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课时突破练70　分子动理论　内能
基础·满分练
命题角度一　微观量的建模与估算
1.(多选)(2026山西太原检测)某种物质的摩尔质量为M,密度为ρ,阿伏加德罗常数为NA,则关于该物质的说法正确的是(　　)
A.每个分子的质量是
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体积是
命题角度二　从扩散现象看分子运动
2.对下列相关物理现象的解释错误的是(　　)
A.高压作用下的油会透过钢管壁渗出,说明分子是不停运动着的
B.水和酒精混合后总体积减小,说明分子间有空隙
C.存放过煤的混凝土地面下一定深度内都有黑色颗粒,说明煤中的分子在做热运动
D.在一杯热水中放几粒盐,整杯水很快会变咸,这是盐分子在高温下无规则运动加剧的结果
命题角度三　从布朗运动看分子运动
3.(多选)(2026湖北襄阳检测)把墨汁用水稀释后取出一滴放在光学显微镜下观察,如图所示,下列说法正确的是(　　)
A.在显微镜下既能看到水分子也能看到悬浮的小炭粒,且水分子不停地撞击炭粒
B.小炭粒在不停地做无规则运动,即布朗运动
C.越小的炭粒,运动越明显
D.在显微镜下看起来连成一片的液体,实际上就是由许许多多的静止不动的水分子组成的
命题角度四　分子力与分子间距变化规律探究
4.“破镜难圆”的原因是(　　)
A.玻璃分子间的斥力比引力大
B.玻璃分子间不存在相互作用力
C.一块玻璃内部分子间的引力大于斥力,而两块碎玻璃片之间,分子引力和斥力大小相等,合力为零
D.两片碎玻璃之间,绝大多数玻璃分子间距离太大,分子引力和斥力都可忽略
命题角度五　分子势能与分子间距变化规律探究
5.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变化关系的是(　　)
能力·高分练
6.图甲为已剥皮的茶叶蛋,图乙为显微镜及镜头下悬浮在水中的小炭粒每隔30 s的位置连线,下列说法正确的是(　　)
A.剥皮的茶叶蛋外层的棕色纹理,是佐料中的色素分子扩散到蛋清中形成的
B.在0 ℃时,色素分子将不再做无规则运动
C.在30 s的时间间隔内,小炭粒做直线运动
D.布朗运动就是小炭粒内部碳分子的无规则运动
7.(2026北京海淀模拟)若以μ表示水的摩尔质量,V0表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积,ρ为在标准状态下水蒸气的密度,NA为阿伏加德罗常数,m、V分别表示每个水分子的质量和体积,下列说明正确的是(　　)
A.NA= B.ρ=
C.m=ρV D.V=
8.(多选)现在有质量是18 g的水、18 g的水蒸气和32 g的氧气,在它们的温度都是100 ℃时(　　)
A.它们的分子数目相同,分子的平均动能相同
B.它们的分子数目相同,分子的平均动能不相同,氧气的分子平均动能大
C.它们的分子数目相同,它们的内能不相同,水蒸气的内能比水大
D.它们的分子数目相同,分子的平均速率相同
9.图甲和图乙中曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别描述了某物理量随分子之间的距离变化的规律,r0为平衡位置。现有如下物理量:①分子势能,②分子间引力,③分子间斥力,④分子间引力和斥力的合力,则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的物理量分别是(　　)
A.①③② B.②④③
C.④①③ D.①④③
10.(多选)(2026浙江金华模拟)已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R,空气平均摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA,地面大气压强是由大气的重力产生的,大小为p0,重力加速度大小为g。由以上数据可估算(　　)
A.地球大气层空气分子总数为4π
B.地球大气层空气分子总数为4π
C.空气分子之间的平均距离为
D.空气分子之间的平均距离为
11.(多选)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,下列说法正确的是(　　)
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E0
C.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x≥x1
素养·提升练
12.(跨模块融通)(多选)质点甲固定在原点,质点乙可在x轴上运动,甲对乙的作用力F只与甲、乙之间的距离x有关,在2.2×10-10 m≤x≤5.0×10-10 m的范围内,F与x的关系如图所示。若乙自P点由静止开始运动,且乙只受力F作用,规定力F沿+x方向为正,下列说法正确的是(　　)
A.乙运动到R点时,速度最大
B.乙运动到Q点时,速度最大
C.乙运动到Q点后,静止于该处
D.乙位于P点时,加速度最大
答案：
1.ABD　解析 阿伏加德罗常数=,故每个分子的质量为,A正确;单位体积物质的质量为ρ,每个分子的质量是,故单位体积内分子的个数为,B正确;摩尔质量=密度×摩尔体积,故摩尔体积为,每个分子占据的空间体积为,C错误,D正确。
2.A　解析 高压作用下的油会透过钢管壁渗出,说明分子间有空隙,A错误;水和酒精混合后总体积减小,说明分子间有空隙,B正确;存放过煤的混凝土地面下一定深度内都有黑色颗粒,此现象属于扩散现象,说明煤中的分子在做热运动,C正确;在一杯热水中放几粒盐,整杯水很快会变咸,这是盐分子在高温下无规则运动加剧的结果,D正确。
3.BC　解析 在光学显微镜下,只能看到悬浮的小炭粒,看不到水分子,A错误;在显微镜下看到小炭粒在不停地做无规则运动,即布朗运动,且炭粒越小,运动越明显,B、C正确;任何分子都在不停地运动,D错误。
4.D　解析 破碎的玻璃放在一起,由于接触面的错落起伏,只有极少数分子能接近到分子间有作用力的程度,因此,总的分子引力非常小,不足以使它们连在一起,故D正确。
5.B　解析 当rr0时,分子间作用力表现为引力,随分子间距离r增大,分子势能Ep增大;当r=r0时,分子间作用力为零,此时分子势能最小,故B正确。
6.A　解析 剥皮的茶叶蛋外层的棕色纹理,是佐料中的色素分子扩散到蛋清中形成的,A正确;分子的热运动是永不停息的,温度的高低只能影响分子运动的快慢,在0 ℃时,色素分子将仍做无规则运动,B错误;小炭粒每隔30 s的位置连线,不是小炭粒的运动轨迹,小炭粒做无规则运动,C错误;布朗运动悬浮在液体中的小炭粒的无规则运动,不是小炭粒内部碳分子的无规则运动,D错误。
7.A　解析 由μ=ρV0,则NA=,得m=,A正确;由于分子之间有空隙,所以m≠ρV,NAV8.AC　解析 水和水蒸气质量相同,摩尔质量相同,故分子数相同,为N1=N2=×6.02×1023=6.02×1023,32 g的氧气分子数为N3=×6.02×1023=6.02×1023,故N1=N2=N3,三种物质的分子数目相同,温度是分子热运动平均动能的标志,温度相同时分子热运动的平均动能相同,A正确,B错误。内能包括分子势能和分子热运动动能,故它们的内能不相同;100 ℃时,18 g的水变为水蒸气要吸热,故水蒸气的内能大,C正确。因为它们的分子质量不同,所以平均速率不同,D错误。
9.D　解析 根据分子处于平衡位置(即分子之间距离为r0)时分子势能最小,可知曲线Ⅰ为分子势能随分子之间距离r变化的图像;根据分子处于平衡位置(即分子之间距离为r0)时分子间作用力为零,可知曲线Ⅱ为分子间引力和斥力的合力随分子之间距离r变化的图像;根据分子间斥力随分子之间距离的增大而减小以及分子间距离小于r0时分子间作用力表现为斥力,可知曲线Ⅲ为分子间斥力随分子之间距离r变化的图像,故D正确。
10.AC　解析 地球大气层空气的质量m=,地球大气层空气分子总数N=NA=4π,A正确,B错误;空气总体积V=Sh=4πR2h,空气分子之间的平均距离d=,C正确,D错误。
11.BD　解析 乙分子在P点(x=x2)时,势能最小,分子间作用力为0,加速度为0,A错误;乙分子在P点(x=x2)时,分子势能为-E0,由于两分子的总能量为0,因此其分子动能为E0,B正确;乙分子在Q点(x=x1)时,分子间的作用力表现为斥力,C错误;当乙分子靠近甲分子的过程中,运动到Q点时,分子势能为0,由于两分子的总能量为0,因此分子动能为0,停止运动,所以乙分子的运动范围为x≥x1,D正确。
12.BD　解析 由题图可知,质点乙从P由静止开始向右做加速运动,越过Q后做减速运动,因此经过Q点时速度最大,A、C错误,B正确;由题图可知在P点受力最大,根据牛顿第二定律知在P点时的加速度最大,D正确。
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