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专题 14.1 分子动理论及内能
一、单选题
1.分子力F随分子间距离r的变化如图所示。将两分子从相距r=r 处释放,仅考虑这两个分子间的作用,
2
下列说法正确的是( )
A.从r=r 到r=r 分子间引力、斥力都在减小
2 0
B.从r=r 到r=r 分子力的大小先减小后增大
2 1
C.从r=r 到r=r 分子势能先减小后增大
2 0
D.从r=r 到r=r 分子动能先增大后减小
2 1
【答案】D
【解析】A.从r=r 到r=r 分子间引力、斥力都在增大,但斥力增大得更快,故A错误;
2 0
B.由图可知,在r=r 时分子力为零,从r=r 到r=r 分子力的大小先增大后减小再增大,故B错误;
0 2 1
C.由图可知,从r=r 到r=r 分子力一直表现为引力,一直做正功,则分子势能一直减小,故C错误;
2 0
D.由图可知,从r=r 到r=r,分子力做正功,分子动能增大,从r=r 到r=r,分子力表现为斥力,做
2 0 0 1
负功,分子动能减小,故分子动能先增大后减小,故D正确。
故选D。
2.关于分子的热运动,下述正确的是( )
A.分子的热运动就是布朗运动
B.将碳素墨水滴入清水中,观察到的布朗运动是水分子无规则运动的反映
C.温度越高,悬浮微粒越大,布朗运动越激烈
D.物体的速度越大,内部分子的热运动越激烈
【答案】B
【解析】AB.布朗运动观察到的是花粉(碳素)颗粒(大量分子组成)的无规则热运动,反映了水分子的
无规则运动,A错误,B正确;
C.温度越高,悬浮微粒越小,布朗运动越激烈,C错误;
D.物体内部分子的热运动剧烈程度取决于物体的温度,与物体的机械运动速度大小无关,D错误。故选B。
3.下列各项中的数值大小能表示阿伏加德罗常数的是( )
A. 所含的原子数 B.标准状况下, 苯所含的分子数
C. 金属钠含有的电子数 D. 硫酸溶液所含的 数
【答案】A
【解析】A. 的物质的量为 ,能表示阿伏加德罗常数,故A正确;
B.标准状况下,苯不是气体, 苯的物质的量不是1mol,不能表示阿伏加德罗常数,故B错误;
C. 金属钠含有的11mol电子,不能表示阿伏加德罗常数,故C错误;
D. 硫酸溶液中含有2mol 数,不能表示阿伏加德罗常数,故D错误。
故选A。
二、多选题
4.如图所示,甲分子固定在坐标原点 ,乙分子位于 轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的
关系如图中曲线所示, 为斥力, 为引力, 、 、 、 为 轴上四个特定的位置,现把乙分子
从 处由静止释放,若规定无限远处分子势能为零,则下列说法正确的是( )
A.乙分子在 处加速度为零,速度最大
B.乙分子从 到 的加速度先减小后增大
C.乙分子从 到c先加速后减速
D.乙分子从 到 先加速后减速
【答案】AD
【解析】AC.由于乙分子从 处由静止释放,在a、c间一直受到甲分子的引力作用而做加速运动,到达c
点处所受分子力是零,加速度是零,速度最大,A正确,C错误;
B.由题图可知,乙分子从 到b受分子力由小逐渐增大,从b到c,分子力由大逐渐减小到零,由c到
d,分子力为斥力,由零逐渐增大,因此乙分子从 到 的加速度先增大后减小再增大,B错误;D.乙分子从 到c,受甲分子的引力作用,一直做加速运动,从c到d,受甲分子斥力作用,乙分子做减
速运动,因此乙分子从 到 先加速后减速,D正确。
故选AD。
5.下列说法正确的是( )
A.只有液体和气体能发生扩散现象,固体不能
B.扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关
C.露珠呈球形是因为重力的作用
D.水和酒精混合后总体积减小,说明分子间有空隙
【答案】BD
【解析】A.固体、液体和气体都能发生扩散现象,故A错误;
B.扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关,温度越高,扩散现象和布朗运动越剧烈,故B正确;
C.露珠呈球形是因为表面张力的作用,故C错误;
D.水和酒精混合后总体积减小,说明分子间有空隙,故D正确。
故选BD。
6.如图甲所示是分子间作用力与分子间距之间的关系,分子间作用力表现为斥力时为正,一般地,分子
间距大于10r 时,分子间作用力就可以忽略;如图乙所示是分子势能与分子间距之间的关系,a是图线上
0
一点,ab是在a点的图线切线。下列说法中正确的有( )
A.分子势能选择了无穷远处或大于10r 处为零势能参考点
0
B.图甲中阴影部分面积表示分子势能差值,与零势能点的选取有关
C.图乙中Oa的斜率大小表示分子间距离在该间距时的分子间作用力大小
D.图乙中ab的斜率大小表示分子间距离在该间距时的分子间作用力大小
【答案】AD【解析】A.综合题设及题图信息可知,分子势能选择了无穷远处或大于10r 处为零势能参考点,故A正确;
0
B.图甲中阴影部分面积表示分子势能差值,势能差值与零势能点的选取无关,故B错误;
CD.分子势能与分子间距图像中,图线切线的斜率的大小表示分子间作用力大小,故C错误,D正确。
故选AD。
【点睛】理解零势能参考点的选取规则。理解势能与分子力做功之间的关系,再结合功的定义,推导图像
中斜率的含义。
7.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
B.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
C.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
D.已知水的相对分子质量是18,若B瓶中水的质量为3kg,水的密度为1.0×103kg/m3,阿伏加德罗常数
NA=6.02×1023mol-1,则B瓶中水分子个数约为1.0×1026
【答案】BD
【解析】A.温度是分子平均动能的标志,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,A错误;
B.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,B正确;
C.相同体积不同温度时水分子的平均距离不同,C错误;
D.已知B瓶中水的质量为m=3 kg,水的密度为ρ=1.0×103 kg/m3,则水的体积
水的摩尔质量M=18 g/mol,一个水分子的体积为
水分子的个数D正确。
故选BD。
8.同学们一定都吃过味道鲜美的烤鸭,烤鸭的烤制过程没有添加任何调料,只是在烤制之前,把烤鸭放
在腌制汤中腌制一定的时间,盐就会进入肉里。下列说法正确的是( )
A.如果让腌制汤温度升高,盐进入鸭肉的速度就会加快
B.烤鸭的腌制过程说明分子之间有引力,把盐分子吸进鸭肉里
C.在腌制汤中,有的盐分子进入鸭肉,有的盐分子从鸭肉里面出来
D.把鸭肉放入腌制汤后立刻冷冻,将不会有盐分子进入鸭肉
【答案】AC
【解析】A.盐分子进入鸭肉是因为发生了扩散,温度越高,扩散得越快,A正确;
B.盐进入鸭肉是因为盐分子的永不停息的无规则运动,并不是因为分子引力,B错误;
C.盐分子永不停息地做无规则运动,有的进入鸭肉,有的离开鸭肉,C正确;
D.冷冻后,仍然会有盐分子进入鸭肉,只不过速度慢一些,D错误。
故选AC。
9.关于内能的概念,下列说法中正确的是( )
A.若把氢气和氧气看成理想气体,则具有相同体积、相同质量和相同温度的氢气和氧气具有的内能不相
等
B.相同质量的0 ℃水的分子势能比0 ℃冰的分子势能大
C.物体吸收热量后,内能一定增加
D.一定质量100 ℃的水吸收热量后变成100 ℃的水蒸气,则吸收的热量大于增加的内能
【答案】ABD
【解析】A.氢气和氧气的摩尔质量不同,所以相同体积、相同质量和相同温度的氢气和氧气的分子数不
相同,温度相同,故分子热运动的平均动能相同,故体积、质量、温度相同的氢气和氧气具有的总分子动
能不相等,即内能不相等,故A正确;
B.冰熔化为水要吸收热量,故相同质量的0 ℃的水的分子势能比0 ℃的冰的分子势能大,故B正确;
C.物体吸收热量后,可能对外做功,内能不一定增加,故C错误;
D.一定质量的100 ℃的水吸收热量后变成100 ℃的水蒸气,由于体积膨胀对外做功,故吸收的热量大于
增加的内能,故D正确。
故ABD。
三、填空题10.由于水的表面张力,荷叶上的小水滴总是球形的。在小水滴表面层中,水分子之间的相互作用总体上
表现为______(选填“引力”或“斥力”)。分子势能E 和分子间距离r的关系图像如图所示,能总体上
p
反映小水滴表面层中水分子势能E 的是图中______(选填“A”、“B”或“C”)的位置。
p
【答案】 引力 C
【解析】[1]在小水滴表面层中,分子之间的距离较大,水分子之间的作用力表现为引力。
[2]由于平衡位置对应的分子势能最小,在小水滴表面层中,分子之间的距离较大,分子间的就大于平衡位
置的间距,所以能整体上反映小水滴表面层中水分子势能E 的是题图中C的位置。
p
1.(2023·浙江杭州·一模)下列说法正确的是( )
A.布朗运动就是液体分子的无规则热运动
B.气体与液体分子可以自由移动而固体分子不会发生运动
C.热力学温度升高1K和摄氏温度升高1℃对应的温度变化量相同
D.水蒸气凝结成小水珠过程中,水分子间的引力增大,斥力减小
【答案】C
【解析】A.布朗运动是花粉颗粒的无规则运动,布朗运动反映了液体分子做无规则热运动,布朗运动并
不是液体分子的无规则热运动,A错误;
B.一切物质的分子,包括固体物质的分子都在永不停息地做无规则的热运动,B错误;
C.根据
T=273K+t
可知
即热力学温度升高1K和摄氏温度升高1℃对应的温度变化量相同,C正确;
D.水分子在气态下引力、斥力忽略不计,凝结成液态,分子间距减小,引力和斥力同时增大,D错误。
故选C。
2.(2022·天津市教育招生考试院高三期中)下列说法正确的是( )A.气体温度升高,则每个气体分子的动能都将变大
B.分子间距离增大时,分子间的引力和斥力都减小
C.用油膜法估测分子大小,如果油膜没有充分展开,测出来的分子直径将偏小
D.温度相同,质量相同的理想气体具有相同的内能
【答案】B
【解析】A.气体温度升高,则分子的平均动能变大,并非每个气体分子的动能都将变大,选项A错误;
B.分子间距离增大时,分子间的引力和斥力都减小,选项B正确;
C.用油膜法估测分子大小,如果油膜没有充分展开,则油膜面积偏小,根据
可知 测出来的分子直径将偏大,选项C错误;
D.温度相同,理想气体的分子平均动能相同,由于质量相同的不同理想气体分子数不同,则具有的内能
不相同,选项D错误。
故选B。
3.(2022·江苏省包场高级中学高三阶段练习)已知铜的摩尔质量为 ,铜的密度为 ,
阿伏加德罗常数为 。下列判断正确的是( )
A.1 kg铜所含的原子数为N
A
B. 铜所含的原子数为
C.1个铜原子的体积为 ( )
D.铜原子的直径为 (m)
【答案】C
【解析】A.1 kg铜所含的原子数为
故A错误;B. 铜所含的原子数为
故B错误;
C.1个铜原子的体积为
故C正确;
D.铜原子的体积为
则直径为
故D错误。
故选C。
4.(2022·天津市武清区天和城实验中学高三阶段练习)下列说法正确的是( )
A.扩散现象只能在气体和液体中发生,不能在固体中发生
B.液体温度越高,布朗运动越明显,液体分子热运动的平均动能越大
C.在失重的情况下,密闭容器内的气体对器壁没有压强
D.热量不可能由低温物体传递给高温物体
【答案】B
【解析】A.扩散现象在气体、液体和固体中均能发生,故A错误;
B.温度是平均分子动能的标志,液体温度越高,液体分子热运动的平均动能越大,分子无规则运动越剧
烈,布朗运动越明显,故B正确;
C.气体压强是由气体分子对器壁的碰撞产生的,与重力无关,故C错误;
D.热量不能自发地由低温物体传递给高温物体,但可以通过做功等其它方式实现热量由低温物体传递给
高温物体,例如冰箱、空调,故D错误。
故选B。
5.(2022·江苏南通·高三阶段练习)关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A.气体扩散的快慢与温度无关B.布朗运动是液体分子的无规则运动
C.分子间同时存在着引力和斥力
D.物体温度升高,其所有分子的运动都会变得剧烈
【答案】C
【解析】A.扩散的快慢与温度有关,温度越高,扩散越快,故A错误;
B.布朗运动为悬浮在液体中固体小颗粒的运动,不是液体分子的热运动,固体小颗粒运动的无规则性,
是液体分子运动的无规则性的间接反映,故B错误;
C.分子间斥力与引力是同时存在,而分子力是斥力与引力的合力,分子间的引力和斥力都是随分子间距
增大而减小;当分子间距小于平衡位置时,表现为斥力,即引力小于斥力,而分子间距大于平衡位置时,
分子表现为引力,即斥力小于引力,但总是同时存在的,故C正确;
D.物体温度升高,分子的平均速度变大,但不是所有分子的速率都变大,即不是所有分子的运动都会变
得剧烈,故D错误。
故选C。
6.(2022·陕西师大附中高二期中)关于布朗运动,下列说法中正确的是( )
A.悬浮在液体中的微粒越大,布朗运动越明显
B.阳光下飞舞的灰尘是布朗运动
C.布朗运动就是液体分子或气体分子的无规则运动
D.液体分子的无规则运动是产生布朗运动的原因
【答案】D
【解析】A.悬浮在液体中的微粒越小,液体分子撞击微粒的不平衡性就越明显,布朗运动越明显,选项
A错误;
B.阳光下飞舞的灰尘的运动是受到重力以及气流的影响产生的无规则运动,不是布朗运动,选项B错误;
C.布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体颗粒的无规则运动,是液体分子或气体分子的无规则运动的具
体表现,选项C错误;
D.液体分子的无规则运动是产生布朗运动的原因,选项D正确。
故选D。
7.(2022·海南昌茂花园学校高二期中)如图所示,甲分子固定于坐标原点O,乙分子位于 轴上,甲、
乙两分子间的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示, 为斥力, 为引力。a、b、c、d为
轴上四个特定的位置,现将乙分子从a点静止释放移动到d的过程中,下列说法正确的是( )A.从a到c过程中,分子力表现为引力
B.在c点处,乙分子的速度最大
C.在c点处,乙分子的加速度最大
D.从b到c过程中两分子间的分子力逐渐增大
【答案】AB
【解析】A.由图像可知,从a到c过程中, ,分子力表现为引力,A正确;
B.从a到c过程中,分子力表现为引力,分子力对乙分子做正功,乙分子的动能增加;从c到d过程,分
子力表现为斥力,分子力对乙分子做负功,乙分子的动能减少;故在c点处,乙分子的动能最大,速度最
大,B正确;
C.由图像可知,在c点处,乙分子受到的分子力为零,乙分子的加速度为零,C错误;
D.由图像可知,从b到c过程中两分子间的分子力逐渐减小,D错误。
故选AB。
8.(202·河北·石家庄二中高二阶段练习)关于分子动理论的规律,下列说法正确的是( )
A.分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后增大
B.显微镜下观察到的墨水中的小炭粒所做的不停地无规则运动,就是小炭粒分子的布朗运动
C.两个分子距离减小时,分子间引力和斥力都在增大
D.如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡,那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡,用来表征
它们所具有的“共同热学性质”的物理量是内能
【答案】AC
【解析】A.当分子间的距离 时,随着分子间距离的增大,分子势能先减小,后增大,故A正确;
B.显微镜下观察到的墨水中的小炭粒所做的不停地无规则运动是布朗运动,布朗运动不是分子的运动,
故B错误;
C.两个分子距离减小时,分子间引力和斥力都在增大,故C正确;
D.如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡,那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡,用来表征
它们所具有的“共同热学性质”的物理量是温度,故D错误。
故选AC。
9.(2022·上海市延安中学高三阶段练习)当分子力表现为斥力时,分子力总是随着分子间距离的减小而___________;当分子力表现为引力时,分子势能总是随分子间距离的增大而__________。
【答案】 增大 增大
【解析】[1]当r小于r 时,分子力表现为斥力,且斥力的大小随分子间距离的减小而增大;
0
[2]当r大于r 时,分子力表现为引力,若分子间距离增大,引力做负功,分子势能增大。
0
10.(2022·江苏·阜宁实验高中高三阶段练习)一定质量的非理想气体(分子间的作用力不可忽略),从
外界吸收了4.2×105 J的热量,同时气体对外做了6×105 J的功,则:
(1)气体的内能______(选填“增加”或“减少”),其变化量的大小为______ J。
(2)气体的分子势能______(选填“增加”或“减少”)。
【答案】 减少 1.8×105 增加
【解析】(1)[1][2]根据热力学第一定律有
ΔU=W+Q
由于气体从外界吸收热量,同时气体对外做功,则
ΔU=-6×105 J+4.2×105 J=-1.8×105J
所以气体内能减少了1.8×105 J。
(2)[3]因为气体对外做功,体积膨胀,分子间距离增大,分子力做负功,气体的分子势能增加。
一、单选题
1.(2021·重庆·高考真题)图1和图2中曲线 分别描述了某物理量随分之间的距离变化的规律,
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 对应的物理量分别是( )
A.①③② B.②④③ C.④①③ D.①④③
【答案】D
【解析】根据分子处于平衡位置(即分子之间距离为 )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 )时分子力为零,可知曲线Ⅱ为分子力随分子之间距离r变
化的图像;
根据分子之间斥力随分子之间距离的增大而减小,可知曲线Ⅲ为分子斥力随分子之间距离r变化的图像。
D正确,故选D。
2.(2021·北京·高考真题)比较45C的热水和100C的水蒸气,下列说法正确的是( )
A.热水分子的平均动能比水蒸气的大 B.热水的内能比相同质量的水蒸气的小
C.热水分子的速率都比水蒸气的小 D.热水分子的热运动比水蒸气的剧烈
【答案】B
【解析】A.温度是分子平均动能的标志,温度升高,分子的平均动能增大,故热水分子的平均动能比水
蒸气的小,故A错误;
B.内能与物质的量、温度、体积有关,相同质量的热水和水蒸气,热水变成水蒸气,温度升高,体积增
大,吸收热量,故热水的内能比相同质量的水蒸气的小,故B正确;
C.温度越高,分子热运动的平均速率越大,45C的热水中的分子平均速率比100C的水蒸气中的分子平
均速率小,由于分子运动是无规则的,并不是每个分子的速率都小,故C错误;
D.温度越高,分子热运动越剧烈,故D错误。
故选B。
3.(2020·北京·高考真题)分子力 随分子间距离 的变化如图所示。将两分子从相距 处释放,仅考
虑这两个分子间的作用力,下列说法正确的是( )
A.从 到 分子间引力、斥力都在减小
B.从 到 分子力的大小先减小后增大
C.从 到 分子势能先减小后增大
D.从 到 分子动能先增大后减小
【答案】D【解析】A.从 到 分子间引力、斥力都在增加,但斥力增加得更快,故A错误;
B.由图可知,在 时分子力为零,故从 到 分子力的大小先增大后减小再增大,故B错误;
C.分子势能在 时分子势能最小,故从 到 分子势能一直减小,故C错误;
D.从 到 分子势能先减小后增大,故分子动能先增大后减小,故D正确。
故选D。
4.(2019·北京·高考真题)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
【答案】A
【解析】根据温度是分子平均动能的标志确定气体分子热运动的程度和分子平均动能变化,内能是分子平
均动能和分子势总和,由气体压强宏观表现确定压强
A.温度是分子平均动能的标志,所以温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度,故A正确;
B.内能是物体中所有分子热运动所具有的动能和分子势能之和,故B错误;
C.由压强公式 可知,气体压强除与分子平均动能(温度)有关,还与体积有关,故C错误;
D.温度是分子平均动能的标志,所以温度降低,分子平均动能一定变小,故D错误.
5.(2011·广东·高考真题)如图所示,两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来,下面的铅柱不脱落,主要
原因是( )
A.铅分子做无规则热运动 B.铅柱受到大气压力作用
C.铅柱间存在万有引力作用 D.铅柱间存在分子引力作用
【答案】D
【解析】试题分析:分子间的距离大于平衡距离时,引力和斥力都随着距离的增大而减小,但是斥力减小的更快,因而分子间的作用表现为引力,分子间虽然有空隙,大量分子却能聚集在一起形成固体或液体,
说明分子间存在引力,由于分子间的引力,两个接触面的铅分子之间的距离达到分子力的作用距离,两块
铅柱结合在一起,所以D项正确;AB项错误.
考点:本题考查了分子间的相互作用力
6.(2013·北京·高考真题)下列说法正确的是( )
A.液体中悬浮的微粒无规则运动称为布朗运动
B.液体分子的无规则运动称为布朗运动
C.物体从外界吸收热量,其内能一定增加
D.物体对外界做功,其内能一定减少
【答案】A
【解析】AB.布朗运动是悬浮在液体当中的固体颗粒的无规则运动,是液体分子无规则热运动的反映,故
A正确,B错误;
C.由公式
知做功和热传递都能改变物体内能,物体从外界吸收热量若同时对外界做功,则内能不一定增加,故C错
误;
D.由公式
可知,物体对外界做功若同时从外界吸收热量,则内能不一定减小,故D错误。
故选A。
二、多选题
7.(2013·全国·高考真题)两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动,直至不再靠近。在此
过程中,下列说法正确的是( )
A.分子力先增大,后一直减小
B.分子力先做正功,后做负功
C.分子动能先增大,后减小
D.分子势能先增大,后减小
E.分子势能和动能之和不变【答案】BCE
【解析】A.由分子动理论的知识,当两个分子相互靠近,直至不能靠近的过程中,分子力先是引力且先
增大后减小,之后为分子斥力,一直增大,故A错误;
BCD.分子引力先做正功,然后分子斥力做负功,分子势能先减小再增大,分子动能先增大后减小,故
BC正确,D错误;
E.因为只有分子力做功,所以分子势能和分子动能的总和保持不变,故E正确。
故选BCE。
8.(2016·全国·高考真题)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
【答案】CDE
【解析】A.质量和温度都相同的气体,因气体的种类不一定相同,则摩尔数不一定相同,内能不一定相
同,故A错误;
B.气体的内能与机械能无关, 气体温度不变,整体运动速度越大,其内能不变,故B错误;
C.气体被压缩时,若气体对外做功,则气体的内能可能不变,故C正确;
D.一定量的某种理想气体的分子势能可视为零,则内能只与温度有关,故D正确;
E.一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中,温度一定升高,则内能一定增加,故 E正确;
9.(2012·山东·高考真题)以下说法正确的是( )
A.水的饱和汽压随温度的升高而增大
B.扩散现象表明,分子在永不停息地运动
C.当分子间距离增大时,分子间引力增大,分子间斥力减小
D.一定质量的理想气体,在等压膨胀过程中,气体分子的平均动能减小
【答案】AB
【解析】A.饱和汽压与液体种类和温度有关,水的饱和汽压随温度的升高而增大,且增大得越来越快,
故A正确;
B.扩散现象是物质分子永不停息地做无规则运动的证明,故B正确;
C.当分子间距离增大时,分子间引力减小,分子间斥力也减小,故C错误;
D.一定质量的理想气体,在等压膨胀过程中,温度升高,气体分子的平均动能增大,故D错误。故选AB。
三、填空题
10.(2021·广东·高考真题)在高空飞行的客机上某乘客喝完一瓶矿泉水后,把瓶盖拧紧。下飞机后发现
矿泉水瓶变瘪了,机场地面温度与高空客舱内温度相同。由此可判断,高空客舱内的气体压强______(选
填“大于”、“小于”或“等于”)机场地面大气压强:从高空客舱到机场地面,矿泉水瓶内气体的分子
平均动能______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 小于 不变
【解析】[1]机场地面温度与高空客舱温度相同,由题意知瓶内气体体积变小,以瓶内气体为研究对象,根
据理想气体状态方程
故可知高空客舱内的气体压强小于机场地面大气压强;
[2]由于温度是平均动能的标志,气体的平均动能只与温度有关,机场地面温度与高空客舱温度相同,故从
高空客舱到机场地面,瓶内气体的分子平均动能不变。
11.(2020·全国·高考真题)分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示,r= r 时,F=0。分子间势能由
1
r决定,规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零。若一分子固定于原点O,另一分子从距O点很远处
向O点运动,在两分子间距减小到r 的过程中,势能_____(填“减小“不变”或“增大”);在间距由
2
r 减小到r 的过程中,势能_____ (填“减小”“不变”或“增大”);在间距等于r 处,势能_____(填
2 1 1
“大于”“等于”或“小于”)零。
【答案】 减小 减小 小于
【解析】[1]从距 点很远处向 点运动,两分子间距减小到 的过程中,分子间体现引力,引力做正功,
分子势能减小;
[2]在 的过程中,分子间仍然体现引力,引力做正功,分子势能减小;
[3]在间距等于 之前,分子势能一直减小,取无穷远处分子间势能为零,则在 处分子势能小于零。12.(2019·江苏·高考真题)由于水的表面张力,荷叶上的小水滴总是球形的.在小水滴表面层中,水分
子之间的相互作用总体上表现为_____(选填“引力”或“斥力”).分子势能E 和分子间距离r的关系
p
图象如图所示,能总体上反映小水滴表面层中水分子E 的是图中______(选填“A”“B”或“C”)的位置.
p
【答案】 引力 C
【解析】由于在小水滴表面层中,水分子间的距离大于 ,所以水分子之间的相互作用总体上表现为引力,
由于当分子间距离为 时,分子间作用力为0,分子势能最小即图中的B点,由于表面层中分子间距大于
,所以能总体反映小水滴表面层中水分子势能的是C位置.
四、解答题
13.(2011·江苏·高考真题)某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前,查阅数据手册得知:
油酸的摩尔质量 ,密度 。若100滴油酸的体积为1ml,则1滴油酸
所能形成的单分子油膜的面积约是多少?(取N =6.02×1023mol-1.球的体积V与直径D的关系为 ,
A
结果保留一位有效数字)
【答案】1×10m2
【解析】一个油酸分子的体积为
又有
联立方程,解得分子直径为
最大面积为代入数据,解得
S=1×10m2
14.(2010·江苏·高考真题)已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3kg/ 和2.1kg/ ,空气
的摩尔质量为0.029kg/mol,阿伏加德罗常数 。若潜水员呼吸一次吸入2L空气,试估算潜
水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数。(结果保留一位有效数字)
【答案】
【解析】设空气的摩尔质量为M,在海底和岸上的密度分别为 和 。一次吸入空气的体积为 ,则有
代入数据得