课时跟踪检测(四十五) 分子动理论 内能
课时跟踪检测（四十五）分子动理论内能1．[多选]下列有关热现象和内能的说法中正确的是()
A．把物体缓慢举高，其机械能增加，内能不变
B．盛有气体的容器做加速运动时，容器中气体的内能必定会随之增大
C．电流通过电阻后电阻发热，它的内能增加是通过“做功”方式实现的
D．分子间引力和斥力相等时，分子势能最大
E．分子间引力和斥力相等时，分子势能最小
解析：选ACE把物体缓慢举高，外力做功，其机械能增加，由于温度不变，物体内能不变，选项A正确；物体的内能与物体做什么性质的运动没有直接关系，选项B错误；电流通过电阻后电阻发热，是通过电流“做功”的方式改变电阻内能的，选项C正确；根据分子间作用力的特点，当分子间距离等于r0时，引力和斥力相等，不管分子间距离从r0增大还是减小，分子间作用力都做负功，分子势能都增大，故分子间距离等于r0时分子势能最小，选项D错误，E正确。
2．[多选]两个分子相距r1时，分子力表现为引力，相距r2时，分子力表现为斥力，则()
A．相距r1时，分子间没有斥力存在
B．相距r2时的斥力大于相距r1时的斥力
C．相距r2时，分子间引力和斥力同时存在
D．相距r1时的引力大于相距r2时的引力
E．由题意知r1>r2
解析：选BCE分子间的相互作用力由引力和斥力两部分组成，这两种力同时存在，实际的分子力是引力和斥力的合力，故A错误，C正确；分子间的引力和斥力都随着分子间距离的增加而减小，故相距为r2时分子间的斥力大于相距为r1时的斥力，相距r2时分子间的引力大于相距r1时的引力，故B正确，D错误；两个分子相距为r1时，分子间的相互作用力表现为引力，相距为r2时，表现为斥力，故r1>r2，E正确。
3．[多选]一般情况下，分子间同时存在分子引力和分子斥力。若在外力作用下两分子的间距达到不能再靠近时，固定甲分子不动，乙分子可自由移动，则去掉外力后，当乙分子运动到很远时，速度为v，则在乙分子的运动过程中(乙分子的质量为m)()
A．乙分子的动能变化量为1
2m v
2
B ．分子力对乙分子做的功为12
m v 2 C ．分子引力比分子斥力多做的功为12
m v 2 D ．分子斥力比分子引力多做的功为12
m v 2 E ．乙分子克服分子力做的功为12
m v 2 解析：选ABD 当甲、乙两分子间距离最小时，两者都处于静止状态，当乙分子运动到分子力的作用范围之外时，乙分子不再受力，此时速度为v ，故在此过程中乙分子的动能
变化量为12
m v 2，A 正确；在此过程中，分子斥力始终做正功，分子引力始终做负功，即W 合＝W 斥－W 引，
由动能定理得W 斥－W 引＝12m v 2，故分子斥力比分子引力多做的功为12
m v 2，B 、D 正确。
4．[多选]下列关于布朗运动的说法中正确的是( )
A ．布朗运动是微观粒子的运动，其运动规律遵循牛顿第二定律
B ．布朗运动是组成固体微粒的分子无规则运动的反映
C ．布朗运动是液体分子与固体分子的共同运动
D ．布朗运动是永不停息的，反映了系统的能量是守恒的
E ．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动
解析：选ADE 布朗运动是悬浮的固体小颗粒不停地做无规则的宏观的机械运动，故符合牛顿第二定律，它反映了液体分子永不停息地做无规则运动，A 、E 正确，B 、C 错误；微粒运动过程中，速度的大小与方向不断发生改变，与接触的微粒进行能量交换，D 正确。
5．[多选]下列说法正确的是( )
A ．气体扩散现象表明了气体分子的无规则运动
B ．气体温度升高，分子的平均动能一定增大
C ．布朗运动的实质就是分子的热运动
D ．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而减小
E ．当分子间作用力表现为引力时，分子势能随分子间距离的减小而减小
解析：选ABE 布朗运动是悬浮在液体中微粒的运动，它是液体分子无规则热运动的反映，选项C 错误；当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大，
选项D 错误。
6.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
解析：选D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。
7．[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
解析：选AD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。
8．[多选](2018·广州模拟)有关分子的热运动和内能，下列说法正确的是()
A．一定质量的气体，温度不变，分子的平均动能不变
B．物体的温度越高，分子热运动越剧烈
C．物体的内能是物体中所有分子热运动动能和分子势能的总和
D．布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的
E．外界对物体做功，物体的内能必定增加
解析：选ABC温度是分子平均动能的标志，则一定质量的气体，温度不变，分子的平均动能不变，选项A正确；物体的温度越高，分子热运动越剧烈，选项B正确；物体的内能是物体中所有分子热运动动能和分子势能的总和，选项C正确；布朗运动是液体分子对悬浮在液体中的微粒频繁碰撞引起的，选项D错误；改变物体内能的方式有做功和热传递，外界对物体做功，物体的内能不一定增加，选项E错误。
9．[多选]当两分子间距为r0时，它们之间的引力和斥力相等。关于分子之间的相互作用，下列说法正确的是()
A．当两个分子间的距离等于r0时，分子势能最小
B．当两个分子间的距离小于r0时，分子间只存在斥力
C．在两个分子间的距离由很远逐渐减小到r＝r0的过程中，分子间作用力的合力先增大后减小
D．在两个分子间的距离由很远逐渐减小到r＝r0的过程中，分子间作用力的合力一直增大
E．在两个分子间的距离由r＝r0逐渐减小的过程中，分子间作用力的合力一直增大解析：选ACE分子引力和斥力是同时存在的，当分子之间的距离为r0时，分子引力和斥力刚好大小相等方向相反，合力为0，分子势能最小，A正确。当两个分子间距离小于r0时，分子斥力大于分子引力，所以合力表现为斥力，B错误。当分子距离从较远逐渐减小到r＝r0过程中，分子间作用力表现为引力，且先逐渐增大后逐渐减小，所以C正确，D错误。当分子间距离小于r0时，分子间作用力表现为斥力，且距离减小合力增大，所以E正确。
10．[多选](2018·大连模拟)某气体的摩尔质量为M mol，摩尔体积为V mol，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m和V0，则阿伏加德罗常数N A可表示为()
A．N A＝M mol
m B．N A＝
ρV mol
m
C．N A＝V mol
V0D．N A＝
M mol
ρV0
解析：选AB阿伏加德罗常数N A＝M mol
m＝
ρV mol
m＝
V mol
V，其中V为每个气体分子所占
有的体积，而V0是气体分子的体积，故C错误；D中ρV0不是气体分子的质量，因而也是错误的。故选A、B。
11．[多选]如图所示，用F表示两分子间的作用力，E p表示分子间
的分子势能，在两个分子之间的距离由10r0变为r0的过程中()
A．F不断增大B．F先增大后减小
C．E p不断减小D．E p先增大后减小
E．F对分子一直做正功
解析：选BCE分子间的作用力是矢量，其正负不表示大小；分
子势能是标量，其正负表示大小。读取图像信息知，由10r0变为r0的
过程中，F先增大后变小至0。E p则不断减小，故B、C正确，A、D错误。该过程中，始终为引力，做正功，故E正确。
12．(2016·北京高考)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
解析：选C 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。
13．[多选](2018·随州调考)下列说法正确的是()
A．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性
B．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大
C．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大
D．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素
E．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
解析：选ACD布朗运动是固体颗粒在液体中的运动，反应液体分子的运动，故显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性，故选项A正确；分子间距离r 14．(2018·郑州模拟)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 /m 3。已知氙气摩尔质量M ＝0.131 kg/mol ，阿伏加德罗常数N A ＝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。 解析：(1)设氙气的物质的量为n ，则n ＝ρV M ， 氙气分子的总数N ＝ρV M N A ≈4×1022个。 (2)每个氙气分子所占的空间为V 0＝V N 设氙气分子间平均距离为a ， 则有V 0＝a 3， 即a ＝ 3V N ≈3×10－9 m 。 答案：(1)4×1022个 (2)3×10－9 m