高三物理分子动理论试题答案及解析1.前段时间南京地区空气污染严重，出现了持续的雾霾天气，一位同学受桶装纯净水的启发，提出用桶装的净化压缩空气供气，每个桶能装10atm的净化空气20L，如果人每分钟吸入1atm的净化空气8L。
求：①外界气压在1atm的情况下，打开桶盖，待稳定后桶中剩余气体的质量与打开桶盖前的质量之比；②在标准状况下，1mol空气的体积是22.4L，阿伏伽德罗常数NA＝6.0×1023mol－1，请估算人在27℃气温下每分钟吸入空气的分子数（保留一位有效数字）。
【答案】①；②2×1023个【解析】①由等温变化规律有：p1V1＝p2V2桶内剩余气体质量所占比例为：＝代入数据解得：＝②设人吸入的空气分子数为N，则：N＝NA＝2×1023个【考点】本题主要考查了理想气体实验定律的应用以及有关阿伏伽德罗常数的计算问题。
2.关于热现象，下列说法正确的是_____________。
（填选项前的字母）A．气体压强是由气体重力产生的B．布朗运动就是液体分子的运动C．气体吸收热量，内能一定增加D．自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性【答案】D【解析】气体压强是由气体分子的撞击产生的，A错误；布朗运动是花粉颗粒的运动，间接反应了液体分子的运动，B错误；根据热力学第一定律可得如果气体吸收热量的同时还对外做功，则气体内能可能减小，可能不变，也可能增加，C错误；热力学第二定律表明，自然界中进行的一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性，D正确．【考点】考查了气体压强的产生，布朗运动的理解，热力学定律3.以下说法正确的是（填选项前的字母）A．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，仅与单位体积内的分子数有关B．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子不停息地做无规则热运动C．当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小D．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体的平均动能一定增大，因此压强也必然增大【答案】C【解析】气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，以及温度有关，决定气体的压强，因此与单位体积内分子数和气体的温度有关，故A错误．布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，反映的是液体分子的无规则运动，故B错误．当分子间的引力和斥力平衡时，靠近分子力表现为斥力，做负功分子势能增加；远离分子力表现为引力，也做负功，分子势能也增加；故当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小，故C正确．温度是分子平均动能的唯一标志，但不能决定压强，如温度升高，而膨胀，则其压强可能减小，故D错误．【考点】考查了布朗运动；气体压强的微观意义．4.下列说法中正确的是_________。
高中物理分子动理论教案教学目标：1. 了解分子动理论的基本概念和原理2. 掌握分子动理论在物质状态变化中的应用3. 能够解释气体压强、温度、体积之间的关系教学重点：1. 分子动理论的概念和原理2. 气体状态方程中的分子动理论应用教学难点：1. 理解分子运动对物质性质的影响2. 掌握气体状态方程的推导过程和应用教学过程：一、导入（5分钟）1. 引入分子动理论的概念，让学生思考物质是由什么组成的。
2. 提出问题：为什么物质会呈现不同的状态？二、讲解分子动理论（15分钟）1. 讲解分子动理论的基本内容：分子间的运动和碰撞对物质性质的影响。
2. 讲解分子速度、能量与温度的关系。
三、实验展示（10分钟）1. 进行实验，展示不同状态的分子之间运动的差异。
2. 利用模型演示分子间的碰撞和能量传递过程。
四、气体状态方程的应用（15分钟）1. 讲解气体分子动理论和气体状态方程之间的关系。
2. 分析气体压强、体积和温度之间的关系。
五、课堂练习（10分钟）1. 学生做练习，加深对分子动理论和气体状态方程的理解。
2. 点评答案，纠正错误。
六、概括总结（5分钟）1. 总结分子动理论的重要性和应用。
2. 强化气体的分子动理论与状态方程的联系。
七、课堂作业（5分钟）1. 布置作业：阅读相关资料，了解更多有关分子动理论的内容。
2. 提醒学生复习本节课所学内容。
教学反思：本节课内容较抽象，需要借助实验和模型来直观展示分子运动的过程。
教师应注重引导学生思考，在理解概念的基础上进行延伸和应用。
同时，要注重与学生的互动，及时解答他们提出的问题，帮助他们更好地理解和掌握知识。
易错点30 分子动理论 内能易错总结1．与阿伏加德罗常数相关的物理量宏观量：摩尔质量M 、摩尔体积V mol 、物质的质量m 、物质的体积V 、物质的密度ρ； 微观量：单个分子的质量m 0、单个分子的体积V 0其中密度ρ＝m V ＝M V mol ，但是切记ρ＝m 0V 0是没有物理意义的．2．微观量与宏观量的关系 (1)分子质量：m 0＝M N A ＝ρV molN A.(2)分子体积：V 0＝V mol N A ＝MρN A (适用于固体和液体)．(对于气体，V 0表示每个气体分子所占空间的体积) (3)物质所含的分子数：N ＝nN A ＝m M N A ＝VV mol N A .3．两种分子模型 （1）球体模型固体和液体可看作一个一个紧挨着的球形分子排列而成，忽略分子间空隙，如图甲所示．d ＝36V 0π＝36V molπN A (V 0为分子体积)． （1）立方体模型气体分子间的空隙很大，把气体分成若干个小立方体，气体分子位于每个小立方体的中心，每个小立方体是每个气体分子平均占有的活动空间，忽略气体分子的大小，如图乙所示．d ＝3V 0＝3V molN A (V 0为每个气体分子所占据空间的体积)． 4．扩散现象(1)扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的．(2)气体物质的扩散现象最显著；常温下物质处于固态时扩散现象不明显．(3)扩散现象发生的显著程度与物质的温度有关，温度越高，扩散现象越显著，这表明温度越高，分子运动得越剧烈． (4)分子运动的特点 ①永不停息；②无规则．5．布朗运动(1)微粒的大小：做布朗运动的微粒是由许多分子组成的固体颗粒而不是单个分子．其大小直接用人眼观察不到，但在光学显微镜下可以看到(其大小在10－6 m的数量级)．(2)布朗运动产生的原因：液体分子不停地做无规则运动，不断地撞击微粒．如图，悬浮的微粒足够小时，来自各个方向的液体分子撞击作用力不平衡，在某一瞬间，微粒在某个方向受到的撞击作用较强，在下一瞬间，微粒受到另一方向的撞击作用较强，这样，就引起了微粒的无规则运动．(3)实质及意义：布朗运动实质是由液体分子与悬浮微粒间相互作用引起的，反映了液体分子的无规则运动．(4)影响因素①悬浮的微粒越小，布朗运动越明显．②温度越高，布朗运动越激烈．6．热运动(1)分子的“无规则运动”，是指由于分子之间的相互碰撞，每个分子的运动速度无论是方向还是大小都在不断地变化．(2)热运动是对于大量分子的整体而言的，对个别分子无意义．(3)分子热运动的剧烈程度虽然受到温度影响，温度高分子热运动快，温度低分子热运动慢，但分子热运动永远不会停息．7．气体压强的产生单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的，但是大量分子频繁地碰撞器壁，就会对器壁产生持续、均匀的压力．所以从分子动理论的观点来看，气体的压强等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力．8．决定气体压强大小的因素(1)微观因素①与气体分子的数密度有关：气体分子数密度(即单位体积内气体分子的数目)越大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子数就越多，气体压强就越大．②与气体分子的平均速率有关：气体的温度越高，气体分子的平均速率就越大，每个气体分子与器壁碰撞时(可视为弹性碰撞)给器壁的冲力就越大；从另一方面讲，分子的平均速率越大，在单位时间内器壁受气体分子撞击的次数就越多，累计冲力就越大，气体压强就越大．(2)宏观因素①与温度有关：体积一定时，温度越高，气体的压强越大．②与体积有关：温度一定时，体积越小，气体的压强越大．9．气体压强与大气压强的区别与联系气体压强大气压强区别①因密闭容器内的气体分子的数密度一般很小，由气体自身重力产生的压强极小，可忽略不计，故气体压强由气体分子碰撞器壁产生②大小由气体分子的数密度和温度决定，与地球的引力无关③气体对上下左右器壁的压强大小都是相等的①由于空气受到重力作用紧紧包围地球而对浸在它里面的物体产生的压强．如果没有地球引力作用，地球表面就没有大气，从而也不会有大气压强②地面大气压强的值与地球表面积的乘积，近似等于地球大气层所受的重力值③大气压强最终也是通过分子碰撞实现对放入其中的物体产生压强联系两种压强最终都是通过气体分子碰撞器壁或碰撞放入其中的物体而产生的10．分子力、分子势能与分子间距离的关系(如图所示)分子间距离r r＝r0r>r0r<r0分子力F 等于零表现为引力表现为斥力分子力做功W 分子间距增大时，分子力做负功分子间距减小时，分子力做负功分子势能E p最小随分子间距的增大而增大随分子间距的减小而增大由分子间的相对位置决定，随分子间距离的变化而变化．分子势能是标量，正、负表示的是大小，具体的值与零势能点的选取有关．12．分子势能的影响因素(1)宏观上：分子势能跟物体的体积有关．(2)微观上：分子势能跟分子间距离r有关，分子势能与r的关系不是单调变化的．13．内能的决定因素(1)宏观因素：物体内能的大小由物质的量、温度和体积三个因素决定，同时也受物态变化的影响．(2)微观因素：物体内能的大小由物体所含的分子总数、分子热运动的平均动能和分子间的距离三个因素决定．14．温度、内能和热量的比较(1)温度宏观上表示物体的冷热程度，是分子平均动能的标志．(2)内能是物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和．(3)热量指在热传递过程中，物体吸收或放出热的多少．15．内能和机械能的区别与联系易错类型：对物理概念理解不透彻1．（2021·全国高三课时练习）以下所述现象中，属于通过热传递改变了物体内能的是（）A．将一段铁丝反复弯折，弯折处会发热B．放在空气中的一杯热水会冷却C．在转动的砂轮上磨车刀，车刀发热D．电流通过电阻丝【答案】B【详解】弯折铁丝是用力对物体做功，在转动的砂轮上磨车刀是摩擦力做功，电流通过电阻丝做功，三者都是通过做功改变物体的内能，热水放在空气中，通过热辐射等方式向外传递了热量，自身的内能减少，温度下降，是通过热传递方式改变的内能。
第4节分子动能和分子势能课堂检测1.容器中盛有冰水混合物，冰的质量和水的质量相等且保持不变，则容器内( )A.冰的分子平均动能大于水的分子平均动能B.水的分子平均动能大于冰的分子平均动能C.水的内能大于冰的内能D.冰的内能大于水的内能答案：C解析：冰、水温度相同，故二者分子平均动能相同；水分子势能大于冰分子势能，故等质量的冰、水内能相比较，水的内能大于冰的内能。
2.下列关于物体内能的说法正确的是( )A.一个分子的动能和分子势能的总和叫作该分子的内能B.物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和叫作物体的内能C.当一个物体的机械能发生变化时，其内能也一定发生变化D.温度高的物体一定比温度低的物体内能大答案：B解析：内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和，故A项错误，B项正确；一个物体的机械能发生变化时，其内能不一定发生变化，故C项错误；物体的内能的大小与物质的量、温度、体积以及物态有关，温度高的物体不一定比温度低的物体内能大，故D项错误。
3.（2021江苏南京师范大学附属实验学校高二月考）关于分子动理论，下列说法正确的是( )A.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B.相邻的两个分子之间的距离减小时，分子间的引力变小，斥力变大C.给自行车打气时，气筒压下后反弹是由分子斥力造成的D.当分子间的距离为r0时合力为0，此时，分子势能最大答案：A解析：当分子间作用力表现为引力时，随着分子间距离增大，分子力做负功，故分子势能增大，故A项正确；分子之间同时存在引力和斥力，当相邻的两个分子之间的距离减小时，分子间的引力和斥力都变大，故B项错误；给自行车打气时气筒压下后反弹，是由活塞上下的压强差造成的，故C项错误；分子间的距离为r0时合力为0，此时，分子势能最小，故D项错误。
4.（多选）（2021天津一中高三月考）两分子间的斥力和引力的合力r与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0，相距很远的两分子仅在分子力作用下，由静止开始相互接近。
