專(zhuān)題 分子動(dòng)理論 內(nèi)能（解析版）

.*;;第8-頁(yè)分子動(dòng)理論內(nèi)能考點(diǎn)一分子動(dòng)理論和內(nèi)能【例1】〔多項(xiàng)選擇〕關(guān)于對(duì)內(nèi)能的理解，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)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)量和溫度一樣的氫氣和氧氣具有一樣的內(nèi)能D．1g100℃水的內(nèi)能小于1g100答案AD【練習(xí)1】以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是〔〕A．物體溫度降低，其分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大B．物體溫度升高，其分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大C．物體溫度降低，其內(nèi)能一定增大D．物體溫度不變，其內(nèi)能一定不變答案B解析溫度是物體分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，所以物體溫度升高，其分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大，A錯(cuò)，B對(duì)；影響物體內(nèi)能的因素是溫度、體積和物質(zhì)的量，所以只根據(jù)溫度的變化情況無(wú)法判斷內(nèi)能的變化情況，C、D錯(cuò)．【練習(xí)2】當(dāng)氫氣和氧氣溫度一樣時(shí)，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔〕A．兩種氣體的平均動(dòng)能相等B．氫氣分子的平均速率大于氧氣分子的平均速率C．兩種氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的總動(dòng)能相等D．兩種氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率相等答案AB考點(diǎn)二微觀量的估算【例2】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_(kāi)_____，空氣分子之間的平均間隔為_(kāi)_____．答案eq\f〔4πp0NAR2,Mg〕eq\r〔3,\f〔Mgh,p0NA〕〕【練習(xí)3】已知銅的摩爾質(zhì)量為M〔kg/mol〕，銅的密度為ρ〔kg/m3〕，阿伏加德羅常數(shù)為NA〔mol－1〕．以下判斷錯(cuò)誤的選項(xiàng)是〔〕A．1kg銅所含的原子數(shù)為eq\f〔NA,M〕B．1m3銅所含的原子數(shù)為eq\f〔MNA,ρ〕C．1個(gè)銅原子的質(zhì)量為eq\f〔M,NA〕〔kg〕D．1個(gè)銅原子的體積為eq\f〔M,ρNA〕〔m3〕答案B解析1kg銅所含的原子數(shù)N＝eq\f〔1,M〕NA＝eq\f〔NA,M〕，A正確；同理，1m3銅所含的原子數(shù)N＝eq\f〔ρ,M〕NA＝eq\f〔ρNA,M〕，B錯(cuò)誤；1個(gè)銅原子的質(zhì)量m0＝eq\f〔M,NA〕〔kg〕，C正確；1個(gè)銅原子的體積V0＝eq\f〔m0,ρ〕＝eq\f〔M,ρNA〕〔m3〕，D正確．【方法技巧】分子的兩種建模方法1．對(duì)于固體、液體，分析分子的直徑時(shí)，可建立球體模型，分子直徑d＝eq\r〔3,\f〔6V0,πNA〕〕.2．對(duì)于氣體，分析分子間的平均間隔時(shí)，可建立立方體模型，相鄰分子間的平均間隔為d＝eq\r〔3,\f〔V0,NA〕〕.【練習(xí)4】氧氣分子的質(zhì)量m=5.3×10－26kg，標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣的密度是1.43g/m3。阿佛加德羅常數(shù)為6.02×1023mol-1〔1〕氧氣的摩爾質(zhì)量；〔2〕標(biāo)準(zhǔn)狀況下1cm3的氧氣中含有的氧分子數(shù)?？键c(diǎn)三布朗運(yùn)動(dòng)與分子熱運(yùn)動(dòng)【例3】以下關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法，正確的選項(xiàng)是〔〕A．布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無(wú)規(guī)那么運(yùn)動(dòng)B．液體溫度越高，懸浮顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈C．布朗運(yùn)動(dòng)是由于液體各部分的溫度不同而引起的D．布朗運(yùn)動(dòng)是由于液體分子從各個(gè)方向?qū)腋☆w粒撞擊作用的不平衡引起的答案BD【練習(xí)5】以下哪些現(xiàn)象屬于熱運(yùn)動(dòng)〔〕A．把一塊平滑的鉛板疊放在平滑的鋁板上，經(jīng)相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間再把它們分開(kāi)，會(huì)看到與它們相接觸的面都變得灰蒙蒙的B．把胡椒粉末放入菜湯中，最后胡椒粉末會(huì)沉在湯碗底，但我們喝湯時(shí)嘗到了胡椒的味道C．含有泥沙的水經(jīng)一定時(shí)間會(huì)變澄清D．用砂輪打磨而使零件溫度升高答案ABD解析熱運(yùn)動(dòng)在微觀上是指分子的運(yùn)動(dòng)，如擴(kuò)散現(xiàn)象，在宏觀上表現(xiàn)為溫度的變化，如“摩擦生熱〞、物體的熱傳遞等，而水變澄清的過(guò)程是泥沙在重力作用下的沉淀，不是熱運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤．【練習(xí)6】以下現(xiàn)象哪些是擴(kuò)散現(xiàn)象〔〕A．香水的香味可以傳的很遠(yuǎn)B．將沙子倒入石塊中，沙子要進(jìn)入石塊的空隙C．堆在墻角的煤可以滲入到墻里面D．有風(fēng)時(shí)，塵土飛揚(yáng)到空中解析AC考點(diǎn)四分子力、分子勢(shì)能與分子間間隔的關(guān)系【例4】清晨，草葉上的露珠是由空氣中的水汽凝結(jié)成的水珠．這一物理過(guò)程中，水分子間的〔〕A．引力消失，斥力增大 B．斥力消失，引力增大C．引力、斥力都減小 D．引力、斥力都增大答案D解析當(dāng)水汽凝結(jié)成水珠時(shí)，水分子之間的間隔減小，分子間的引力和斥力同時(shí)增大，只是斥力比引力增加得更快一些．【練習(xí)7】?jī)煞肿娱g的斥力和引力的合力F與分子間間隔r的關(guān)系如圖中曲線(xiàn)所示，曲線(xiàn)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)場(chǎng)互相接近．假設(shè)兩分子相距無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)分子勢(shì)能為零，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)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．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【練習(xí)8】如下圖，甲分子固定于坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子從無(wú)窮遠(yuǎn)處由靜止釋放，在分子力的作用下靠近甲，圖中點(diǎn)b是引力最大處，點(diǎn)d是兩分子靠得最近處，那么乙分子加速度最大處可能是〔〕A．點(diǎn)aB．點(diǎn)bC．點(diǎn)cD．點(diǎn)d答案D解析由分子力與分子之間間隔的圖象可以看出，在a、b、c、d四點(diǎn)中，乙分子在點(diǎn)d時(shí)分子力最大，根據(jù)牛頓第二定律知在點(diǎn)d時(shí)乙分子的加速度最大．考點(diǎn)五油膜法測(cè)分子直徑【例4】將1cm3的油酸溶于酒精，制成200cm3的油酸酒精溶液，1cm3的溶液有50滴?，F(xiàn)取1滴油酸酒精溶液滴到水面上，隨著酒精溶于水，油酸在水面上形成一單分子薄層，已測(cè)出這一薄層的面積為0.2m2答案課后作業(yè)1．〔2019年北京卷〕關(guān)于分子動(dòng)理論，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A.氣體擴(kuò)散的快慢與溫度無(wú)關(guān)B.布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無(wú)規(guī)那么運(yùn)動(dòng)C.分子間同時(shí)存在著引力和斥力D.分子間的引力總是隨分子間距增大而增大答案C解析擴(kuò)散的快慢與溫度有關(guān)，溫度越高，擴(kuò)散越快，A錯(cuò)誤；布朗運(yùn)動(dòng)為懸浮在液體中固體小顆粒的運(yùn)動(dòng)，不是液體分子的熱運(yùn)動(dòng)，固體小顆粒運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)那么性，是液體分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)那么性的間接反映，B錯(cuò)誤；分子間斥力與引力是同時(shí)存在，而分子力是斥力與引力的合力，分子間的引力和斥力都是隨分子間距增大而減??；當(dāng)分子間距小于平衡位置時(shí)，表現(xiàn)為斥力，即引力小于斥力，而分子間距大于平衡位置時(shí)，分子表現(xiàn)為引力，即斥力小于引力，但總是同時(shí)存在的，C正確，D錯(cuò)誤。2．以下關(guān)于熱運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法正確的選項(xiàng)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)停頓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解析水流速度是機(jī)械運(yùn)動(dòng)速度，不能反映熱運(yùn)動(dòng)情況，A錯(cuò)誤；分子在永不停息地做無(wú)規(guī)那么運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；水的溫度升高，水分子的平均速率增大，并非每一個(gè)水分子的運(yùn)動(dòng)速率都增大，D錯(cuò)誤；選項(xiàng)C說(shuō)法正確。3．以下關(guān)于熱運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法正確的選項(xiàng)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)停頓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C4．水銀的摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，阿佛加德羅常數(shù)為NA，那么水銀分子的直徑是〔〕A．B．C．D．5．〔甲〕和〔乙〕圖中是某同學(xué)從資料中查到的兩張記錄水中炭粒運(yùn)動(dòng)位置連線(xiàn)的圖片，記錄炭粒位置的時(shí)間間隔均為30s，兩方格紙每格表示的長(zhǎng)度一樣．比較兩張圖片可知：假設(shè)水溫一樣，_________〔選填“甲〞或“乙〞〕中炭粒的顆粒較大；假設(shè)炭粒大小一樣，___________〔選填“甲〞或“乙〞〕中水分子的熱運(yùn)動(dòng)較劇烈．答案甲乙解析溫度一樣，顆粒越大，布朗運(yùn)動(dòng)越不明顯，所以假設(shè)水溫一樣，甲中炭粒的顆粒較大；假設(shè)炭粒大小一樣，溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯，故乙中水分子的熱運(yùn)動(dòng)較劇烈．6．氫氣和氧氣的質(zhì)量、溫度都一樣，在不計(jì)分子勢(shì)能的情況下，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔〕A．氧氣的內(nèi)能較大B．氫氣的內(nèi)能較大C．兩者內(nèi)能相等D．氫氣分子的平均速率較大解析BD7．霧霾天氣對(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(lèi)活動(dòng)互相作用的結(jié)果．霧霾中，各種懸浮顆粒物形狀不規(guī)那么，但可視為密度一樣、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10μm、2.5μm的顆粒物〔PM是顆粒物的英文縮寫(xiě)〕．某科研機(jī)構(gòu)對(duì)北京地區(qū)的檢測(cè)結(jié)果說(shuō)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，且兩種濃度分布根本不隨時(shí)間變化．據(jù)此材料，以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是〔〕A．PM10表示直徑小于或等于1.0×10－6mB．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濃度隨高度的增加逐漸增大8．以下有關(guān)分子動(dòng)理論和物質(zhì)構(gòu)造的認(rèn)識(shí)，其中正確的選項(xiàng)是。A．分子間間隔減小時(shí)分子勢(shì)能一定減小B．溫度越高，物體中分子無(wú)規(guī)那么運(yùn)動(dòng)越劇烈C．物體內(nèi)熱運(yùn)動(dòng)速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例與溫度無(wú)關(guān)D．非晶體的物理性質(zhì)各向同性而晶體的物理性質(zhì)都是各向異性答案B解析由圖知，當(dāng)分子間間隔小于r0時(shí)，分子勢(shì)能隨分子間間隔的減小而增大，所以A錯(cuò)誤；由分子熱運(yùn)動(dòng)理論知，溫度越高，物體中分子無(wú)規(guī)那么運(yùn)動(dòng)越劇烈，所以B正確；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)，故C錯(cuò)誤；非晶體是各向同性的，故D錯(cuò)誤。9．關(guān)于擴(kuò)散現(xiàn)象，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是。A．溫度越高，擴(kuò)散進(jìn)展得越快B．?dāng)U散現(xiàn)象是不同物質(zhì)間的一種化學(xué)反響C．?dāng)U散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子無(wú)規(guī)那么運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的D．?dāng)U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ACD10．以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是〔〕A．物體溫度降低，其分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大B．物體溫度升高，其分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大C．物體溫度降低，其內(nèi)能一定增大D．物體溫度不變，其內(nèi)能一定不變解析溫度是物體分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，故A錯(cuò)，B對(duì)；內(nèi)能大小由物質(zhì)的量、溫度及體積共同決定，故C、D錯(cuò)。答案B11．兩個(gè)分子相距較遠(yuǎn)時(shí)，可以忽略它們之間的分子力，假設(shè)規(guī)定此時(shí)它們的分子勢(shì)能為零，當(dāng)分子間距逐漸減小到不能再靠近的過(guò)程中〔〕A．分子勢(shì)能逐漸減小，其值總是負(fù)的B．分子勢(shì)能逐漸增大，其值總是正的C．分子勢(shì)能先減小后增大，其值先為負(fù)后為正D．分子勢(shì)能先增大后減小，其值先為正后為負(fù)答案C解析開(kāi)場(chǎng)時(shí)由于兩分子之間的間隔大于r0，因此分子力表現(xiàn)為引力，當(dāng)互相靠近時(shí)，分子力做正功；當(dāng)分子間距小于r0，分子力表現(xiàn)為斥力，互相靠近時(shí)，分子力做負(fù)功，所以分子勢(shì)能先減小后增大，其值先為負(fù)后為正，故只有C正確．12．以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔〕A．鐵塊熔化成鐵水的過(guò)程中，溫度不變，內(nèi)能也不變B．物體運(yùn)動(dòng)的速度增大，那么物體中分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大，物體的內(nèi)能增大C．A、B兩物體接觸時(shí)有熱量從物體A傳到物體B，這說(shuō)明物體A的內(nèi)能大于物體B的內(nèi)能D．A、B兩物體的溫度一樣時(shí)，A、B兩物體的內(nèi)能可能不同，分子的平均速率也可能不同答案D解析解答此題的關(guān)鍵是對(duì)溫度和內(nèi)能這兩個(gè)概念的理解．溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，內(nèi)能是所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，故溫度不變時(shí)，內(nèi)能可能變化，A項(xiàng)錯(cuò)誤；兩物體溫度一樣，內(nèi)能可能不同，分子的平均動(dòng)能一樣，但由k＝m2知，分子的平均速率可能不同，故D項(xiàng)正確；最易出錯(cuò)的是認(rèn)為有熱量從A傳到B，A的內(nèi)能肯定大，其實(shí)有熱量從A傳到B，只說(shuō)明A的溫度高，內(nèi)能大小還要看它們的總分子數(shù)和分子勢(shì)能這些因素，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；機(jī)械運(yùn)動(dòng)的速度與分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能無(wú)關(guān)，故B項(xiàng)錯(cuò)誤．應(yīng)選D.13．關(guān)于熱運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔〕A．0℃時(shí)，分子的熱運(yùn)動(dòng)停頓了B．物體溫度越高，熱運(yùn)動(dòng)越劇烈C．氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)最劇烈，固體分子沒(méi)有熱運(yùn)動(dòng)D．運(yùn)動(dòng)物體比靜止物體的分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈答案B14．關(guān)于“用油膜法估測(cè)分子大小〞的實(shí)驗(yàn)以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是〔〕A．單分子油膜的厚度被認(rèn)為是油酸分子的直徑B．測(cè)量結(jié)果說(shuō)明，分子直徑的數(shù)量級(jí)是10－10C．實(shí)驗(yàn)時(shí)先將一滴油酸酒精溶液滴入水面，再把痱子粉灑在水面上D．處理數(shù)據(jù)時(shí)將一滴油酸酒精溶液的體積除以油膜面積就算得油酸分子的直徑答案AB解析油膜為單分子嚴(yán)密排列的，因此單分子油膜的厚度被認(rèn)為是油酸分子的直徑，故A正確；分子直徑很小，其數(shù)量級(jí)是10－10m，故B正確；為了使油酸分子嚴(yán)密排列，實(shí)驗(yàn)時(shí)先將痱子粉均勻?yàn)⒃谒嫔?，再把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，C錯(cuò)誤；一滴油酸酒精溶液的體積并非為油酸體積，要根據(jù)油酸酒精溶液中所含油酸的比例，求出所含油酸體積，故