高中物理 第八章 分子动理论练习

第八章 分子动理论考点解读知识内容要求说明42、物质是由大量分子组成的，分子的热运动、布朗运动，分子间的相互作用力43、分子热运动的动能。温度是物体分子热运动平均动能的标志，物体分子间的相互作用势能，物体的内能44、做功和热传递是改变物体内能的两种方式，热量，能量守恒定律45、热力学第一定律46、热力学第二定律47、永动机不可能48、绝对零度不可达到49、能原的开发和利用。能源的利用与环境保护50、气体的状态和状态参量。热力学温度51、气体的体积、温度、压强之间的关系52、气体分子运动的特点53、气体压强的微观意义物质是由大量的分子组成的油膜法测分子的直径分子直径数量级1010m，分子质量数量级1026kg阿伏伽德罗常数 NA=6.0210 23mol1。 知识网络分子动理论分子永不停息地做无规则运动，实验基础 扩散现象；布朗运动分子间存在相互作用力分子间引力和斥力同时存在，都随距离增大而减小。r0=1010m； r = r0时，f引=f斥；rr0时，f引f斥；rr0时，f引f斥。分子动理论 热和功分子的动能： 分子由于热运动而具有的能量；由温度T决定物体的内能分子的热能：分子间由相互作用力和相对位置决定的能量：与体积V有关物体的内能：组成物体的所有分子的动能和势能的总和；与T、V有关做功内能和其他形式的能相互转化改变内能的物理过程W+Q=E热传递物体之间(或物体各部分间)内能的转移能量守恒定律本章内容包括两部分，一是微观的分子动理论部分，一是宏观的气体状态变化规律。其中分子动理论部分包括分子动理论的基本观点、分子热运动的动能、分子间相互作用的势能和物体的内能等概念，及分子间相互作用力的变化规律、物体内能变化的规律、能量转化和守恒定律等基本规律；气体状态变化规律中包括热力学温度、理想气体和气体状态参量等有关的概念解题方法指导例题1.下列叙述正确的是（ ）A.若分子间距离r=ro时，两分子间分子力F=0，则当两分子间距离由小于ro逐渐增大到10ro分程中，分子间相互作用的势能先减小后增大B.对一定质量气体加热，其内能一定增加C.物体的温度越高，其分子的平均动能越大D.布朗运动就是液体分子热运动解答：（1）当rr0时，分子势能为负值D两分子间相互作用的引力和斥力总是同时存在的4.用如下哪些组数据，可求出阿伏加德罗常数 （ ）A水的密度和水的摩尔质量B水的摩尔质量、水的密度和水分子的体积C水分子的质量和体积D水的摩尔质量和水分子的质量5.下面的叙述正确的是 （ ）A分子之间既有引力作用，又有斥力作用B当分子之间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小C气体分子平均动能越大，其压强一定越大D温度相同时，分子质量不同的两种气体，其分子平均动能一定相同6.对于一定质量理想气体的内能，下列说法正确的是 （ ）A状态改变时，内能必定改变B只要不对气体做功，内能就不会改变C只要吸收热量，内能必增加D只要温度不变，内能就不变7如图1所示，容器A、B各有一个可自由移动的轻活塞，活塞下面是水，上面是大气，大气压恒定。A、B的底部由带有阀门K的管道相连。整个装置与外界绝热。最初A中水面比B中的高，打开K使A中的水逐渐向B中流，最后达到平衡，在这个过程中 （ ）图1ABKA 大气压力对水做功，水的内能增加B水克服大气压力做功，水的内能减少C大气压对水不做功，水的内能不变D大气压对水不做功，水的内能增加8质量和温度相同的氢气和氧气（均视为理想气体） （ ）A内能一定相同 B分子平均动能一定相同C氢气内能较大 D氧气分子平均速率较大9.关于物体的内能,下列说法中正确的是 （ ）A.物体的内能是指物体内所有分子的动能和势能的总和B.物体不从外界吸收热量,其内能也可能增加C.外界对物体做功,物体的内能一定增加D.物体内能的多少,跟物体的温度和体积都有关系10.关于物体内能的改变,下列说法中正确的是 （ ）A.能够改变物体内能的物理过程有两种:做功和热传递B.物体吸收热量,它的内能一定增加C.物体放出热量,它的内能一定减少D.外界对物体做功,物体的内能不一定增加11.已知铜的密度为8.9103 kg/m3，相对原子质量为64，阿伏加德罗常数为6.01023 mol-1，则每个铜原子的体积为 m3. 12.铜的摩尔质量为63.510 3 kg/mol，密度为8.910 3 kg/m3，阿伏加德罗常数为61023 mol-1若每个铜原子提供一个自由电子，则铜导体中自由电子的密度为 m-3（保留两位有效数字）13如图2所示，食盐（NaCl）是由钠离子和氯离子组成的，这两种离子在空间中三个互相垂直的方向上，等距离地交错排列着。已知食盐的摩尔质量是58.5 gmol-1，食盐的密度是2.2 g/cm3 ,阿伏加德罗常数为6.01023 mol-1,在食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间距离约为 cm(取一位有效数字)14. 将1 cm3的油酸溶于酒精，制成200 cm3的溶液，已知1cm3溶液有50滴将一滴溶液滴在水面上，由于酒精溶于水，而油酸不溶于水油酸在水面上形成一单分子薄层，测得薄层面积为0.2 m2由此可估算出油酸分子的直径为_m 15.如图3是致冷机的工作原理图，试分析每个工作过程中工作物质的内能改变情况和引起改变的物理过程：(1)工作物质的内能_，是_的过程；(2)工作物质的内能_，是_的过程；(3)工作物质的内能_，是_的过程； 图3 本章高考试题集合1.(2001春季)下列说法中正确的是（A）物体的分子热运动动能的总和就是物体的内能（B）对于同一种气体，温度越高，分子平均动能越大（C）要使气体的分子平均动能增大，外界必须向气体传热（D）一定质量的气体，温度升高时，分子间的平均距离一定增大2（2000年全国）对于一定量的理想气体，下列四个论述中正确的是（A）当分子热运动变剧烈时，压强必变大。（B）当分子热运动变剧烈时，压强可以不变。（C）当分子间的平均距离变大时，压强必变小。（D）当分子间的平均距离变大时，压强必变大。3（2000年全国）图中活塞将气缸分成甲、乙两气室，气缸、活塞（连同拉杆）是绝热的，且不漏气，以、分别表示甲、乙两气室中气体的内能，则在将拉杆缓慢向外拉的过程中（A）不变，减小（B）增大，不变（C）增大，减小（D）不变，不变。4.（1999年全国）一定质量的理想气体处于平衡状态I，现设法使其温度降低而压强升高，达到平衡状态II，则A.状态I时气体的密度比状态II时的大B.状态I时分子的平均动能比状态II时的大C.状态I时分子间的平均距离比状态II时的大D.状态I时每个分子的动能都比状态II时的分子平均动能大5、(1998年全国)下列说法正确的是（A）液体中悬浮微粒的布朗运动是作无规则运动的液体分子撞击微粒而引起的（B）物体的温度越高，其分子的平均动能越大（C）物体里所有分子动能的总和叫做物体的内能（D）只有传热才能改变物体的内能6（1997年全国）在下列叙述中，正确的是 （）（A）物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子平均动能越大 （B）布朗运动就是液体分子的热运动 （C）对一定质量的气体加热，其内能一定增加 （D）分子间的距离r存在某一值r0，当rr0时，斥力小于引力 7.（1996年全国）只要知道下列哪一组物理量，就可以估算出气体中分子间的平均距离?( )。（A）阿伏伽德罗常数、该气体的摩尔质量和质量（B）阿伏伽德罗常数、该气体的摩尔质量和密度（C）阿伏伽德罗常数、该气体的质量和体积（D）该气体的密度、体积和摩尔质量8.（1995年全国）已知铜的密度为8.9103千克/米3,原子量为64.通过估算可知铜中每个铜原子所占的体积为()（A）710-6米3;（B）110-29米3;（C）110-26米3;（D）810-24米3;9.（1994年全国）金属制成的气缸中装有柴油与空气的混合物。有可能使气缸中柴油达到燃点的过程是( ).（A）迅速向里推活塞；（B）迅速向外拉活塞；（C）缓慢向里推活塞；（D）缓慢向外拉活塞。10（2001年上海综合）在冬季，剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后，第二天披瓶口的软木塞时觉得很紧，不易拔出来。其中主要原因是 （A） 软木塞受潮膨胀 （B） 瓶口因温度降低而收缩变小（C） 白天气温升高，大气压强变大 （D） 瓶内气体因温度降低而压强减小11（2002广东物理）分子间同时存在吸引力和排斥力，下列说法正确的是（A）固体分子的吸引力总是大于排斥力（B）气体能充满任何容器是因为分子间的排斥力大于吸引力（C）分子间的吸引力和排斥力都随分子间距的增大而减小（D）分子间的吸引力随分子间距离的增大而增大，而排斥力都随分子间距离的增大而减小12.（2002广东物理）现有m=0.90kg的硝酸甘油(C3H5(NO3)3)被密封于体积V0=4.010m3的容器中，在某一时刻被引暴，瞬间发生激烈的化学反应，反应的产物全是氨、氧等气体。假设：反应中每消耗1kg硝酸甘油释放能量U=6.0010J/kg；反应产生的全部混合气体温度升高1K所需能量Q =1.0010J/K；这些混合气体满足理想气体状态方程=C（恒量），其中恒量C=240J/K。已知在反应前硝酸甘油的温度T0=300K。若设想在化学反应发生后容器尚未破裂，且反应释放的能量全部用于升高气体的温度，求器壁所受的压强。13（2002春季上海）右图为充气泵气室的工作原理图。设大气压强为P0，气室中的气体压强为p，气室通过阀门k1、k2与空气导管相连接。以下选项中正确的是 （A） 当橡皮碗被拉伸时，pp0，k1关闭，k2开通（B） 当橡皮碗被拉伸时，pp0，k1关闭，k2开通（C）当橡皮碗被压缩时，pp0，k1关闭，k2开通（D）当橡皮碗被压缩时，pp0，k1关闭，k2开通14（2003江苏）下列涉及分子动理论的表述中，正确的是（A） 物质是由大量分子组成的（B） 物体内分子的无规则运动，在通常条件下也可能停止（C）物体内分子之间的作用力一定表现为引力（D） 物体内分子之间的作用力一定表现为斥力15.（2004全国）若以表示水的摩尔质量，v 表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，为在标准状态下水蒸气的密度，NA 为阿伏加德罗常数，m 、分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式： NA=v/m =/ NA m =/ NA = v/NA其中 （A） 和都是正确的 （B）和都是正确的（C）和 都是正确的 （D）和都是正确的16（2004全国）一定质量的理想气体，从某一状态开始，经过系列变化后又回一开始的状态，用W1表示外界对气体做的功，W2表示气体对外界做的功，Q1表示气体吸收的热量，Q2表示气体放出的热量，则在整个过程中一定有（ ）（A）Q1Q2=W2W1 （B）Q1=Q2（C）W1=W2 （D）Q1Q217（2004新课程）一定量的气体吸收热量，体积膨胀并对外做功，则此过程的末态与初态相比， （A）气体内能一定增加 （B）气体内能一定减小（C）气体内能一定不变 （D）气体内能是增是减不能确定18（2004江苏理综）关于分子的热运动，下列说法中正确的是（ ）（A）当温度升高时，物体内每一个分子热运动的速率一定都增大（B）当温度降低时，物体内每一个分子热运动的速率一定都减小（C）当温度升高时，物体内分子热运动的平均动能必定增大（D）当温度降低时，物体内分子热运动的平均动能也可能增大 19.（2004天津理综）下列说法正确的是（A） 热量不能由低温物体传递到高温物体（B） 外界对物体做功，物体的内能必定增加（C） 第二类永动机不可能制成，是因为违反了能量守恒定律（D） 不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化20.（2004广东物理）下列说法哪些是正确的：（A）水的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现（B）气体总是很容易充满容器，这是分子间存在斥力的宏观表现（C）两个相同的半球壳吻合接触，中间抽成真空（马德堡半球），用力很难拉开，这是分子间存在吸引力的宏观表现（D）用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，这是分子间存在吸引力的宏观表现21.（2004广东物理）下列说法正确的是：（A）机械能全部变成内能是不可能的（B）第二类永动机不可能制造成功的原因是因为能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，（C）只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化成另一种形式。（D）根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体从单一热源吸收的热量全部变成功是可能的理想气体22.（2004广东物理）如图所示,密闭绝热的具有一定质量的活塞,活塞的上部封闭着气体,下部为真空,活塞与器壁的摩擦忽略不计,置于真空中的轻弹簧的一端固定于容器的底部.另一端固定在活塞上,弹簧被压缩后用绳扎紧,此时弹簧的弹性势能为(弹簧处于自然长度时的弹性势能为零),现绳突然断开,弹簧推动活塞向上运动,经过多次往复运动后活塞静止,气体达到平衡态,经过此过程（A）全部转换为气体的内能（B）一部分转换成活塞的重力势能,其余部分仍为弹簧的弹性势能（C）全部转换成活塞的重力势能和气体的内能（D）一部分转换成活塞的重力势能,一部分转换为气体的内能,其余部分仍为弹簧的弹性势能23.（2004广西物理）下列说法哪些是正确的：（A）水的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现（B）气体总是很容易充满容器，这是分子间存在斥力的宏观表现（C）两个相同的半球壳吻合接触，中间抽成真空（马德堡半球），用力很难拉开，这是分子间存在吸引力的宏观表现（D）用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，这是分子间存在吸引力的宏观表现24.（2004广西物理）下列说法正确的是（A）外界对一物体做功，此物体的内能一定增加（B）机械能完全转化成内能是不可能的（C）将热量传给一个物体，此物体的内能一定改变（D）一定量气体对外做功，此物体的内能不一定减少25（2004江苏物理）下列说法正确的是（ ）（A） 物体放出热量，温度一定降低 （B） 物体内能增加，温度一定升高（B） 热量能自发地从低温物体传给高温物体 （C） 热量能自发地从高温物体传给低温物体26（2004江苏物理）甲、乙两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种气体，已知甲、乙容器中气体的压强分别为p甲、p乙，且p甲p乙，则（ ）（A）甲容器中气体的温度高于乙容器中气体的温度（B）甲容器中气体的温度低于乙容器中气体的温度（C）甲容器中气体分子的平均动能小于乙容器中气体分子的平均动能（D）甲容器中气体分子的平均动能大于乙容器中气体分子的平均动能27（2004全国春）一定质量的理想气体处于某一平衡状态，此时其压强为P0，有人设计了四种途径，使气体经过每种途经后压强仍为P0。这四种途径是先保持体积不变，降低压强，再保持温度不变，压缩体积先保持体积不变，使气体升温，再保持温度不变，让体积膨胀先保持温度不变，使体积膨胀，再保持体积不变，使气体升温先保持温度不变，压缩气体，再保持体积不变，使气体降温可以断定（A）、不可能 （B）、不可能（C）、不可能 （D）、都可能