2022年高考物理一轮考点跟踪练习44《分子动理论 内能》（含详解）

2022年高考物理一轮考点跟踪练习44

《分子动理论 内能》

一         、单选题

1.如图所示，用细线将一块玻璃板水平地悬挂在弹簧测力计下端，并使玻璃板贴在水面上，然后缓慢提起弹簧测力计，在玻璃板脱离水面的一瞬间，弹簧测力计读数会突然增大，主要原因是(　　)

A.水分子做无规则热运动

B.玻璃板受到大气压力作用

C.水与玻璃间存在万有引力作用

D.水与玻璃间存在分子引力作用

2.下列关于温度及内能的说法中正确的是(　　)

A．温度是分子平均动能的标志，所以两个动能不同的分子相比，动能大的温度高

B．两个不同的物体，只要温度和体积相同，内能就相同

C．质量和温度相同的冰和水，内能是相同的

D．一定质量的某种物质，即使温度不变，内能也可能发生变化

3.下列关于布朗运动的说法，正确的是(　　)

A．布朗运动是指在显微镜中看到的液体分子的无规则运动

B．布朗运动反映了分子在永不停息地做无规则运动

C．悬浮颗粒越大，同一时刻与它碰撞的液体分子越多，布朗运动越显著

D．当物体温度达到0 ℃时，物体分子的热运动就会停止

4.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

5.雾霾天气是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。雾霾中，各种悬浮颗粒物形状不规则，但可视为密度相同、直径不同的球体，并且PM10、PM2.5分别表示球体直径小于或等于10 μm、2.5 μm的颗粒物(PM是颗粒物的英文缩写)。某科研机构对北京地区的检测结果表明，在静稳的雾霾天气中，近地面高度百米的范围内，PM10的浓度随高度的增加略有减小，大于PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小，且两种浓度分布基本不随时间变化。

据此材料，以下叙述正确的是(　　)

A.PM10表示直径小于或等于1.0×10－6 m的悬浮颗粒物

B.PM10受到的空气分子作用力的合力始终大于其受到的重力

C.PM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动

D.PM2.5的浓度随高度的增加逐渐增大

6.如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x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．F>0为斥力，F<0为引力．A、B、C、D为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从A处由静止释放，选项中四幅图分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的关系，其中大致正确的是(　　)

7.由于分子间存在着分子力，而分子力做功与路径无关，因此分子间存在与其相对距离有关的分子势能．如图所示为分子势能Ep随分子间距离r变化的图象，取r趋近于无穷大时Ep为零，通过功能关系可以从分子势能的图象中得到有关分子力的信息，则下列说法正确的是(　　)

A．假设将两个分子从r=r2处释放，它们将相互远离

B．假设将两个分子从r=r2处释放，它们将相互靠近

C．假设将两个分子从r=r1处释放，它们的加速度先增大后减小

D．假设将两个分子从r=r1处释放，当r=r2时它们的速度最大

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r2时，分子间的作用力为零

D．在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功

E．在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做正功

二         、多选题

9. (多选)PM2.5是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面．下列说法中正确的是(　　)

A．气温越高，PM2.5运动越剧烈

B．PM2.5在空气中的运动属于布朗运动

C．PM2.5在空气中的运动就是分子的热运动

D．倡导低碳生活有利于减小PM2.5在空气中的浓度

A．水龙头中滴下的水滴在空中呈球状是由表面张力引起的

B．温度总是从分子平均动能大的物体向分子平均动能小的物体转移

C．液晶显示器利用了液晶对光具有各向异性的特点

D．当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时，分子间的距离越大，分子势能越小

E．一定温度下，水的饱和汽的压强是一定的

11. (多选)下列说法正确的是(　　)

A．布朗运动就是液体分子的无规则运动

B．当两分子间距离增大时，分子力一定减小而分子势能一定增加

C．一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，其分子之间的势能增加

D．温度降低，物体内所有分子运动的速度不一定都变小

12. (多选)1 g 100 ℃的水和1 g 100 ℃的水蒸气相比较，下列说法正确的是(　　)

A.分子的平均动能和分子的总动能都相同

B.分子的平均动能相同，分子的总动能不同

C.内能相同

D.1 g 100 ℃的水的内能小于1 g 100 ℃的水蒸气的内能

三         、计算题

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V=1.6 L，氙气密度ρ=6.0 kg/m3。已知氙气摩尔质量M=0.131 kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6×1023 mol－1。试估算：(结果保留一位有效数字)

(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。

0.2022年高考物理一轮考点跟踪练习44《分子动理论 内能》（含详解）答案解析

一         、单选题

1.答案为：D；

解析：弹簧测力计读数会突然增大的主要原因是：水与玻璃间存在分子引力作用，选项D正确。

2.答案为：D；

解析：

温度是分子平均动能的标志，对个别分子没有意义，选项A错误；物体的内能与质量、温度、体积等有关，所以选项B错误；质量和温度相同的冰和水，分子平均动能相同，但是分子势能不同，冰融化为水要吸收热量，所以水的内能大，选项C错误；一定质量的某种物质，即使温度不变，体积变化也会引起内能的变化，选项D正确．

3.答案为：B；

解析：

布朗运动是指在显微镜中看到的悬浮小颗粒的无规则运动，A错误；布朗运动间接反映了液体分子运动的无规则性，B正确；悬浮颗粒越大，液体分子对它的撞击作用越趋近于平衡，布朗运动越不明显，C错误；热运动在0 ℃时不会停止，D错误．

4.答案为：D；

解析：

当两个接触面平滑的铅柱压紧时，接触面上的分子与分子间的距离非常小，分子之间的作用力表现为引力，使铅柱不脱落．

5.答案为：C；

解析：PM10直径小于或等于10 μm，即1.0×10－5 m，选项A错误；PM10悬浮在空中，表明空气分子作用力的合力与其重力平衡，选项B错误；PM10和大悬浮颗粒物的大小符合做布朗运动的条件，选项C正确；据题中材料不能判断PM2.5浓度随高度的增加而增大，选项D错误。

6.答案为：B；

解析：

把乙分子从A处由静止释放，其速度从零开始逐渐增大，到达C点时速度达到最大值，故选项A错误；分子的动能不可能小于零，故选项D错误；根据牛顿第二定律，加速度与合外力成正比，方向与力的方向相同，选项B正确；分子势能在C点应该是最低点，而图中最低点在C点的右边，故选项C错误．

7.答案为：D；

解析：

当分子间距离等于平衡距离时，分子力为零，分子势能最小；当分子间距离小于平衡距离时，

分子力表现为斥力，故r2处，分子间的作用力为零，所以r=r2处释放的两个分子，

它们之间没有相互作用力，故处于静止，不会远离也不会靠近，A、B错误；

假设将两个分子从r=r1处释放，则r1<r2，分子力表现为斥力，随着距离的增大，斥力在减小，

所以加速度在减小，当到r=r2处作用力为零，加速度为零，速度最大，之后分子力表现为引力，

距离增大，引力增大，加速度增大，故加速度先减小后增大，C错误，D正确．

解析：由图象可知：分子间距离为r2时分子势能最小，此时分子间的距离为平衡距离，r2是分子间的平衡距离，当0<r<r2时，分子力表现为斥力，当r>r2时分子力表现为引力，A错误；当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力，B正确；当r等于r2时，分子间的作用力为零，C正确；在r由r1变到r2的过程中，分子力表现为斥力，分子间距离增大，分子间的作用力做正功，D错误，E正确．

二         、多选题

9.答案为：ABD；

解析：

由于PM2.5颗粒很小，PM2.5在空气中的运动是由于周围大量分子对PM2.5碰撞的不平衡使其在空中做无规则运动，是布朗运动，只是空气分子热运动的反映，B正确，C错误；温度越高，分子运动越剧烈，PM2.5运动也越剧烈，A正确；因为矿物燃料燃烧的废气排放是形成PM2.5的主要原因，所以倡导低碳生活、减少化石燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度，D正确．

解析：水龙头中滴下的水滴在空中呈球状是由表面张力引起的，A正确；热量总是从分子平均动能大的物体向分子平均动能小的物体转移，B错误；液晶显示器利用了液晶对光具有各向异性的特点，C正确；当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时，分子之间的作用力表现为引力，分子间的距离越大，需要克服分子引力做的功越多，分子势能越大，D错误；对于同一种液体，饱和汽压仅仅与温度有关，一定温度下，水的饱和汽的压强是一定的，E正确．

11.答案为：CD；

解析：

布朗运动间接反映了液体分子间的无规则运动，A错误；当两分子间距小于平衡距离时，随着距离增大，表现为斥力的分子力减小，分子势能减小，B错误；一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，需要克服分子间的引力，故分子势能增加，C正确；温度降低，分子平均动能减小，但并不是每一个分子的速度都减小，D正确

12.答案为：AD；

解析：温度相同，则它们的分子平均动能相同；又因为1 g水和1 g 水蒸气的分子数相同，因而它们的分子总动能相同，A正确，B错误；当100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气时，分子间距离变大，分子力做负功，分子势能增加，该过程吸收热量，所以1 g 100 ℃的水的内能小于1 g 100 ℃的水蒸气的内能，C错误，D正确。

三         、计算题

13.解：(1)设氙气的物质的量为n，则n=，

氙气分子的总数N=NA≈4×1022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V0=a3，

即a= ≈3×10－9 m。