专题70 分子动理论 内能 固体和液体——2023年高考物理一轮复习小题多维练（广东专用）

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2023年高考物理一轮复习小题多维练（广东专用）专题70  分子动理论 内能 固体和液体（时间：30分钟）1．两分子间分子力与分子间距离的关系如图所示，曲线与轴交点的横坐标为，假设两分子在分子力作用下从相距无穷远由静止开始相互接近至，则分子间作用力______（选填“变大”“变小”“先变大后变小”或“先变小后变大”），取两分子相距无穷远时分子势能为零，分子势能______（选填“变大”“变小”“先变大后变小”或“先变小后变大”）。【答案】  先变大后变小    变小【解析】由题图可知，两分子在分子力作用下从相距无穷远由静止开始相互接近至的过程中分子间作用力先变大后变小。若取两分子相距无穷远时分子势能为零，则两分子在分子力作用下从相距无穷远由静止开始相互接近至的过程中，分子力做正功，分子势能变小。2．如图所示，水黾是春夏季常见的小昆虫，它们可以停留在水面上，甚至在水面上蹦跳追逐也不会沉入水中，这主要是由于水面存在___________（选填“浮力”或“表面张力”）的缘故，这种力的形成是因为水的表面层里，分子比较稀疏，分子间的距离大于水内部的分子距离，分子间的作用表现为相互___________（选填“吸引”或“排斥”）。【答案】  表面张力    吸引【解析】这里表面张力远大于浮力，故主要受到表面张力的作用；表面层内分子距离大于r0，分子之间相互吸引。3．布朗运动_______（选填“是”或“不是”）分子的运动；液体的温度_______（选填“越高”或“越低”）、悬浮在液体中的颗粒___________（选填“越大”或“越小”），布朗运动越显著。【答案】  不是    越高    越小【解析】布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动，不是分子的运动；液体的温度越高、悬浮在液体中的颗粒越小，布朗运动越显著。4．严寒的冬天，“泼水成冰”。洒向空中的热水迅速降温并结冰。热水在降温过程中，水分子热运动的平均动能________；一定质量的0℃水变成0℃冰的过程中，内能_________，分子平均间距_________。（均选填“增大”、“减小”或“不变”）【答案】  减小    减小    增大【解析】温度是分子平均动能的标志，热水在降温过程中，水分子热运动的平均动能减小；0℃水变成0℃冰的过程是凝固过程，凝固放热，所以水放出热量，温度不变，内能减小；0℃水变成0℃冰的过程中，体积要变大，则分子平均间距增大。5．“红蓼花香夹岸稠，绿波春水向东流。”这是北宋词人晏殊的两句诗，描写春暖花开的江边美景。对于前一句，从物理学的角度可以理解为花朵分泌出的芳香分子运动速度加快，说明当时周边的气温______，属于______现象。【答案】  升高    扩散【解析】诗句中“红蓼花香夹岸稠”说明发生了扩散现象，而造成扩散加快的直接原因是春暖花开，即气温突然升高造成的。从物理学的角度看就是当周围温升高时，花香扩散加剧，属于扩散现象。6．如图是学校体育馆建筑工地的扬尘噪声监测显示牌，即时显示工地周围空气的温度、湿度、悬浮物微粒（PM2.5、PM10）浓度等信息。若某天早晨牌上显示的温度、湿度分别为28.9℃、61.7%，傍晚时分别显示为34.5℃、51.7%，仅由这四个数据，能比较出__________（填“早晨”或“傍晚”）时空气分子无规则运动更剧烈些，PM10在__________（填“早晨”或“傍晚”）时无规则运动更剧烈些，早晨时__________（填“PM2.5”、“PM10”）微粒的无规则运动更剧烈些，__________（填“能”或“不能”）比较出早晨时空气的绝对湿度跟傍晚是否相同。【答案】  傍晚    傍晚    PM2.5    不能【解析】温度越高，分子无规则运动越剧烈。傍晚的温度高，傍晚时空气分子无规则运动更剧烈些；温度相同时，分子的平均动能相同，分子质量小的分子的无规则运动更剧烈。所以PM2.5微粒的无规则运动更剧烈些；饱和汽压强未知，所以不能比较出早晨时空气的绝对湿度跟傍晚是否相同。7．由于温室气体排放日益增多，温室效应增强，中国近海区域海水表面平均温度相对于1958年上升了约1摄氏度，温度更高的海水，分子的平均动能______填更大、更小、不变；更高的温度也使得冰川消退、冰盖解体从而使海平面相对于上世纪末上升近10厘米之多。冰熔化过程中，内能______填升高、降低、不变。【答案】  更大    升高【解析】分子的平均动能只和温度有关，温度更高的海水，分子的平均动能更大；冰熔化过程中，需要吸热，温度不变，吸收的热量转化为分子的势能，内能升高。8．一定质量的理想气体发生绝热压缩，气体的分子平均动能______（填“增大”、“减小”或“不变”），气体分子对容器壁单位面积的撞击的作用力______（填填“增大”、“减小”或“不变”）。在某温度时，水蒸气的绝对气压为P=200mmHg，此时的相对湿度为50%，饱和汽压为________。【答案】  增大    增大    400mmHg【解析】温度是分子平均动能的标志。一定质量的理想气体的内能，只跟温度有关。温度改变时，其内能一定改变。绝热压缩一定质量的理想气体时，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，内能增加，则气体的温度升高，气体的分子平均动能增大；根据理想气体状态方程依题意可知，V减小，T增大，所以压强p一定增大，则气体分子对容器壁单位面积的撞击的作用力增大；相对湿度是指空气中水蒸气压与饱和水汽压的百分比，表达式为也等于空气的绝对湿度与相同温度下可能达到的最大绝对湿度之比，故饱和汽压为9．肺活量是在标准大气压下人一次尽力呼出空气的体积。（ⅰ）某实验小组在学习气体实验定律后，设计了“吹气球法”的小实验来粗测肺活量，如图。甲同学通过气球口用力一口气向气球内吹气（吹气前气球内部的空气可忽略不计）。气球没有被吹爆，此时气球可近似看成球形，半径为r，球内空气的压强为，空气可看作理想气体，设整个过程温度保持不变，球体体积计算公式为。求甲同学的肺活量是多少？（ⅱ）某游泳运动员的肺活量为。在标准谁状态下。空气的摩尔体积为，阿伏加德罗常数，则该运动员一次能呼出的空气分子数为多少？（计算结果保留两位有效数字）【答案】  （ⅰ）；（ⅱ）（个）【解析】（ⅰ）甲同学呼出气体作等温变化，设肺活量为，有将代入可得（ⅱ）空气的摩尔数含有的分子数解得（个）10．如图所示，内壁光滑的导热汽缸竖面放置在水平桌面上，汽缸内封闭一定质量的气体，现在气体缓慢吸收热量280J使活塞从A运动到B的过程中，气体对外做功120J.（1）求气体的内能的改变量；（2）若气体的摩尔质量为M，用表示阿伏加德罗常数，活塞在B处时气体的密度为ρ，求此时气体分子间的平均距离．【答案】  （1）气体内能增加160J（2）【解析】（1）由题意可知：W=-120J，Q=280J，由∆E=W+Q，则∆E=280J-120J=160J，即气体内能增加160J；（2）气体的摩尔体积为；一个气体分子占据的空间的体积：；将一个气体分子占据的体积看做正方体，可得分子间的平均距离：11．雨后，湖中荷叶上有1滴体积约为0.1cm3的水珠，已知水的密度，水的摩尔质量，试估算：（结果保留两位有效数字）（1）该滴水珠含有的水分子数；（2）一个水分子的直径大小。【答案】  （1）个；（2）【解析】（1）分子数为个（2）分子体积为球体积公式，故分子直径为12．环境与人类健康问题越来越受到重视，公共场所都贴有禁止吸烟的标志。在一个面积约的办公室内，如果因一人吸烟使得办公室内空气中有害气体的分子数占分子总数的万分之五，假设有害气体在室内空气中均匀分布，已知此时室内空气摩尔体积为22.4L/mol，试估算：（1）该办公室内的人每呼吸一次，吸入的有害气体的分子数；（按人正常呼吸一次吸入的气体约为500mL计算）（2）室内空气中每两个有害气体分子的间距。【答案】  （1）；（2）【解析】（1）吸入的有害气体的分子数为（2）室内空气中含有害气体的分子数为把有害气体分子看成正方体，则每个分子平均体积为每两个有害气体分子的间距为