2025年高考物理復(fù)習(xí)講義第十四章第1講　分子動(dòng)理論　內(nèi)能（含解析）

eq\o(\s\up15(第1講分子動(dòng)理論內(nèi)能))素養(yǎng)目標(biāo)1.能認(rèn)識(shí)物質(zhì)由分子組成、分子間存在相互作用力、分子永不停息地做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)、物體的內(nèi)能．(物理觀念)2.分子模型的構(gòu)建與分子直徑的估算．(科學(xué)思維)3.分子力與分子距離的變化圖像．(科學(xué)思維)一、分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)、阿伏加德羅常數(shù)1．物質(zhì)由大量分子組成(1)分子的大小eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(直徑：10－10m,質(zhì)量：10－26kg))(2)阿伏加德羅常數(shù)：NA＝6.02×1023mol－1.2．分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)(1)eq\a\vs4\al(擴(kuò)散,現(xiàn)象)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(定義：不同物質(zhì)能夠彼此進(jìn)入對(duì)方,的現(xiàn)象,實(shí)質(zhì)：分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生))(2)eq\a\vs4\al(布朗,運(yùn)動(dòng))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(定義：懸浮在液體中的小顆粒不停,地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),特點(diǎn)：永不停息、無(wú)規(guī)則,實(shí)質(zhì)：是固體小顆粒的運(yùn)動(dòng)))3．分子間同時(shí)存在引力和斥力eq\a\vs4\al(分子力,與距離,的關(guān)系)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(r＝r0，F(xiàn)引＝F斥，F(xiàn)＝0；,r>r0，F(xiàn)引>F斥，F(xiàn)為引力；,r<r0，F(xiàn)引<F斥，F(xiàn)為斥力.))直觀情境二、物體的內(nèi)能溫度1．分子動(dòng)能(1)意義：分子動(dòng)能是分子熱運(yùn)動(dòng)所具有的動(dòng)能．(2)分子平均動(dòng)能：所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能的平均值．溫度是分子平均動(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．2．分子勢(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.直觀情境(2)eq\a\vs4\al(決定,因素)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(微觀上：決定于分子間距離和分子,排列情況,宏觀上：決定于體積和狀態(tài)))3．物體的內(nèi)能(1)概念：物體中所有分子的熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與分子勢(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)能大小由物體的狀態(tài)、溫度和體積決定，即由物體內(nèi)部狀態(tài)決定；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)．(3)4．溫度(1)兩種溫度：T＝t＋273.15K.(2)溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的標(biāo)志．1．思維辨析(1)1g水所含有的水分子數(shù)與1g酒精所含有的酒精分子數(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eq\f(V,N).()(3)布朗運(yùn)動(dòng)是花粉顆粒分子的運(yùn)動(dòng).()(4)分子間同時(shí)存在著引力和斥力，當(dāng)分子間距離增大時(shí)，引力和斥力同時(shí)減小，若引力大于斥力，則分子力表現(xiàn)為引力.()(5)分子間存在分子勢(shì)能，隨著分子間距離增大，分子勢(shì)能增大.()2．下列說(shuō)法中正確的是()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3．(多選)下列實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f(shuō)明分子在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的是()A．滴在熱水中的墨水使熱水很快變色B．?dāng)嗝婺テ降你U塊壓緊后能夠吊住大鉤碼C．鉛板和金板長(zhǎng)時(shí)間壓緊在一起，鉛和金會(huì)互相滲透D．抽去玻璃板后，兩瓶中的氣體逐漸混合考點(diǎn)分子熱運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目擴(kuò)散現(xiàn)象布朗運(yùn)動(dòng)分子熱運(yùn)動(dòng)活動(dòng)主體分子固體微小顆粒分子區(qū)別分子的運(yùn)動(dòng)，發(fā)生在固體、液體、氣體等任何兩種物質(zhì)之間微小顆粒的運(yùn)動(dòng)，是比分子大得多的分子團(tuán)的運(yùn)動(dòng)，較大的顆粒不做布朗運(yùn)動(dòng)，但它本身及周?chē)姆肿尤栽谧鰺徇\(yùn)動(dòng)分子的運(yùn)動(dòng)，分子無(wú)論大小都做熱運(yùn)動(dòng)，熱運(yùn)動(dòng)不能通過(guò)光學(xué)顯微鏡直接觀察到觀察裸眼可見(jiàn)光學(xué)顯微鏡電子顯微鏡或掃描隧道顯微鏡共同點(diǎn)都是永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，都隨溫度的升高而變得更加劇烈聯(lián)系布朗運(yùn)動(dòng)是由于微小顆粒受到周?chē)肿幼鰺徇\(yùn)動(dòng)的撞擊力不平衡而引起的，它是分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映典例1有些病毒的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)顆粒在氣體介質(zhì)中做布朗運(yùn)動(dòng)．下列說(shuō)法正確的是()A．布朗運(yùn)動(dòng)是氣體介質(zhì)分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)B．在布朗運(yùn)動(dòng)中，固態(tài)或液態(tài)顆粒越大，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈C．在布朗運(yùn)動(dòng)中，顆粒無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的軌跡就是分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的軌跡D．在布朗運(yùn)動(dòng)中，環(huán)境溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈1．[對(duì)擴(kuò)散現(xiàn)象的理解](多選)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．?dāng)U散現(xiàn)象是不同物質(zhì)間的一種化學(xué)反應(yīng)C．?dāng)U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．?dāng)U散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生2．[對(duì)布朗運(yùn)動(dòng)的理解](多選)如圖所示是用光學(xué)顯微鏡觀察一滴充分稀釋的碳素墨汁，調(diào)節(jié)好合適的放大倍數(shù)后，顯示屏上會(huì)跟蹤一個(gè)炭粒的運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)炭粒做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)．則下列說(shuō)法中正確的有()A．炭粒無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)是炭粒分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的結(jié)果B．炭粒無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)是液體分子不平衡撞擊的結(jié)果C．炭粒體積越大，其無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象越明顯D．墨汁溫度越高，炭粒無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象越明顯考點(diǎn)分子間相互作用內(nèi)能1．分子力和分子勢(shì)能隨分子間距變化的規(guī)律項(xiàng)目分子力F分子勢(shì)能Ep隨分子間距變化圖像(r0＝10－10m)隨分子間距的變化情況r<r0F引和F斥都隨距離的增大而減小，隨距離的減小而增大，F(xiàn)引<F斥，F(xiàn)表現(xiàn)為斥力r增大，分子力做正功，分子勢(shì)能減?。籸減小，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增加r>r0F引和F斥都隨距離的增大而減小，隨距離的減小而增大，F(xiàn)引>F斥，F(xiàn)表現(xiàn)為引力r增大，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增加；r減小，分子力做正功，分子勢(shì)能減小隨分子間距的變化情況r＝r0F引＝F斥，F(xiàn)＝0分子勢(shì)能最小，但不為零r>10r0F引和F斥都已十分微弱，可以認(rèn)為F＝0分子勢(shì)能為零2.物體的內(nèi)能與機(jī)械能的比較項(xiàng)目?jī)?nèi)能機(jī)械能定義物體內(nèi)所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與分子勢(shì)能之和物體的動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的統(tǒng)稱(chēng)決定由物體內(nèi)部狀態(tài)決定跟宏觀運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、參考系和零勢(shì)能點(diǎn)的選取有關(guān)量值任何物體都有內(nèi)能可以為零測(cè)量無(wú)法測(cè)量可以測(cè)量本質(zhì)微觀分子的運(yùn)動(dòng)和相互作用的結(jié)果宏觀物體的運(yùn)動(dòng)和相互作用的結(jié)果運(yùn)動(dòng)形式熱運(yùn)動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)聯(lián)系在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，能量的總量守恒典例2(2020·北京卷)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，下列說(shuō)法正確的是()A．從r＝r2到r＝r0，分子間引力、斥力都在減小B．從r＝r2到r＝r1，分子力的大小先減小后增大C．從r＝r2到r＝r0，分子勢(shì)能先減小后增大D．從r＝r2到r＝r1，分子動(dòng)能先增大后減小1．[對(duì)F-r及Ep-r圖像的理解](多選)如圖甲所示是分子間作用力與分子間距之間的關(guān)系，分子間作用力表現(xiàn)為斥力時(shí)為正，一般地，分子間距大于10r0時(shí)，分子間作用力就可以忽略；如圖乙所示是分子勢(shì)能與分子間距之間的關(guān)系，a是圖線上一點(diǎn)，ab是在a點(diǎn)的圖線切線．下列說(shuō)法中正確的有()A．分子勢(shì)能選擇了無(wú)窮遠(yuǎn)處或大于10r0處為零勢(shì)能參考點(diǎn)B．圖甲中陰影部分面積表示分子勢(shì)能差值，與零勢(shì)能點(diǎn)的選取有關(guān)C．圖乙中Oa的斜率大小表示分子間距離在該間距時(shí)的分子間作用力大小D．圖乙中ab的斜率大小表示分子間距離在該間距時(shí)的分子間作用力大小2．[對(duì)分子動(dòng)能、分子勢(shì)能、物體內(nèi)能的理解]給一定質(zhì)量、溫度為0℃的水加熱，在水的溫度由0℃上升到4℃的過(guò)程中，水的體積隨著溫度升高反而減小，我們稱(chēng)之為“反常膨脹”．某研究小組通過(guò)查閱資料知道：水分子之間存在一種結(jié)合力，這種結(jié)合力可以形成多分子結(jié)構(gòu)，在這種結(jié)構(gòu)中，水分子之間也存在相互作用的勢(shì)能．在水反常膨脹的過(guò)程中，體積減小是由于水分子之間的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，但所有水分子間的總勢(shì)能是增大的．關(guān)于這個(gè)問(wèn)題下列說(shuō)法中正確的是()A．水分子的平均動(dòng)能減小，吸收的熱量一部分用于分子間的結(jié)合力做正功B．水分子的平均動(dòng)能減小，吸收的熱量一部分用于克服分子間的結(jié)合力做功C．水分子的平均動(dòng)能增大，吸收的熱量一部分用于分子間的結(jié)合力做正功D．水分子的平均動(dòng)能增大，吸收的熱量一部分用于克服分子間的結(jié)合力做功考點(diǎn)微觀量的估算1．微觀量與宏觀量(1)微觀量：分子質(zhì)量m0、分子體積V0、分子直徑d等．(2)宏觀量：物體的質(zhì)量m、摩爾質(zhì)量M、物體的密度ρ、物體的體積V、摩爾體積Vmol等．2．分子的兩種模型(1)球模型：V0＝eq\f(1,6)πd3，得直徑d＝eq\r(3,\f(6V0,π))(常用于固體和液體)．(2)立方體模型：V0＝d3，得邊長(zhǎng)d＝eq\r(3,V0)(常用于氣體)．3．幾個(gè)重要關(guān)系(1)一個(gè)分子的質(zhì)量：m＝eq\f(M,NA).(2)一個(gè)分子的體積：V0＝eq\f(Vmol,NA)(注意：對(duì)于氣體，V0表示一個(gè)氣體分子占有的空間)．(3)1mol物體的體積：Vmol＝eq\f(M,ρ).(4)分子個(gè)數(shù)的計(jì)算：N＝nNA＝eq\f(m,Mmol)NA＝eq\f(V,Vmol)NA．典例3(2024·寧夏銀川二中質(zhì)檢)浙江大學(xué)高分子系某教授的課題組制備出了一種超輕氣凝膠，它刷新了目前世界上最輕材料的記錄，彈性和吸油能力令人驚喜．這種固態(tài)材料密度僅為空氣密度的eq\f(1,6).設(shè)氣凝膠的密度為ρ，摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則下列說(shuō)法不正確的是()A．a(chǎn)千克氣凝膠所含分子數(shù)為N＝eq\f(a,M)NAB．氣凝膠的摩爾體積為Vmol＝eq\f(M,ρ)C．每個(gè)氣凝膠分子的體積為V0＝eq\f(M,NAρ)D．每個(gè)氣凝膠分子的直徑為d＝eq\r(3,\f(NAρ,M))1．[宏觀量與微觀量的關(guān)系]若以M表示水的摩爾質(zhì)量，V液表示液態(tài)水的摩爾體積，V氣表示標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積，ρ液為液態(tài)水的密度，ρ氣為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的密度，NA為阿伏加德羅常數(shù)，m、V0分別表示每個(gè)水分子的質(zhì)量和體積，下面四個(gè)關(guān)系式正確的是()A．NA＝eq\f(ρ液V液,m) B．ρ氣＝eq\f(M,NAV0)C．V0＝eq\f(m,ρ氣) D．V0＝eq\f(V氣,NA)2．[油膜法估測(cè)分子大小](1)如圖所示反映“用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)中的4個(gè)步驟，將它們按操作先后順序排列應(yīng)是________(用字母表示)．(2)在做“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，將油酸溶于酒精，其濃度為每1000mL溶液中有0.6mL油酸．用注射器測(cè)得1mL上述溶液有75滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤(pán)里，待水面穩(wěn)定后，畫(huà)出油膜的形狀．如圖所示，坐標(biāo)紙中正方形小方格的邊長(zhǎng)為1cm，試求：①油酸膜的面積是________cm2.②每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是________mL.③按以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)估測(cè)出油酸分子的直徑是________m．(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)(3)如果實(shí)驗(yàn)中油膜沒(méi)有完全散開(kāi)，測(cè)得的油酸分子直徑________(填“偏大”或“偏小”)．答案及解析1．思維辨析(1)1g水所含有的水分子數(shù)與1g酒精所含有的酒精分子數(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eq\f(V,N).(×)(3)布朗運(yùn)動(dòng)是花粉顆粒分子的運(yùn)動(dòng).(×)(4)分子間同時(shí)存在著引力和斥力，當(dāng)分子間距離增大時(shí)，引力和斥力同時(shí)減小，若引力大于斥力，則分子力表現(xiàn)為引力.(√)(5)分子間存在分子勢(shì)能，隨著分子間距離增大，分子勢(shì)能增大.(×)2．下列說(shuō)法中正確的是()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：B3．(多選)下列實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f(shuō)明分子在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的是()A．滴在熱水中的墨水使熱水很快變色B．?dāng)嗝婺テ降你U塊壓緊后能夠吊住大鉤碼C．鉛板和金板長(zhǎng)時(shí)間壓緊在一起，鉛和金會(huì)互相滲透D．抽去玻璃板后，兩瓶中的氣體逐漸混合解析：滴入熱水中的墨水使熱水很快變色，屬于擴(kuò)散現(xiàn)象；鉛板和金板長(zhǎng)時(shí)間壓緊在一起，互相滲透，也屬于擴(kuò)散現(xiàn)象；抽去玻璃板后，兩瓶中的氣體逐漸混合，屬于氣體的擴(kuò)散現(xiàn)象，而擴(kuò)散現(xiàn)象正是由分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的．?dāng)嗝婺テ降你U塊壓緊后能夠吊住大鉤碼，表明分子間存在吸引力，不能說(shuō)明分子在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)．故A、C、D正確，B錯(cuò)誤．答案：ACD考點(diǎn)分子熱運(yùn)動(dòng)典例1有些病毒的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)顆粒在氣體介質(zhì)中做布朗運(yùn)動(dòng)．下列說(shuō)法正確的是()A．布朗運(yùn)動(dòng)是氣體介質(zhì)分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)B．在布朗運(yùn)動(dòng)中，固態(tài)或液態(tài)顆粒越大，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈C．在布朗運(yùn)動(dòng)中，顆粒無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的軌跡就是分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的軌跡D．在布朗運(yùn)動(dòng)中，環(huán)境溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈解析：布朗運(yùn)動(dòng)是固態(tài)或液態(tài)顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，不是氣體介質(zhì)分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，可以間接反映氣體分子的無(wú)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A、B錯(cuò)誤；在布朗運(yùn)動(dòng)中，顆粒本身并不是分子，而是很多分子組成的，所以顆粒無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的軌跡不是分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的軌跡，故C錯(cuò)誤；在布朗運(yùn)動(dòng)中，環(huán)境溫度越高，固態(tài)或液態(tài)顆粒受到氣體分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)撞擊的程度越劇烈，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈，故D正確．故選D．1．[對(duì)擴(kuò)散現(xiàn)象的理解](多選)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．?dāng)U散現(xiàn)象是不同物質(zhì)間的一種化學(xué)反應(yīng)C．?dāng)U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．?dāng)U散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生解析：擴(kuò)散現(xiàn)象與溫度有關(guān)，溫度越高，擴(kuò)散進(jìn)行得越快，選項(xiàng)A正確．?dāng)U散現(xiàn)象是由分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)引起的，不是一種化學(xué)反應(yīng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確．?dāng)U散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生，選項(xiàng)D正確．答案：ACD2．[對(duì)布朗運(yùn)動(dòng)的理解](多選)如圖所示是用光學(xué)顯微鏡觀察一滴充分稀釋的碳素墨汁，調(diào)節(jié)好合適的放大倍數(shù)后，顯示屏上會(huì)跟蹤一個(gè)炭粒的運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)炭粒做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)．則下列說(shuō)法中正確的有()A．炭粒無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)是炭粒分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的結(jié)果B．炭粒無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)是液體分子不平衡撞擊的結(jié)果C．炭粒體積越大，其無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象越明顯D．墨汁溫度越高，炭粒無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象越明顯解析：炭粒作為一種宏觀微粒，不受外力作用時(shí)是無(wú)法憑借自身因素而運(yùn)動(dòng)的，其無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)是液體分子不平衡撞擊造成的結(jié)果，A錯(cuò)誤，B正確；炭粒體積越大，受到液體分子的撞擊越趨于平衡，無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)將越不明顯，C錯(cuò)誤；墨汁溫度越高，液體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越激烈，撞擊炭粒的作用力越大，不平衡撞擊也越多，所以炭粒無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)會(huì)越明顯，D正確．答案：BD考點(diǎn)分子間相互作用內(nèi)能典例2(2020·北京卷)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，下列說(shuō)法正確的是()A．從r＝r2到r＝r0，分子間引力、斥力都在減小B．從r＝r2到r＝r1，分子力的大小先減小后增大C．從r＝r2到r＝r0，分子勢(shì)能先減小后增大D．從r＝r2到r＝r1，分子動(dòng)能先增大后減小解析：從r＝r2到r＝r0，分子間引力和斥力都在增大，故A錯(cuò)誤；由題圖可知，r＝r0時(shí)分子力為零，故從r＝r2到r＝r1，分子力的大小先增大后減小再增大，故B錯(cuò)誤；從r＝r2到r＝r0，分子力一直做正功，分子勢(shì)能一直在減小，故C錯(cuò)誤；從r＝r2到r＝r1，分子力先做正功后做負(fù)功，分子勢(shì)能先減小后增大，故分子動(dòng)能先增大后減小，故D正確．故選D．1．[對(duì)F-r及Ep-r圖像的理解](多選)如圖甲所示是分子間作用力與分子間距之間的關(guān)系，分子間作用力表現(xiàn)為斥力時(shí)為正，一般地，分子間距大于10r0時(shí)，分子間作用力就可以忽略；如圖乙所示是分子勢(shì)能與分子間距之間的關(guān)系，a是圖線上一點(diǎn)，ab是在a點(diǎn)的圖線切線．下列說(shuō)法中正確的有()A．分子勢(shì)能選擇了無(wú)窮遠(yuǎn)處或大于10r0處為零勢(shì)能參考點(diǎn)B．圖甲中陰影部分面積表示分子勢(shì)能差值，與零勢(shì)能點(diǎn)的選取有關(guān)C．圖乙中Oa的斜率大小表示分子間距離在該間距時(shí)的分子間作用力大小D．圖乙中ab的斜率大小表示分子間距離在該間距時(shí)的分子間作用力大小解析：結(jié)合題意及題圖信息可知，分子勢(shì)能選擇了無(wú)窮遠(yuǎn)處或大于10r0處為零勢(shì)能參考點(diǎn)，所以A正確；題圖甲中陰影部分面積表示分子勢(shì)能差值，勢(shì)能差值與零勢(shì)能點(diǎn)的選取無(wú)關(guān)，所以B錯(cuò)誤；分子勢(shì)能與分子間距圖像中，圖線切線的斜率的大小表示分子間作用力大小，所以C錯(cuò)誤，D正確．答案：AD2．[對(duì)分子動(dòng)能、分子勢(shì)能、物體內(nèi)能的理解]給一定質(zhì)量、溫度為0℃的水加熱，在水的溫度由0℃上升到4℃的過(guò)程中，水的體積隨著溫度升高反而減小，我們稱(chēng)之為“反常膨脹”．某研究小組通過(guò)查閱資料知道：水分子之間存在一種結(jié)合力，這種結(jié)合力可以形成多分子結(jié)構(gòu)，在這種結(jié)構(gòu)中，水分子之間也存在相互作用的勢(shì)能．在水反常膨脹的過(guò)程中，體積減小是由于水分子之間的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，但所有水分子間的總勢(shì)能是增大的．關(guān)于這個(gè)問(wèn)題下列說(shuō)法中正確的是()A．水分子的平均動(dòng)能減小，吸收的熱量一部分用于分子間的結(jié)合力做正功B．水分子的平均動(dòng)能減小，吸收的熱量一部分用于克服分子間的結(jié)合力做功C．水分子的平均動(dòng)能增大，吸收的熱量一部分用于分子間的結(jié)合力做正功D．水分子的平均動(dòng)能增大，吸收的熱量一部分用于克服分子間的結(jié)合力做功解析：溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度升高，分子的平均動(dòng)能增大．在水反常膨脹的過(guò)程中，所有水分子間的總勢(shì)能是增大的，說(shuō)明分子之間的相互作用力對(duì)分子做負(fù)功，即吸收的熱量一部分用于克服分子間的結(jié)合力做功．故A、B、C錯(cuò)誤，D正確．答案：D考點(diǎn)微觀量的估算典例3(2024·寧夏銀川二中質(zhì)檢)浙江大學(xué)高分子系某教授的課題組制備出了一種超輕氣凝膠，它刷新了目前世界上最輕材料的記錄，彈性和吸油能力令人驚喜．這種固態(tài)材料密度僅為空氣密度的eq\f(1,6).設(shè)氣凝膠的密度為ρ，摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則下列說(shuō)法不正確的是()A．a(chǎn)千克氣凝膠所含分子數(shù)為N＝eq\f(a,M)NAB．氣凝膠的摩爾體積為Vmol＝eq\f(M,ρ)C．每個(gè)氣凝膠分子的體積為V0＝eq\f(M,NAρ)D．每個(gè)氣凝膠分子的直徑為d＝eq\r(3,\f(NAρ,M))解析：a千克氣凝膠的摩爾數(shù)為eq\f(a,M)，所含分子數(shù)為N＝eq\f(a,M)NA，選項(xiàng)A正確，不符合題意；氣凝膠的摩爾體積為Vmol＝eq\f(M,ρ)，選項(xiàng)B正確，不符合題意；每個(gè)氣凝膠分子的體積為V0＝eq\f(Vmol,NA)＝eq\f(M,NAρ)，選項(xiàng)C正確，不符合題意；根據(jù)V0＝eq\f(1,6)πd3，則每個(gè)氣凝膠分子的直徑為d＝eq\r(3,\f(6M,πNAρ))，選項(xiàng)D錯(cuò)誤，符合題意．故選D．1．[宏觀量與微觀量的關(guān)系]若以M表示水的摩爾質(zhì)量，V液表示液態(tài)水的摩爾體積，V氣表示標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積，ρ液為液態(tài)水的密度，ρ氣為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的密度，NA為阿伏加德羅常數(shù)，m、V0分別表示每個(gè)水分子的質(zhì)量和體積，下面四個(gè)關(guān)系式正確的是()A．NA＝eq\f(ρ液V液,m) B．ρ氣＝eq\f(M,NAV0)C．V0＝eq\f(m,ρ氣) D．V0＝eq\f(V氣,NA)解析：對(duì)液態(tài)水，由密度的定義可得ρ液＝eq\f(M,V液)，由摩爾質(zhì)量的意義可知M＝NAm，解得NA＝eq\f(ρ液V液,m)，故A正確；由于水蒸氣分子間有較大距離，所以V0<eq\f(V氣,NA)，對(duì)水蒸氣有ρ氣＝eq\f(M,V氣)＜eq\f(M,NA