專題（81）分子動(dòng)理論 內(nèi)能（原卷版）

2021年高考物理一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)全攻關(guān)專題（81）分子動(dòng)理論內(nèi)能（原卷版）命題熱點(diǎn)一：微觀量估算的“兩種建模方法”例1如圖是某教材封面的插圖，它是通過掃描隧道顯微鏡拍下的照片：48個(gè)鐵原子在銅的表面排列成圓圈，構(gòu)成了“量子圍欄”．為了估算鐵原子直徑，查到以下數(shù)據(jù)：鐵的密度ρ＝7.8×103kg/m3，摩爾質(zhì)量M＝5.6×10－2kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.0×1023mol－1.若將鐵原子簡化為球體模型，鐵原子直徑的表達(dá)式D＝________，鐵原子直徑約為________m(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)．變式1某一體積為V的密封容器，充入密度為ρ、摩爾質(zhì)量為M的理想氣體，阿伏加德羅常數(shù)為NA.則該容器中氣體分子的總個(gè)數(shù)N＝________.現(xiàn)將這部分氣體壓縮成液體，體積變?yōu)閂0，此時(shí)分子中心間的平均距離d＝________.(將液體分子視為立方體模型)例2(2019·全國卷Ⅲ·33(1))用油膜法估算分子大小的實(shí)驗(yàn)中，首先需將純油酸稀釋成一定濃度的油酸酒精溶液，稀釋的目的是____________________________．實(shí)驗(yàn)中為了測量出一滴已知濃度的油酸酒精溶液中純油酸的體積，可以__________________________.為得到油酸分子的直徑，還需測量的物理量是____________________．變式2在“用油膜法估測分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，(1)該實(shí)驗(yàn)中的理想化假設(shè)是________．A．將油膜看成單分子層油膜B．不考慮各油酸分子間的間隙C．不考慮各油酸分子間的相互作用力D．將油酸分子看成球形(2)實(shí)驗(yàn)中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是________．A．可使油酸和痱子粉之間形成清晰的邊界輪廓B．對油酸溶液起到稀釋作用C．有助于測量一滴油酸的體積D．有助于油酸的顏色更透明便于識(shí)別(3)某老師為本實(shí)驗(yàn)配制油酸酒精溶液，實(shí)驗(yàn)室配備的器材有：面積為0.22m2的蒸發(fā)皿、滴管、量筒(50滴溶液滴入量筒體積約為1毫升)、純油酸和無水酒精若干．已知分子直徑數(shù)量級(jí)為10－10m，則該老師配制的油酸酒精溶液濃度(油酸與油酸酒精溶液的體積比)至多為________‰(保留兩位有效數(shù)字)．INCLUDEPICTURE"D:\\E\\呂芳\\2020\\一輪\\物理\\03\\左括.tif"INCLUDEPICTURE"C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\2020.2.3\\物理\\10\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"\\\\米昕\\g\\2020一輪\\物理通用老高考打包\\全書完整的Word版文檔\\左括.tif"INET【變式3】在“用油膜法估測分子的大小”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，用注射器將一滴油酸酒精溶液滴入盛水的淺盤里，把玻璃板放在淺盤上并描畫出油酸膜的輪廓，如圖圖中正方形小方格的邊長為1cm，該油酸膜的面積是________m2，若一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是7×10－6mL，則油酸分子的直徑是________m(計(jì)算結(jié)果保留1位有效數(shù)字)．命題熱點(diǎn)二：布朗運(yùn)動(dòng)與分子運(yùn)動(dòng)INCLUDEPICTURE"D:\\E\\呂芳\\2020\\一輪\\物理\\03\\左括.tif"INCLUDEPICTURE"C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\2020.2.3\\物理\\10\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"\\\\米昕\\g\\2020一輪\\物理通用老高考打包\\全書完整的Word版文檔\\左括.tif"INET【例3INCLUDEPICTURE"D:\\E\\呂芳\\2020\\一輪\\物理\\03\\右括.tif"INCLUDEPICTURE"C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\2020.2.3\\物理\\10\\右括.tif"INETINCLUDEPICTURE"\\\\米昕\\g\\2020一輪\\物理通用老高考打包\\全書完整的Word版文檔\\右括.tif"INET】(多選)下列選項(xiàng)正確的是()A．液體溫度越高，懸浮顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈B．布朗運(yùn)動(dòng)是指懸浮在液體中固體顆粒的分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)C．液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象是由于液體的對流形成的D．?dāng)U散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的E．當(dāng)分子間距增大時(shí)，分子間的引力和斥力都減小INCLUDEPICTURE"D:\\E\\呂芳\\2020\\一輪\\物理\\03\\左括.tif"INCLUDEPICTURE"C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\2020.2.3\\物理\\10\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"\\\\米昕\\g\\2020一輪\\物理通用老高考打包\\全書完整的Word版文檔\\左括.tif"INET【變式4INCLUDEPICTURE"D:\\E\\呂芳\\2020\\一輪\\物理\\03\\右括.tif"INCLUDEPICTURE"C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\2020.2.3\\物理\\10\\右括.tif"INETINCLUDEPICTURE"\\\\米昕\\g\\2020一輪\\物理通用老高考打包\\全書完整的Word版文檔\\右括.tif"INET】(多選)下列說法正確的是()A．溫度越高，擴(kuò)散進(jìn)行得越快B．?dāng)U散現(xiàn)象是不同物質(zhì)間的一種化學(xué)反應(yīng)C．布朗運(yùn)動(dòng)的激烈程度與溫度有關(guān)，這說明分子運(yùn)動(dòng)的激烈程度與溫度有關(guān)D．?dāng)U散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生E．布朗運(yùn)動(dòng)就是熱運(yùn)動(dòng)INCLUDEPICTURE"D:\\E\\呂芳\\2020\\一輪\\物理\\03\\左括.tif"INCLUDEPICTURE"C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\2020.2.3\\物理\\10\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"\\\\米昕\\g\\2020一輪\\物理通用老高考打包\\全書完整的Word版文檔\\左括.tif"INET【變式5INCLUDEPICTURE"D:\\E\\呂芳\\2020\\一輪\\物理\\03\\右括.tif"INCLUDEPICTURE"C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\2020.2.3\\物理\\10\\右括.tif"INETINCLUDEPICTURE"\\\\米昕\\g\\2020一輪\\物理通用老高考打包\\全書完整的Word版文檔\\右括.tif"INET】(多選)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中兩條曲線所示．下列說法正確的是()A．圖中兩條曲線下的面積相等B．圖中虛線對應(yīng)于氧氣分子平均動(dòng)能較小的情形C．圖中實(shí)線對應(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0～400m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較大INCLUDEPICTURE"D:\\E\\呂芳\\2020\\一輪\\物理\\03\\左括.tif"INCLUDEPICTURE"C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\2020.2.3\\物理\\10\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"\\\\米昕\\g\\2020一輪\\物理通用老高考打包\\全書完整的Word版文檔\\左括.tif"INET【變式6】(多選)(2019·江蘇卷·13A(1))在沒有外界影響的情況下，密閉容器內(nèi)的理想氣體靜置足夠長的時(shí)間后，該氣體()A．分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)停息下來B．每個(gè)分子的速度大小均相等C．分子的平均動(dòng)能保持不變D．分子的密集程度保持不變命題熱點(diǎn)三：分子力和內(nèi)能例4(多選)分子力F與分子間距離r的關(guān)系如圖所示，曲線與橫軸交點(diǎn)的坐標(biāo)為r0，兩個(gè)相距較遠(yuǎn)(r1)的分子僅在分子力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，直至不能再靠近．在此過程中，下列說法正確的是()A．r＝r0時(shí)，分子動(dòng)能最大B．r＝r0時(shí)，分子勢能最大C．r>r0階段，F(xiàn)做正功，分子動(dòng)能增加，分子勢能減小D．r<r0階段，F(xiàn)做負(fù)功，分子動(dòng)能減小，分子勢能減小E．r>r0階段，F(xiàn)先增大后減小INCLUDEPICTURE"D:\\E\\呂芳\\2020\\一輪\\物理\\03\\左括.tif"INCLUDEPICTURE"C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\2020.2.3\\物理\\10\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"\\\\米昕\\g\\2020一輪\\物理通用老高考打包\\全書完整的Word版文檔\\左括.tif"INET【變式7INCLUDEPICTURE"D:\\E\\呂芳\\2020\\一輪\\物理\\03\\右括.tif"INCLUDEPICTURE"C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\2020.2.3\\物理\\10\\右括.tif"INETINCLUDEPICTURE"\\\\米昕\\g\\2020一輪\\物理通用老高考打包\\全書完整的Word版文檔\\右括.tif"INET】(2019·江蘇卷·13A(2))由于水的表面張力，荷葉上的小水滴總是球形的．在小水滴表面層中，水分子之間的相互作用總體上表現(xiàn)為________(選填“引力”或“斥力”)．分子勢能Ep和分子間距離r的關(guān)系圖象如圖所示，能總體上反映小水滴表面層中水分子Ep的是圖中________(選填“A”“B”或“C”)的位置．變式8(多選)如圖所示是分子間作用力跟距離的關(guān)系．下列有關(guān)說法正確的是()A．分子間距離為r0時(shí)，分子間既有斥力作用，也有引力作用B．分子間距離為r0時(shí)，分子勢能最小C．分子間距離為r0時(shí)，分子勢能為零D．物體間的擴(kuò)散作用主要是分子間斥力作用的結(jié)果E．某物體中的分子勢能總和與該物體體積大小有關(guān)INCLUDEPICTURE"D:\\E\\呂芳\\2020\\一輪\\物理\\03\\左括.tif"INCLUDEPICTURE"C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\2020.2.3\\物理\\10\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"\\\\米昕\\g\\2020一輪\\物理通用老高考打包\\全書完整的Word版文檔\\左括.tif"INET【例5INCLUDEPICTURE"D:\\E\\呂芳\\2020\\一輪\\物理\\03\\右括.tif"INCLUDEPICTURE"C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\2020.2.3\\物理\\10\\右括.tif"INETINCLUDEPICTURE"\\\\米昕\\g\\2020一輪\\物理通用老高考打包\\全書完整的Word版文檔\\右括.tif"INET】(多選)對于實(shí)際的氣體，下列說法正確的是()A．氣體的內(nèi)能包括氣體分子的重力勢能B．氣體的內(nèi)能包括氣體分子之間相互作用的勢能C．氣體的內(nèi)能包括氣體整體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能D．氣體的體積變化時(shí)，其內(nèi)能可能不變E．氣體的內(nèi)能包括氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能變式9下列說法正確的是()A．溫度標(biāo)志著物體內(nèi)大量分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度B．內(nèi)能是物體中所有分子熱運(yùn)動(dòng)所具有的動(dòng)能的總和C．氣體壓強(qiáng)僅與氣體分子的平均動(dòng)能有關(guān)D．氣體膨脹對外做功且溫度降低，分子的平均動(dòng)能可能不變課時(shí)精練一、雙擊鞏固1．(多選)“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．混合均勻的過程中，水分子和碳粒都做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)C．使用碳粒更小的墨汁，混合均勻的過程進(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)而引起的2．(多選)(2020·陜西咸陽市質(zhì)檢)關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是()A．布朗運(yùn)動(dòng)是分子的運(yùn)動(dòng)，牛頓運(yùn)動(dòng)定律不再適用B．布朗運(yùn)動(dòng)是分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映C．懸浮在液體中的固體小顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)是布朗運(yùn)動(dòng)D．布朗運(yùn)動(dòng)的激烈程度跟溫度有關(guān)，所以布朗運(yùn)動(dòng)也叫做熱運(yùn)動(dòng)E．布朗運(yùn)動(dòng)的明顯程度與顆粒的體積和質(zhì)量大小有關(guān)3．(多選)已知阿伏加德羅常數(shù)為NA(mol－1)，某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M(kg/mol)，該物質(zhì)的密度為ρ(kg/m3)，則下列敘述中正確的是()A．1kg該物質(zhì)所含的分子個(gè)數(shù)是ρNAB．1kg該物質(zhì)所含的分子個(gè)數(shù)是eq\f(1,M)NAC．該物質(zhì)1個(gè)分子的質(zhì)量是eq\f(ρ,NA)D．該物質(zhì)1個(gè)分子占有的空間是eq\f(M,ρNA)E．該物質(zhì)的摩爾體積是eq\f(M,ρ)4．(多選)下面的說法中正確的有()A．布朗運(yùn)動(dòng)反映了液體分子在不停地做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)B．壓縮密封在汽缸中一定質(zhì)量的理想氣體，隨著不斷地壓縮，難度越來越大，這是因?yàn)榉肿娱g距離越小時(shí)分子間斥力越大C．對氣體加熱，氣體的內(nèi)能不一定增大D．物體溫度升高，分子熱運(yùn)動(dòng)加劇，所有分子的動(dòng)能都會(huì)增加E．對大量事實(shí)的分析表明，不論技術(shù)手段如何先進(jìn)，熱力學(xué)零度最終也不可能達(dá)到5.(多選)小張?jiān)陲@微鏡下觀察水中懸浮的細(xì)微粉筆末的運(yùn)動(dòng)從A點(diǎn)開始，他把粉筆末每隔20s的位置記錄在坐標(biāo)紙上，依次得到B、C、D等點(diǎn)，把這些點(diǎn)連線形成如圖1所示折線圖，則關(guān)于該粉筆末的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是()圖1A．該折線圖是粉筆末的運(yùn)動(dòng)軌跡B．粉筆末的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)反映了水分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)C．經(jīng)過B點(diǎn)后10s，粉筆末應(yīng)該在BC的中點(diǎn)處D．粉筆末由B到C的平均速度小于由C到D的平均速度E．若改變水的溫度，再記錄一張圖，則僅從圖上不能確定記錄哪一張圖時(shí)的溫度高6．(多選)(2020·河北唐山市質(zhì)檢)關(guān)于分子動(dòng)理論和物體的內(nèi)能，下列說法正確的是()A．熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體B．物體放出熱量，其內(nèi)能一定減少C．溫度高的物體的內(nèi)能一定大，但分子平均動(dòng)能不一定大D．若兩分子間的距離減小，則分子間的引力和分子間的斥力均增大E．若分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，則分子間的勢能隨分子間距離的減小而增大7．(多選)下列敘述中正確的是()A．布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)B．當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí)，分子勢能隨分子間距離的增大而增大C．對于一定質(zhì)量的理想氣體，溫度升高時(shí)，壓強(qiáng)可能減小D．已知水的密度和水的摩爾質(zhì)量，則可以計(jì)算出阿伏加德羅常數(shù)E．?dāng)U散現(xiàn)象說明分子之間存在空隙，同時(shí)分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)8．(多選)下列關(guān)于內(nèi)能的說法正確的是()A．系統(tǒng)的內(nèi)能是由系統(tǒng)的狀態(tài)決定的B．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C．1g100℃水的內(nèi)能小于1g100℃水蒸氣的內(nèi)能D．內(nèi)能少的物體也可以自發(fā)地將一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)移給內(nèi)能多的物體E．理想氣體在絕熱膨脹的過程中，內(nèi)能一定減小9．(多選)下列說法正確的是()A．氣體擴(kuò)散現(xiàn)象表明氣體分子間存在斥力B．對于同一理想氣體，溫度越高，分子平均動(dòng)能越大C．熱量總是自發(fā)地從分子平均動(dòng)能大的物體傳遞到分子平均動(dòng)能小的物體D．當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子力和分子勢能都隨分子間距離的減小而增大E．在陽光照射下，可以觀察到教室空氣中飛舞的灰塵做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，灰塵的運(yùn)動(dòng)屬于布朗運(yùn)動(dòng)10．(多選)下列說法正確的是()A．當(dāng)某一密閉容器自由下落時(shí)，因完全失重，容器內(nèi)密封的氣體壓強(qiáng)會(huì)變?yōu)榱鉈．當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)的速度增大時(shí)，物體的內(nèi)能一定增大C．地球周圍大氣壓強(qiáng)的產(chǎn)生是由于地球?qū)Υ髿獾娜f有引力D．當(dāng)分子距離在一定范圍內(nèi)變大時(shí)，分子力可能增大E．布朗運(yùn)動(dòng)不是分子的無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)11．(多選)關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說法不正確的是()A．物體內(nèi)部所有分子動(dòng)能的總和叫做物體的內(nèi)能B．物體被舉得越高，其分子勢能越大C．一定質(zhì)量的0℃的冰融化為0℃的水時(shí)，分子勢能增加D．一定質(zhì)量的理想氣體放出熱量，它的內(nèi)能可能增加E．通電時(shí)電阻發(fā)熱，它的內(nèi)能增加是通過“熱傳遞”方式實(shí)現(xiàn)的綜合提升練