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1、1基础训练 22 分子动理论 热和功 （时间 60 分钟，赋分 100 分） 训练指要 本套试题训练和考查的重点是：理解分子动理论的内容，掌握分子间斥力、引力和分子 力的概念以及它们与分子间距离的关系.理解内能的概念及内能和机械能的区别，掌握热力 学第一定律.第 14 题、第 15 题为创新题，解答此种类型的题可以培养、提高学生读取信息、 分析、处理信息的能力. 一、选择题（每小题 5 分，共 40 分） 1.根据分子动理论，物质分子间距离为 r0时分子所受到的引力与斥力相等，以下关于分 子势能的说法正确的是 A.当分子间距离是 r0时，分子具有最大势能，距离增大或减小时势能都变小 B.当分子
2、间距离是 r0时，分子具有最小势能，距离增大或减小时势能都变大 C.分子距离越大，分子势能越大，分子距离越小，分子势能越小 D.分子距离越大，分子势能越小，分子距离越小，分子势能越大 2.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，斥力大于引力，当rr0时，斥力小于引力 3.下列说法中正确的是 A.温度高的物体比温度低的物体热量多 B.温度高的物体不一定比温度低的物体的内能多 C.温度高的物体比温度低的物体分子热运动的平均速率大 D.相
3、互间达到热平衡的两物体的内能一定相等 4.如图 1221 所示，用锯条在木板上锯出一道缝.已知拉动锯条所用的力 F=200 N， 所锯的缝长为 0.5 m,锯出这样一道缝需要来回拉动锯条 50 次，拉动锯条所做的功有 50%用 来增大锯条的内能.则在锯这道缝的过程中，锯条内能的增量是图 1221A.100 JB.50 J C.2500 JD.无法确定 5.一定质量的气体做等容变化，温度升高时，气体的压强增大，下列说法中不正确的是 A.分子的平均动能增大 B.分子与器壁碰撞时，对器壁的总冲量增加 C.气体的密度变大了 D.单位时间内分子对器壁单位面积的碰撞次数增多 6.如图 1222 所示，A、
4、B 两球完全相同，分别浸没在水和水银的同一深度，A、B 用同一种特殊材料制作.当温度稍微升高，球的体积就明显增大，如果水和水银的初温及缓2慢升高后的末温都相同，且两球热膨胀后体积也相等，两球也不上升，则图 1222 A.A 球吸收的热量多 B.B 球吸收的热量多 C.A、B 球吸收的热量一样多 D.不能确定吸收热量的多少 7.如图 1223 所示，一端封闭的薄壁玻璃管中，有一段水银柱封闭一段空气柱，将 它倒置在水银槽中，管口不与槽底接触，管顶与弹簧秤的提手环相连.将弹簧秤的挂钩悬挂 于支架上，则弹簧秤的示数 F 为图 1223 A.玻璃管的重力与弹簧秤的重力之和 B.玻璃管的重力与露出槽中液面
5、的水银柱的重力之和 C.大气压力向上的压力减去玻璃管的重力 D.玻璃管、弹簧秤及露出槽中液面的水银柱的重力之和 8.如图 1224 所示，食盐（NaCl）的晶体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，都是等距离地交错排列的.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的距离的数值最接近于（就下面四个数值相比）图 1224A.3.010-8 cmB.3.510-8 cm C.4.010-8 cmD.5.010-8 cm3二、填空题（每小题 6 分
6、，共 24 分） 9.某种油剂的密度为 8102 kg/m3，取该油剂 0.8 mg 滴在水面上，最后形成的油膜面积 最大可达_m2. 10.分子间同时存在着引力和斥力，若分子间引力、斥力随分子间距离 r 的变化规律分别为 f引=，f斥=，分子力表现为斥力时，r 满足的条件是_. arbcrd11.质量为 M kg 的铅块固定不动，质量为 m kg 的铅弹以一定的水平速度击中铅块并留 在其中，它们的温度升高了 12，若把铅块置于光滑水平面上，同样的铅弹击中它并留在 其中，它们的温度升高了 11.则铅块和铅弹的质量之比 M/m=_. 12.一容器内贮有稀薄空气，在 0 时其压强为 3.7310-
7、3 Pa，则此时容器内气体分子 间的平均距离为_ m.（结果只要求保留 1 位有效数字，大气压强 p0=1.0105 Pa，阿 伏加德罗常数 NA=6.01023 mol-1） 三、计算题（共 36 分） 13.（12 分）已知水的密度=1.0103 kg/m3，水的摩尔质量 M=1.810-2 kg/mol，求：(1)1 cm3的水中有多少个水分子. (2)估算一个分子的线度多大. 14.(12 分）某瀑布落差为 50 m，顶部流速为 2 m/s，水流面积为 6 m2，用它发电有 65% 的机械能转化为电能，其电功率为多大？ 15.（12 分） （2001 年全国高考试题） “和平号”空间站
8、已于 2001 年 3 月 23 日成功地坠 落在南太平洋海域，坠落过程可简化为从一个近圆轨道（可近似看做圆轨道）开始，经过与 大气摩擦，空间站的大部分经过升温、熔化、最后汽化而销毁，剩下的残片坠入大海.此过 程中，空间站原来的机械能中除一部分用于销毁和一部分被残片带走外，还有一部分能量E通过其他方式散失（不考虑坠落过程中化学反应的能量）.（1）试导出以下各物理量的 符号表示散失能量 E的公式.（2）算出 E的数值（结果保留两位有效数字）. 坠落开始时空间站的质量 M=1.17105 kg; 轨道离地面的高度 h=146 km;地球半径为 R=6.4106 m; 坠落空间范围内重力加速度可看做
9、 g=10 m/s2; 入海残片的质量 m=1.2104 kg; 入海残片的温度升高 T=3000 K; 入海残片的入海速度为声速 v=340 m/s; 空间站材料每 1 kg 升温 1 K 平均所需能量 C=1.0103 J; 每销毁 1 kg 材料平均所需能量=1.0107 J 参考答案 一、1.B 2.AD 3.B 4.D 设来回拉动一次锯条，通过的路程为 s，则来回拉动锯条一次力 F 做的功为 W1=Fs.锯出这道缝，力 F 做的总功为 W=50W1=50Fs,由于 s 未知，故无法确定锯条内能的增 量.5.C 6.B 因为水银密度大于水的密度，对 A、B 两球浸没深度相同，所以 B
10、球所受压力大 于 A 球.要使 B 球膨胀到等于 A 球体积，B 球克服压力做的功多，故吸收热量也多.7.D 8.C 二、9.S=10 m2 410.r)(ca db11.11/1 12.110-8 三、13.（1）3.31022 (2)3.110-10 m 14.设在时间 t 内落下的水的质量为 m，则 m=Svt. 质量为 m 的水落下时损失的机械能为：E机=mgh+mv221由题意 65%E机=E电=Pt所以 P=3.9106 WtvghSvttmvmghtE)21(65. 0)21%(65%6522 机15.（1）根据题目所给条件，从近圆轨道到地面的空间中重力加速度 g=10 m/s2
11、.若以地 面为重力势能零点，坠落过程开始时空间站在近圆轨道的势能为 Ep=Mgh 以 v 表示空间站在近圆轨道上的速度，有引力提供向心力，由牛顿定律得Mg=MhRv 2由式可得空间站在近圆轨道上的动能为Ek=Mg(R+h)21由、式得，在近圆轨道上空间站的机械能 E=Mg(h)23 2R在坠落过程中，用于一部分销毁所需的能量为 Q汽=（M-m） 用于残片升温所需的能量 Q残=CmT残片入海时的动能为 E残=mv221以 E表示其他方式散失的能量，则由能量守恒得 E=Q汽+E残+Q残+E 将式代入式整理得E=Mg(R+h)-(M-m)-mv2-CmT21 23 21（2）将题目所给的数据代入式解得 E=2.91012 J
