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第十四章熱學(xué)第1節(jié)分子動(dòng)理論內(nèi)能目錄CONTENT立足“四層”·夯基礎(chǔ)著眼“四翼”·探考點(diǎn)鎖定“目標(biāo)”·提素能020301Part01立足“四層”·夯基礎(chǔ)?一、分子動(dòng)理論的三條基本內(nèi)容1.物體是由大量分子組成的(1)分子的大?、俜肿拥闹睆剑ㄒ暈榍蚰P停簲?shù)量級(jí)為
10-10
?m。②分子的質(zhì)量:數(shù)量級(jí)為10-26kg。(2)阿伏加德羅常數(shù)1mol的任何物質(zhì)所含有的粒子數(shù)叫阿伏加德羅常數(shù)。通常取NA=
6.02×1023
?mol-1。10-10
6.02×1023
2.分子永不停息地做無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)(1)實(shí)例證明①擴(kuò)散現(xiàn)象a.定義:不同物質(zhì)能夠彼此進(jìn)入
對(duì)方
?的現(xiàn)象。b.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)a.定義:懸浮在液體中的
小顆粒
?的永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。b.實(shí)質(zhì):懸浮小顆粒受到做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的
液體分子
?的撞擊;顆粒越
小
?,溫度越
高
?,運(yùn)動(dòng)越明顯。(2)熱運(yùn)動(dòng)①分子的永不停息的
無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
?叫作熱運(yùn)動(dòng)。②特點(diǎn):分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)和溫度有關(guān),溫度越高,分子運(yùn)動(dòng)越劇烈。對(duì)方
越高
小顆粒
液體分子
小
高
無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
3.分子間同時(shí)存在引力和斥力(1)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
?。同時(shí)
合力
減小
增大
快
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)。零
(3)由分子間的作用力與分子間距離的關(guān)系圖像可知:引力
斥力
二、溫度和物體的內(nèi)能1.溫度兩個(gè)系統(tǒng)處于熱平衡時(shí),它們具有某個(gè)“共同的熱學(xué)性質(zhì)”,我們把表征這一“共同熱學(xué)性質(zhì)”的物理量定義為溫度。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)。兩種溫標(biāo)下表示的溫度之間的關(guān)系:T=
t+273.15
?K。溫度
t+273.15
3.分子動(dòng)能和分子平均動(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)的動(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.分子的勢能(1)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,即分子勢能。(2)分子勢能的決定因素:微觀上決定于分子間距離和分子的排列情況;宏觀上決定于
體積
?和狀態(tài)。溫度
體積
5.物體的內(nèi)能(1)等于物體中所有分子的熱運(yùn)動(dòng)
動(dòng)能
?與
分子勢能
?的總和,是狀態(tài)量。(2)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。(3)物體的內(nèi)能與機(jī)械能不同,與物體的位置高低、運(yùn)動(dòng)速度大小
無關(guān)
?。動(dòng)能
分子勢能
溫度
體積
無關(guān)
?如圖甲、乙、丙、丁所示為關(guān)于分子動(dòng)理論的四個(gè)情境圖。請判斷:(1)圖甲表示“用油膜法估測油酸分子的大小”的實(shí)驗(yàn)情境,實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)先滴油酸酒精溶液,再撒痱子粉。
(
×
)(2)圖乙為水中炭粒某段時(shí)間所在位置的連線圖,連線表示炭粒做布朗運(yùn)動(dòng)的軌跡。
(
×
)××(3)圖丙為分子力與分子間距離的關(guān)系圖,分子間距離從r0逐漸增大時(shí),分子力先變小后變大。
(
×
)(4)圖丁為大量氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的速率分布圖,曲線②對(duì)應(yīng)的溫度較高。
(
√
)×√Part02著眼“四翼”·探考點(diǎn)?考點(diǎn)一
微觀量的估算
[素養(yǎng)自修類]1.[氣體分子的有關(guān)計(jì)算]若以V表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積,ρ表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的密度,M表示水的摩爾質(zhì)量,M0表示一個(gè)水分子的質(zhì)量,V0表示一個(gè)水分子的體積,NA表示阿伏加德羅常數(shù),則下列關(guān)系式正確的是(
)
2.[液體分子的有關(guān)計(jì)算]已知阿伏加德羅常數(shù)為NA(mol-1),某液體的摩爾質(zhì)量為M(kg/mol),該液體的密度為ρ(kg/m3),則下列敘述中正確的是(
)A.1kg該液體所含的分子個(gè)數(shù)是ρNA
3.[固體分子的有關(guān)計(jì)算]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(
)
?1.求解分子直徑時(shí)的兩種模型(固體和液體)
[說明]
對(duì)于氣體,一般看成小立方體模型,如圖丙所示,而且要注意:①V0不是一個(gè)氣體分子的體積,而是一個(gè)氣體分子平均占有的空間體積。
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等。(2)宏觀量:物體的體積V、密度ρ、質(zhì)量m、摩爾質(zhì)量M、摩爾體積Vmol、物質(zhì)的量n等。(3)相互關(guān)系
③物體所含的分子數(shù)
考點(diǎn)二
擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動(dòng)與分子熱運(yùn)動(dòng)
[素養(yǎng)自修類]1.[擴(kuò)散現(xiàn)象的理解]乙醇噴霧消毒液和免洗洗手液的主要成分都是酒精。下列說法正確的是(
)A.酒精由液體變?yōu)橥瑴囟鹊臍怏w的過程中,分子間距不變B.在房間內(nèi)噴灑乙醇消毒液后,會(huì)聞到淡淡的酒味,這是酒精分子做布朗運(yùn)動(dòng)的結(jié)果C.在房間內(nèi)噴灑乙醇消毒液后,當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí),每一個(gè)酒精分子運(yùn)動(dòng)速率都變快了D.使用免洗洗手液洗手后,手部很快就干爽了,是由于液體分子擴(kuò)散到了空氣中解析:D
酒精由液體變?yōu)橥瑴囟鹊臍怏w的過程中,溫度不變,分子平均動(dòng)能不變,但是分子之間的距離變大,A錯(cuò)誤;在房間內(nèi)噴灑乙醇消毒液后,會(huì)聞到淡淡的酒味,這是由于酒精分子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的結(jié)果,證明了酒精分子在不停地運(yùn)動(dòng),B錯(cuò)誤;在房間內(nèi)噴灑乙醇消毒液后,當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí),大部分分子運(yùn)動(dòng)速率都增大,但可能有部分分子速度減小,C錯(cuò)誤;因?yàn)橐磺形镔|(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),所以使用免洗洗手液時(shí),手部很快就干爽了,這是擴(kuò)散現(xiàn)象,D正確。2.[布朗運(yùn)動(dòng)的理解](2023·江蘇省前黃高級(jí)中學(xué)高三月考)據(jù)研究發(fā)現(xiàn),新冠病毒感染的肺炎傳播途徑之一是氣溶膠傳播。氣溶膠是指懸浮在氣體介質(zhì)中的固態(tài)或液態(tài)顆粒所組成的氣態(tài)分散系統(tǒng)。這些固態(tài)或液態(tài)顆粒的大小一般在10-3~103μm之間。已知布朗運(yùn)動(dòng)微粒大小通常在10-6m數(shù)量級(jí)。下列說法正確的是(
)A.布朗運(yùn)動(dòng)是氣體介質(zhì)分子的無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)B.在布朗運(yùn)動(dòng)中,固態(tài)或液態(tài)顆粒越小,布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈C.在布朗運(yùn)動(dòng)中,顆粒無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的軌跡就是分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的軌跡D.當(dāng)固態(tài)或液態(tài)顆粒很小時(shí),能很長時(shí)間都懸浮在氣體中,顆粒的運(yùn)動(dòng)屬于布朗運(yùn)動(dòng),能長時(shí)間懸浮是因?yàn)闅怏w浮力作用解析:B
布朗運(yùn)動(dòng)是固態(tài)或液態(tài)顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng),是氣體分子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)撞擊的結(jié)果,所以它反映的是氣體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng);顆粒越小,氣體分子對(duì)顆粒的撞擊作用越不容易平衡,布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈,故B正確,A錯(cuò)誤。在布朗運(yùn)動(dòng)中,顆粒本身并不是分子,而是分子集團(tuán),所以顆粒無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的軌跡不是分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的軌跡,故C錯(cuò)誤。當(dāng)固態(tài)或液態(tài)顆粒很小時(shí),能很長時(shí)間都懸浮在氣體中,顆粒的運(yùn)動(dòng)屬于布朗運(yùn)動(dòng);固態(tài)或液態(tài)顆粒能長時(shí)間懸浮是受到氣體分子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)撞擊而導(dǎo)致的,不是浮力作用的結(jié)果,故D錯(cuò)誤。?擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動(dòng)與熱運(yùn)動(dòng)的比較擴(kuò)散現(xiàn)象布朗運(yùn)動(dòng)熱運(yùn)動(dòng)活動(dòng)主體分子固體微小顆粒分子區(qū)別是分子的運(yùn)動(dòng),發(fā)生在固體、液體、氣體任何兩種物質(zhì)之間是比分子大得多的顆粒的運(yùn)動(dòng),只能在液體、氣體中發(fā)生是分子的運(yùn)動(dòng),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(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)都反映了分子做無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)考點(diǎn)三
分子力、分子勢能、溫度與內(nèi)能
[素養(yǎng)自修類]1.[分子力的理解]圖甲和圖乙中的曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別描述了某物理量隨分子之間的距離變化的規(guī)律,r0為平衡位置?,F(xiàn)有如下物理量:①分子勢能,②分子間引力,③分子間斥力,④分子間引力和斥力的合力,則曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ對(duì)應(yīng)的物理量可能是(
)A.①③②B.②④③C.④①③D.①④③解析:D
根據(jù)分子處于平衡位置(即分子之間距離為r0)時(shí)分子勢能最小可知,曲線Ⅰ為分子勢能隨分子之間距離r變化的圖像;根據(jù)分子處于平衡位置(即分子之間距離為r0)時(shí)分子力為零可知,曲線Ⅱ?yàn)榉肿恿﹄S分子之間距離r變化的圖像;根據(jù)分子之間斥力和引力隨分子之間距離的增大而減小可知,曲線Ⅲ為分子斥力或引力隨分子之間距離r變化的圖像。D正確。2.[分子勢能的理解]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(dòng),兩分子間的分子勢能Ep與兩分子間距離x的變化關(guān)系如圖所示,設(shè)乙分子在移動(dòng)過程中所具有的總能量為0,則下列說法正確的是(
)A.乙分子在P點(diǎn)時(shí)加速度最大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(dòng)能最大解析:D
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錯(cuò)誤;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)所受合力不為0,故不處于平衡狀態(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(dòng)能最大,選項(xiàng)D正確。3.[對(duì)內(nèi)能的理解]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.某種物體的溫度為0℃,說明該物體中分子的平均動(dòng)能為零B.當(dāng)分子間的距離增大時(shí),分子間的引力和斥力都增大但引力增大得更快,所以分子力表現(xiàn)為引力C.懸浮在水中的花粉的布朗運(yùn)動(dòng)反映了花粉分子的熱運(yùn)動(dòng)D.物體的溫度升高時(shí),分子的平均動(dòng)能一定增大,但內(nèi)能不一定增大解析:D
某種物體的溫度為0
℃,物體中分子的平均動(dòng)能不為零,分子做永不停息的無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng),溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,故A錯(cuò)誤;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,所以分子力表現(xiàn)為引力,故B錯(cuò)誤;花粉是由花粉顆粒組成的,布朗運(yùn)動(dòng)是花粉顆粒的運(yùn)動(dòng),不是花粉分子的熱運(yùn)動(dòng),是液體分子的熱運(yùn)動(dòng)的反映,故C錯(cuò)誤;溫度從微觀角度表示了大量分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的劇烈程度,物體溫度升高時(shí),速率小的分子數(shù)目減少,速率大的分子數(shù)目增多,分子的平均動(dòng)能一定增大,但內(nèi)能不一定增大,故D正確。?1.分子力與分子勢能的比較分子力F分子勢能Ep圖像??隨分子間距離的變化情況r<r0F隨r增大而減小,表現(xiàn)為斥力r增大,F(xiàn)做正功,Ep減小r>r0r增大,F(xiàn)先增大后減小,表現(xiàn)為引力r增大,F(xiàn)做負(fù)功,Ep增大r=r0F引=F斥,F(xiàn)=0Ep最小,但不為零r>10r0引力和斥力都很微弱,F(xiàn)=0Ep=02.分子動(dòng)能、分子勢能、內(nèi)能、機(jī)械能的比較能量分子動(dòng)能分子勢能內(nèi)能機(jī)械能定義分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能由分子間相對(duì)位置決定的勢能所有分子的熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和分子勢能的總和物體的動(dòng)能、重力勢能和彈性勢能的總和決定因素溫度(決定分子平均動(dòng)能)分子間距溫度、體積、物質(zhì)的量跟宏觀運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、參考系和零勢能點(diǎn)的選取有關(guān)備注溫度、內(nèi)能等物理量只對(duì)大量分子才有意義,對(duì)單個(gè)或少量分子沒有實(shí)際意義Part03鎖定“目標(biāo)”·提素能?1.(2023·江蘇連云港高三開學(xué)考試)下列現(xiàn)象中不能說明分子間存在分子力的是(
)A.空氣容易被壓縮B.露珠呈現(xiàn)球形C.鋼繩不易被拉斷D.水不容易壓縮解析:A
空氣容易壓縮是因?yàn)榉肿娱g距大,而不是因?yàn)榉肿娱g的作用力,不能說明分子間存在作用力,故A正確;露珠呈現(xiàn)球形,是由于液體表面張力,能說明分子間存在作用力,故B錯(cuò)誤;鋼繩不易被拉斷,能說明分子間有引力,故C錯(cuò)誤;水不容易壓縮是因?yàn)榉肿娱g距小,輕微壓縮都使分子力表現(xiàn)為斥力,能說明分子間存在作用力,故D錯(cuò)誤。2.PM2.5是指空氣中直徑等于或小于2.5微米的懸浮顆粒物,其飄浮在空中做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),很難自然沉降到地面,吸入后對(duì)人體形成危害。礦物燃料燃燒的排放是形成PM2.5的主要原因。下列關(guān)于PM2.5的說法中正確的是(
)A.PM2.5的尺寸與空氣中氧分子尺寸的數(shù)量級(jí)相當(dāng)B.PM2.5在空氣中的運(yùn)動(dòng)不屬于布朗運(yùn)動(dòng)C.溫度越低,PM2.5運(yùn)動(dòng)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在空氣中的濃度解析:D
PM2.5的直徑等于或小于2.5微米,而空氣中氧分子尺寸的數(shù)量級(jí)為10-10
m,故兩者大小不相當(dāng),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;PM2.5在空氣中的運(yùn)動(dòng)屬于布朗運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;溫度越高,PM2.5運(yùn)動(dòng)越劇烈,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;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,選項(xiàng)D正確。3.如圖所示,讓一個(gè)分子A不動(dòng),另一個(gè)分子B從無窮遠(yuǎn)處逐漸靠近A。設(shè)兩個(gè)分子相距無窮遠(yuǎn),它們的分子勢能為0;B分子運(yùn)動(dòng)到距A為r0時(shí),分子間作用力為零。在這個(gè)過程中(
)A.分子B受力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相同時(shí),分子勢能減小B.分子間距離減小到r0的過程中,分子間的作用力增大C.分子之間的引力達(dá)到最大時(shí),分子勢能最小D.分子勢能為零時(shí),分子間的作用力一定為零解析:A
B分子由無窮遠(yuǎn)靠近A分子,直至兩分子間距為r0,這個(gè)過程中,分子力表現(xiàn)為引力,與運(yùn)動(dòng)方向相同,引力做正功,分子勢能減小,A正確;分子間距離減小到r0的過程中,分子間的相互作用力先增大后減小,B錯(cuò)誤;分子間的距離等于r0時(shí),分子力為零,此時(shí)分子勢能最小,C錯(cuò)誤;分子勢能最小時(shí),分子間的作用力一定為零,而分子勢能最小值不一定為零,D錯(cuò)誤。4.分子力F隨分子間距離r的變化如圖所示,將兩分子從相距r=r2處釋放,僅考慮這兩個(gè)分子間的作用,從r=r2到r=r1(
)A.分子間的引力先增大后減小B.分子間的斥力先減小后增大C.分子力的大小先減小后增大D.分子勢能先減小后增大解析:D
兩分子間距從r2減小到r1的過程中,分子間的引力和斥力均變大,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;分子力先表現(xiàn)為引力,先增加后減小,后表現(xiàn)為斥力逐漸變大,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;分子力先做正功,后做負(fù)功,分子勢能先減小后增加,選項(xiàng)D正確。5.關(guān)于物體的內(nèi)能,下列說法正確的是(
)A.相同質(zhì)量的兩種物質(zhì),升高相同的溫度,內(nèi)能的增加量一定相同B.物體的內(nèi)能改變時(shí)溫度也一定改變C.內(nèi)能與物體的溫度有關(guān),所以0℃的物體內(nèi)能為零D.分子數(shù)和溫度相同的物體不一定具有相同的內(nèi)能解析:D
相同質(zhì)量的同種物質(zhì),升高相同的溫度,吸收的熱量相同,相同質(zhì)量的不同種物質(zhì),升高相同的溫度,吸收的熱量不同,故A錯(cuò)誤;物體內(nèi)能改變時(shí)溫度不一定改變,比如零攝氏度的冰融化為零攝氏度的水,內(nèi)能增加,故B錯(cuò)誤;分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),可知任何物體在任何狀態(tài)下都有內(nèi)能,故C錯(cuò)誤;物體的內(nèi)能與分子數(shù)、物體的溫度和體積三個(gè)因素有關(guān),分子數(shù)和溫度相同的物體不一定有相同的內(nèi)能,故D正確。6.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,他把小顆粒每隔20s的位置記錄在坐標(biāo)紙上,依次得到B、C、D等這些點(diǎn),把這些點(diǎn)連線形成如圖所示折線圖,則關(guān)于該粉筆末的運(yùn)動(dòng),下列說法不正確的是(
)A.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.粉筆末由B到C的平均速度小于由C到D的平均速度D.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)的溫度高解析:A
該折線圖不是粉筆末的實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡,分子運(yùn)動(dòng)是無規(guī)則的,故A錯(cuò)誤;粉筆末受到水分子的碰撞,做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),所以粉筆末的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)反映了水分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng),故B正確;任意兩點(diǎn)之間的時(shí)間間隔是相等的,位移越大,則平均速度就越大,所以粉筆末由B到C的平均速度小于由C到D的平均速度,故C正確;由于運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性,所以我們無法僅從圖上就確定哪一張圖的溫度高,故D正確。7.(2023·江蘇揚(yáng)州模擬預(yù)測)快遞公司用充氣的塑料袋包裹物品,一個(gè)塑料袋內(nèi)氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為448mL,已知?dú)怏w在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的摩爾體積
V0=22.4L/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.0×1023mol-1,則塑料袋內(nèi)氣體分子數(shù)為(
)A.1.2×1021個(gè)B.1.2×1022個(gè)C.1.2×1023個(gè)D.1.2×1024個(gè)
8.(2023·江蘇無錫調(diào)研)運(yùn)用分子動(dòng)理論的相關(guān)知識(shí),判斷下列說法正確的是(
)A.氣體分子單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)僅與單位體積內(nèi)的分子數(shù)有關(guān)C.陽光從縫隙射入教室,從陽光中看到的塵埃運(yùn)動(dòng)是布朗運(yùn)動(dòng)D.生產(chǎn)半導(dǎo)體器件時(shí)需要在純凈的半導(dǎo)體材料中摻入其他元素,這可以在高溫條件下利用分子的擴(kuò)散來完成解析:D
氣體分子單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù),與單位體積內(nèi)的分子數(shù)及溫度有關(guān),還與分子平均速率有關(guān),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由于分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng),氣體的體積可以占據(jù)很大的空間,故不能用摩爾體積除以分子體積得到阿伏加德羅常數(shù),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;做布朗運(yùn)動(dòng)的微粒非常小,肉眼是看不到的,陽光從縫隙射入教室,從陽光中看到的塵埃運(yùn)動(dòng)是機(jī)械運(yùn)動(dòng),不是布朗運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;擴(kuò)散可以在固體中進(jìn)行,生產(chǎn)半導(dǎo)體器件時(shí)需要在純凈的半導(dǎo)體材料中摻入其他元素,這可以在高溫條件下利用分子的擴(kuò)散來完成,選項(xiàng)D正確。9.如圖所示,將甲分子固定于坐標(biāo)原點(diǎn)O處,乙分子放置于r軸上距離O點(diǎn)很遠(yuǎn)的r4處,r1、r2、r3為r軸上的三個(gè)特殊的位置,甲、乙兩分子間的作用力F和分子勢能Ep隨兩分子間距離r的變化關(guān)系分別如圖中兩條曲線所示,設(shè)兩分子間距離很遠(yuǎn)時(shí),Ep=0。現(xiàn)把乙分子從r4處由靜止釋放,下列說法中正確的是(
)A.虛線為F-r圖線、實(shí)線為Ep-r圖線B.當(dāng)分子間距離r<r2時(shí),甲、乙兩分子間只有斥力,且斥力隨r減小而增大C.乙分子從r4到r2做加速度先增大后減小的加速運(yùn)動(dòng),從r2到r1做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)D.乙分子從r4到r2的過程中,分子勢能先增大后減小,在r1位置時(shí)分子勢能最小解析:C
由于分子間的距離等于平衡位置的距離時(shí),分子勢能最小,所以虛線為分子勢能圖線(Ep-r圖線),實(shí)線為分子間作用力圖線(F-r圖線),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由于分子是由帶正電荷的原子核和帶負(fù)電荷的電子組成的,所以無論兩個(gè)分子之間的距離多大,分子之間既存在斥力,又存在引力,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;乙分子從r4到r2所受的分子力(表現(xiàn)為引力)先增大后減小,根據(jù)牛頓第二定律,乙分子做加速度先增大后減小的加速運(yùn)動(dòng),乙分子從r2到r1所受的分子力(表現(xiàn)為斥力)一直增大,根據(jù)牛頓第二定律,乙分子做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)
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