2019版高考物理大一轮复习第十三章热学课时达标34分子动理论内能

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第十三章第34讲分子动理论内能1．（多选)如图为某实验器材的结构示意图，金属内筒和隔热外筒间封闭了一定体积的空气,内筒中有水，在水加热升温的过程中，被封闭的空气（AB)A．内能增大B．压强增大C．分子间引力和斥力都减小D．所有分子运动速率都增大解析由于被封闭的空气的质量是一定的，因此在水加热的过程中，通过热传递，空气的温度升高，内能增大，选项A正确；由于被封闭的空气的体积不变，由错误!＝C可知，空气的温度升高时,压强增大，选项B正确;由于气体分子是做杂乱无章的运动的，因此分子间的距离时而变大，时而变小,分子间的引力与斥力时而变小，时而变大，选项C错误;气体温度升高，气体分子的平均速率增大，而不是所有气体分子的速率都变大,选项D错误．2．(多选)关于扩散现象，下列说法正确的是( ACD）A．温度越高，扩散进行得越快B．扩散现象是不同物质间的一种化学反应C．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的D．扩散现象在气体、液体和固体中都能发生E．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的解析根据分子动理论,温度越高，扩散进行得越快，故选项A正确;扩散现象是由物质分子无规则运动产生的,不是化学反应，故选项B错误，C正确；扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，故选项D正确;液体中的扩散现象不是由于液体的对流形成的，是液体分子无规则运动产生的,故选项E错误．3．(多选)两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近．在此过程中，下列说法正确的是( BCE)A．分子力先增大,后一直减小B．分子力先做正功，后做负功C．分子动能先增大,后减小D．分子势能先增大，后减小E．分子势能和动能之和不变解析由分子动理论的知识可知，当两个相距较远的分子相互靠近，直至不能再靠近的过程中,分子力先是表现为引力且先增大后减小，之后表现为分子斥力，一直增大，所以选项A 错误；分子引力先做正功,然后分子斥力做负功，分子势能先减小后增大，分子动能先增大后减小，所以选项B、C正确，D错误．因为只有分子力做功，所以分子势能和分子动能的总和保持不变，选项E正确．4．已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R,空气平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为N A,地面大气压强为p0，重力加速度大小为g.由此估算地球大气层空气分子总数和空气分子之间的平均距离．解析可认为地球大气层对地球表面的压力是由其重力引起的,即mg＝p0S＝p0×4πR2，故大气层的空气质量m＝4πp0R2g，空气分子总数N＝错误!N A＝错误!，由于h≪R，则大气层的总体积V＝4πR2h，每个分子所占空间设为一个棱长为a的正方体,则有Na3＝V，可得分子间的平均距离a＝错误!．答案错误!错误!。

第一节分子动理论内能(建议用时：60分钟)一、选择题1．下列说法正确的是( )A．1 g水中所含的分子数目和地球的总人口数差不多B．布朗运动就是物质分子的无规则热运动C．一定质量的理想气体压强增大，其分子的平均动能可能减小D．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是气体分子的无规则的热运动造成的E．0 ℃的铁和0 ℃的冰，它们的分子平均动能相等解析：选CDE.水的摩尔质量是18 g/mol，1 g水中含有的分子数为：n＝118×6.0×1023≈3.3×1022个，地球的总人数约为70亿，选项A错误；布朗运动是悬浮在液体(气体)中的固体颗粒受到液体(气体)分子撞击作用的不平衡造成的，不是物体分子的无规则热运动，选项B错误；温度是分子的平均动能的标志，气体的压强增大，温度可能减小，选项C正确；气体分子间距大于10r0，分子间无作用力，打开容器，气体散开是气体分子的无规则运动造成的，选项D正确；铁和冰的温度相同，分子平均动能必然相等，选项E正确．2．(2018·东北三校联考)下列说法正确的是( )A．只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常数B．悬浮微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，布朗运动越明显C．温度升高，分子热运动的平均动能一定增大，但并非所有分子的速率都增大D．一定质量的理想气体经等温压缩后，其压强一定增大解析：选ACD.悬浮微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数越多，受力越趋于平衡，布朗运动越不明显，B错误．3.用显微镜观察水中的花粉，追踪某一个花粉颗粒，每隔10 s记下它的位置，得到了a、b、c、d、e、f、g等点，再用直线依次连接这些点，如图所示．则下列说法中正确的是( )A．花粉颗粒的运动就是热运动B．这些点连接的折线就是这一花粉颗粒运动的轨迹C．在这六段时间内花粉颗粒运动的平均速度大小不等D．从花粉颗粒处于a点开始计时，经过36 s，花粉颗粒可能不在de连线上E．花粉颗粒在第三个10 s内的平均速率可能比第四个10 s内的平均速率大解析：选CDE.热运动是分子的运动，而不是固体颗粒的运动，故A项错误；既然无规则，微粒在每个10秒内也是做无规则运动，并不是沿连线运动，故B错误；在这6段时间内的位移大小并不相同，故平均速度大小不等，故C正确；由运动的无规则性知，D正确；由题图知第三个10秒内的平均速度小于第四个10秒内的平均速度，但这两段时间的平均速率大小关系不能确定，E正确．4．(高考上海卷)分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距增加时，分子间的( ) A．引力增加，斥力减小B．引力增加，斥力增加C．引力减小，斥力减小D．引力减小，斥力增加解析：选C.分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距离增加时，分子间的引力和斥力同时减小．5．(2018·河北保定模拟)我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作．PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5 μm的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害．矿物燃料燃烧的排放物是形成PM2.5的主要原因．下列关于PM2.5的说法中正确的是( )A．PM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当B．PM2.5在空气中的运动属于分子热运动C．PM2.5的运动轨迹只是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡和气流运动决定的D．倡导低碳生活，减小煤和石油等燃料的使用，能有效减小PM2.5在空气中的浓度E．PM2.5必然有内能解析：选CDE.PM2.5的尺寸比空气中氧分子的尺寸大得多，A错误；PM2.5在空气中的运动不属于分子热运动，B错误；PM2.5的运动轨迹是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡和气流的运动决定的，C正确；倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用，能有效减小PM2.5在空气中的浓度，PM2.5必然有内能，D、E正确．6.两个相邻的分子之间同时存在着引力和斥力，它们随分子之间距离r的变化关系如图所示．图中虚线是分子斥力和分子引力曲线，实线是分子合力曲线．当分子间距为r＝r0时，分子之间合力为零，则下列关于该两分子组成系统的分子势能E p与两分子间距离r的关系曲线，可能正确的是( )解析：选BCE.由于r＝r0时，分子之间的作用力为零，当r＞r0时，分子间的作用力为引力，随着分子间距离的增大，分子力做负功，分子势能增加，当r＜r0时，分子间的作用力为斥力，随着分子间距离的减小，分子力做负功，分子势能增加，故r＝r0时，分子势能最小．综上所述，选项B、C、E正确，选项A、D错误．7．(2018·云南昭通质检)下列说法中正确的是( )A．温度高的物体比温度低的物体热量多B．温度高的物体不一定比温度低的物体的内能多C．温度高的物体比温度低的物体分子热运动的平均动能大D．相互间达到热平衡的两物体的内能一定相等E．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大解析：选BCE.热量是在热传递过程中传递的能量，不是状态量，选项A错误；物体的内能与物体的温度、体积等有关，温度高的物体不一定比温度低的物体的内能多，温度是分子平均动能的标志，温度高的物体比温度低的物体分子热运动的平均动能大，选项B、C正确；相互间达到热平衡的两物体的温度一定相等，内能不一定相等，选项D错误；由分子势能与分子间距的关系可知，分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大，选项E 正确．8．下列说法正确的是( )A．内能不同的物体，温度可能相同B．温度低的物体内能一定小C．同温度、同质量的氢气和氧气，氢气的分子动能大D．物体机械能增大时，其内能一定增大解析：选AC.物体的内能大小是由温度、体积、分子数共同决定的，内能不同，物体的温度可能相同，故A正确；温度低的物体，分子平均动能小，但分子数可能很多，故B错误；同温度、同质量的氢气与氧气分子平均动能相等，但氢气分子数多，故总分子动能氢气的大，故C正确；机械能增大，若物体的温度、体积不变，内能则不变，故D错误．9．(2018·安阳检测)下列五幅图分别对应五种说法，其中正确的是( )A．分子并不是球形，但可以当做球形处理，这是一种估算方法B．微粒的运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动C．当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等D．实验中要尽可能保证每颗玻璃球与电子秤碰撞时的速率相等E．0 ℃和100 ℃氧气分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点解析：选ACE.A图是油膜法估测分子的大小，图中分子并不是球形，但可以当做球形处理，这是一种估算方法，选项A正确；B图中显示的是布朗运动，是悬浮微粒的无规则运动，不是物质分子的无规则热运动，故选项B错误；C图中，当两个相邻的分子间距离为r0时，分子力为零，此时它们间相互作用的引力和斥力大小相等，故选项C正确；D图中，分子的速率不是完全相等的，所以也不要求每颗玻璃球与电子秤碰撞时的速率相等，故选项D错误；E图是麦克斯韦速率分布规律的图解，0 ℃和100 ℃氧气分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点，故选项E正确．二、非选择题10．在“用单分子油膜估测分子大小”的实验中，某同学的操作步骤如下：①取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液；②在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积；③在浅盘内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；④在浅盘上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积．改正其中的错误：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.解析：用单分子油膜法估测分子的大小：首先精确取1 mL 的油酸，用无水酒精按1∶200的体积比稀释成油酸酒精溶液，并测出一滴的体积V ，在盛水盘中倒入2 cm 深的蒸馏水，为观测油膜的面积，在水面上轻撒一层薄薄的痱子粉，在水盘中央轻滴一滴油酸酒精溶液，于是油酸在水面上迅速散开，等到油膜不再扩大时，用一块透明塑料(或玻璃)板盖在水盘上描出油膜的轮廓图，把这块玻璃放在方格纸上(绘图纸)，数出油膜面的格数，然后算出油膜的面积S ，于是可求出油膜的厚度h ＝d ＝V S .答案：②在量筒中滴入N 滴溶液③在水面上先撒上痱子粉11．空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥．某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V ＝1.0×103 cm 3.已知水的密度ρ＝1.0×103 kg/m 3、摩尔质量M ＝1.8×10－2 kg/mol ，阿伏加德罗常数N A ＝6.0×1023 mol －1.试求：(结果均保留一位有效数字)(1)该液化水中含有水分子的总数N ；(2)一个水分子的直径d .解析：(1)水的摩尔体积为V m ＝M ρ＝1.8×10－21.0×103 m 3/mol ＝1.8×10－5 m 3/mol 水分子总数为 N ＝VN A V m ＝1.0×103×10－6×6.0×10231.8×10－5≈3×1025(个)． (2)建立水分子的球体模型，有V m N A ＝16πd 3，可得水分子直径：d ＝ 36V m πN A＝ 36×1.8×10－53.14×6.0×1023 m ≈4×10－10 m. 答案：(1)3×1025个 (2)4×10－10 m。

第章热学[全国卷三年考点考情]说明：(1)知道国际单位制中规定的单位符号．(2)要求会正确使用温度计．第一节分子动理论内能(对应学生用书第225页)[教材知识速填]知识点1分子动理论的基本内容1．物体是由大量分子组成的(1)分子很小：①直径数量级为10－10 m.②质量数量级为10－27～10－26 kg.(2)分子数目特别大：阿伏加德罗常数N A＝6.02×10 mol－.2．分子热运动(1)扩散现象：由于分子的无规则运动而产生的物质迁移现象．温度越高，扩散越快．(2)布朗运动：①永不停息、无规则运动；②颗粒越小，运动越明显；③温度越高，运动越剧烈；④运动轨迹不确定，只能用位置连线确定微粒做无规则运动．(3)热运动：物体里的分子永不停息地做无规则运动，这种运动跟温度有关(选填“有关”或“无关”)，通常称作热运动．3．分子间的相互作用力(1)分子间同时存在相互作用的引力和斥力．实际表现出的分子力是引力和斥力的合力．(2)引力和斥力都随分子间距离的减小而增大；随分子间距离的增大而减小；斥力比引力变化快．(3)分子力F与分子间距离r的关系(r0的数量级为10－10m)．(1)布朗运动是液体分子的无规则运动．(×)(2)温度越高，布朗运动越剧烈．(√)(3)分子间的引力和斥力都随分子间距的增大而增大．(×)知识点2温度和物体的内能1．温度两个系统处于热平衡时，它们具有某个“共同的热学性质”，我们把表征这一“共同热学性质”的物理量定义为温度．一切达到热平衡的系统都具有相同的温度．2．两种温标摄氏温标和热力学温标．关系：T＝t＋273.15_K.3．分子的动能和平均动能(1)分子动能是分子热运动所具有的动能；(2)分子热运动的平均动能是所有分子热运动的动能的平均值，温度是分子热运动的平均动能的标志；(3)分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的总和．4．分子的势能(1)意义：由于分子间存在着引力和斥力，所以分子具有由它们的相对位置决定的能．(2)分子势能的决定因素：微观上——决定于分子间距离和分子排列情况；宏观上——决定于体积和状态．5．物体的内能(1)等于物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和，是状态量；(2)对于给定的物体，其内能大小由物体的温度和体积决定；(3)物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小无关．易错判断(1)－33 ℃＝240 K．(√)(2)分子动能指的是由于分子定向移动具有的能．(×)(3)当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大．(√)知识点3实验：用油膜法估算分子的大小1．实验原理利用油酸酒精溶液在平静的水面上形成单分子油膜(如图13-1-1所示)，将油酸分子看作球形，测出一定体积油酸溶液在水面上形成的油膜面积，用d＝V S计算出油膜的厚度，其中V为一滴油酸溶液中纯油酸的体积，S为油膜面积．这个厚度就近似等于油酸分子的直径．图13-1-12．实验器材已稀释的油酸若干毫升、量筒1个、浅盘1只(30 cm ×40 cm)、纯净水、注射器(或滴管)1支、透明玻璃板一块、坐标纸、彩色水笔1支、痱子粉或石膏粉(带纱网或粉扑)． 3．实验步骤(1)取1 mL(1 cm 3)的油酸溶于酒精中，制成200 mL 的油酸酒精溶液． (2)往边长约为30～40 cm 的浅盘中倒入约2 cm 深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上．(3)用滴管(或注射器)向量筒中滴入n 滴配制好的油酸酒精溶液，使这些溶液的体积恰好为1 mL ，算出每滴油酸酒精溶液的体积V 0＝1n mL.(4)用滴管(或注射器)向水面上滴入一滴配制好的油酸酒精溶液，油酸就在水面上慢慢散开，形成单分子油膜．(5)待油酸薄膜形状稳定后，将一块较大的玻璃板盖在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上．(6)将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积． (7)根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V ，根据纯油酸的体积V 和薄膜的面积S ，算出油酸薄膜的厚度d ＝V S ，即为油酸分子的直径．比较算出的分子直径，看其数量级(单位为m)是否为10－10，若不是10－10需重做实验． 易错判断(1)油酸酒精溶液配制后，要尽快使用．(√)(2)用油膜法测分子直径的方法，把酒精撒在水面上只要实验方法得当就可以测出酒精分子的直径．(×)(3)公式d ＝VS 中的“V ”是纯油酸的体积．(√)(对应学生用书第227页)1．分子的两种模型：图13-1-2(1)球体模型直径d ＝36V 0π.(常用于固体和液体) (2)立方体模型边长d ＝3V 0.(常用于气体)对于气体分子，d ＝3V 0的值并非气体分子的大小，而是两个相邻的气体分子之间的平均距离． 2．宏观量与微观量的转换(1)微观量：分子体积V 0、分子直径d 、分子质量m 0.(2)宏观量：物体的体积V 、摩尔体积V mol 、物体的质量m 、摩尔质量M mol 、物体的密度ρ. (3)转换桥梁：(4)关系：①分子的质量：m 0＝M molN A.②分子的体积：V 0＝V molN A (估算固体、液体分子的体积或气体分子平均占有的空间)．③1 mol 物质的体积：V mol ＝M molρ.④质量为M 的物体中所含的分子数：n ＝MM molN A .⑤体积为V的物体中所含的分子数：n＝M mol N A.[多维探究]考向1气体微观量的估算1．若以V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ表示在标准状态下水蒸气的密度，M表示水的摩尔质量，M0表示一个水分子的质量，V0表示一个水分子的体积，N A表示阿伏加德罗常数，则下列关系式正确的是()A．V＝MρB．V0＝VN AC．M0＝MN A D．ρ＝M N A V0E．N A＝ρV M0ACE[因ρ表示在标准状态下水蒸气的密度，M表示水的摩尔质量，则在标准状态下水蒸气的摩尔体积为V＝Mρ，选项A正确；VN A表示一个水分子运动占据的空间，不等于一个水分子的体积，选项B错误；一个水分子的质量为：M0＝MN A，选项C正确；MN A V0表示水的密度，选项D错误；ρV是水的摩尔质量，则阿伏加德罗常数可表示为：N A＝ρVM0，选项E正确．]2．(2018·大连模拟)某气体的摩尔质量为M mol，摩尔体积为V mol，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m和V0，则阿伏加德罗常数N A不可表示为()A．N A＝M molm B．N A＝V molV0C．N A＝ρV molm D．N A＝M molρV0E．N A＝m M molBDE[由摩尔质量的意义知，阿伏加德罗常数N A＝M molm，A正确，E错误；又因M mol＝ρV mol，故C正确；因为气体分子间隙较大，B、D错误；本题选不可表示的，故选B、D、E.]3．钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为ρ(单位为kg/m 3)，摩尔质量为M (单位为g/mol)，阿伏加德罗常数为N A .已知1克拉＝0.2克，则( )【导学号：84370501】A ．a 克拉钻石物质的量为0.2a MB ．a 克拉钻石所含有的分子数为aN AM C ．a 克拉钻石所含有的分子数为0.2aN AMD ．每个钻石分子直径的表达式为36M ×10－3N A ρπ(单位为m) E ．每个钻石分子直径的表达式为6MN A ρπ(单位为m)ACD [a 克拉钻石物质的量为n ＝0.2a M ，A 对，所含分子数为n ＝0.2aN AM ，C 对，钻石的摩尔体积为V ＝M ×10－3ρ(单位为m 3/mol)，每个钻石分子体积为V 0＝V N A ＝M ×10－3N Aρ，设钻石分子直径为d ，则V 0＝43π⎝ ⎛⎭⎪⎫d 23，联立解得d ＝36M ×10－3N A ρπ(单位为m)，D 对．][题组通关]1．(2018·郑州模拟)下列关于布朗运动和扩散现象的说法中错误的是() A．布朗运动就是液体分子的扩散现象B．布朗运动和扩散现象都是分子的无规则运动C．布朗运动和扩散现象都是温度越高越明显D．布朗运动和扩散现象都能在固体、液体和气体中发生E．布朗运动和扩散现象都能说明物质分子的运动是无规则的ABD[布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是液体分子的扩散，故A错误；扩散现象是分子的无规则运动，而布朗运动只是分子无规则运动的一种反映，故B错误；布朗运动和扩散现象都与温度有关，温度越高越明显，故C正确；布朗运动只能在气体和液体中发生，不能在固体中发生，故D错误；布朗运动和扩散现象都能说明物质分子的运动是无规则的，E正确．] 2．(2018·保定期末)我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作．PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5 μm的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害．矿物燃料燃烧的排放物是形成PM2. 5的主要原因．下列关于PM2.5的说法中正确的是()A．PM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当B．PM2.5在空气中的运动不属于分子热运动C．PM2.5的运动轨迹只是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡决定的D．倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用，能有效减小PM2.5在空气中的浓度E．PM2.5必然有内能BDE[PM2.5的尺寸比空气中氧分子的尺寸大得多，A错误；PM2.5在空气中的运动不属于分子热运动，B正确；PM2.5的运动轨迹是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡和气流的运动决定的，C错误；倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用，能有效减小PM2.5在空气中的浓度，PM2.5必然有内能，D、E正确．]根据分子动理论，下列说法正确的是( )A ．水和酒精混合后的体积小于原来体积之和，说明分子间存在引力B ．在一定条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素C ．一个气体分子的体积等于气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数之比D ．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大E ．墨水中小炭粒在不停地做无规则运动，反映液体分子在做无规则运动 BDE [水和酒精混合后的体积小于原来体积之和，说明分子间存在空隙，选项A 错误；根据扩散现象的应用知，选项B 正确；气体分子间的距离比较大，一个气体分子的体积远小于气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数之比，选项C 错误；如果一开始分子间的距离小于r 0，随着分子间距离的增大，分子的斥力做正功，分子势能减小，当分子间距大于r 0后，分子引力做负功，分子势能增大，选项D 正确；由布朗运动的原理知，选项E 正确．]1．分子力、分子势能与分子间距离r 的关系图13-1-3(1)当r ＞r 0时，分子力为引力，若r 增大，分子力做负功，分子势能增加． (2)当r ＜r 0时，分子力为斥力，若r 减小，分子力做负功，分子势能增加． (3)当r ＝r 0时，分子势能最小． 2．物体的内能与机械能的比较(1)内能是对物体的大量分子而言的，不存在某个分子内能的说法．(2)决定内能大小的因素为温度、体积、分子数，还与物态有关系．(3)通过做功或热传递可以改变物体的内能．(4)温度是分子平均动能的标志，相同温度的任何物体，分子的平均动能相同．[题组通关]3．以下说法中正确的是()A．物体运动的速度越大，其内能越大B．分子的热运动是指物体内部分子的无规则运动C．微粒的布朗运动的无规则性，反映了液体内分子运动的无规则性D．若外界对物体做正功，同时物体从外界吸收热量，则物体的内能必增加E．温度低的物体，其内能一定比温度高的物体小BCD[内能与物体的速度无关，故A错误；温度低的物体，分子平均动能小，内能不一定小，故E错误．]4．(2018·济宁模拟)将一个分子P固定在O点，另一分子Q放在图中的A点，两分子之间的作用力与其间距的关系图线如图13-1-4所示，虚线1表示分子间相互作用的斥力，虚线2表示分子间相互作用的引力，实线3表示分子间相互作用的合力．如果将分子Q从A点无初速度释放，分子Q仅在分子力的作用下始终沿水平方向向左运动．则下列说法正确的是()【导学号：84370502】图13-1-4A．分子Q由A点运动到C点的过程中，先加速再减速B．分子Q在C点的分子势能最小C．分子Q在C点的加速度大小为零D．分子Q由A点释放后运动到C点左侧的过程中，加速度先增大后减小再增大E．该图能表示固、液、气三种状态下分子力的变化规律BCD[C点为斥力和引力相等的位置，C点的右侧分子间作用力的合力表现为引力，C点的左侧分子间作用力的合力表现为斥力，因此分子Q由A点运动到C点的过程中，分子Q一直做加速运动，分子的动能一直增大，分子势能一直减小，当分子Q运动到C点左侧时，分子Q做减速运动，分子动能减小，分子势能增大，即分子Q在C点的分子势能最小，A错误，B正确；C 点为分子引力等于分子斥力的位置，即分子间作用力的合力为零，则分子Q 在C点的加速度大小为零，C正确；分子Q由A点释放后运动到C点左侧的过程中，由题图可知分子间作用力的合力先增大后减小再增大，则由牛顿第二定律可知加速度先增大后减小再增大，D正确；气体分子间距较大，分子间作用力很弱，不能用此图表示气体分子间作用力的变化规律，E错误．](2017·汕头模拟)如图所示是分子间引力或斥力大小随分子间距离变化的图象，由此可知()A．ab表示引力图线B．cd表示引力图线C．当分子间距离r等于两图线交点e的横坐标时，分子力一定为零D．当分子间距离r等于两图线交点e的横坐标时，分子势能一定最小E．当分子间距离r等于两图线交点e的横坐标时，分子势能一定为零ACD[在F-r图象中，随r增大，斥力变化快，所以ab为引力图线，A对，B错；两图象相交点e为分子所受的引力和斥力大小相等，即分子受力平衡位置，分子力为0，分子势能最小，但不一定为0，故C、D对，E错．]利用分子力做功判断．分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分与分子间距离r的关系图线判断．但要注意此图线和分子[母题]在“用油膜法估测分子的大小”实验中，现有按体积比为n∶m配制好的油酸酒精溶液置于容器中，还有一个盛有约2 cm深水的浅盘，一支滴管，一个量筒．请补充下述估测分子大小的实验步骤：(1)__________________________________________(需测量的物理量自己用字母表示)．(2)用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘，等油酸薄膜稳定后，将薄膜轮廓描绘在坐标纸上，如图13-1-5所示．(已知坐标纸上每个小方格面积为S，求油膜面积时，半个以上方格面积记为S，不足半个舍去)则油膜面积为________．图13-1-5(3)估算油酸分子直径的表达式为d＝________.[解析](1)用滴管向量筒内加注N滴油酸酒精溶液，读其体积V.(2)利用补偿法，可查得面积为115S.(3)1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V′＝VN×nm＋n，油膜面积S′＝115S，由d＝V′S′，得d＝nV115NS(m＋n).[答案](1)用滴管向量筒内加注N滴油酸酒精溶液，读其体积V(2)115S(3)nV 115NS (m ＋n )(N 滴油酸溶液的体积V ) [母题迁移](2018·石家庄模拟)在“用油膜法估测分子大小”的实验中，已知油酸的摩尔质量M ＝0.3 kg·mol －1，密度ρ＝0.9×103 kg·m －3，则油酸的分子直径约为________m ．将2 cm 3的油酸溶于酒精，制成400 cm 3的油酸酒精溶液，已知2 cm 3溶液有100滴，则1滴油酸酒精溶液滴到水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成的最大面积约为________m 2.(取N A ＝6×1023mol －1，结果保留一位有效数字)[解析] 油酸的摩尔体积V mol ＝M ρ，一个油酸分子的体积V ＝V mol N A，已知V ＝43π⎝ ⎛⎭⎪⎫D 23，油酸的分子直径D ＝36M πρN A，代入数值解得D ≈1×10－9m,1滴油酸酒精溶液中含有的油酸体积V 1＝2400×2100 cm 3＝1×10－10m 3，最大面积S ＝V 1D ，解得S ＝0.1 m 2.[答案] 1×10－9 0.1。

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配餐作业分子动理论热力学定律A组·基础巩固题1．(多选)关于扩散现象，下列说法正确的是（）A．温度越高，扩散进行得越快B．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的C．扩散现象在气体、液体和固体中都能发生D．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的解析扩散现象是分子无规则热运动的反映,B项正确、D项错误；温度越高，分子热运动越激烈，扩散越快,A项正确；气体、液体、固体的分子都在不停地进行着热运动,扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，C项正确。

答案ABC2．(多选）下面关于分子力的说法正确的是（)A．铁丝很难被拉长,这一事实说明铁分子间存在引力B．水很难被压缩，这一事实说明水分子间存在斥力C．将打气管的出口端封住，向下压活塞,当空气被压缩到一定程度后很难再压缩,这一事实说明这时空气分子间表现为斥力D．磁铁可以吸引铁屑，这一事实说明分子间存在引力解析逐项分析：原来分子间距r等于r0，拉长时r〉r0，表现为引力,A 项对；压缩时r〈r0，表现为斥力,B项对；压缩到一定程度后，空气很难再压缩，是气体分子频繁撞击活塞产生的气体压强增大的结果，C项错;磁铁吸引铁屑是磁场力的作用,不是分子力的作用，D项错。

答案AB3．（多选）下列说法正确的是( ）A．气体放出热量，其分子的平均动能可能增大B．布朗运动不是液体分子的运动，但它可以说明分子在永不停息地做无规则运动C．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大D．第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第一定律E．某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积V0，则阿伏加德罗常数可表示为N A＝错误!解析气体放出热量,若外界对气体做功,温度升高，分子的平均动能增大，故A项正确；布朗运动是固体小颗粒的运动,它是分子无规则运动的反映，故B项正确；当分子间是斥力时,分子力随距离的减小而增大；分子力做负功，故分子势能也增大，故C项正确;第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律,故D项错误；若气体的摩尔体积为V,每个分子的体积为V,由于气体分子之间的距离远大于分子的直径所以阿伏加德罗常数不能表示为N A＝VV,气体此式不成立,故E项错误。

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第34讲分子动理论内能考纲要求考情分析命题趋势1.微观量的估算Ⅰ2．分子力、分子势能与分子间距的关系Ⅰ3．物体的内能Ⅰ2017·北京卷，132017·江苏卷,122016·全国卷Ⅲ，33(1）高考对本部分知识的考查主要以选择题或填空题形式出现,且为选考内容．高考只要求理解物理概念和物理规律的确切含义，理解物理规律的适用条件1．分子动理论的基本观点和实验依据、阿伏加德罗常数(1)物体是由大量分子组成的①分子的大小a．分子的直径（视为球模型)：数量级为__10－10__m；b．分子的质量：数量级为10－26 kg．②阿伏加德罗常数a．1 mol的任何物质都含有相同的粒子数．通常可取N A＝__6。

02×1023__mol－1；b．阿伏加德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁．(2）分子永不停息地做无规则运动①扩散现象a．定义：__不同__物质能够彼此进入对方的现象；b．实质:扩散现象并不是外界作用引起的，也不是化学反应的结果，而是由分子的无规则运动产生的物质迁移现象，温度__越高__,扩散现象越明显．②布朗运动a．定义:悬浮在液体中的__小颗粒__的永不停息地无规则运动；b．实质：布朗运动反映了__液体分子__的无规则运动；c．特点：颗粒越__小__，运动越明显，温度越__高__，运动越剧烈．③热运动a．分子永不停息地做__无规则__运动叫做热运动；b．特点：分子的无规则运动和温度有关,温度越高，分子运动越激烈．（3）分子间同时存在引力和斥力①物质分子间存在空隙，分子间的引力和斥力是__同时__存在的，实际表现出的分子力是引力和斥力的__合力__；②分子力随分子间距离变化的关系：分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而__减小__，随分子间距离的减小而__增大__，但斥力比引力变化得__快__；③分子力与分子间距离的关系图线由分子间的作用力与分子间距离关系图线(如图所示)可知：a．当r＝r0时,F引＝F斥，分子力为__零__；b．当r〉r0时，F引>F斥,分子力表现为__引力__；c．当r<r0时，F引<F斥，分子力表现为__斥力__;d．当分子间距离大于10r0(约为10－9 m)时，分子力很弱，可以忽略不计．2．温度是分子平均动能的标志内能（1)温度一切达到热平衡的系统都具有相同的__温度__．（2）两种温标摄氏温标和热力学温标．关系T＝t＋273。