2016高考物理总复习 第13章 第1课时 分子动理论 内能分组训练(含解析)
高三物理一轮复习 第1讲分子动理论 内能习题 新人教版选修33
【走向高考】2016届高三物理一轮复习 第1讲分子动理论 内能习题 新人教版选修3-3一、选择题1．若以μ表示水的摩尔质量，V 表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为在标准状态下水蒸气的密度，NA 为阿伏加德罗常数，m 、Δ分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式：①NA ＝ρV m ②ρ＝μNAΔ ③m ＝μNA ④Δ＝V NA其中( ) A ．①和②都是正确的B ．①和③都是正确的C ．③和④都是正确的D ．①和④都是正确的[答案] B [解析] 由NA ＝μm ＝ρV m，故①③对，因水蒸气为气体，水分子间的空隙体积远大于分子本身体积，即V ≫NA·Δ，④不对，而ρ＝μV ≪μNA·Δ，②也不对，故B 项正确。
2．(2014·大纲全国)对于一定量的稀薄气体，下列说法正确的是( )A ．压强变大时，分子热运动必然变得剧烈B ．保持压强不变时，分子热运动可能变得剧烈C ．压强变大时，分子间的平均距离必然变小D ．压强变小时，分子间的平均距离可能变小[答案] BD[解析] 本题考查气体压强的微观意义要明确在微观上，气体的压强由单位体积内的分子数和分子的平均动能决定。
压强变大平均动能不一定增大，分子间的平均距离也不一定减小，A 、C 正确，由于压强由单位体积内的分子数和平均动能共同决定，所以B 、D 选项正确。
本题可以根据压强的微观表达式p ＝23nEk 分析。
3．(2014·北京理综)下列说法中正确的是( )A ．物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大B ．物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大C ．物体温度降低，其内能一定增大D ．物体温度不变，其内能一定不变[答案] B[解析] 本题考查温度与分子平均动能和内能的关系，要明确温度是平均动能的标志，分子平均动能由温度决定，温度越高，平均动能越大，A 错，B 对。
内能包括分子动能和分子势能。
高考物理一轮复习 第十三章 热学 第1讲 分子动理论 内能 用油膜法估测分子的大小教学案(含解析)
第1讲分子动理论内能用油膜法估测分子的大小➢教材知识梳理一、分子动理论1．物体是由大量分子组成的(1)分子直径大小的数量级为________ m.(2)一般分子质量的数量级为________ kg.(3)阿伏伽德罗常数N A：1 mol的任何物质所含的分子数，N A＝________mol－1.2．分子永不停息地做无规则热运动(1)扩散现象：相互接触的物体的分子或原子彼此进入对方的现象．温度越________，扩散越快．(2)布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体中的颗粒的永不停息的无规则运动．布朗运动反映了________的无规则运动，颗粒越________，运动越明显；温度越________，运动越激烈．3．分子力(1)分子间同时存在着________和________，实际表现的分子力是它们的________．(2)引力和斥力都随着距离的增大而________，但分子间距离变化相等时斥力比引力变化得________．(3)分子间的作用力随分子间距离r变化的关系如图13321所示：当r＜r0时，表现为________；当r＝r0时，分子力为________；当r＞r0时，表现为________；当r＞10r0时，分子力变得十分微弱，可忽略不计．13321二、物体的内能1．分子的平均动能：物体内所有分子动能的平均值．________是分子平均动能的标志，物体温度升高，表明分子热运动的________增大．2．分子势能：与分子________有关．分子势能的大小随分子间距离的变化曲线如图13322所示(规定分子间距离无穷远时分子势能为零)．133223．物体的内能：物体中所有分子的热运动________与________的总和．物体的内能跟物体的________、________及物体的________都有关系．三、用油膜法估测分子的大小将油酸滴在水面上，让油酸尽可能散开，可认为油酸在水面上形成________油膜，如果把分子看作________，单层分子油膜的厚度就可以看作油酸分子的直径，如图13323所示，测出油酸的体积V和油膜的面积S，就可以算出分子的直径d＝________．图13323一、1.(1)10－10(2)10－26(3)6.02×10232．(1)高(2)液体分子小高3．(1)引力斥力合力(2)减小快(3)斥力零引力二、1.温度平均动能 2.间距3．动能分子势能温度体积摩尔数(或分子数)三、单层分子球形V S【思维辨析】(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．( )(4)－33 ℃＝240 K．( )(5)分子动能指的是由于分子定向移动具有的能．( )(6)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．( )(7)内能相同的物体，它们的分子平均动能一定相同．( )答案：(1)(×)(2)(√)(3)(×)(4)(√) (5)(×)(6)(√)(7)(×)【思维拓展】分子的体积如何表示？答案：(1)球体模型：将分子视为球体，V 0＝43πd 23(d 表示分子直径)； (2)立方体模型：将分子视为立方体V 0＝d 3(d 表示分子间距)．固体、液体分子体积V 0＝V N A(V 表示摩尔体积)，但对气体V 0表示一个气体分子平均占据的体积，因为气体分子之间的间隙不能忽略．➢ 考点互动探究 考点一 宏观量与微观量的转换桥梁作为宏观量的摩尔质量M mol 、摩尔体积V mol 、密度ρ与作为微观量的分子直径d 、分子质量m 、分子体积V 0都可通过阿伏伽德罗常数联系起来．如图13324所示．图13324(1)一个分子的质量：m ＝M mol N A. (2)一个分子所占的体积：V 0＝V mol N A(估算固体、液体分子的体积或气体分子平均占有的空间)．(3)1 mol 物质的体积：V mol ＝M mol ρ. (4)质量为M 的物体中所含的分子数：n ＝M M molN A . (5)体积为V 的物体中所含的分子数：n ＝ρV M molN A . 考向一 液体、固体分子模型1 [2016·江苏扬州期末] 目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术．实验发现，在水深300 m 处，二氧化碳将变成凝胶状态，当水深超过2500 m 时，二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体．设在某状态下二氧化碳气体的密度为ρ，摩尔质量为M ，阿伏伽德罗常数为N A ，将二氧化碳分子看作直径为D 的球，则在该状态下体积为V 的二氧化碳气体变成硬胶体后体积为多少？[解析] 二氧化碳气体变成硬胶体后，可以看成是分子一个个紧密排列在一起的，故体积为V 的二氧化碳气体质量为m ＝ρV ，所含分子数为N ＝m M N A ＝ρV MN A ，变成硬胶体后体积为V ′＝N ·16πD 3＝πρVN A D 36M .■ 方法总结固体、液体分子一个一个紧密排列，可将分子看成球体或立方体，如图13325所示，分子间距等于小球的直径或立方体的棱长，所以d ＝36V π(球体模型)或d ＝3V(立方体模型)．图13325考向二 气体分子模型2 [2015·海南卷] 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 ，阿伏伽德罗常数为N A ，地面大气压强为p 0，重力加速度大小为g.由此可估算得，地球大气层空气分子总数为________，空气分子之间的平均距离为________．答案： 4πR 2p 0N A Mg 3Mgh p 0N A[解析] (1)大气压是由地球大气层的重力产生，设大气层质量为m ，地球表面积为S ，可知mg ＝p 0S ，S ＝4πR 2，大气分子数n ＝m M N A ＝p 0SN A Mg ＝4πR 2p 0N A Mg ，气体分子间距大，所以把每一个气体分子平均占据的空间认为是一个立方体模型，立方体边长即为分子间平均距离假设为a ，因为大气层的厚度远小于地球半径，所以大气层每一层的截面积都为地球的表面积S ，大气层体积V ＝Sh ＝4πR 2h ，V ＝na 3，联立以上各式得a ＝3Mgh p 0N A .■ 方法总结 气体分子不是一个一个紧密排列的，它们之间的距离很大，所以气体分子的大小不等于分子所占有的平均空间．如图13326所示，此时每个分子占有的空间视为棱长为d 的立方体，所以d ＝3V.图13326考点二 分子动理论的应用考向一 布朗运动与分子热运动项目 布朗运动 分子热运动] (多选)关于布朗运动，下列说法不正确的是( ) A．布朗运动就是液体分子的无规则运动B．布朗运动就是悬浮微粒的固体分子的无规则运动C．气体分子的运动是布朗运动D．液体中的悬浮微粒越大，布朗运动就越不明显E．布朗运动是液体分子从各个方向对悬浮微粒撞击作用的不平衡引起的答案：ABC[解析] 布朗运动是液体分子撞击悬浮微粒的不平衡引起的，间接反映了液体分子的无规则运动，选项A、B错误，E正确；气体分子的运动不是布朗运动，选项C错误；布朗运动的剧烈程度与液体的温度以及颗粒的大小有关，液体中的悬浮微粒越大，布朗运动就越不明显，选项D正确．考向二分子间的作用力与分子势能多选)两个相距较远的分子仅在分子力的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( )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答案：BCE[解析] 分子力F与分子间距r的关系是：当r＜r0时F为斥力；当r＝r0时F＝0；当r ＞r0时F为引力．综上可知，当两分子由相距较远逐渐达到最近的过程中分子力是先变大再变小后又变大，选项A错误；分子力为引力时做正功，分子势能减小，分子力为斥力时做负功，分子势能增大，故选项B正确，D错误；因仅有分子力作用，故只有分子动能与分子势能之间发生转化，即分子势能减小时分子动能增大，分子势能增大时分子动能减小，其总和不变，选项C、E均正确．■ 方法规律(1)分子势能在平衡位置有最小值，无论分子间距离如何变化，靠近平衡位置，分子势能减小，反之增大．(2)判断分子势能的变化有两种方法①看分子力的做功情况．②直接由分子势能与分子间距离的关系图线判断，但要注意其和分子力与分子间距离的关系图线的区别．考向三物体的内能1．物体的内能与机械能的比较联系在一定条件下可以相互转化，能的总量守恒2.内能和热量的比较内能热量区别是状态量，状态确定系统的内能随之确定．一个物体在不同的状态下有不同的内能是过程量，它表示由于热传递而引起的内能变化过程中转移的能量联系在只有热传递改变物体内能的情况下，物体内能的改变量在数值上等于物体吸收或放出的热量5 (多选)关于物体的内能，下列说法正确的是( )A．温度相等的1 kg和100 g的水内能相同B．物体内能增加，一定要从外界吸收热量C．热量只能从内能多的物体转移到内能少的物体D．在相同物态下，同一物体温度降低，它的内能会减少E．物体运动时的内能不一定比静止时的内能大答案：DE[解析] 影响内能大小的因素是体积、温度、物态和分子总数，1 kg水和100 g水的质量不同，水分子总数不同，所以内能不同，故选项A错误；改变内能有两种方式：做功和热传递，所以物体内能增加，不一定要从外界吸收热量，也可以是外界对物体做功，选项B 错误；热量能从内能多的物体转移到内能少的物体，也能从内能少的物体转移到内能多的物体，选项C错误；在相同物态下，同一物体温度降低，分子的平均动能减小，内能减少，选项D正确；物体运动的快慢与分子运动的快慢无关，物体运动快，分子的平均动能不一定大，内能不一定大，选项E正确．考点三用油膜法测量分子的大小测量方法：图13327(1)油膜体积的测定——积聚法：由于一滴纯油酸中含有的分子数仍很大，形成的单层分子所占面积太大，不便于测量，故实验中先把油酸溶于酒精中稀释，测定其浓度，再测出1 mL 油酸酒精溶液的滴数，取一滴用于实验，最后计算出一滴溶液中含有的纯油酸的体积作为油膜的体积．(2)油膜面积的测定：如图13327所示，将画有油酸薄膜轮廓的有机玻璃板取下放在坐标格纸上，以边长为1 cm 的方格为单位，数出轮廓内正方形的格数(不足半格的舍去，超过半格的计为1格)，计算出油膜的面积S.某同学做“用油膜法估测分子的大小”的实验．(1)每滴油酸酒精溶液的体积为V 0，将该溶液滴一滴到水面上，稳定后形成油膜的面积为S.已知500 mL 油酸酒精溶液中含有纯油酸1 mL ，则油酸分子直径大小的表达式为d ＝________．(2)该同学做完实验后，发现自己所测的分子直径d 明显偏大．出现这种情况的原因可能是________．A ．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算B ．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化，但该同学并未发觉，仍按未挥发时的浓度计算(油酸仍能充分散开)C ．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分散开D ．计算油膜面积时，将不完整的方格作为完整方格处理答案：(1)V 0500S (2)AC [解析] (1)油酸酒精溶液中油酸的浓度为1500，一滴油酸酒精溶液滴入水中，酒精溶于水，油酸浮在水面上形成单层分子膜，故有Sd ＝1500V 0，解得d ＝V 0500S. (2)将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算，则计算公式变为d ＝V 0S，结果将明显偏大，选项A 正确；油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化，测量结果偏小，选项B 错误；水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，由计算公式可知选项C 正确；计算油膜面积时，将不完整的方格作为完整方格处理，会有一定影响，但是结果不会明显偏大，选项D 错误．利用油膜法估测油酸分子的大小，实验器材有：浓度为0.05%(体积分数)的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1 mL 的量筒、盛有适量清水的规格为30 cm ×40 cm 的浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、有机玻璃板、彩笔、坐标纸．(1)下面是实验步骤，请填写所缺的步骤C.A ．用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1 mL 油酸酒精溶液时的滴数N ；B ．将痱子粉均匀地撒在浅盘内的水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，从靠近水面处向浅盘中央一滴一滴地滴入油酸酒精溶液，直到油酸薄膜有足够大的面积且不与器壁接触为止，记下滴入的滴数n ；C ．________________________________________________________________________；D ．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为1 cm 的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积S(单位：cm 2)．(2)用已给的和测得的物理量表示单个油酸分子的大小为________(单位：cm)．答案：(1)待薄膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上(2)n ×0.05%NS[解析] (1)待薄膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上．(2)每滴油酸酒精溶液的体积为1N cm 3，n 滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积为V ＝n N×0.05% cm 3，所以单个油酸分子的大小d ＝V S ＝n ×0.05%NS(cm)． ■ 规律总结1．注意事项 (1)油酸在水面上形成油膜时先扩散后收缩，要在稳定后再画轮廓．(2)在有机玻璃板上描绘油酸薄膜轮廓时动作要轻而迅速，视线要始终与玻璃板垂直．2．误差分析(1)油酸酒精溶液配制后长时间放置，溶液的浓度容易改变，会给实验带来较大误差；(2)利用小格子数计算轮廓面积时，轮廓的不规则性容易带来计算误差；(3)测量量筒内溶液增加1 mL的滴数时，产生误差；(4)油膜形状的画线误差．【教师备用习题】1．(多选)[2016·威海模拟改编] 下列关于分子运动的说法不正确的是( )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E．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同[解析] ABD 气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，除了与单位体积内的分子数有关外，还与分子的平均速率有关；布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动，是液体分子热运动的体现，它说明分子不停息地做无规则热运动；当分子间的引力和斥力平衡时，即r＝r0时，分子势能最小；如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能一定增大，压强不一定增大；根据内能的物理意义及温度是分子热运动的平均动能的标志可知，内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同．综上所述选项A、B、D不正确．2．(多选)[2016·潍坊一模改编] 下列说法正确的是( )A．0 ℃的冰与0 ℃的水分子的平均动能相同B．质量相等的两个物体，温度高的内能不一定大C．分子间作用力的合力总是随分子间距离的增大而减小D．即使制冷技术不断提高，绝对零度也不能达到E．用打气筒向篮球充气时需要用力，说明气体分子间有斥力[解析] ABD 温度是分子平均动能的标志，选项A正确；物体的内能与温度、体积、物质的量均有关，质量相等的两个物体，温度高的内能不一定大，选项B正确；当r＜r0时，分子间作用力的合力随分子间距离的增大而减小，当r＞r0时，分子间作用力的合力随分子间距离的增大先增大后减小，选项C错误；绝对零度永远不可能达到，选项D正确；用打气筒向篮球充气时，气体压强增大，对活塞的压力增大，所以打气时需要用力推动活塞，选项E错误．3．(多选)[2016·唐山摸底] 对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是( )A．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大B．外界对物体做功，物体内能一定增加C．温度越高，布朗运动越显著D．当分子间的距离增大时，分子间作用力的合力就一直减小E．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大[解析] ACE 温度高的物体分子平均动能一定大，但是内能不一定大，选项A正确；外界对物体做功，若物体向外散热，其内能不一定增加，选项B错误；温度越高，布朗运动越显著，选项C正确；当分子间的距离增大时，分子间作用力的合力可能先增大后减小，选项D错误；当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大，选项E正确．4．(多选)[2016·豫东、豫北名校联考] 关于分子动理论的基本观点和实验依据，下列说法正确的是( )A．大多数分子直径的数量级为10－10 mB．扫地时扬起的尘埃在空气中的运动不是布朗运动C．悬浮在液体中的微粒越大，布朗运动就越明显D．在液体表面分子力表现为引力E．随着分子间距离的增大，分子势能一定增大[解析] ABD 多数分子直径的数量级为10－10 m，选项A正确；扫地时扬起的尘埃比做布朗运动的微粒大得多，而且扬起的尘埃是空气的流动造成的，不是布朗运动，选项B正确；悬浮在液体中的微粒越大，液体分子的撞击对微粒影响越小，布朗运动就越不明显，选项C 错误；液体表面分子之间距离较大，分子力表现为引力，选项D正确；分子势能变化与分子力做功有关，在平衡距离以内斥力大于引力，分子力表现为斥力，若在此范围内分子间距离增大，分子力做正功，分子势能减小；在平衡距离以外引力大于斥力，分子力表现为引力，若分子间距增大，分子力做负功，分子势能增大，选项E错误．5．(多选)[2016·陕西三模改编] 如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x 轴上，两分子之间的相互作用力的合力F与两分子间距离x的关系如图中曲线所示，F＞0表现为斥力，F＜0表现为引力，a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从a处由静止释放，则( )A．乙分子从a到b做加速运动，由b到c做减速运动B．乙分子从a到c做加速运动，经过c点时速度最大C．乙分子由a到c的过程中，两分子组成的系统的分子势能一直减少D．乙分子由a到d的过程中，两分子组成的系统的分子势能一直减少E．乙分子位于c点时，两分子组成的系统的分子势能最小[解析] BCE 根据图像可以看出分子力的大小变化，在横轴下方的为引力，上方的为斥力，分子力做正功，分子势能减小，分子力做负功，分子势能增大，从a到b分子乙受到引力作用，从静止开始做加速运动；从b到c仍受引力继续加速，选项A错误；从a到c一直受引力，故一直加速，所以到c点时，速度最大，选项B正确；从a到c的过程中，分子乙受到引力作用，力的方向与运动方向一致，故分子力做正功，所以分子势能减小，选项C 正确；从a到c分子力做正功，分子势能减小，从c到d分子力做负功，分子势能增加，选项D错误，选项E正确．。
高考物理一轮复习 第十三章 热学 1 第一节 分子动理
权掇市安稳阳光实验学校第一节分子动理论内能（实验：用油膜法估测分子的大小(建议用时：40分钟)一、选择题1．以下关于热运动的说法正确的是( )A．水流速度越大，水分子的热运动越剧烈B．水凝结成冰后，水分子的热运动停止C．水的温度越高，水分子的热运动越剧烈D．水的温度升高，每一个水分子的运动速率都会增大解析：选C.温度是分子热运动平均动能的标志，故温度越高，分子热运动越剧烈．分子热运动的剧烈程度与机械运动速度大小无关，A错误，C正确；水凝结成冰后，分子热运动依然存在，B错误；温度升高，分子运动的平均速率增大，但不是每个分子的运动速率都会增大，D错误．2．分子间的相互作用力由引力与斥力共同决定，并随着分子间距的变化而变化，则下列说法正确的是( )A．分子间引力随分子间距的增大而减小B．分子间斥力随分子间距的减小而增大C．分子间相互作用力随分子间距的增大而减小D．当r<r0时，分子间作用力随分子间距的减小而增大E．当r>r0时，分子间作用力随分子间距的增大而减小解析：选ABD.分子力和分子间距离的关系图象如图所示，根据该图象可判断分子间引力随分子间距的增大而减小，分子间斥力随分子间距的减小而增大，A、B正确．当r<r0时分子力(图中实线)随分子间距的减小而增大；当r>r0时，分子力随分子间距的增大先增大后减小，故D正确，C、E错误．3．(2020·衡水高三调研)下列说法中不正确的是( )A．－2 ℃时水已经结为冰，水分子停止了热运动B．物体温度越高，物体内部分子热运动的平均动能越大C．内能不同的物体，物体内部分子热运动的平均动能可能相同D．一定质量的气体分子的平均速率增大，气体的压强可能减小解析：选A.分子做永不停息的无规则热运动，选项A错误；物体温度越高，分子的平均动能就越大，物体的内能不同，但温度可能相同则物体分子热运动的平均动能可能相同，选项B、C正确；一定质量的气体分子的平均速率增大，气体分子温度升高，但压强与温度和体积均有关，若气体的体积也增大，则压强不一定增大，也可能减小，选项D正确．4．(2019·高考北京卷)下列说法正确的是( )A．温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度B．内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和C．气体压强仅与气体分子的平均动能有关D．气体膨胀对外做功且温度降低，分子的平均动能可能不变解析：选A.温度是分子平均动能的量度(标志)，A正确；内能是物体内所有分子的分子热运动动能和分子势能的总和，B错误；气体压强不仅与分子的平均动能有关，还与分子的密集程度有关，C错误；气体温度降低，则分子的平均动能变小，D错误．5．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，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，B错误；温度是分子平均动能的标志，气体的压强增大，温度可能减小，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，D正确；铁和冰的温度相同，分子平均动能必然相等，E正确．6．关于热量、功和内能三个物理量，下列说法正确的是( )A．热量、功和内能三者的物理意义相同，只是说法不同B．热量、功都可以作为物体内能变化的量度C．热量、功和内能的单位相同D．功由过程决定，而热量和内能由物体的状态决定E．物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加解析：选BCE.热量、功和内能是三个不同的物理量，它们的物理意义不同，故A错误；功与热量都是能量转化的量度，都可以作为物体内能变化的量度，故B正确；热量、功和内能的单位相同，都是焦耳，故C正确；功和热量由过程决定，内能由物体的状态决定，故D错误；由热力学第一定律可知，物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加，故E正确．7．一般情况下，分子间同时存在分子引力和分子斥力．若在外力作用下两分子的间距达到不能再靠近时，固定甲分子不动，乙分子可自由移动，则去掉外力后，当乙分子运动到很远时，速度为v，则在乙分子的运动过程中(乙分子的质量为m)( )A ．乙分子的动能变化量为12mv 2B ．分子力对乙分子做的功为12mv 2C ．分子引力比分子斥力多做的功为12mv 2D ．分子斥力比分子引力多做的功为12mv 2E ．乙分子克服分子力做的功为12mv 2解析：选ABD.当甲、乙两分子间距离最小时，两者都处于静止状态，当乙分子运动到分子力的作用范围之外时，乙分子不再受力，此时速度为v ，故在此过程中乙分子的动能变化量为12mv 2，A 正确；在此过程中，分子斥力始终做正功，分子引力始终做负功，即W 合＝W 斥－W 引，由动能定理得W 斥－W 引＝12mv 2，故分子斥力比分子引力多做的功为12mv 2，B 、D 正确．8．如图为两分子系统的势能E p 与两分子间距离r 的关系曲线．下列说法正确的是( )A ．当r 大于r 1时，分子间的作用力表现为引力B ．当r 小于r 1时，分子间的作用力表现为斥力C ．当r 等于r 1时，分子间势能E p 最小D ．当r 由r 1变到r 2的过程中，分子间的作用力做正功E ．当r 等于r 2时，分子间势能E p 最小解析：选BDE.由题图知：r ＝r 2时分子势能最小，E 对，C 错；平衡距离为r 2，r ＜r 2时分子力表现为斥力，A 错，B 对；r 由r 1变到r 2的过程中，分子势能逐渐减小，分子力做正功，D 对．9．关于气体的内能，下列说法正确的是( ) A ．质量和温度都相同的气体，内能一定相同B ．气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大C ．气体被压缩时，内能可能不变D ．一定量的某种理想气体的内能只与温度有关E ．一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加解析：选CDE.温度相同的气体分子平均动能相同，仅质量相同，分子质量不同的气体，所含分子数不同，气体的动能也不同，所以内能不一定相同，A 错误；气体的内能与整体运动的机械能无关，B 错误；理想气体等温压缩过程中，其内能不变，C 正确；理想气体不考虑分子间相互作用力，分子势能为零，一定量的气体，分子数量一定，温度相同时分子平均动能相同，由于内能是所有分子热运动的动能与分子势能的总和，D 正确；由盖—吕萨克定律可知，一定量的理想气体在等压膨胀过程中，温度一定升高，则其内能一定增加，E 正确．10．(2020·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．11．体积相同的玻璃瓶A、B分别装满温度为60 ℃的热水和0 ℃的冷水(如图所示)，下列说法正确的是( )A．由于温度是分子平均动能的标志，所以A瓶中水分子的平均动能比B瓶中水分子的平均动能大B．由于温度越高，布朗运动越显著，所以A瓶中水分子的布朗运动比B瓶中水分子的布朗运动更显著C．若把A、B两只玻璃瓶并靠在一起，则A、B瓶内水的内能都将发生改变，这种改变内能的方式叫热传递D．由于A、B两瓶水的体积相等，所以A、B两瓶中水分子的平均距离相等E．已知水的相对分子质量是18，若B瓶中水的质量为 3 kg，水的密度为1.0×103 kg/m3，阿伏加德罗常数N A＝6.02×1023 mol－1，则B瓶中水分子个数约为1.0×1026解析：选ACE.温度是分子平均动能的标志，A瓶中水的温度高，故A瓶中水分子的平均动能大，故A正确；布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的无规则运动，不是水分子的运动，两瓶中不存在布朗运动，故B错误；若把A、B两只玻璃瓶并靠在一起，则A、B瓶内水的内能都将发生改变，热量会由A传递到B，这种改变内能的方式叫热传递，故C正确；相同体积不同温度时水分子的平均距离不同，故D错误；已知B瓶中水的质量为m＝3 kg，水的密度为ρ＝1.0×103 kg/m3，则水的体积V ＝mρ＝3×10－3 m3，水的摩尔质量M＝18 g/mol，一个水分子的体积V0＝MρN A ＝1.8×10－21×1036.02×1023m3≈3×10－29 m3，水分子的个数n＝VV0＝1×1026，故E正确．二、非选择题12．某同学在实验室用油膜法测油酸分子直径，实验主要步骤如下：①向体积V油＝6 mL的油酸中加酒精，直至总量达到V总＝104 mL；②用注射器吸取①中油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n＝75滴时，测得其体积恰好是V0＝1 mL；③先往浅盘里倒入2 cm深的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上；④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长为L＝1 cm.根据以上信息，回答下列问题：(1)一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为________ m3；油膜面积为________ m2；油酸分子直径为________ m；(以上结果均保留1位有效数字)(2)若滴入75滴油酸酒精溶液的体积不足1 mL，则最终的测量结果将偏________(选填“大”或“小”)．解析：(1)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积V＝175×6104mL＝8×10－6 mL＝8×10－12 m3.油膜的面积S＝111×1 cm2＝111 cm2≈1×10－2 m2.油酸分子的直径d＝VS＝8×10－121×10－2m＝8×10－10 m.(2)若滴入75滴油酸酒精溶液的体积不足1 mL，则代入计算的纯油酸的体积偏大，可知测量值偏大．答案：(1)8×10－121×10－28×10－10(2)大13．很多轿车为了改善夜间行驶时的照明问题，在车灯的设计上选择了氙气灯，因为氙气灯灯光的亮度是普通灯灯光亮度的3倍，但是耗电量仅是普通灯的一半，氙气灯使用寿命则是普通灯的5倍，很多车主会选择含有氙气灯的汽车．若氙气充入灯头后的容积V＝1.6 L，氙气密度ρ＝6.0 kg/m3.已知氙气摩尔质量M＝0.131 kg/mol，阿伏加德罗常数N A＝6×1023mol－1.试估算：(结果保留1位有效数字)(1)灯头中氙气分子的总个数N；(2)灯头中氙气分子间的平均距离．解析：(1)设氙气的物质的量为n，则n＝ρVM，氙气分子的总数N ＝ρV MN A ≈4×1022个．(2)每个氙气分子所占的空间为V 0＝V N设氙气分子间平均距离为a ， 则有V 0＝a 3，即a ＝3VN≈3×10－9m.答案：(1)4×1022个 (2)3×10－9m。
13.1 分子热运动(复习讲义)(解析版)
人教版九年级物理上册第13章《内能》第1节分子热运动讲义（知识点总结+例题讲解）序号知识点难易程度例题数变式题数合计一物质的构成及分子动理论★ 2 216二扩散现象★ 3 3三分子间的作用力★ 3 3一、物质的构成及分子动理论：1.常见物质是由分子、原子构成；2.构成物质的分子（原子）都在不停地做无规则的运动。
3.固体分子排列整齐，气体分子可以到处流动。
【例题1】关于物质的组成，下列说法正确的是（）A．物质由分子组成，分子由原子核组成B．分子由原子组成，原子由原子核和中子组成C．原子核由质子和中子组成D．原子核由质子和电子组成，质子带正电，电子带负电【答案】C【解析】解：物质是由分子组成，分子又由原子组成的，原子又由原子核和核外电子组成，且核外电子绕原子核高速运动，原子核又是由质子和中子组成，比质子中子还小的微粒还有夸克。
故选：C。
【变式1】1897年，英国物理学家汤姆孙发现了电子，证明了（）A．分子是可以再分的 B．原子是可以再分的C．质子是可以再分的 D．中子是可以再分的【答案】B【解析】1897年英国物理学家汤姆孙发现了电子，从而证明原子是可分的；故选：B。
【例题2】物质是由分子组成的，分子的直径大约是（）A．10﹣4米 B．10﹣6米 C．10﹣8米 D．10﹣10米【答案】D【解析】解：根据分子的动理论可知，物质是由大量分子或原子组成，分子直径的数量级是10﹣10m。
故选：D。
【变式2】分子是自然界中能保持物质性质不变的最小微粒，宏观世界的物质都是由粒子组成。
以下粒子中：分子、原子、原子核、电子、病毒，不是构成物质的粒子是，分子直径的尺度其数量级为10﹣10m＝0.1（填写单位），现在流行的新冠病毒直径约为10﹣7m。
【答案】化学；病毒；nm。
【解析】解：分子是自然界中能保持物质化学性质不变的最小微粒；病毒不是构成物质的粒子；分子直径的尺度其数量级为10﹣10m＝0.1nm。
故答案为：化学；病毒；nm。
第十三章内能单元复习及例题讲解(38ppt)
练一练
12.关于热量、温度、内能之间的关系，下 列说法正确的是（ D ） A.物体温度的升高一定吸收了热量 B.物体吸收了热量，温度一定升高 C.物体内能的增加，一定吸收了热量 D.物体的温度升高，内能一定会增加
知识梳理
比较不同物质的吸热能力
取相同质量的水和食用油，让
他们吸收相同的热量，比较他 们温度的高低，从而研究他们 吸热能力的差异，装置如右： 实验采用的物理方法是什么？ 怎样得到相同质量的水和食用 油？ 怎样确定水和食用油吸收了相 同的热量？ 怎样比较他们吸热能力强弱？
温度 t/℃ 80
A
B
20 0 1 0 20 时间 t/min
练一练
2、给一定质量的水加热，其温度与时间的关系如 图中a线所示，若其他条件不变，仅将水的质量增 加，则图中温度与时间的关系图线正确的是（ C） A.a B.b C.c D.d
0
温度/0C
a
b c d
时间/min
练一练
3、以下为某同学实验数据，分析并回答问题：
比热容概念的应用：
分析表格数据，回答问题：
几种物质比热容c 单位：J/（㎏.℃）
水 冰 煤油
4.2×103 2.1×103 2.1×103
砂石 玻璃 橡胶
0.92×103 铁钢 0.67×103 1.7×103 铜
0.46×103 0.39×103
水银 0.14×103
酒精 甘油
2.4×103 水蒸气 1.88×103 2.5×103 干泥土 0.84×103
例题讲解
Ｑ吸=Ｑ放（热平衡，没有热量损失）
强化训练9：取100g某种液体，测得它的 温度是20℃，把80g的铁块加热到100℃后 投进液体里，测得混合后的温度为32℃， 请鉴别是什么液体。(不计热量损失)
2019-2020年高考物理总复习 第13章 第1课时 分子动理论 内能分组训练(含解析)
2019-2020年高考物理总复习第13章第1课时分子动理论内能分组训练（含解析）A组分子动理论1．下面关于分子力的说法中正确的有( )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【答案】AB【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对；压缩时r<r0，表现为斥力，B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错；磁铁吸引铁屑是磁场力的作用，不是分子力的作用，D 错．2．(xx·广东)清晨，草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠，这一物理过程中，水分子间的( )A．引力消失，斥力增大B．斥力消失，引力增大C．引力、斥力都减小D．引力、斥力都增大【答案】D【解析】水由气态凝结成液态的水，分子间距离变小．而分子间同时存在引力和斥力，且引力和斥力都随着分子间距离的减小而增大，故D正确．3．下列关于热现象和热现象的规律的说法正确的是( )A．布朗运动就是液体分子的热运动B．气体如果失去容器的约束就会散开，这是因为气体分子间存在斥力的缘故C．一小石块落入水中向水底沉去的运动为布朗运动D．温度越高，热运动越激烈【答案】DB组分子力与分子势能4．若某种实际气体分子的作用力表现为引力，则一定质量的该气体内能的大小与气体体积和温度的关系是( )①如果保持其体积不变，温度升高，内能增大②如果保持其体积不变，温度升高，内能减少③如果保持其温度不变，体积增大，内能增大④如果保持其温度不变，体积增大，内能减少A．①④B．①③C．②④D．②③【答案】B【解析】内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和．对于一定质量的实际气体，当体积不变，温度升高时，分子势能不变，分子总动能增大，故内能增大．当温度不变，体积增大时，分子总动能不变，因分子距离在引力范围内增大，分子力做负功，故分子势能增大，内能增大．5．关于对内能的理解，下列说法不正确的是( )A．系统的内能是由系统的状态决定的B．做功可以改变系统的内能，但是单纯地对系统传热不能改变系统的内能C．不计分子之间的分子势能，质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能D．1 g 100 °C水的内能小于1 g 100 °C水蒸气的内能【答案】BC【解析】系统的内能是一个只依赖于系统自身状态的物理量，所以是由系统的状态决定的，A正确；做功和热传递都可以改变系统的内能，B错误；质量和温度相同的氢气和氧气的平均动能相同，但它们的摩尔数不同，内能不同，C错误；在1 g 100 °C的水变成100 °C 水蒸气的过程中，分子间距增大，要克服分子间的引力做功，分子势能增大，所以1 g 100 °C 水的内能小于1 g 100°C水蒸气的内能，D正确．2019-2020年高考物理总复习第13章第1课时分子动理论内能课时作业（含解析）一、单项选择题1．(xx·广州一模)水压机是利用液体来传递压强的．水压机工作时，水分子间( ) A．只有斥力B．只有引力C ．既有引力也有斥力，但分子力表现为引力D ．既有引力也有斥力，但分子力表现为斥力【答案】D【解析】本题考查分子间的相互作用力，意在考查考生对分子间相互作用力随分子间距离变化规律的理解．分子间一定同时具有引力和斥力，A 、B 错．当受到压力时，分子间距离小于r 0(分子间引力和斥力相等时的距离)，分子力表现为斥力，C 错，D 对．2．下列关于分子运动和热现象的说法正确的是( )A ．布朗运动就是分子的无规则运动，它说明了分子永不停息地做无规则运动B ．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素C ．如果气体的温度升高，那么所有分子的速率都增大D ．在温度相同时，氢气与氧气分子的平均速率相同【答案】B【解析】布朗运动是固体颗粒的无规则运动，是分子无规则运动的反映，但不是分子的无规则运动，A 项错误；B 项是扩散运动的应用，B 项正确；当气体的温度升高时，只是分子的平均动能变大了，并不是所有的分子运动速率都变大，C 项错误；氧气与氢气温度相同时，分子的平均动能相同，由E k ＝12mv 2知，氢气分子的平均速率大，D 错误．因此，只有B 项正确．3．下列关于布朗运动的说法，正确的是( )A ．布朗运动是液体分子的无规则运动B ．布朗运动是指悬浮在液体中的固体分子的无规则运动C ．布朗运动说明了液体分子与悬浮颗粒之间存在着相互作用力D ．观察布朗运动会看到，悬浮的颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈【答案】D【解析】布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，小颗粒由许多分子组成，所以布朗运动不是分子的无规则运动，也不是指悬浮颗粒内固体分子的无规则运动，故A 、B 选项错误，布朗运动虽然是由液体分子与悬浮颗粒间相互作用引起的，但其重要意义是反映了液体分子的无规则运动，而不是反映了分子间的相互作用，故C 选项错误．观察布朗运动会看到固体颗粒越小，温度越高，布朗运动越明显．故D 选项正确．4．关于分子势能的下列说法中，正确的是( )A ．当分子距离为平衡距离时分子势能最大B ．当分子距离为平衡距离时分子势能最小，但不一定为零C ．当分子距离为平衡距离时，由于分子力为零，分子势能为零D ．分子相距无穷远时分子势能为零，在相互靠近到不能再靠近的过程中，分子势能不变【答案】B5．(xx·肇庆一模)下列说法正确的是( )A ．在完全失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁的顶部没有作用力B ．分子间存在相互作用的斥力和引力，它们都随分子间距离的减小而增大C ．布朗运动是悬浮在液体中的固体分子所做的无规则运动D ．相同质量的0 ℃的水和冰，水的分子势能比冰的分子势能小【答案】B【解析】本题考查气体压强及分子动理论，意在考查考生对气体压强概念及分子动理论的理解．在完全失重的情况下，由于气体分子做永不停息的无规则热运动，故密闭容器内的气体对器壁的顶部仍有作用力，A 项错；分子间存在相互作用的斥力和引力，它们都随分子间距离的减小而增大，B 项正确；布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒(即布朗微粒)所做的规则运动，而非固体分子的规则运动，C 项错；相同质量的0 ℃的水和冰，水的分子势能比冰的分子势能大，D 项错．6.如图1，甲分子固定在坐标原点O ，乙分子位于x 轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F >0为斥力，F <0为引力，a 、b 、c 、d 为x 轴上四个特定的位置，现把乙分子从a 处静止释放，则( )图1A ．乙分子从a 到b 做加速运动，由b 到c 做减速运动B ．乙分子由a 到c 做加速运动，到达c 时速度最大C ．乙分子由a 到b 的过程中，两分子间的分子势能一直增加D ．乙分子由b 到d 的过程中，两分子间的分子势能一直增加【答案】B二、双项选择题7．设某种物质的摩尔质量为M ，原子间平均距离为d ，已知阿伏加德罗常数为N A ，则该物质的密度ρ可表示为( )A ．ρ＝6M πd 3N AB ．ρ＝M d 3N AC ．ρ＝3M 4πd 3N AD ．ρ＝8M πdN A【答案】AB【解析】分子为球形时，1 mol 物质的体积为16πd 3N A ，则ρ＝M 16πd 3N A ＝6M πd 3N A ，故A 正确．分子为正方体时，1 mol 物质的体积为d 3N A ，则ρ＝M d 3N A ，故B 正确．8．如图2所示，甲分子固定在坐标原点O ，只在两分子间的作用力作用下，乙分子沿x 轴方向运动，两分子间的分子势能E p 与两分子间距离x 的变化关系如图中曲线所示，设分子间所具有的总能量为0，则( )图2A ．乙分子在P 点(x ＝x 2)时加速度为0B ．乙分子在P 点(x ＝x 2)时动能最大C ．乙分子在Q 点(x ＝x 1)时处于平衡状态D ．乙分子在Q 点(x ＝x 1)时分子势能最小【答案】AB9．如图3所示，纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小，横坐标表示两个分子间的距离，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e 为两曲线的交点，则下列说法正确的是( )图3A ．ab 为斥力曲线，cd 为引力曲线，e 点横坐标的数量级为10－10 m B ．ab 为引力曲线，cd 为斥力曲线，e 点横坐标的数量级为10－10m C ．若两个分子间距离大于e 点的横坐标，则分子间作用力表现为引力D ．若两个分子间距离越来越大，则分子势能亦越来越大【答案】BC【解析】分子引力和分子斥力都随分子间距的增大而减小，随分子间距的减小而增大，但分子斥力变化的更快些；当分子间距为平衡距离即10－10 m 时，分子引力和分子斥力大小相等，分子力为零，当分子间距大于平衡距离即10－10 m 时，分子引力大于分子斥力，分子力表现为分子引力；当分子间距小于平衡位置距离即10－10 m 时，分子引力小于分子斥力，分子力表现为分子斥力；所以两图交点的横坐标为平衡距离即10－10 m ，分子势能随分子间距的变化而发生改变，当分子间距大于10－10 m ，分子势能随分子间距的增大而增大；当分子间距小于10－10 m 时，分子势能随分子间距的增大而减小，平衡距离时，分子势能是最小的．若取无穷远处的分子势能为0，则分子间距为平衡距离时，分子势能为负的，且最小．10．下列关于分子力和分子势能的说法中，正确的是( )A．当分子力表现为引力时，随着分子间距离的增大，分子力先增大后减小，分子势能一直增大B．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小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．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减小【答案】AC【解析】分子力表现为引力时，随着分子间距离的增大，分子力是先增大后减小，分子力做负功，分子势能增大；当分子力表现为斥力时，随着分子间距离的减小，分子力变大，分子力依然做负功，分子势能增大．三、非选择题11．如图4所示，把一块洁净的玻璃板吊在橡皮筋的下端，使玻璃板水平地接触水面．如果你想使玻璃板离开水面，必须用比玻璃板重力________的拉力向上拉橡皮筋．原因是水分子和玻璃的分子间存在________作用．(2)往一杯清水中滴入一滴红墨水，一段时间后，整杯水都变成了红色．这一现象在物理学中称为________现象，是由于分子的________而产生的．图4【答案】(1)大分子引力(2)扩散无规则运动(热运动)【解析】(1)水分子对玻璃板下表面分子有吸引力作用，要拉起必须施加大于玻璃板重力和分子吸引力合力的拉力．(2)红墨水分子进入水中为扩散现象，是分子热运动的结果．12．如图5所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F>0为斥力，F<0为引力，a、b、c、d为x轴上四个特定的位置．现在把乙分子从a处由静止释放，若规定无穷远处分子势能为零，则：图5(1)乙分子在何处势能最小？是正值还是负值？(2)在乙分子运动的哪个范围内分子力和分子势能都随距离的减小而增加？【答案】(1)c处负值(2)c到d阶段【解析】(1)由于乙分子由静止开始，在ac间一直受到甲分子的引力而做加速运动，引力做正功，分子势能一直在减小，到达c点时所受分子力为零，加速度为零，速度最大，动能最大，分子势能最小且为负值．(2)在分子力表现为斥力的那一段cd上，随分子间距离的减小，乙分子克服斥力做功，分子力、分子势能随间距的减小一直增加．。
高考物理 专题精解 13 分子动理论 气体及热力学定律课件
3.微观量的估算 (2015 内蒙古赤峰市高三第三次诊考)某同学在进行“用油膜法估测分子的 大小”的实验时,得到 100 滴油酸的体积为 1 mL.已知油酸的摩尔质量 M= 0.3 kg/mol,密度ρ =0.9×10 kg/m ,阿伏加德罗常数取 NA=6.0×10 mol , 球的体积 V 与直径 d 的关系为 V=
说明
如果取两个分子间相距无限 远时的分子势能为零,分子 势能 Ep 与分子间距离 r 的关 系可用如图所示的实线表 示.当 r=r0 时,分子势能最小
三、气体及气体实验定律 1.气体和气体分子运动的特点
2.气体实验定律 玻意耳定律 不变 量 表达 式 质量 温度 pV=C 或 p1V1=p2V2 查理定律 质量 体积 p=CT 或
2.分子热运动及分子势能 分子动理论较好地解释了物质的宏观热学性质,据此可判断下列说法中正确的 是 . A.显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动,这反映了液体分子运 动的无规则性 B.随着分子间距离的增大,分子间的相互作用力先减小后增大 C.分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后增大 D.在真空、高温条件下,可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素 E.分子热运动的结果总是朝着熵减小,即无序性增大的方向进行
解析:太空中处于失重状态的水滴由于液体的表面张力的作用而呈球形,故A正确; 热量在引起其他变化时可以从低温物体传到高温物体,故B错误;高压气体很难压缩 是由于气体的压强很大,不是分子间作用力的原因,故C错误;如果气体分子总数不 变,而气体温度升高,则气体分子的平均动能一定增大,但由于气体体积变化未知, 故气体压强不一定增大,故D正确;当分子间距离为平衡距离时,即分子间的引力和 斥力平衡时,分子势能最小,故E 正确. 答案:ADE
人教版九年级物理全册第十三章《内能》 第一节 分子热运动 过关测试(含答案)
第一节分子热运动过关测试一、填空题1、最近一则公益广告“你觉得美味，别人呢？”倡议人们不要在公交车上用早餐，其他乘客能够闻到“早餐”的味道，是因为________________________________________________。
2、唐代诗人于良史在《春山夜月》中写到“掬水月在手，弄花香满衣”，这里“弄花香满衣”所包含的物理知识是。
3、如图所示的实验装置，上瓶中装有空气，下瓶中装有密度较大的红棕色二氧化氮气体。
如果抽去中间的玻璃板后看到________，这个现象说明了________________。
4、分子动理论的基本内容：物质是由大量分子、原子构成的，分子在不停地做，分子间存在着相互作用的和。
二、选择题5、有关分子热运动，下列说法正确的是（）A．液体很难被压缩，说明分子间有斥力B．手捏海绵，海绵体积变小，说明分子间有空隙C．扫地时尘土飞扬，说明分子在做无规则运动D．扩散现象不能在固体中发生6、某物质的两个分子间距等于分子直径的10倍，若将甲分子固定，让乙分子以一定的初速度向甲分子移动，在运动过程中（）A.乙分子的速度一直增大B.乙分子的速度先增大，后减小C.乙分子的速度一直减小D.乙分子的速度先减小，后增大7、水的密度是1.0×103kg/m3，酒精的密度是0.8×103kg/m3，将体积相等的水和酒精均匀混合后，其混合液体的密度是（）A.等于0.9×103kg/m3B.大于0.9×103kg/m3C.小于0.9×103kg/m3D.条件不足，无法确定8、下列现象不可能出现的是（）A．现在科学家可以用一定的技术手段使一个物体内所有分子都停止运动B．寒冷的冬天，冰冻的衣服会变干C．把酒精反复涂在温度计的玻璃泡上，用扇子扇，温度计的度数会降低D．在海拔6km的高原，水的沸点低于100℃9、美丽的泉城济南，山清水秀、景色怡人。
以下泉城美景的形成，与“分子动理论”有关的是（）A．趵突泉，泉水清澈见底B．千佛山，寺内暮鼓晨钟C．大明湖，湖面荷花飘香D．植物园，处处花团锦簇10、5月31日是“世界无烟日”，很多公共场所贴了如图所示的标志，这主要是考虑到在空气不流通的房间里，只要有一个人吸烟，整个房间就会充满烟味，这是因为（）A．物质是分子组成的B．分子间有引力C．分子间有斥力D．分子在不停地运动11、下列关于分子的说法正确的是（）A．分子是不能再分的最小微粒B．分子之间不存在相互作用力C．固体很难被压缩，说明固体分子间没有间隙D．一切物质的分子都在不停地做无规则运动12、将两个铅柱的底面削平、紧压，两个铅柱结合了起来，在下面吊挂一个重物，它们仍没有分开，如图，该实验说明了()A．分子间存在引力B．分子间存在斥力C．分子间存在间隙D．分子无规则运动13、如图所示，图(a)是一个铁丝圈，中间松松地系着一根棉线；图(b)是浸过肥皂水并附着肥皂液膜的铁丝圈；图(c)表示用手轻轻地碰一下棉线的任意一侧；图(d)表示这侧的肥皂液膜破了，棉线被拉向另一侧，这一实验说明了()A．物质是由大量分子组成的B．分子间有间隙C．分子间存在着引力D．组成物质的分子在永不停息地做无规则运动三、简答题14、家中煮鸡汤时，整间室内飘满鸡汤的香味，这种现象在我们生活中随处可见，请根据上述现象，试举出3～4个发生在我们生活中的类似的例子。
第十三章内能知识点
第十三章内能知识点第十三章内能第一节分子的热运动1、分子动理论（1）分子动理论的内容是：①物质由分子、原子构成的，分子间有间隙；②一切物体的分子都永不停息地做无规则运动；③分子间存在相互作用的引力和斥力。
2、分子很小，通常用10-10m为单位来量度分子。
3、扩散现象①定义：不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象。
②扩散现象表明：一切物质的分子都不停地做无规则运动；分子之间有间隙。
4、注意：能够用肉眼看到的物体或微粒，无论多小，都不是分子，它们在外力的作用下的运动属于机械运动，不属于分子热运动。
如：灰尘在空中飞舞，雪花飞舞，空气流动形成风。
都不是扩散现象。
5、分子热运动与温度的关系：温度越高，分子热运动越剧烈，扩散现象越明显。
6、分子间的作用力：（1）分子间存在相互作用的引力和斥力（2）分子间有个平衡距离（r0 ）①当分子间的距离r = r0时，引力等于斥力，分子间的作用力表现为0②当分子间的距离r > r0时，引力大于斥力，分子间的作用力表现为引力③当分子间的距离r < r0时，引力小于斥力，分子间的作用力表现为斥力④当分子间的距离r> 10r0时,分子间的作用力十分微弱，可以忽略7、说明分子间存在引力和斥力的现象：（1）铁棒很难被拉伸、平整的铅块紧压后结合在一起，说明分子间存在引力（2）固体很难被压缩，说明分子间存在斥力第二节内能1．内能：物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和。
2．物体的内能与温度有关：物体的温度越高，分子运动速度越快，内能就越大。
3．改变物体的内能两种方法：做功和热传递，这两种方法对改变物体的内能是等效的。
4．物体对外做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大。
5．热量：在热传递过程中，传递能量的多少叫热量。
6. 热传递的理解（1）热传递的条件是：不同物体或同一物体的不同部分之间存在温度差。
（2）热传递的方向：热量由从高温物体转移到低温物体或由同一物体的高温部分转移到低温部分（3）过程：高温物体放出了热量，内能减小；低温物体获得热量内能增大。
高三物理人教版一轮教师用书：第13章 第1节 分子动理论 内能 Word版含解析
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＝6.02×1023 mol－1.2．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 ＝VS 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 ＝VS ，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 ＝ρVM 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，M 0表示一个水分子的质量，V 0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 ＝Mρ B ．V 0＝VN AC ．M 0＝MN AD ．ρ＝MN A V 0E ．N A ＝ρVM 0ACE [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 ＝M ρ，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：M 0＝M N A ，选项C 正确；MN A V 0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 ＝ρVM 0，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.]考向2液体、固体微观量的估算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/m3)，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 A MC．a克拉钻石所含有的分子数为0.2aN A MD．每个钻石分子直径的表达式为36M×10－3N Aρπ(单位为m)E．每个钻石分子直径的表达式为6MN Aρπ(单位为m)ACD[a克拉钻石物质的量为n＝0.2aM，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m3/mol)，每个钻石分子体积为V0＝VN A＝M×10－3N Aρ，设钻石分子直径为d，则V0＝43π⎝⎛⎭⎪⎫d23，联立解得d＝36M×10－3N Aρπ(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，[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)nV115NS(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 cm3的油酸溶于酒精，制成400 cm3的油酸酒精溶液，已知2 cm3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________m2.(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＝Mρ，一个油酸分子的体积V＝V molN A，已知V＝43π⎝⎛⎭⎪⎫D23，油酸的分子直径D＝36MπρN 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V1＝2400×2100cm3＝1×10－10m3，最大面积S＝V1D，解得S＝0.1 m2.[答案]1×10－90.1。
高三物理第一轮复习课时跟踪练：第十三章第一讲分子动理论内能解析含答案
第十三章热学第一讲分子动理论内能课时跟踪练A组基础巩固1.如图所示，两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来，下面的铅柱不脱落，主要原因是( )A．铅分子做无规则热运动B．铅柱受到大气压力作用C．铅柱间存在万有引力作用D．铅柱间存在分子引力作用解析：当两个接触面平滑的铅柱压紧时，接触面上的分子与分子间的距离非常小，分子之间的作用力表现为引力，使铅柱不脱落．答案：D2．(2018·沈阳模拟)下列关于布朗运动的说法，正确的是( )A．布朗运动是指在显微镜中看到的液体分子的无规则运动B．布朗运动反映了分子在永不停息地做无规则运动C．悬浮颗粒越大，同一时刻与它碰撞的液体分子越多，布朗运动越显著D．当物体温度达到0 ℃时，物体分子的热运动就会停止解析：布朗运动是指在显微镜中看到的悬浮小颗粒的无规则运动，A错误；布朗运动间接反映了液体分子运动的无规则性，B正确；悬浮颗粒越大，液体分子对它的撞击作用越趋近于平衡，布朗运动越不明显，C错误；热运动在0 ℃时不会停止，D错误．答案：B3．(2018·哈尔滨模拟)下列关于温度及内能的说法中正确的是( )A．温度是分子平均动能的标志，所以两个动能不同的分子相比，动能大的温度高B．两个不同的物体，只要温度和体积相同，内能就相同C．质量和温度相同的冰和水，内能是相同的D．一定质量的某种物质，即使温度不变，内能也可能发生变化解析：温度是分子平均动能的标志，对个别分子没有意义，选项A错误；物体的内能与质量、温度、体积等有关，所以选项B错误；质量和温度相同的冰和水，分子平均动能相同，但是分子势能不同，冰融化为水要吸收热量，所以水的内能大，选项C错误；一定质量的某种物质，即使温度不变，体积变化也会引起内能的变化，选项D正确．答案：D4．(多选)(2018·邯郸模拟)PM2.5是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面．下列说法中正确的是( )A．气温越高，PM2.5运动越剧烈B．PM2.5在空气中的运动属于布朗运动C．PM2.5在空气中的运动就是分子的热运动D．倡导低碳生活有利于减小PM2.5在空气中的浓度解析：由于PM2.5颗粒很小，PM2.5在空气中的运动是由于周围大量分子对PM2.5碰撞的不平衡使其在空中做无规则运动，是布朗运动，只是空气分子热运动的反映，B正确，C错误；温度越高，分子运动越剧烈，PM2.5运动也越剧烈，A正确；因为矿物燃料燃烧的废气排放是形成PM2.5的主要原因，所以倡导低碳生活、减少化石燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度，D正确．答案：ABD5．(多选)(2018·邯郸第一中学模拟)近期我国多个城市的PM2.5数值突破警戒线，受影响最严重的是京津冀地区，雾霾笼罩，大气污染严重．PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物，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．矿物燃料的燃烧和排放是形成PM2.5的主要原因．下列有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布朗运动C．温度越低，PM2.5活动越剧烈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中颗粒小一些的，其运动比其他较大颗粒更为剧烈解析：氧分子的尺寸的数量级在10－10m左右，则PM2.5的尺寸远大于空气中氧分子的尺寸的数量级，选项A错误；PM2.5在空气中的运动是固体微粒的运动，属于布朗运动，选项B正确；温度越高，PM2.5活动越剧烈，选项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，选项D正确；PM2.5中颗粒小一些的，其运动比其他较大颗粒更为剧烈，选项E正确．答案：BDE6．(多选)(2018·山东师大附中模拟)下列说法正确的是( )A．布朗运动就是液体分子的无规则运动B．当两分子间距离增大时，分子力一定减小而分子势能一定增加C．一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，其分子之间的势能增加D．温度降低，物体内所有分子运动的速度不一定都变小解析：布朗运动间接反映了液体分子间的无规则运动，A 错误；当两分子间距小于平衡距离时，随着距离增大，表现为斥力的分子力减小，分子势能减小，B 错误；一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，需要克服分子间的引力，故分子势能增加，C 正确；温度降低，分子平均动能减小，但并不是每一个分子的速度都减小，D 正确答案：CD7．(多选)(2017·随州调研)下列说法正确的是( )A ．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性B ．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大C ．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大D ．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素E ．当温度升高时，物体内每一个分子热运动的速率一定都增大解析：布朗运动是固体微粒在液体中的运动，反映液体分子的运动，故显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性，故选项A 正确；分子间的相互作用力随着分子间距离由很小逐渐增大，r<r 0，分子力(斥力)随r 增大减小，分子势能减小，当r ＝r 0时，分子力等于零，分子势能最小，然后随r 增大分子力(引力)先增大再减小，分子势能逐渐增大，故选项B 错误，选项C 正确；分子之间存在间隙，在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素，故D 正确；温度升高，分子平均动能增大，但单个分子运动情况不确定，故E 错误．答案：ACD8．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 ， 水分子数N ＝VN A V m ＝1.0×103×10－6×6.0×10231.8×10－5≈3×1025 (个)． (2)建立水分子的球模型，有V m N A ＝16πd 3， 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 mB组能力提升9.(2018·山东师范大学附属中学模拟)由于分子间存在着分子力，而分子力做功与路径无关，因此分子间存在与其相对距离有关的分子势能．如图所示为分子势能E p随分子间距离r变化的图象，取r趋近于无穷大时E p为零，通过功能关系可以从分子势能的图象中得到有关分子力的信息，则下列说法正确的是( )A．假设将两个分子从r＝r2处释放，它们将相互远离B．假设将两个分子从r＝r2处释放，它们将相互靠近C．假设将两个分子从r＝r1处释放，它们的加速度先增大后减小D．假设将两个分子从r＝r1处释放，当r＝r2时它们的速度最大解析：当分子间距离等于平衡距离时，分子力为零，分子势能最小；当分子间距离小于平衡距离时，分子力表现为斥力，故r2处，分子间的作用力为零，所以r＝r2处释放的两个分子，它们之间没有相互作用力，故处于静止，不会远离也不会靠近，A、B错误；假设将两个分子从r＝r1处释放，则r1<r2，分子力表现为斥力，随着距离的增大，斥力在减小，所以加速度在减小，当到r＝r2处作用力为零，加速度为零，速度最大，之后分子力表现为引力，距离增大，引力增大，加速度增大，故加速度先减小后增大，C错误，D正确．答案：D10．(多选)以下说法正确的是( )A．分子间距离增大时，分子势能也增大B．已知某种液体的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为N A，则该液体分子间的平均距离可以表示为3MρN A或36MπρN AC．空气压缩到一定程度很难再压缩是因为分子间存在斥力的作用D．液体的饱和汽压与温度以及液体的种类有关E．阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动就是布朗运动解析：分子间距离增大时，由于不知道此时分子力是引力还是斥力，所以无法判断分子势能的变化情况，A错误；B中的两种表达形式，一种是将分子所占据的空间看成球体，一种是将分子所占据的空间看成立方体，结果都对，B正确；空气压缩到一定程度很难再压缩是因为气体压强的作用，C错误；液体的饱和汽压与温度以及液体的种类有关，D正确；E中所阐述的是空气对流引起的尘埃的运动，因此不能看成布朗运动，E错误．答案：BD11.如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示．F>0为斥力，F<0为引力．A、B、C、D为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从A 处由静止释放，选项中四幅图分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的关系，其中大致正确的是( )解析：把乙分子从A 处由静止释放，其速度从零开始逐渐增大，到达C 点时速度达到最大值，故选项A 错误；分子的动能不可能小于零，故选项D 错误；根据牛顿第二定律，加速度与合外力成正比，方向与力的方向相同，选项B 正确；分子势能在C 点应该是最低点，而图中最低点在C 点的右边，故选项C 错误．答案：B12．(2018·张家界模拟)地球是太阳系中从内到外的第三颗行星．已知地球半径约为6.4×106 m ，空气的摩尔质量约为 29×10－3 kg/mol ，一个标准大气压约为1.0×105 Pa.利用以上数据估算出地球表面大气在标准状况下的体积为多少(g 取9.8 m/s 2，计算结果保留一位有效数字)?解析：大气压强是由大气重力产生的，大气压强p ＝mg S ＝mg 4πR ， 代入数据可得地球表面大气质量m ≈5.2×1018 kg.标准状况下1 mol 气体的体积为V ＝22.4×10－3m 3，故标准状况下地球表面大气的体积为V ′＝m m 0V ＝5.2×101829×10－3×22.4×10－3 m 3≈4×1018 m 3. 答案：4×1018 m 3。
高中物理高考物理一轮复习13 1分子动理论内能课件新人教版201908021200
3 C．空气分子之间的平均距离
MgR 3p0NA
3 D．空气分子之间的平均距离 a＝
Mgh p0NA
【答案】 D
【解析】 A 项，设大气层中气体的质量为 m，由大气压强
产生，mg＝p0S，即：m＝pg0S，又 S＝4πR2，则分子总数 n＝MmNA
4．两种分子模型 (1)球体模型：对于固体和液体，通常将分子看做球体，分子
3 直径为 d＝
6πV0.
(2)立方体模型：对于气体，V0 为分子所占空间立方体的体
积，相邻分子间的平均距离 d＝3 V0.
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/m3)，摩尔质量为 M(单位为 g/mol)，
＝p0·4πR2NA，故 Mg
A、B
两项错误．
C 项，假设每个分子占据一个小立方体，各小立方体紧密排
列，则小立方体边长即为空气分子平均间距，设为 a，大气层中
3 气体总体积为 V，则 a＝
Vn ，又 V＝4πR2h，解得 a＝ 3
Mgh， p0NA
故 D 项正确，C 项错误．
考点二 布朗运动与分子热运动 1．理解布朗运动的“三个要点” (1)“是什么？” 布朗运动是悬浮的固体微粒的无规则运动，不是固体微粒分 子的运动，也不是液体分子的运动． (2)“为什么？” 布朗运动是由于液体分子从各个方向对悬浮微粒撞击作用 的不平衡引起的，微粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈． (3)“说明什么？” 布朗运动说明液体分子做无规则运动．
分子力 (1)分子间同时存在引力和斥力； (2)引力和斥力都随着分子间距离的增大而减小，斥力比引力 变化得快．
高三物理第13章-第1节分子动理论 内能考点考题透析课件(62张PPT)
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3．物体的内能 (1)内能：物体中所有分子的 热运动动能 与分子势能 的总和． (2)决定因素： 温度 、 体积 和物质的量．
(5)内能相同的物体，温度不一定相同．( √ )
(6)分子间无空隙，分子紧密排列．( × )
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2．(多选)析正确的是( )
A．混合均匀主要是由于碳粒受重力作用 B．混合均匀的过程中，水分子和碳粒都做无规则运动 C．使用碳粒更小的墨汁，混合均匀的过程进行得更迅速 D．墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应引起的
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主干回顾 夯基固源 考点透析 题组冲关
课时规范训练
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第1节 分子动理论 内能
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一、分子动理论
1．物体是由大量分子组成的
(1)分子模型：主要有两种模型，固体与液体分子通常用球体
模型，气体分子通常用立方体模型．
(2)分子的大小 ①分子直径：数量级是 10－10 ②分子质量：数量级是 10－26 ③测量方法： 油膜法 ．
m； kg；
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(3)阿伏加德罗常数 1 mol 任何物质所含有的粒子数，NA＝6.02×1023 mol－1. 2．分子热运动 分子永不停息的无规则运动． (1)扩散现象 相互接触的不同物质彼此进入对方的现象．温度 越高 ，扩散 越快，可在固体、液体、气体中进行．
2020版高考物理一轮复习：第13章 第1节 分子动理论 内能
第1节分子动理论内能知识点一| 分子动理论的基本内容1．物体是由大量分子组成的(1)分子的大小①分子直径：数量级是10－10 m；②分子质量：数量级是10－26 kg；③测量方法：油膜法。
(2)阿伏加德罗常数：1 mol任何物质所含有的粒子数，N A＝6.02×1023 mol－1。
2．分子热运动(1)一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动。
(2)扩散现象：相互接触的不同物质彼此进入对方的现象。
温度越高，扩散越快，可在固体、液体、气体中进行。
(3)布朗运动：悬浮在液体(或气体)中的微粒的无规则运动，微粒越小，温度越高，布朗运动越显著。
3．分子力分子间同时存在引力和斥力，且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，但总是斥力变化得较快。
[判断正误](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。
(×)考法1 微观量的估算1．铜摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为N A。
1个铜原子所占的体积是( )A ．M ρN AB ．ρM N A C.ρN A M D.M ρA [铜的摩尔体积V mol ＝M ρ，则一个铜原子所占的体积为V 0＝V mol N A ＝M ρN A，A 正确。
]2．(多选)(2016·上海高考)某气体的摩尔质量为M ，分子质量为m 。
若1摩尔该气体的体积为V m ，密度为ρ，则该气体单位体积分子数为(阿伏加德罗常数为N A )( )A ．N A V mB ．M mV m C.ρN A M D.ρN AmABC [1摩尔该气体的体积为V m ，则单位体积分子数为n ＝N A V m；气体的摩尔质量为M ，分子质量为m ，则1 mol 气体的分子数为N A ＝M m ，可得n ＝M mV m ；气体的密度为ρ，则1摩尔该气体的体积V m ＝Mρ，则有n＝ρN AM，故D 错误，A 、B 、C 正确。
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2016高考物理总复习第13章第1课时分子动理论内能分组训练
A组分子动理论
1．下面关于分子力的说法中正确的有( )
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
【答案】AB
【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对；压缩时r<r0，表现为斥力，B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错；磁铁吸引铁屑是磁场力的作用，不是分子力的作用，D 错．
2．(2012·广东)清晨，草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠，这一物理过程中，水分子间的( )
A．引力消失，斥力增大
B．斥力消失，引力增大
C．引力、斥力都减小
D．引力、斥力都增大
【答案】D
【解析】水由气态凝结成液态的水，分子间距离变小．而分子间同时存在引力和斥力，且引力和斥力都随着分子间距离的减小而增大，故D正确．
3．下列关于热现象和热现象的规律的说法正确的是( )
A．布朗运动就是液体分子的热运动
B．气体如果失去容器的约束就会散开，这是因为气体分子间存在斥力的缘故
C．一小石块落入水中向水底沉去的运动为布朗运动
D．温度越高，热运动越激烈
【答案】D
B组分子力与分子势能
4．若某种实际气体分子的作用力表现为引力，则一定质量的该气体内能的大小与气体
体积和温度的关系是( )
①如果保持其体积不变，温度升高，内能增大
②如果保持其体积不变，温度升高，内能减少
③如果保持其温度不变，体积增大，内能增大
④如果保持其温度不变，体积增大，内能减少
A．①④B．①③
C．②④D．②③
【答案】B
【解析】内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和．对于一定质量的实际气体，当体积不变，温度升高时，分子势能不变，分子总动能增大，故内能增大．当温度不变，体积增大时，分子总动能不变，因分子距离在引力范围内增大，分子力做负功，故分子势能增大，内能增大．
5．关于对内能的理解，下列说法不正确的是( )
A．系统的内能是由系统的状态决定的
B．做功可以改变系统的内能，但是单纯地对系统传热不能改变系统的内能
C．不计分子之间的分子势能，质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能
D．1 g 100 °C水的内能小于1 g 100 °C水蒸气的内能
【答案】BC
【解析】系统的内能是一个只依赖于系统自身状态的物理量，所以是由系统的状态决定的，A正确；做功和热传递都可以改变系统的内能，B错误；质量和温度相同的氢气和氧气的平均动能相同，但它们的摩尔数不同，内能不同，C错误；在1 g 100 °C的水变成100 °C 水蒸气的过程中，分子间距增大，要克服分子间的引力做功，分子势能增大，所以1 g 100 °C 水的内能小于1 g 100°C水蒸气的内能，D正确．。