2019版高考物理總復(fù)習(xí) 選考部分 熱學(xué) 基礎(chǔ)課1 分子動理論 內(nèi)能學(xué)案
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1、 基礎(chǔ)課1 分子動理論 內(nèi)能 [高考導(dǎo)航] 考點(diǎn)內(nèi)容 要求 高考(全國卷)三年命題情況對照分析 2015 2016 2017 分子 動理 論與 統(tǒng)計(jì) 觀點(diǎn) 分子動理論的基本觀點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)依據(jù) Ⅰ Ⅰ卷·T33(1):晶體和非晶體的性質(zhì)及區(qū)別 T33(2):活塞封閉氣體的多狀態(tài)變化 Ⅱ卷·T33(1):擴(kuò)散現(xiàn)象 T33(2):液體封閉氣體的多狀態(tài)變化 Ⅰ卷·T33(1):內(nèi)能及熱力學(xué)定律 T33(2):水下氣泡內(nèi)外壓強(qiáng) Ⅱ卷·T33(1):氣體狀態(tài)變化及圖象 T33(2):等溫下的變質(zhì)量問題 Ⅲ卷·T33(1):內(nèi)能 T33(2):活塞與液柱封閉關(guān)
2、聯(lián)氣體的多過程問題 Ⅰ卷·T33(1):分子動理論、溫度 T33(2):活塞封閉的兩部分氣體的狀態(tài)變化 Ⅱ卷·T33(1):內(nèi)能、熱力學(xué)第一定律 T33(2):熱氣球的受力平衡 Ⅲ卷·T33(1):p-V圖象、熱力學(xué)第一定律 T33(2):水銀封閉氣體的狀態(tài)變化 阿伏加德羅常數(shù) Ⅰ 氣體分子運(yùn)動速率的統(tǒng)計(jì)分布 Ⅰ 溫度、內(nèi)能 Ⅰ 固體、液體與氣體 固體的微觀結(jié)構(gòu)、晶體和非晶體 Ⅰ 液晶的微觀結(jié)構(gòu) Ⅰ 液體的表面張力現(xiàn)象 Ⅰ 氣體實(shí)驗(yàn)定律 Ⅱ 理想氣體 Ⅰ 飽和蒸汽、未飽和蒸汽、飽和蒸汽壓 Ⅰ 相對濕度 Ⅰ 熱力學(xué)定律與能量守恒 熱力
3、學(xué)第一定律 Ⅰ 能量守恒定律 Ⅰ 熱力學(xué)第二定律 Ⅰ 實(shí)驗(yàn) 用油膜法估測分子的大小(說明:要求會正確使用溫度計(jì)) 知識排查 分子動理論的基本觀點(diǎn)、阿伏加德羅常數(shù) 溫度是分子平均動能的標(biāo)志、內(nèi)能 用油膜法估測分子 小題速練 1.思考判斷 (1)1 g水含的水分子數(shù)與1 g酒精含的酒精分子數(shù)相等。( ) (2)若體積為V的氧氣中含氧氣分子個(gè)數(shù)為N,則每個(gè)氧氣分子的體積近似為。( ) (3)布朗運(yùn)動是花粉顆粒分子的運(yùn)動。( ) (4)分子間同時(shí)存在著引力和斥力,當(dāng)分子間距離增大,引力和斥力同時(shí)減小,若引力大于斥力,則分子力體現(xiàn)為
4、引力。( ) (5)分子間存在分子勢能,隨著分子間距離增大分子勢能增大。( ) (6)用油膜法測分子直徑的方法,把酒精撒在水面上只要實(shí)驗(yàn)方法得當(dāng)就可以測出酒精分子的直徑。( ) 答案 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)× 2.(多選)關(guān)于溫度和內(nèi)能的理解,下列說法正確的是( ) A.溫度是分子平均動能的標(biāo)志,物體溫度高,則物體的分子平均動能大 B.系統(tǒng)的內(nèi)能是由系統(tǒng)的狀態(tài)決定的 C.做功可以改變系統(tǒng)的內(nèi)能,但是單純地對系統(tǒng)傳熱不能改變系統(tǒng)的內(nèi)能 D.不計(jì)分子之間的分子勢能,質(zhì)量和溫度相同的氫氣和氧氣具有相同的內(nèi)能 E.1 g 100 ℃水的內(nèi)
5、能小于1 g 100 ℃水蒸氣的內(nèi)能 解析 溫度是分子平均動能的標(biāo)志,選項(xiàng)A正確;系統(tǒng)的內(nèi)能是一個(gè)只依賴于系統(tǒng)自身狀態(tài)的物理量,所以是由系統(tǒng)的狀態(tài)決定的,選項(xiàng)B正確;做功和熱傳遞都可以改變系統(tǒng)的內(nèi)能,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;質(zhì)量和溫度相同的氫氣和氧氣的平均動能相同,但它們的物質(zhì)的量不同,內(nèi)能不同,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;在1 g 100 ℃的水變成100 ℃水蒸氣的過程中,分子間距離變大,要克服分子間的引力做功,分子勢能增大,所以1 g 100 ℃水的內(nèi)能小于1 g 100 ℃水蒸氣的內(nèi)能,選項(xiàng)E正確。 答案 ABE 3.(多選)在“用單分子油膜估測分子大小”的實(shí)驗(yàn)中,下列說法正確的是( ) A.該實(shí)驗(yàn)是通
6、過建立理想模型的方法進(jìn)行測量的 B.油酸溶液濃度越低越好,使之鋪滿整個(gè)水槽 C.使用痱子粉是為了清晰地顯示油膜邊界 D.計(jì)算油膜面積時(shí)舍去所有不足一格的方格,會使計(jì)算結(jié)果偏大 E.重新實(shí)驗(yàn)時(shí),不需要再清洗水槽 解析 利用油酸酒精溶液在平靜的水面上形成單分子油膜,將油酸分子看做球形,測出一定體積的油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面積,用d=計(jì)算出油膜的厚度,其中V為一滴油酸酒精溶液中所含油酸的體積,S為油膜面積,這個(gè)厚度就近似等于油酸分子的直徑,即該實(shí)驗(yàn)是通過建立理想模型的方法進(jìn)行測量的,選項(xiàng)A正確;油酸酒精溶液濃度越低,油酸分子占的面積越大,實(shí)驗(yàn)中不可讓油酸鋪滿整個(gè)水槽,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;使
7、用痱子粉是為了清晰地顯示油膜邊界,選項(xiàng)C正確;計(jì)算油膜面積時(shí)舍去了所有不足一格的方格,使S偏小,則算出來的直徑d偏大,選項(xiàng)D正確;重新實(shí)驗(yàn)時(shí),需要用少量酒精清洗水槽,并用脫脂棉擦去,再用清水沖洗,保持清潔,選項(xiàng)E錯(cuò)誤。 答案 ACD 微觀量與宏觀量 1.微觀量 分子體積V0、分子直徑d、分子質(zhì)量m0。 2.宏觀量 物體的體積V、摩爾體積Vmol、物體的質(zhì)量m、摩爾質(zhì)量M、物質(zhì)的密度ρ。 3.阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系微觀量和宏觀量的橋梁 (1)一個(gè)分子的質(zhì)量:m0=; (2)一個(gè)分子的體積:V0==,對于氣體,分子間的距離比較大,V0表示氣體分子占據(jù)的空間; (3)物質(zhì)含有
8、的分子數(shù):n=NA=NA。 4.分子模型 (1)球體模型中的直徑:d=; (2)立方體模型中的邊長:d=。 5.常識性的數(shù)據(jù):室溫取27 ℃,標(biāo)準(zhǔn)狀況下的大氣壓p0=76 cmHg、溫度T= 273 K、摩爾體積V=22.4 L。 1.(多選)鉆石是首飾和高強(qiáng)度鉆頭、刻刀等工具中的主要材料,設(shè)鉆石的密度為ρ(單位為kg/m3),摩爾質(zhì)量為M(單位為g/mol),阿伏加德羅常數(shù)為NA。已知1克拉=0.2克,則( ) A.a克拉鉆石所含有的分子數(shù)為 B.a克拉鉆石所含有的分子數(shù)為 C.每個(gè)鉆石分子直徑的表達(dá)式為(單位為m) D.每個(gè)鉆石分子直徑的表達(dá)式為(單位為m)
9、 E.每個(gè)鉆石分子的質(zhì)量為 解析 a克拉鉆石物質(zhì)的量(摩爾數(shù))為n=,所含分子數(shù)為N=nNA=,選項(xiàng)A正確;鉆石的摩爾體積V=(單位為m3/mol),每個(gè)鉆石分子體積為V0==,設(shè)鉆石分子直徑為d,則V0=π()3,聯(lián)立解得d=(單位為m),選項(xiàng)C正確;根據(jù)阿伏加德羅常數(shù)的意義知,每個(gè)鉆石分子的質(zhì)量m=,選項(xiàng)E正確。 答案 ACE 2.已知地球大氣層的厚度h遠(yuǎn)小于地球半徑R,空氣平均摩爾質(zhì)量為M,阿伏加德羅常數(shù)為NA,地面大氣壓強(qiáng)為p0,重力加速度大小為g。由此可估算得,地球大氣層空氣分子總數(shù)為________,空氣分子之間的平均距離為________。 解析 設(shè)大氣層中氣體的質(zhì)量為m
10、,由大氣壓強(qiáng)的產(chǎn)生知,mg=p0S,即m= 分子數(shù)n===,假設(shè)每個(gè)分子占據(jù)一個(gè)小立方體,各小立方體緊密排列,則小立方體邊長即為空氣分子平均間距,設(shè)為a,大氣層中氣體總體積為V,a=,而V=4πR2h,所以a= 。 答案 3.在“用油膜法估測油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中,有下列實(shí)驗(yàn)步驟: ①往邊長約為40 cm的淺盤里倒入約2 cm深的水,待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上。 ②用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形狀穩(wěn)定。 ③將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上,計(jì)算出油膜的面積,根據(jù)油酸的體積和面積計(jì)算出油酸分子直徑的大小。 ④用注射器將事先配好的油酸
11、酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,記下量筒內(nèi)每增加一定體積時(shí)的滴數(shù),由此計(jì)算出一滴油酸酒精溶液的體積。 ⑤將玻璃板放在淺盤上,然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上。完成下列填空: (1)上述步驟中,正確的順序是____________________。(填寫步驟前面的數(shù)字) (2)將1 cm3的油酸溶于酒精,制成300 cm3的油酸酒精溶液,測得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴。現(xiàn)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上,測得所形成的油膜的面積是0.13 m2。由此估算出油酸分子的直徑為__________m。(結(jié)果保留一位有效數(shù)字) 解析 (1)依據(jù)實(shí)驗(yàn)順序,首先配置混合溶液,然后在淺盤中放水和痱
12、子粉,將一滴溶液滴入淺盤中,將玻璃板放在淺盤上獲取油膜形狀,最后用已知邊長的坐標(biāo)紙上的油膜形狀來計(jì)算油膜的總面積,故正確的操作順序?yàn)棰堍佗冖茛郏? (2)一滴油酸酒精溶液的體積為V= cm3=SD,其中S=0.13 m2,故油酸分子直徑D== m=5×10-10 m。 答案 (1)④①②⑤③ (2)5×10-10 擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動與分子熱運(yùn)動 擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動與熱運(yùn)動的比較 現(xiàn)象 擴(kuò)散現(xiàn)象 布朗運(yùn)動 熱運(yùn)動 活動主體 分子 固體微小顆粒 分子 區(qū)別 是分子的運(yùn)動,發(fā)生在固體、液體、氣體任何兩種物質(zhì)之間 是比分子大得多的顆粒的運(yùn)動,只能在液體、氣體中發(fā)生 是
13、分子的運(yùn)動,不能通過光學(xué)顯微鏡直接觀察到 共同點(diǎn) (1)都是無規(guī)則運(yùn)動;(2)都隨溫度的升高而更加激烈 聯(lián)系 擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動都反映了分子做無規(guī)則的熱運(yùn)動 1.(2015·全國卷Ⅱ)(多選)關(guān)于擴(kuò)散現(xiàn)象,下列說法正確的是( ) A.溫度越高,擴(kuò)散進(jìn)行得越快 B.擴(kuò)散現(xiàn)象是不同物質(zhì)間的一種化學(xué)反應(yīng) C.擴(kuò)散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子無規(guī)則運(yùn)動產(chǎn)生的 D.擴(kuò)散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生 E.液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象是由于液體的對流形成的 解析 根據(jù)分子動理論,溫度越高,擴(kuò)散進(jìn)行得越快,故選項(xiàng)A正確;擴(kuò)散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子無規(guī)則運(yùn)動產(chǎn)生的,不是化學(xué)反應(yīng),故選項(xiàng)C正確、B錯(cuò)誤;擴(kuò)散現(xiàn)象
14、在氣體、液體和固體中都能發(fā)生,故選項(xiàng)D正確;液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象不是由于液體的對流形成的,是液體分子無規(guī)則運(yùn)動產(chǎn)生的,故E錯(cuò)誤。 答案 ACD 2.(2018·河北衡水模擬)(多選)關(guān)于布朗運(yùn)動,下列說法正確的是( ) A.布朗運(yùn)動是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動 B.液體溫度越高,布朗運(yùn)動越劇烈 C.布朗運(yùn)動是由于液體各部分溫度不同而引起的 D.懸浮在液體中的固體小顆粒做布朗運(yùn)動具有的能是機(jī)械能 E.布朗運(yùn)動是微觀粒子的運(yùn)動,其運(yùn)動規(guī)律遵循牛頓第二定律 解析 布朗運(yùn)動是懸浮微粒的無規(guī)則運(yùn)動,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;布朗運(yùn)動的劇烈程度與溫度有關(guān),液體溫度越高,布朗運(yùn)動越劇烈,選項(xiàng)B正確;布朗運(yùn)動是由于
15、來自各個(gè)方向的液體分子對固體小顆粒撞擊作用的不平衡引起的,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;懸浮在液體中的固體小顆粒做布朗運(yùn)動具有的能是機(jī)械能,選項(xiàng)D正確;布朗運(yùn)動是懸浮的固體小顆粒不停地做無規(guī)則的宏觀的機(jī)械運(yùn)動,故其運(yùn)動規(guī)律遵循牛頓第二定律,選項(xiàng)E正確。 答案 BDE 3.(2018·邯鄲市一模)(多選)近期我國多個(gè)城市的PM2.5數(shù)值突破警戒線,受影響最嚴(yán)重的是京津冀地區(qū),霧霾籠罩,大氣污染嚴(yán)重。PM2.5是指空氣中直徑等于或小于2.5微米的懸浮顆粒物,飄浮在空中做無規(guī)則運(yùn)動,很難自然沉降到地面,吸入后危害人體健康,礦物燃料的燃燒是形成PM2.5的主要原因。下列關(guān)于PM2.5的說法正確的是( ) A.P
16、M2.5的尺寸與空氣中氧分子的尺寸的數(shù)量級相當(dāng) B.PM2.5在空氣中的運(yùn)動屬于布朗運(yùn)動 C.溫度越低PM2.5活動越劇烈 D.倡導(dǎo)低碳生活,減少煤和石油等燃料的使用能有效減小PM2.5在空氣中的濃度 E.PM2.5中小一些的顆粒的運(yùn)動比大一些的顆粒更為劇烈 解析 “PM2.5”是指直徑小于等于2.5微米的顆粒物,其尺寸遠(yuǎn)大于空氣中氧分子的尺寸的數(shù)量級,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;PM2.5在空氣中的運(yùn)動是固體顆粒的運(yùn)動,屬于布朗運(yùn)動,故選項(xiàng)B正確;大量空氣分子對PM2.5無規(guī)則碰撞,溫度越高,空氣分子對顆粒的撞擊越劇烈,則PM2.5的運(yùn)動越激烈,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;導(dǎo)致PM2.5增多的主要原因是礦物燃
17、料的燃燒,故應(yīng)該提倡低碳生活,可有效減小PM2.5在空氣中的濃度,故選項(xiàng)D正確;PM2.5中小一些的顆粒,空氣分子對其撞擊更不均衡,故運(yùn)動比大一些的顆粒更為劇烈,故選項(xiàng)E正確。
答案 BDE
分子力、分子勢能和內(nèi)能
1.分子力及分子勢能比較
分子力F
分子勢能Ep
圖象
隨分子間距離的變化情況
r
18、析物體內(nèi)能問題的四點(diǎn)提醒 (1)內(nèi)能是對物體的大量分子而言的,不存在某個(gè)分子內(nèi)能的說法。 (2)決定內(nèi)能大小的因素為溫度、體積、分子數(shù),還與物態(tài)有關(guān)系。 (3)通過做功或熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能。 (4)溫度是分子平均動能的標(biāo)志,相同溫度的任何物體,分子的平均動能相同。 1.(多選)關(guān)于物體的內(nèi)能,下列敘述正確的是( ) A.溫度高的物體比溫度低的物體內(nèi)能大 B.物體的內(nèi)能不可能為零 C.內(nèi)能相同的物體,它們的分子平均動能一定相同 D.內(nèi)能不相同的物體,它們的分子平均動能可能相同 E.物體的內(nèi)能與物體的溫度、體積、物態(tài)和分子數(shù)有關(guān) 解析 溫度高低反映分子平均動能的大
19、小,但由于物體不同,分子數(shù)目不同,所處狀態(tài)不同,無法反映內(nèi)能大小,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由于分子都在做無規(guī)則運(yùn)動,因此,任何物體內(nèi)能都不可能為零,選項(xiàng)B正確;內(nèi)能相同的物體,它們的分子平均動能不一定相同,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;內(nèi)能不同的兩個(gè)物體,它們的溫度可以相同,即它們的分子平均動能可以相同,選項(xiàng)D正確;物體的內(nèi)能與物體的溫度、體積、物態(tài)和分子數(shù)有關(guān),故選項(xiàng)E正確。 答案 BDE 2.(2018·江西南昌模擬)(多選)關(guān)于分子間的作用力,下列說法正確的是( ) A.若分子間的距離增大,則分子間的引力和斥力均減小 B.若分子間的距離減小,則分子間的引力和斥力均增大 C.若分子間的距離減小,則分子間的引
20、力和斥力的合力一定增大 D.若分子間的距離增大,則分子間的引力和斥力的合力一定減小 E.若分子間的距離從無窮遠(yuǎn)處開始減小,則引力和斥力的合力先增大后減小再增大 解析 分子間的引力、斥力和合力與分子間距離的關(guān)系如圖所示。若分子間的距離增大,則分子間的引力和斥力均減小,選項(xiàng)A正確;若分子間的距離減小,則分子間的引力和斥力均增大,選項(xiàng)B正確;若分子間的距離從大于r0的適當(dāng)位置減小,則分子間引力和斥力的合力可能減小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;若分子間的距離從r0的位置開始增大,則開始一段距離內(nèi)分子間引力和斥力的合力增大,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;若分子間距離從無窮遠(yuǎn)處開始減小,則引力和斥力的合力先增大后減小最后再增大,故選
21、項(xiàng)E正確。 答案 ABE 3.(2018·隨州調(diào)考)(多選)下列說法正確的是( ) A.顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停地做無規(guī)則運(yùn)動,這反映了液體分子運(yùn)動的無規(guī)則性 B.分子間的相互作用力隨著分子間距離的增大,一定先減小后增大 C.分子勢能隨著分子間距離的增大,可能先減小后增大 D.在真空、高溫條件下,可以利用分子擴(kuò)散向半導(dǎo)體材料摻入其他元素 E.當(dāng)溫度升高時(shí),物體內(nèi)每一個(gè)分子熱運(yùn)動的速率一定都增大 答案 ACD 4.(2018·山東泰安模擬)(多選)甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O,只在兩分子間的作用力作用下,乙分子沿x軸方向運(yùn)動,兩分子間的分子勢能Ep與兩分子間距離x軸的變化
22、關(guān)系如圖1所示,設(shè)乙分子在移動過程中所具有的總能量為0,則下列說法正確的是( ) 圖1 A.乙分子在P點(diǎn)時(shí)加速度為0 B.乙分子在Q點(diǎn)時(shí)分子勢能最小 C.乙分子在Q點(diǎn)時(shí)處于平衡狀態(tài) D.乙分子在P點(diǎn)時(shí)動能最大 E.乙分子在P點(diǎn)時(shí),分子間引力和斥力相等 解析 由題圖可知,乙分子在P點(diǎn)時(shí)分子勢能最小,此時(shí)乙分子受力平衡,甲、乙兩分子間引力和斥力相等,乙分子所受合力為0,加速度為0,選項(xiàng)A、E正確;乙分子在Q點(diǎn)時(shí)分子勢能為0,大于乙分子在P點(diǎn)時(shí)的分子勢能,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;乙分子在Q點(diǎn)時(shí)與甲分子間的距離小于平衡距離,分子引力小于分子斥力,合力表現(xiàn)為斥力,所以乙分子在Q點(diǎn)合力不為0,故不
23、處于平衡狀態(tài),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;乙分子在P點(diǎn)時(shí),其分子勢能最小,由能量守恒可知此時(shí)乙分子動能最大,選項(xiàng)D正確。 答案 ADE 活頁作業(yè) (時(shí)間:30分鐘) A級:保分練 1.(多選)兩個(gè)分子相距r1時(shí),分子力表現(xiàn)為引力,相距r2時(shí),分子力表現(xiàn)為斥力,則( ) A.相距r1時(shí),分子間沒有斥力存在 B.相距r2時(shí)的斥力大于相距r1時(shí)的斥力 C.相距r2時(shí),分子間引力和斥力同時(shí)存在 D.相距r1時(shí)的引力大于相距r2時(shí)的引力 E.由題意知r1>r2 解析 分子間的相互作用力由引力和斥力兩部分組成,這兩種力同時(shí)存在,實(shí)際的分子力是引力和斥力的合力,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤,C正確;分子間的引力和斥
24、力都隨著分子間距離的增加而減小,故相距為r2時(shí)分子間的斥力大于相距為r1時(shí)的斥力,相距r2時(shí)分子間的引力大于相距r1時(shí)的引力,故選項(xiàng)B正確,D錯(cuò)誤;兩個(gè)分子相距為r1時(shí),分子間的相互作用力表現(xiàn)為引力,相距為r2時(shí),表現(xiàn)為斥力,故r1>r2,選項(xiàng)E正確。 答案 BCE 2.(多選)下列關(guān)于溫度及內(nèi)能的說法正確的是( ) A.溫度是分子平均動能的標(biāo)志,所以兩個(gè)動能不同的分子相比,動能大的分子溫度高 B.兩個(gè)不同的物體,只要溫度和體積相同,內(nèi)能就相同 C.質(zhì)量和溫度相同的冰和水,內(nèi)能可能不同 D.一定質(zhì)量的某種物質(zhì),即使溫度不變,內(nèi)能也可能發(fā)生變化 E.溫度高的物體不一定比溫度低的物
25、體內(nèi)能大 解析 溫度是大量分子熱運(yùn)動的客觀體現(xiàn),單個(gè)分子不能比較溫度高低,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;物質(zhì)的內(nèi)能由溫度、體積、物質(zhì)的量共同決定,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤,C正確;一定質(zhì)量的某種物質(zhì),溫度不變而體積發(fā)生變化時(shí),內(nèi)能也可能發(fā)生變化,選項(xiàng)D正確;質(zhì)量不確定,只知道溫度的關(guān)系,不能確定內(nèi)能的大小,故選項(xiàng)E正確。 答案 CDE 3.(多選)對于分子動理論和物體內(nèi)能的理解,下列說法正確的是( ) A.溫度高的物體內(nèi)能不一定大,但分子平均動能一定大 B.外界對物體做功,物體內(nèi)能一定增加 C.溫度越高,布朗運(yùn)動越顯著 D.當(dāng)分子間的距離增大時(shí),分子間作用力就一直減小 E.當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時(shí),分子
26、勢能隨分子間距離的減小而增大 解析 溫度高的物體分子平均動能一定大,但是內(nèi)能不一定大,選項(xiàng)A正確;外界對物體做功,若物體同時(shí)向外散熱,物體內(nèi)能不一定增加,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;溫度越高,布朗運(yùn)動越顯著,選項(xiàng)C正確;當(dāng)分子間的距離增大時(shí),分子間作用力可能先增大后減小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時(shí),分子勢能隨分子間距離的減小而增大,選項(xiàng)E正確。 答案 ACE 4.(多選)當(dāng)兩分子間距為r0時(shí),它們之間的引力和斥力相等。關(guān)于分子之間的相互作用,下列說法正確的是 ( ) A.當(dāng)兩個(gè)分子間的距離小于r0時(shí),分子間只存在斥力 B.當(dāng)兩個(gè)分子間的距離大于r0時(shí),分子間引力大于斥力 C.兩
27、個(gè)分子間的距離由無限遠(yuǎn)逐漸減小到r=r0的過程中,分子間相互作用力先增大后減小,表現(xiàn)為引力 D.在使兩個(gè)分子間的距離由很遠(yuǎn)(r>10-9 m)減小到很難再靠近的過程中,分子間的作用力先減小后增大,分子勢能不斷增大 E.兩個(gè)分子間的距離等于r0時(shí),分子勢能最小 解析 當(dāng)兩個(gè)分子間的距離小于r0時(shí),分子間斥力大于引力,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;當(dāng)兩個(gè)分子間的距離大于r0時(shí),分子間斥力小于引力,選項(xiàng)B正確;兩個(gè)分子間的距離由無限遠(yuǎn)逐漸減小到r=r0的過程中,分子間相互作用力先增大后減小,表現(xiàn)為引力,選項(xiàng)C正確;在使兩個(gè)分子間的距離由很遠(yuǎn)(r>10-9 m)減小到很難再靠近的過程中,分子間的作用力先增大后減小
28、再增大,分子勢能先減小后增大,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;兩個(gè)分子間的距離等于r0時(shí),分子勢能最小,選項(xiàng)E正確。 答案 BCE 5.(多選)關(guān)于熱量、功和內(nèi)能三個(gè)物理量,下列說法正確的是( ) A.熱量、功和內(nèi)能三者的物理意義相同,只是說法不同 B.熱量、功都可以作為物體內(nèi)能變化的量度 C.熱量、功和內(nèi)能的單位相同 D.功由過程決定,而熱量和內(nèi)能由物體的狀態(tài)決定 E.物體吸收熱量,同時(shí)對外做功,其內(nèi)能可能增加 解析 熱量、功和內(nèi)能是三個(gè)不同的物理量,它們的物理意義不同,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;功與熱量都是能量轉(zhuǎn)化的量度,都可以作為物體內(nèi)能變化的量度,故選項(xiàng)B正確;熱量、功和內(nèi)能的單位相同,都是焦耳,故
29、選項(xiàng)C正確;功和熱量由過程決定,內(nèi)能由物體的狀態(tài)決定,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤;由熱力學(xué)第一定律可知,物體吸收熱量,同時(shí)對外做功,其內(nèi)能可能增加,選項(xiàng)E正確。 答案 BCE 6.(2018·河北唐山市一模改編)(多選)如圖1所示為兩分子系統(tǒng)的勢能Ep與兩分子間距離r的關(guān)系曲線。下列說法正確的是( ) 圖1 A.當(dāng)r大于r1時(shí),分子間的作用力表現(xiàn)為引力 B.當(dāng)r小于r1時(shí),分子間的作用力表現(xiàn)為斥力 C.當(dāng)r等于r2時(shí),分子勢能Ep最小 D.r由r1變到r2的過程中,分子間的作用力做正功 E.r由r2到無窮大的過程中,分子間的作用力做正功 解析 由圖象可知分子間距離為r2時(shí)分子勢能最小
30、,r2是分子的平衡距離,當(dāng)0
31、作用力先減小后增大;分子勢能不斷增大 D.溫度升高,分子熱運(yùn)動的平均動能一定增大,但并非所有分子的速率都增大 E.物體內(nèi)熱運(yùn)動速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例與溫度有關(guān) 解析 懸浮微粒越大,在某一瞬間撞擊它的液體分子數(shù)越多,受力越趨于平衡,布朗運(yùn)動越不明顯,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;在使兩個(gè)分子間的距離由很遠(yuǎn)(r>10-9 m)減小到很難再靠近的過程中,分子間作用力先增大后減小再增大,分子勢能先減小后增大,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。 答案 ADE 8.(2018·山東濰坊模擬)在“用油膜法估測油酸分子直徑”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)按如下操作: a.在量筒中滴入一滴已配制好的油酸酒精溶液,測出其體積; b.在裝有水、撒適
32、量痱子粉的淺盤中滴入一滴已配制好的溶液,使薄膜形狀穩(wěn)定; c.將玻璃板放在淺盤上,將油膜形狀描繪在玻璃板上; d.將玻璃板平放在坐標(biāo)紙上,計(jì)算出油膜的面積,根據(jù)油酸體積和面積計(jì)算出油酸分子的直徑。 (1)其中有操作錯(cuò)誤的步驟是________; (2)已知油酸酒精溶液中油酸體積占比例為k,N滴油酸溶液體積為V,一滴油酸溶液形成油膜的面積為S,則油酸分子的直徑為________。 解析 (1)要測出一滴油酸酒精溶液的體積,即在量筒中滴入N滴油酸酒精溶液,測出其體積為V,則一滴該溶液的體積為V1=,故有操作錯(cuò)誤的步驟是a; (2)一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積為V0=,一滴油酸酒精溶液
33、形成的油膜面積為S,那么油酸分子直徑為d=。 答案 (1)a (2) B級:拔高練 9.(多選)關(guān)于分子動理論和物體的內(nèi)能,下列說法正確的是( ) A.某種物體的溫度為0 ℃,說明該物體中分子的平均動能為零 B.物體的溫度升高時(shí),分子的平均動能一定增大,但內(nèi)能不一定增大 C.當(dāng)分子間的距離增大時(shí),分子間的引力和斥力都減小,但斥力減小得更快,所以分子間作用力總表現(xiàn)為引力 D.10 g 100 ℃的水的內(nèi)能小于10 g 100 ℃的水蒸氣的內(nèi)能 E.兩個(gè)鉛塊擠壓后能緊連在一起,說明分子間有引力 解析 物體的溫度為0 ℃,分子的平均動能不為零,分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動,選項(xiàng)A
34、錯(cuò)誤;物體的溫度升高時(shí),分子的平均動能一定增大,但內(nèi)能還與勢能有關(guān),內(nèi)能有可能減小,選項(xiàng)B正確;當(dāng)分子間的距離小于平衡距離r0時(shí),分子間的作用力表現(xiàn)為斥力,大于r0時(shí),分子間作用力表現(xiàn)為引力,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;在10 g 100 ℃的水變成水蒸氣時(shí),分子間距增大,要克服分子間的引力做功,分子勢能增大,所以10 g 100 ℃的水的內(nèi)能小于10 g 100 ℃水蒸氣的內(nèi)能,選項(xiàng)D正確;兩個(gè)鉛塊擠壓后能緊連在一起,是分子間的引力作用的結(jié)果,選項(xiàng)E正確。 答案 BDE 10.(多選)兩個(gè)相鄰的分子之間同時(shí)存在著引力和斥力,它們隨分子之間距離r的變化關(guān)系如圖2所示。圖中虛線是分子斥力和分子引力曲線,實(shí)線
35、是分子合力曲線。當(dāng)分子間距為r=r0時(shí),分子之間合力為零,則選項(xiàng)圖中關(guān)于該兩分子組成系統(tǒng)的分子勢能Ep與兩分子間距離r的關(guān)系曲線,可能正確的是( )
圖2
解析 當(dāng)分子間距r>r0時(shí),分子間表現(xiàn)為引力,當(dāng)分子間距r減小時(shí),分子力做正功,分子勢能減小,當(dāng)r 36、動,則去掉外力后,當(dāng)乙分子運(yùn)動到很遠(yuǎn)時(shí),速度為v,則在乙分子的運(yùn)動過程中(乙分子的質(zhì)量為m)( )
A.乙分子的動能變化量為mv2
B.分子力對乙分子做的功為mv2
C.分子引力比分子斥力多做的功為mv2
D.分子斥力比分子引力多做的功為mv2
E.乙分子克服分子力做的功為mv2
解析 當(dāng)甲、乙兩分子間距離最小時(shí),兩者都處于靜止?fàn)顟B(tài),當(dāng)乙分子運(yùn)動到分子力的作用范圍之外時(shí),乙分子不再受力,此時(shí)速度為v,故在此過程中乙分子的動能變化量為mv2,選項(xiàng)A正確;在此過程中,分子斥力始終做正功,分子引力始終做負(fù)功,即W合=W斥-W引,由動能定理得W斥-W引=mv2,故分子斥力比分子引力多做的 37、功為mv2,選項(xiàng)B、D正確。
答案 ABD
12.在“用油膜法估測分子大小”的實(shí)驗(yàn)中,現(xiàn)有油酸和酒精按體積比為n∶m配制好的油酸酒精溶液置于容器中,還有一個(gè)盛有約2 cm深水的淺盤,一支滴管,一個(gè)量筒。
請補(bǔ)充下述實(shí)驗(yàn)步驟:
(1)__________________________________________________________________。
(需測量的物理量用字母表示)
(2)用滴管將一滴油酸酒精溶液滴入淺盤,等油酸薄膜穩(wěn)定后,將薄膜輪廓描繪在坐標(biāo)紙上,如圖3所示,則油膜面積為________(已知坐標(biāo)紙上每個(gè)小方格面積為S,求油膜面積時(shí),半個(gè)以上方格面積記為S,不足半個(gè)舍去)。
圖3
(3)估算油酸分子直徑的表達(dá)式為d=________。
解析 (1)用滴管向量筒內(nèi)加注N滴油酸酒精溶液,讀出其體積V。
(2)1滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積為
V′=·,油膜面積S′=115S。
(3)由d=,得d=。
答案 (1)用滴管向量筒內(nèi)加注N滴油酸酒精溶液,讀出其體積V (2)115S (3)
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