[課下鞏固精練卷(三十七)]分子動(dòng)理論內(nèi)能

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(每題5分，建議用時(shí)：50分鐘)

考點(diǎn)基礎(chǔ)題綜合題

微觀量的估算—8，9，14

布朗運(yùn)動(dòng)分子熱運(yùn)動(dòng)速率分布1，2，4，710

分子力分子勢(shì)能3，5，611，12，13，15

【基礎(chǔ)落實(shí)練】

1．如圖為懸浮在厚度不計(jì)的液體中的3顆小炭粒每隔5s在坐標(biāo)紙上標(biāo)記位置的連線。

下列說法正確的是()

A．這些折線表示的是小炭粒的運(yùn)動(dòng)軌跡

B．小炭粒沿折線上相鄰標(biāo)記位置的連線做勻速直線運(yùn)動(dòng)

C．可以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)再下一個(gè)5s后這3顆小炭粒的位置

D．小炭粒的運(yùn)動(dòng)反映了液體分子的運(yùn)動(dòng)情況

解析：選D。這些折線表示的是小炭粒每隔5s在坐標(biāo)紙上標(biāo)記位置的連線，不是運(yùn)

動(dòng)的軌跡，故A錯(cuò)誤；小炭粒在做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，所以沿折線上相鄰標(biāo)記位置的連線不是

勻速直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；只按時(shí)間間隔依次記錄位置的連線，再下一個(gè)5s后這3顆小炭

粒的位置可能在任一點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；小炭粒在做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)是液體分子撞擊不平衡引起

的，所以小炭粒的運(yùn)動(dòng)間接地反映了液體分子的運(yùn)動(dòng)情況，故D正確。

2.“自熱米飯”加熱時(shí)既不用火也不插電，利用加熱層中的發(fā)熱包遇水反應(yīng)釋放熱量為

米飯加熱，其結(jié)構(gòu)如圖所示。加熱過程中()

A．食材層內(nèi)氣體分子的速率均增大

B．食材層內(nèi)氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能保持不變

C．若不慎堵住透氣孔，則食材層內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大

D．在遠(yuǎn)處能聞到米飯的香味是因?yàn)闅怏w分子的布朗運(yùn)動(dòng)

解析：選C。加熱過程，溫度升高，食材層內(nèi)氣體分子的平均速率增大，平均動(dòng)能也增

大，但不是所有分子速率均增大，故A、B錯(cuò)誤；若不慎堵住透氣孔，體積不變，根據(jù)查理

p

定律＝C可知溫度升高，氣體壓強(qiáng)增大，故C正確；能聞到米飯的香味是因?yàn)闅怏w分子

T

的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。

3．關(guān)于分子動(dòng)理論及分子間的相互作用，下列敘述錯(cuò)誤的是()

A．圖1中曲線b是分子力隨分子間距離變化的關(guān)系圖，當(dāng)r＝r0時(shí)分子力為0

B．圖2中當(dāng)r等于r2時(shí)，分子勢(shì)能最小

C．?dāng)U散現(xiàn)象說明分子間存在空隙

D．當(dāng)陽光射入較暗的房間內(nèi)，可以看到光束中有大量微粒在做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，此現(xiàn)象屬

于布朗運(yùn)動(dòng)

解析：選D。圖1中曲線b是分子力隨分子間距離變化的關(guān)系圖，當(dāng)r＝r0時(shí)分子力為

0，故A正確；圖2中當(dāng)r等于r2時(shí)，分子勢(shì)能最小，故B正確；擴(kuò)散現(xiàn)象說明物質(zhì)分子永

不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，且分子間存在空隙，故C正確；當(dāng)陽光射入較暗的房間內(nèi)，可以

看到光束中有大量微粒在做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，這是塵埃顆粒在氣流作用下的一般無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，布

朗運(yùn)動(dòng)需用顯微鏡觀察，肉眼無法直接觀察，故D錯(cuò)誤。

4．某種流感病毒可通過氣溶膠的形式傳播，現(xiàn)測(cè)得氣溶膠的大小在10－7～10－5m之間，

流感病毒的大小在60～140nm，可以做布朗運(yùn)動(dòng)的粒子尺寸大約在10－5～10－3cm之間，關(guān)

于病毒傳播，下列說法中正確的是()

A．流感病毒是由多個(gè)蛋白質(zhì)分子構(gòu)成，在空氣中可做布朗運(yùn)動(dòng)

B．流感病毒通過氣溶膠傳播，溫度越高，傳播越慢

C．相對(duì)流感病毒而言，氣溶膠更容易透過口罩傳播

D．?dāng)U散是流感病毒在空氣中傳播的主要方式之一

解析：選A。由題知，氣溶膠的大小在10－7～10－5m之間，而做布朗的粒子的尺寸大

約在10－5～10－3cm之間，則氣溶膠的尺寸大小符合布朗運(yùn)動(dòng)的尺寸，所以氣溶膠懸浮在

密閉空間空氣中的運(yùn)動(dòng)屬于布朗運(yùn)動(dòng)，故A正確；流感病毒通過氣溶膠傳播，做布朗運(yùn)動(dòng)，

溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯，則傳播越快，故B錯(cuò)誤；由題知，流感病毒小于氣溶膠，則

流感病毒更容易透過口罩傳播，故C錯(cuò)誤；擴(kuò)散是分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，不是流感病毒在空

氣中傳播的主要方式之一，故D錯(cuò)誤。

5．如圖所示是我國(guó)科學(xué)家用能放大幾億倍的掃描隧道顯微鏡拍攝的石墨表面的原子圖

片，圖中每個(gè)亮斑都是一個(gè)碳原子，下列說法正確的是()

A．碳原子排列緊密，分子間沒有空隙

B．碳原子規(guī)則排列，不能做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)

C．用力壓縮石墨時(shí)，碳原子間的作用力表現(xiàn)為斥力

D．石墨中碳原子體積的數(shù)量級(jí)是10－10m3

解析：選C。碳原子排列緊密，分子間有空隙，碳原子也在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故A、

B錯(cuò)誤；用力壓縮石墨時(shí)，碳原子間的距離減小，作用力表現(xiàn)為斥力，故C正確；石墨中

碳原子直徑的數(shù)量級(jí)為10－10m，則碳原子體積的數(shù)量級(jí)更小，故D錯(cuò)誤。

6．分子間由于相對(duì)作用而具有的能量叫分子勢(shì)能，分子力做功會(huì)改變分子勢(shì)能的大小。

取分子間距為無窮遠(yuǎn)時(shí)的分子勢(shì)能為零，分子勢(shì)能Ep隨著分子間距離r變化的圖像如圖所

示?，F(xiàn)假設(shè)將分子A固定在O點(diǎn)，分子B從某一點(diǎn)靜止釋放且只受到分子A的作用力。以

下判斷正確的是()

A．從r1處釋放的分子B，第一次向右運(yùn)動(dòng)過程中，在r2位置速度達(dá)到最大

B．從r1處釋放的分子B，將在r1和r2右側(cè)某個(gè)位置之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)

C．從r4處釋放的分子B，第一次向左運(yùn)動(dòng)過程中，在r3位置速度達(dá)到最大

D．從r4處釋放的分子B，將在r4和r2左側(cè)某個(gè)位置之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)

解析：選C。由勢(shì)能曲線可知，當(dāng)分子間距離為r3時(shí)受力平衡，所以從r1處釋放的分

子B，先受排斥力加速運(yùn)動(dòng)到r3，速度達(dá)到最大，然后繼續(xù)向右一直減速運(yùn)動(dòng)至無窮遠(yuǎn)處，

故A、B錯(cuò)誤；從r4處釋放的分子B，先受到吸引力加速運(yùn)動(dòng)到r3，速度達(dá)到最大，然后向

左減速運(yùn)動(dòng)至r2和r3之間某處，再向右運(yùn)動(dòng)到r4，以此往復(fù)運(yùn)動(dòng)下去，故C正確，D錯(cuò)誤。

7．(多選)如圖所示為濟(jì)南市某日的天氣預(yù)報(bào)，下列說法正確的是()

A．當(dāng)空氣質(zhì)量顯示為霾時(shí)，空氣中細(xì)顆粒物(如PM2.5)的分子在空氣中做無規(guī)則的布

朗運(yùn)動(dòng)

B．從上午7點(diǎn)到下午1點(diǎn)，空氣分子中速率較大的分子所占總分子比例逐漸變大

C．若溫度降為8℃，水蒸氣液化為露珠的過程中分子間引力減小，斥力增大

D．若溫度降為8℃，水蒸氣液化為露珠的過程中分子勢(shì)能一直增大

解析：選AB。當(dāng)空氣質(zhì)量顯示為霾時(shí)，空氣中細(xì)顆粒物(如PM2.5)即固體小顆粒在空

氣中做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)屬于布朗運(yùn)動(dòng)，故A正確；溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志，從上午7

點(diǎn)到下午1點(diǎn)，溫度逐漸升高，空氣分子中速率較大的分子所占總分子比例逐漸變大，故B

正確；若溫度降為8℃，水蒸氣液化為露珠的過程中分子間的距離逐漸變小，引力和斥力均

增大，故C錯(cuò)誤；若溫度降為8℃，水蒸氣液化為露珠的過程中分子力表現(xiàn)為引力，且做

正功，所以勢(shì)能一直減小，故D錯(cuò)誤。

【綜合提升練】

8．下列說法正確的是()

A．分別撒一點(diǎn)胡椒粉在冷水和一直沸騰的開水里，發(fā)現(xiàn)沸水中的胡椒粉很快地翻滾散

開，這說明溫度越高布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈

B．為了提高鋼材的硬度，可采用滲碳法在鋼材的表面形成一定厚度的滲碳層，其原理

是利用了擴(kuò)散現(xiàn)象

C．水的流速越快，水分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈

D．某種物質(zhì)密度為ρ，每個(gè)分子的體積為V0，則單位質(zhì)量的這種物質(zhì)具有的分子數(shù)為

1

ρV0

解析：選B。在加熱時(shí)，水中的胡椒粉在翻滾，這是由水的對(duì)流引起的，不是布朗運(yùn)動(dòng)，

另外布朗運(yùn)動(dòng)的固體顆粒必須足夠小，只有在顯微鏡下才能看見，A錯(cuò)誤；為了提高鋼材的

硬度，可采用滲碳法在鋼材的表面形成一定厚度的滲碳層，其原理是利用了擴(kuò)散現(xiàn)象，B正

確；水的溫度越高，水分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度和水的流速無關(guān)，C錯(cuò)誤；

某種物質(zhì)密度為ρ，每個(gè)分子的體積為V0，對(duì)于固體和液體，單位質(zhì)量的這種物質(zhì)具有的

V1

分子數(shù)為N＝＝，對(duì)于氣體，氣體分子間距離較大，上式不適用，D錯(cuò)誤。

V0ρV0

9．下列各個(gè)選項(xiàng)中的數(shù)值大小，能表示阿伏加德羅常數(shù)的是()

A．0.012kg的12C所含的原子數(shù)

B．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L苯所含的分子數(shù)

C．1mol金屬鈉含有的電子數(shù)

D．1L1mol·L－1硫酸溶液所含的H＋數(shù)

12g

解析：選A。0.012kg的12C物質(zhì)的量為＝1mol，能表示阿伏加德羅常數(shù)，故

12g/mol

A正確；標(biāo)準(zhǔn)狀況下，苯不是氣體，22.4L苯的物質(zhì)的量不是1mol，不能表示阿伏加德羅

常數(shù)，故B錯(cuò)誤；1mol金屬鈉含有11mol電子，不能表示阿伏加德羅常數(shù)，故C錯(cuò)誤；1

L1mol·L－1硫酸溶液中含有2molH＋數(shù)，不能表示阿伏加德羅常數(shù)，故D錯(cuò)誤。

10．真空絕熱容器中，大鐵塊溫度為40℃，小鐵塊溫度為80℃?，F(xiàn)將兩個(gè)鐵塊接觸，

過一段時(shí)間，兩個(gè)鐵塊溫度相同。下列說法正確的是()

A．兩個(gè)鐵塊的分子熱運(yùn)動(dòng)都越來越劇烈

B．兩個(gè)鐵塊接觸前，它們的內(nèi)能可能相同

C．當(dāng)溫度相同時(shí)，兩個(gè)鐵塊的內(nèi)能可能相同

D．熱量不能從低溫物體傳到高溫物體

解析：選B。溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，小鐵塊溫度降低，大鐵塊溫度升高，故大

鐵塊的分子熱運(yùn)動(dòng)越來越劇烈，A錯(cuò)誤；物體內(nèi)能多少與物體的溫度和質(zhì)量等因素有關(guān)，小

鐵塊質(zhì)量小溫度高，所以兩個(gè)鐵塊接觸前，它們的內(nèi)能可能相同，故B正確；當(dāng)溫度相同

時(shí)，大鐵塊的內(nèi)能大，故C錯(cuò)誤；在制冷系統(tǒng)的作用下熱量可以從低溫物體傳到高溫物體，

故D錯(cuò)誤。

11．現(xiàn)有兩個(gè)分子M、N，固定M，將N由靜止釋放，N僅在分子力作用下遠(yuǎn)離M，

其速度和位移的圖像如圖所示，則()

A．N由x＝0到x＝x2過程中，M、N間作用力先表現(xiàn)為引力后表現(xiàn)為斥力

B．N由x＝x1到x＝x2過程中，N的加速度一直減小

C．N由O到x＝x2過程中，M、N系統(tǒng)的分子勢(shì)能先減小后增大

D．N在x＝x1時(shí)，M、N間分子力最大

解析：選C。由圖可知，在x＝x1處N分子的動(dòng)能最大，則分子力做功最多，分子勢(shì)能

最小，則x＝x1處為平衡位置，此時(shí)分子力為零，當(dāng)x<x1時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力，x>x1時(shí)，

分子力表現(xiàn)為引力，N由x＝0到x＝x2過程中，M、N間作用力先表現(xiàn)為斥力后表現(xiàn)為引力，

A、D錯(cuò)誤；F-x圖如圖所示，

由于x＝x1處為平衡位置，由圖像可知x1相當(dāng)于F-x圖的c點(diǎn)，則由x＝x1到x＝x2過程

中，N所受的分子力F可能先增大后減小，則加速度可能先增大后減小，B錯(cuò)誤；N由O

到x＝x2過程中，M、N系統(tǒng)的分子勢(shì)能先減小后增大，C正確。

12．將兩個(gè)質(zhì)量均為m的完全相同的分子A、B，從x軸上的坐標(biāo)原點(diǎn)和r1處由靜止釋

放，如圖甲所示。圖乙為這兩個(gè)分子的分子勢(shì)能隨分子間距變化的圖像，當(dāng)分子間距分別為

r1、r2和r0時(shí)，兩分子之間的勢(shì)能為E1、0和－E0。取間距無窮遠(yuǎn)時(shí)勢(shì)能為零，整個(gè)運(yùn)動(dòng)除

分子間的作用力外不考慮其他外力，下列說法正確的是()

A．當(dāng)分子B到達(dá)坐標(biāo)r0時(shí)，兩分子之間的分子力為零

B．分子B的最大動(dòng)能為E1－E0

C．兩分子從靜止釋放到相距無窮遠(yuǎn)的過程中，它們之間的分子勢(shì)能先減小后增大再減

小

E1

D．當(dāng)兩分子間距無窮遠(yuǎn)時(shí)，分子B的速度為

m

解析：選D。兩個(gè)完全相同的分子由靜止釋放后，A分子向左運(yùn)動(dòng)，B分子向右運(yùn)動(dòng)，

運(yùn)動(dòng)性質(zhì)完全相同，當(dāng)它們之間距離為r0時(shí)，分子勢(shì)能最小，分子間作用力為零，此時(shí)B

r0－r1

向右移動(dòng)Δx，則A向左移動(dòng)Δx，則有Δx＝，此時(shí)B分子的坐標(biāo)應(yīng)為xB＝r1＋Δx＝

2

r0＋r1

，故A錯(cuò)誤；兩分子之間勢(shì)能為－E0時(shí)動(dòng)能最大，減少的勢(shì)能為ΔEp＝E1－(－E0)＝

2

E1＋E0，根據(jù)能量守恒，減小的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為兩分子的動(dòng)能，故分子B的最大動(dòng)能為EkB＝

E1＋E0

，故B錯(cuò)誤；分子勢(shì)能是標(biāo)量，且正負(fù)可以表示大小，故它們之間的分子勢(shì)能是先

2

減小后增大，C錯(cuò)誤；當(dāng)分子間距無窮遠(yuǎn)時(shí)，減少的勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為兩分子的動(dòng)能，則E1

1E1

＝2×mv2，解得v＝，故D正確。

2m

13．(多選)(2023·安徽蕪湖高三階段練習(xí))兩分子間的斥力和引力的合力F與分子間距離

r的關(guān)系如圖中曲線所示，曲線與r軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為r0。相距很遠(yuǎn)的兩分子在分子力作用

下，由靜止開始相互接近。若兩分子相距無窮遠(yuǎn)時(shí)分子勢(shì)能為零，下列說法正確的是()

A．在r>r0階段，F(xiàn)做正功，分子動(dòng)能增加，勢(shì)能減小

B．在r<r0階段，F(xiàn)做負(fù)功，分子動(dòng)能減小，勢(shì)能也減小

C．在r＝r0時(shí)，分子勢(shì)能最小，動(dòng)能最大

D．分子動(dòng)能和勢(shì)能之和在整個(gè)過程中不變

解析：選ACD。在r>r0階段，兩分子間的斥力和引力的合力F表現(xiàn)為引力，兩分子在

分子力作用下，由靜止開始相互接近，F(xiàn)做正功，分子動(dòng)能增加，勢(shì)能減小，故A正確；

在r<r0階段，兩分子間的斥力和引力的合力F表現(xiàn)為斥力，F(xiàn)做負(fù)功，分子動(dòng)能減小，勢(shì)能

增大，故B錯(cuò)誤；在r＝r0時(shí)，分子勢(shì)能最小，動(dòng)能最大，故C正確；在整個(gè)過程中，只有

分子力做功，分子動(dòng)能和勢(shì)能之和保持不變，故D正確。

14．(多選)若以V表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積，ρ表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的

密度，M表示水的摩爾質(zhì)量，M0表示一個(gè)水分子的質(zhì)量，V0表示一個(gè)水分子的體積，NA表

示阿伏加德羅常數(shù)，則下列關(guān)系式中正確的是()

VM

A．V0＝B．M0＝

NANA

MρV

C．ρ＝D．NA＝

NAV0M0

V

解析：選BD。由于水蒸氣分子間距遠(yuǎn)大于分子直徑，則V0，故A錯(cuò)誤；1mol

NA

?M

水蒸氣的質(zhì)量等于水分子的質(zhì)量與阿伏加德羅常數(shù)NA