.021
12、023 mol1，则B瓶中水分子个数约为1.01026解析：选ACE.温度是分子平均动能的标志，A瓶中水的温度高，故A瓶中水分子的平均动能大，故A正确；布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的无规则运动，不是水分子的运动，两瓶中不存在布朗运动，故B错误；若把A、B两只玻璃瓶并靠在一起，则A、B瓶内水的内能都将发生改变，热量会由A传递到B，这种改变内能的方式叫热传递，故C正确；相同体积不同温度时水分子的平均距离不同，故D错误；已知B瓶中水的质量为m3 kg，水的密度为1.0103 kg/m3，则水的体积V3103 m3，水的摩尔质量M18 g/mol，一个水分子的体积V0 m331029 m3，水分子的
13、个数n11026，故E正确二、非选择题12某同学在实验室用油膜法测油酸分子直径，实验主要步骤如下：向体积V油6 mL的油酸中加酒精，直至总量达到V总104 mL；用注射器吸取中油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n75滴时，测得其体积恰好是V01 mL；先往浅盘里倒入2 cm深的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上；用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长为L1 cm.根据以上信息，回答下列问题：(1)一滴油酸酒精溶液
14、中含有油酸的体积为_ m3；油膜面积为_ m2；油酸分子直径为_ m；(以上结果均保留1位有效数字)(2)若滴入75滴油酸酒精溶液的体积不足1 mL，则最终的测量结果将偏_(选填“大”或“小”)解析：(1)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积V mL8106 mL81012 m3.油膜的面积S1111 cm2111 cm21102 m2.油酸分子的直径d m81010 m.(2)若滴入75滴油酸酒精溶液的体积不足1 mL，则代入计算的纯油酸的体积偏大，可知测量值偏大答案：(1)81012110281010(2)大13很多轿车为了改善夜间行驶时的照明问题，在车灯的设计上选择了氙气灯，因为氙气灯灯光的亮度是普通灯灯光亮度的3倍，但是耗电量仅是普通灯的一半，氙气灯使用寿命则是普通灯的5倍，很多车主会选择含有氙气灯的汽车若氙气充入灯头后的容积V1.6 L，氙气密度6.0 kg/m3.已知氙气摩尔质量M0.131 kg/mol，阿伏加德罗常数NA61023 mol1.试估算：(结果保留1位有效数字)(1)灯头中氙气分子的总个数N；(2)灯头中氙气分子间的平均距离解析：(1)设氙气的物质的量为n，则n，氙气分子的总数NNA41022个(2)每个氙气分子所占的空间为V0设氙气分子间平均距离为a，则有V0a3，即a3109 m.答案：(1)41022个(2)3109 m
