《2019年度高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十三章 熱學(xué) 第1講 分子動(dòng)理論 內(nèi)能學(xué)案.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019年度高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十三章 熱學(xué) 第1講 分子動(dòng)理論 內(nèi)能學(xué)案.doc（15頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

第1講　分子動(dòng)理論　內(nèi)能 一、分子動(dòng)理論 1.物體是由大量分子組成的 (1)分子的大小 ①分子的直徑(視為球模型)：數(shù)量級(jí)為10－10 m； ②分子的質(zhì)量：數(shù)量級(jí)為10－26 kg. (2)阿伏加德羅常數(shù) ①1 mol的任何物質(zhì)都含有相同的粒子數(shù).通常可取NA＝6.021023 mol－1； ②阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀物理量和微觀物理量的橋梁. 2.分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) (1)擴(kuò)散現(xiàn)象 ①定義：不同物質(zhì)能夠彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象； ②實(shí)質(zhì)：擴(kuò)散現(xiàn)象并不是外界作用引起的，也不是化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果，而是由分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的物質(zhì)遷移現(xiàn)象，溫度越高，擴(kuò)散現(xiàn)象越明顯. (2)布朗運(yùn)動(dòng) ①定義：懸浮在液體中的小顆粒的永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)； ②實(shí)質(zhì)：布朗運(yùn)動(dòng)反映了液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)； ③特點(diǎn)：顆粒越小，運(yùn)動(dòng)越明顯；溫度越高，運(yùn)動(dòng)越劇烈. (3)熱運(yùn)動(dòng) ①分子的永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做熱運(yùn)動(dòng)； ②特點(diǎn)：分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)和溫度有關(guān)，溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越激烈. 3.分子間同時(shí)存在引力和斥力 (1)物質(zhì)分子間存在空隙，分子間的引力和斥力是同時(shí)存在的，實(shí)際表現(xiàn)出的分子力是引力和斥力的合力； (2)分子力隨分子間距離變化的關(guān)系：分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，隨分子間距離的減小而增大，但斥力比引力變化得快； (3)分子力與分子間距離的關(guān)系圖線 由分子間的作用力與分子間距離的關(guān)系圖線(如圖1所示)可知： 圖1 ①當(dāng)r＝r0時(shí)，F(xiàn)引＝F斥，分子力為零； ②當(dāng)r＞r0時(shí)，F(xiàn)引＞F斥，分子力表現(xiàn)為引力； ③當(dāng)r＜r0時(shí)，F(xiàn)引＜F斥，分子力表現(xiàn)為斥力； ④當(dāng)分子間距離大于10r0(約為10－9 m)時(shí)，分子力很弱，可以忽略不計(jì). 自測(cè)1　根據(jù)分子動(dòng)理論，下列說(shuō)法正確的是(　　) A.一個(gè)氣體分子的體積等于氣體的摩爾體積與阿伏加德羅常數(shù)之比 B.顯微鏡下觀察到的墨水中的小炭粒所做的不停地?zé)o規(guī)則運(yùn)動(dòng)，就是分子的運(yùn)動(dòng) C.分子間的相互作用的引力和斥力一定隨分子間的距離增大而增大 D.分子勢(shì)能隨著分子間距離的增大，可能先減小后增大 答案　D 解析　由于氣體分子的間距大于分子直徑，故氣體分子的體積小于氣體的摩爾體積與阿伏加德羅常數(shù)之比，故A錯(cuò)誤；顯微鏡下觀察到的墨水中的小炭粒不停地?zé)o規(guī)則運(yùn)動(dòng)，是布朗運(yùn)動(dòng)，它是分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的體現(xiàn)，但不是分子的運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；分子間的相互作用力隨分子間距離增大而減小，但斥力減小得更快，故C錯(cuò)誤；若分子間距是從小于平衡距離開(kāi)始變化，則分子力先做正功再做負(fù)功，故分子勢(shì)能先減小后增大，故D正確. 二、溫度和內(nèi)能 1.溫度 一切達(dá)到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度. 2.兩種溫標(biāo) 攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo).關(guān)系：T＝t＋273.15 K. 3.分子的動(dòng)能 (1)分子動(dòng)能是分子熱運(yùn)動(dòng)所具有的動(dòng)能； (2)分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能是所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能的平均值，溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的標(biāo)志； (3)分子熱運(yùn)動(dòng)的總動(dòng)能是物體內(nèi)所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能的總和. 4.分子的勢(shì)能 (1)意義：由于分子間存在著引力和斥力，所以分子具有由它們的相對(duì)位置決定的能. (2)分子勢(shì)能的決定因素 ①微觀上：決定于分子間距離和分子排列情況； ②宏觀上：決定于體積和狀態(tài). 5.物體的內(nèi)能 (1)概念理解：物體中所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，是狀態(tài)量； (2)決定因素：對(duì)于給定的物體，其內(nèi)能大小由物體的溫度和體積決定，即由物體內(nèi)部狀態(tài)決定； (3)影響因素：物體的內(nèi)能與物體的位置高低、運(yùn)動(dòng)速度大小無(wú)關(guān)； (4)改變物體內(nèi)能的兩種方式：做功和熱傳遞. 自測(cè)2　(多選)對(duì)內(nèi)能的理解，下列說(shuō)法正確的是(　　) A.系統(tǒng)的內(nèi)能是由系統(tǒng)的狀態(tài)決定的 B.做功可以改變系統(tǒng)的內(nèi)能，但是單純地對(duì)系統(tǒng)傳熱不能改變系統(tǒng)的內(nèi)能 C.不計(jì)分子之間的分子勢(shì)能，質(zhì)量和溫度相同的氫氣和氧氣具有相同的內(nèi)能 D.1 g 100 ℃水的內(nèi)能小于1 g 100 ℃水蒸氣的內(nèi)能 答案　AD 解析　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，A正確；做功和熱傳遞都可以改變系統(tǒng)的內(nèi)能，B錯(cuò)誤；質(zhì)量和溫度相同的氫氣和氧氣的平均動(dòng)能相同，但它們的物質(zhì)的量不同，內(nèi)能不同，C錯(cuò)誤；在1 g 100 ℃的水變成100 ℃水蒸氣的過(guò)程中，分子間距離變大，要克服分子間的引力做功，分子勢(shì)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，D正確. 命題點(diǎn)一　微觀量估算的“兩種建模方法” 1.求解分子直徑時(shí)的兩種模型(對(duì)于固體和液體) (1)把分子看成球形，d＝. (2)把分子看成小立方體，d＝. 提醒：對(duì)于氣體，利用d＝算出的不是分子直徑，而是氣體分子間的平均距離. 2.宏觀量與微觀量的相互關(guān)系 (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、物體的密度ρ. (3)相互關(guān)系 ①一個(gè)分子的質(zhì)量：m0＝＝. ②一個(gè)分子的體積：V0＝＝(注：對(duì)氣體，V0為分子所占空間體積)； ③物體所含的分子數(shù)：N＝NA＝NA或N＝NA＝NA. 例1　科學(xué)家可以運(yùn)用無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的規(guī)律來(lái)研究生物蛋白分子.資料顯示，某種蛋白的摩爾質(zhì)量為66 kg/mol，其分子可視為半徑為3 10－9 m的球，已知阿伏加德羅常數(shù)為6.01023 mol－1.請(qǐng)估算該蛋白的密度.(計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字) 答案　1103 kg/m3 解析　摩爾體積V＝πr3NA 由密度ρ＝， 解得ρ＝ 代入數(shù)據(jù)得ρ≈1103 kg/m3 變式1　(2018福建泉州模擬)2015年2月，美國(guó)科學(xué)家創(chuàng)造出一種利用細(xì)菌將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為液體燃料的“人造樹(shù)葉”系統(tǒng)，使太陽(yáng)能取代石油成為可能.假設(shè)該“人造樹(shù)葉”工作一段時(shí)間后，能將10－6 g的水分解為氫氣和氧氣.已知水的密度ρ＝1.0103 kg/m3，摩爾質(zhì)量M＝1.810－2 kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.01023 mol－1.試求：(結(jié)果均保留一位有效數(shù)字) (1)被分解的水中含有水分子的總數(shù)N； (2)一個(gè)水分子的體積V0. 答案　(1)31016個(gè)　(2)310－29 m3 解析　(1)水分子數(shù)： N＝＝個(gè)≈31016個(gè). (2)水的摩爾體積：Vmol＝， 一個(gè)水分子的體積V0＝＝＝310－29 m3. 變式2　已知常溫常壓下CO2氣體的密度為ρ，CO2的摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則在該狀態(tài)下容器內(nèi)體積為V的CO2氣體含有的分子數(shù)為_(kāi)_______.在3 km的深海中，CO2濃縮成近似固體的硬膠體，此時(shí)若將CO2分子看做直徑為d的球，則該容器內(nèi)CO2氣體全部變成硬膠體后體積約為_(kāi)_______. 答案　　 解析　體積為V的CO2氣體質(zhì)量m＝ρV，則分子數(shù)N＝NA＝. CO2濃縮成近似固體的硬膠體，分子個(gè)數(shù)不變，則該容器內(nèi)CO2氣體全部變成硬膠體后體積約為： V′＝Nπd3＝ 命題點(diǎn)二　布朗運(yùn)動(dòng)與分子熱運(yùn)動(dòng) 1.布朗運(yùn)動(dòng) (1)研究對(duì)象：懸浮在液體或氣體中的小顆粒； (2)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：無(wú)規(guī)則、永不停息； (3)相關(guān)因素：顆粒大小、溫度； (4)物理意義：說(shuō)明液體或氣體分子做永不停息的無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng). 2.擴(kuò)散現(xiàn)象：相互接觸的物體分子彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象. 產(chǎn)生原因：分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng). 3.擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動(dòng)與熱運(yùn)動(dòng)的比較 現(xiàn)象 擴(kuò)散現(xiàn)象 布朗運(yùn)動(dòng) 熱運(yùn)動(dòng) 活動(dòng) 主體 分子 微小固體顆粒 分子 區(qū)別 分子的運(yùn)動(dòng)，發(fā)生在固體、液體、氣體任何兩種物質(zhì)之間 比分子大得多的微粒的運(yùn)動(dòng)，只能在液體、氣體中發(fā)生 分子的運(yùn)動(dòng)，不能通過(guò)光學(xué)顯微鏡直接觀察到 共同點(diǎn) ①都是無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)；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(dòng)都反映分子做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng) 例2　圖2甲和乙是某同學(xué)從資料中查到的兩張記錄水中炭粒運(yùn)動(dòng)位置連線的圖片，記錄炭粒位置的時(shí)間間隔均為30 s，兩方格紙每格表示的長(zhǎng)度相同.比較兩張圖片可知：若水溫相同，________(選填“甲”或“乙”)中炭粒的顆粒較大；若炭粒大小相同，________(選填“甲”或“乙”)中水分子的熱運(yùn)動(dòng)較劇烈. 圖2 答案　甲　乙　 解析　對(duì)比甲、乙兩圖特點(diǎn)可知，乙圖中的炭粒運(yùn)動(dòng)劇烈，若水溫相同，顆粒越小運(yùn)動(dòng)越劇烈，故甲中炭粒的顆粒較大；若炭粒大小相同，則水溫越高，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈，故乙中水分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈. 例3　(2017北京理綜13)以下關(guān)于熱運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法正確的是(　　) A.水流速度越大，水分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈 B.水凝結(jié)成冰后，水分子的熱運(yùn)動(dòng)停止 C.水的溫度越高，水分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈 D.水的溫度升高，每一個(gè)水分子的運(yùn)動(dòng)速率都會(huì)增大 答案　C 解析　分子熱運(yùn)動(dòng)的快慢只與溫度有關(guān)，與物體速度無(wú)關(guān)，溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，A錯(cuò)誤，C正確；水凝結(jié)成冰后，水分子的熱運(yùn)動(dòng)仍存在，故B錯(cuò)誤；熱運(yùn)動(dòng)是大量分子運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，即溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，所以溫度升高，分子的平均速率增大，并不代表每一個(gè)分子的速率都增大，故D錯(cuò)誤. 變式3　(多選)(2015全國(guó)卷Ⅱ33(1))關(guān)于擴(kuò)散現(xiàn)象，下列說(shuō)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(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)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(duì)流形成的 答案　ACD 解析　根據(jù)分子動(dòng)理論，溫度越高，擴(kuò)散進(jìn)行得越快，故A正確；擴(kuò)散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，不是化學(xué)反應(yīng)，故B錯(cuò)誤，C正確；擴(kuò)散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生，故D正確；液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象不是由于液體的對(duì)流形成的，是液體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，故E錯(cuò)誤. 變式4　(多選)關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A.布朗運(yùn)動(dòng)就是熱運(yùn)動(dòng) B.布朗運(yùn)動(dòng)的激烈程度與懸浮顆粒的大小有關(guān)，說(shuō)明分子的運(yùn)動(dòng)與懸浮顆粒的大小有關(guān) C.布朗運(yùn)動(dòng)雖不是分子運(yùn)動(dòng)，但它能反映分子的運(yùn)動(dòng)特征 D.布朗運(yùn)動(dòng)的激烈程度與溫度有關(guān)，這說(shuō)明分子運(yùn)動(dòng)的激烈程度與溫度有關(guān) 答案　CD 解析　布朗運(yùn)動(dòng)間接反映了液體分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，它不是微粒的熱運(yùn)動(dòng)，也不是液體分子的熱運(yùn)動(dòng)，因此A錯(cuò)誤，C正確；懸浮顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越顯著，這是由于懸浮顆粒周圍的液體分子對(duì)懸浮顆粒撞擊的不均衡性引起的，不能說(shuō)明分子的運(yùn)動(dòng)與懸浮顆粒的大小有關(guān)，B錯(cuò)誤；溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越激烈，說(shuō)明溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越激烈，D正確. 變式5　(多選)(2017全國(guó)卷Ⅰ33(1))氧氣分子在0 ℃和100 ℃溫度下單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率的變化分別如圖3中兩條曲線所示.下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖3 A.圖中兩條曲線下的面積相等 B.圖中虛線對(duì)應(yīng)于氧氣分子平均動(dòng)能較小的情形 C.圖中實(shí)線對(duì)應(yīng)于氧氣分子在100 ℃時(shí)的情形 D.圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目 E.與0 ℃時(shí)相比，100 ℃時(shí)氧氣分子速率出現(xiàn)在0～400 m/s 區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較大 答案　ABC 解析　根據(jù)圖線的物理意義可知，曲線下的面積表示總分子數(shù)，所以圖中兩條曲線下的面積相等，選項(xiàng)A正確；溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，且溫度越高，速率大的分子所占比例較大，所以圖中實(shí)線對(duì)應(yīng)于氧氣分子平均動(dòng)能較大的情形，虛線對(duì)應(yīng)于氧氣分子平均動(dòng)能較小的情形，選項(xiàng)B、C正確；根據(jù)曲線不能求出任意區(qū)間的氧氣分子數(shù)目，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；由圖線可知100 ℃時(shí)的氧氣分子速率出現(xiàn)在0～400 m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比比0 ℃時(shí)的百分比小，選項(xiàng)E錯(cuò)誤. 命題點(diǎn)三　分子動(dòng)能、分子勢(shì)能和內(nèi)能 1.分子力、分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系： 分子力F、分子勢(shì)能Ep與分子間距離r的關(guān)系圖線如圖4所示(取無(wú)窮遠(yuǎn)處分子勢(shì)能Ep＝0). 圖4 (1)當(dāng)r＞r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，當(dāng)r增大時(shí)，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增加. (2)當(dāng)r＜r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力，當(dāng)r減小時(shí)，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增加. (3)當(dāng)r＝r0時(shí)，分子勢(shì)能最小. 2.內(nèi)能和機(jī)械能的區(qū)別 能量 定義 決定 量值 測(cè)量 轉(zhuǎn)化 內(nèi)能 物體內(nèi)所有分子的動(dòng)能和勢(shì)能的總和 由物體內(nèi)部分子微觀運(yùn)動(dòng)狀態(tài)決定，與物體整體運(yùn)動(dòng)情況無(wú)關(guān) 任何物體都具有內(nèi)能，恒不為零 無(wú)法測(cè)量.其變化量可由做功和熱傳遞來(lái)量度 在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化 機(jī)械能 物體的動(dòng)能及重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的總和 與物體宏觀運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、參考系和零勢(shì)能面選取有關(guān)，和物體內(nèi)部分子運(yùn)動(dòng)情況無(wú)關(guān) 可以 為零 可以測(cè)量 例4　(多選)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5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(kāi)始相互接近.若兩分子相距無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)分子勢(shì)能為零，下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖5 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.在r＝r0時(shí)，分子勢(shì)能為零 E.分子動(dòng)能和勢(shì)能之和在整個(gè)過(guò)程中不變 答案　ACE 解析　由Ep－r圖可知：在r＞r0階段，當(dāng)r減小時(shí)F做正功，分子勢(shì)能減小，分子動(dòng)能增加，故A正確；在r＜r0階段，當(dāng)r減小時(shí)F做負(fù)功，分子勢(shì)能增加，分子動(dòng)能減小，故B錯(cuò)誤；在r＝r0時(shí)，分子勢(shì)能最小，但不為零，動(dòng)能最大，故C正確，D錯(cuò)誤；在整個(gè)相互接近的過(guò)程中，分子動(dòng)能和勢(shì)能之和保持不變，故E正確. 變式6　(多選)關(guān)于物體的內(nèi)能、溫度和分子的平均動(dòng)能，下列說(shuō)法正確的是(　　) A.溫度低的物體內(nèi)能一定小 B.溫度低的物體分子平均動(dòng)能一定小 C.外界對(duì)物體做功時(shí)，物體的內(nèi)能不一定增加 D.物體自由下落時(shí)速度增大，所以物體分子的平均動(dòng)能也增大 答案　BC 解析　物體的內(nèi)能與溫度、體積、物質(zhì)的量均有關(guān)，物體的溫度低，其分子平均動(dòng)能一定小，但其內(nèi)能不一定小，A錯(cuò)誤，B正確；外界對(duì)物體做功，物體同時(shí)向外界放熱，其內(nèi)能不一定增加，C正確；物體的運(yùn)動(dòng)速度大，其運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能增大，但物體內(nèi)部分子的平均動(dòng)能不一定增大，D錯(cuò)誤. 變式7　如圖6所示，甲分子固定于坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子從無(wú)窮遠(yuǎn)a處由靜止釋放，在分子力的作用下靠近甲.乙在b點(diǎn)合外力表現(xiàn)為引力，且為引力最大處，d點(diǎn)是分子靠得最近處.則下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖6 A.乙分子在a點(diǎn)勢(shì)能最小 B.乙分子在b點(diǎn)動(dòng)能最大 C.乙分子在c點(diǎn)動(dòng)能最大 D.乙分子在d點(diǎn)加速度為零 答案　C 解析　乙分子由a運(yùn)動(dòng)到c，分子力表現(xiàn)為引力，分子力做正功，動(dòng)能增大，分子勢(shì)能減小，所以乙分子在c處分子勢(shì)能最小，動(dòng)能最大，故A、B錯(cuò)誤，C正確；由分析可知，題圖是分子力與分子間距離關(guān)系圖線，乙在d點(diǎn)時(shí)受到的分子力最大，所以乙分子在d處的加速度最大，故D錯(cuò)誤. 1.(多選)(2015山東理綜37(1))墨滴入水，擴(kuò)而散之，徐徐混勻.關(guān)于該現(xiàn)象的分析正確的是(　　) A.混合均勻主要是由于碳粒受重力作用 B.混合均勻的過(guò)程中，水分子和碳粒都做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) C.使用碳粒更小的墨汁，混合均勻的過(guò)程進(jìn)行得更迅速 D.墨汁的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)是由于碳粒和水分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的 答案　BC 解析　根據(jù)分子動(dòng)理論的知識(shí)可知，最后混合均勻是擴(kuò)散現(xiàn)象，水分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，碳粒做布朗運(yùn)動(dòng)，由于布朗運(yùn)動(dòng)的劇烈程度與顆粒大小和溫度有關(guān)，所以使用碳粒更小的墨汁，布朗運(yùn)動(dòng)會(huì)更明顯，則混合均勻的過(guò)程進(jìn)行得更迅速，故選B、C. 2.(2016北京理綜20)霧霾天氣是對(duì)大氣中各種懸浮顆粒物含量超標(biāo)的籠統(tǒng)表述，是特定氣候條件與人類活動(dòng)相互作用的結(jié)果.霧霾中，各種懸浮顆粒物形狀不規(guī)則，但可視為密度相同、直徑不同的球體，并用PM10、PM2.5分別表示球體直徑小于或等于10 μm、2.5 μm的顆粒物(PM是顆粒物的英文縮寫).某科研機(jī)構(gòu)對(duì)北京地區(qū)的檢測(cè)結(jié)果表明，在靜穩(wěn)的霧霾天氣中，近地面高度百米的范圍內(nèi)，PM10的濃度隨高度的增加略有減小，大于PM10的大懸浮顆粒物的濃度隨高度的增加明顯減小，且兩種濃度分布基本不隨時(shí)間變化.據(jù)此材料，以下敘述正確的是(　　) A.PM10表示直徑小于或等于1.010－6 m的懸浮顆粒物 B.PM10受到的空氣分子作用力的合力始終大于其受到的重力 C.PM10和大懸浮顆粒物都在做布朗運(yùn)動(dòng) D.PM2.5的濃度隨高度的增加逐漸增大 答案　C 解析　PM10顆粒物的直徑小于或等于1010－6 m＝1.010－5 m，A項(xiàng)錯(cuò)誤；PM10受到的空氣分子作用力的合力總是在不停地變化，并不一定始終大于重力，B項(xiàng)錯(cuò)誤；PM10和大懸浮顆粒物受到空氣分子不停地碰撞做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，符合布朗運(yùn)動(dòng)的條件，C項(xiàng)正確；根據(jù)材料不能判斷PM2.5濃度隨高度的增加而增大，D項(xiàng)錯(cuò)誤. 3.下列關(guān)于溫度及內(nèi)能的說(shuō)法中正確的是(　　) A.溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，所以兩個(gè)動(dòng)能不同的分子相比，動(dòng)能大的溫度高 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)能是相同的 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 答案　D 解析　溫度是大量分子熱運(yùn)動(dòng)的宏觀體現(xiàn)，單個(gè)分子不能比較溫度大小，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B、C均錯(cuò)誤，D正確. 4.由于兩個(gè)分子間的距離發(fā)生變化而使得分子勢(shì)能變小，則可以判定在這一過(guò)程中(　　) A.分子間的相互作用力一定做了功 B.兩分子間的相互作用力一定增大 C.兩分子間的距離一定變大 D.兩分子間的相互作用力一定是引力 答案　A 5.某同學(xué)利用花粉顆粒觀察布朗運(yùn)動(dòng)，并提出以下觀點(diǎn)，正確的是(　　) A.布朗運(yùn)動(dòng)指的是花粉微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) B.布朗運(yùn)動(dòng)指的是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) C.溫度為0 ℃時(shí)，液體分子的平均動(dòng)能為零 D.花粉微粒越大，其無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈 答案　A 解析　布朗運(yùn)動(dòng)指懸浮在液體中的顆粒所做的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故A正確；布朗運(yùn)動(dòng)不是分子的運(yùn)動(dòng)，只是反映了液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；分子的運(yùn)動(dòng)是永不停息的，溫度為0 ℃時(shí)，液體分子的平均動(dòng)能不為零，故C錯(cuò)誤；微粒越小，液體溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈，故D錯(cuò)誤. 6.(多選)下列說(shuō)法正確的是(　　) A.只要知道水的摩爾質(zhì)量和水分子的質(zhì)量，就可以計(jì)算出阿伏加德羅常數(shù) B.懸浮微粒越大，在某一瞬間撞擊它的液體分子數(shù)就越多，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯 C.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(guò)程中，分子間作用力先減小后增大，分子勢(shì)能不斷增大 D.溫度升高，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)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(dòng)速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例與溫度有關(guān) 答案　ADE 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(dòng)越不明顯，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(guò)程中，分子間作用力先增大后減小再增大，分子勢(shì)能先減小后增大，C錯(cuò)誤. 7.(多選)關(guān)于分子動(dòng)理論的規(guī)律，下列說(shuō)法正確的是(　　) A.擴(kuò)散現(xiàn)象說(shuō)明物質(zhì)分子在做永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) B.壓縮氣體時(shí)氣體會(huì)表現(xiàn)出抗拒壓縮的力是由于氣體分子間存在斥力的緣故 C.兩個(gè)分子距離減小時(shí)，分子間引力和斥力都在增大 D.如果兩個(gè)系統(tǒng)分別與第三個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，那么這兩個(gè)系統(tǒng)彼此之間也必定處于熱平衡，用來(lái)表征它們所具有的“共同熱學(xué)性質(zhì)”的物理量是內(nèi)能 E.已知某種氣體的密度為ρ，摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則該氣體分子之間的平均距離可以表示為 答案　ACE 8.(多選)兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的分子僅在分子力作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，直至不再靠近.在此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(　　) A.分子力先增大，后一直減小 B.分子力先做正功，后做負(fù)功 C.分子動(dòng)能先增大，后減小 D.分子勢(shì)能先增大，后減小 E.分子勢(shì)能和動(dòng)能之和不變 答案　BCE 解析　由分子動(dòng)理論的知識(shí)可知，當(dāng)兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的分子相互靠近，直至不能再靠近的過(guò)程中，分子力先是表現(xiàn)為引力且先增大后減小，之后表現(xiàn)為分子斥力，一直增大，所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤；分子引力先做正功，然后分子斥力做負(fù)功，分子勢(shì)能先減小后增大，分子動(dòng)能先增大后減小，所以B、C正確，D錯(cuò)誤；因?yàn)橹挥蟹肿恿ψ龉Γ苑肿觿?shì)能和分子動(dòng)能的總和保持不變，E選項(xiàng)正確. 9.(多選)以下說(shuō)法中正確的是(　　) A.物體運(yùn)動(dòng)的速度越大，其內(nèi)能越大 B.分子的熱運(yùn)動(dòng)是指物體內(nèi)部分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) C.微粒的布朗運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性，反映了液體內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性 D.若外界對(duì)物體做正功，同時(shí)物體從外界吸收熱量，則物體的內(nèi)能必增加 E.溫度低的物體，其內(nèi)能一定比溫度高的物體小 答案　BCD 解析　內(nèi)能與物體的速度無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；溫度低的物體，分子平均動(dòng)能小，內(nèi)能不一定小，故E錯(cuò)誤. 10.下列四幅圖中，能正確反映分子間作用力F和分子勢(shì)能Ep隨分子間距離r變化關(guān)系的圖線是(　　) 答案　B 解析　分子間作用力F的特點(diǎn)是：rr0時(shí)F表現(xiàn)為引力；分子勢(shì)能Ep的特點(diǎn)是r＝r0時(shí)Ep最小，因此只有B項(xiàng)正確. 11.很多轎車為了改善夜間行駛時(shí)的照明問(wèn)題，在車燈的設(shè)計(jì)上選擇了氙氣燈，因?yàn)殡瘹鉄魺艄獾牧炼仁瞧胀魺艄饬炼鹊?倍，但是耗電量?jī)H是普通燈的一半，氙氣燈使用壽命則是普通燈的5倍，很多車主會(huì)選擇含有氙氣燈的汽車.若氙氣充入燈頭后的容積V＝1.6 L，氙氣密度ρ＝6.0 kg/m3，氙氣摩爾質(zhì)量M＝0.131 kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝61023 mol－1.試估算：(結(jié)果均保留一位有效數(shù)字) (1)燈頭中氙氣分子的總個(gè)數(shù)N； (2)燈頭中氙氣分子間的平均距離. 答案　(1)41022個(gè)　(2)310－9 m 解析　(1)設(shè)氙氣的物質(zhì)的量為n，則n＝，氙氣分子的總個(gè)數(shù)N＝NA≈41022個(gè). (2)每個(gè)分子所占的空間為V0＝ 設(shè)分子間平均距離為a，則有V0＝a3， 則a＝≈310－9 m.