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專題14 分子動(dòng)理論與統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)
第一部分名師綜述
綜合分析近幾年的高考物理試題發(fā)現(xiàn),試題在考查主干知識(shí)的同時(shí),注重考查必修中的基本概念和基本規(guī)律。更加注重:
(1)建立宏觀量和微觀量的對(duì)應(yīng)關(guān)系,如分子動(dòng)能與溫度相對(duì)應(yīng),分子勢(shì)能與體積相對(duì)應(yīng),物體的內(nèi)能與溫度、體積、物質(zhì)的量相對(duì)應(yīng)等;
(2)強(qiáng)化基本概念與基本規(guī)律的理解和記憶;
(3)建立統(tǒng)計(jì)的觀點(diǎn);
(1)考綱要求
掌握分子動(dòng)理論的基本內(nèi)容.2.知道內(nèi)能的概念.3.會(huì)分析分子力、分子勢(shì)能隨分子間距離的變化.
(2)命題規(guī)律
高考熱學(xué)命題的重點(diǎn)內(nèi)容有:(1)分子動(dòng)理論要點(diǎn),分子力、分子大小、質(zhì)量、數(shù)目估算;題型多為選擇題和填空題,絕大多數(shù)選擇題只要求定性分析,極少數(shù)填空題要求應(yīng)用阿伏加德羅常數(shù)進(jìn)行計(jì)算(或估算)。
第一部分知識(shí)背一背
(1)物體是由大量分子組成的
①多數(shù)分子大小的數(shù)量級(jí)為10-10 m.
②一般分子質(zhì)量的數(shù)量級(jí)為10-26 kg.
(2)分子永不停息地做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)
說(shuō)明分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)實(shí)例
①擴(kuò)散現(xiàn)象:由于分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的物質(zhì)遷移現(xiàn)象.溫度越高,擴(kuò)散越快.
②布朗運(yùn)動(dòng):在顯微鏡下看到的懸浮在液體中的固體顆粒的永不停息地?zé)o規(guī)則運(yùn)動(dòng).布朗運(yùn)動(dòng)反映了液體內(nèi)部的分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng).顆粒越小,運(yùn)動(dòng)越明顯;溫度越高,運(yùn)動(dòng)越劇烈.
(3)分子間存在著相互作用力
①分子間同時(shí)存在引力和斥力,實(shí)際表現(xiàn)的分子力是它們的合力.
②引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小,但斥力比引力變化得快.
(4)溫度和內(nèi)能
①當(dāng)分子力做正功時(shí),分子勢(shì)能減??;當(dāng)分子力做負(fù)功時(shí),分子勢(shì)能增大.
②從分子動(dòng)理論觀點(diǎn)來(lái)看,溫度是物體分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志,溫度越高,分子的平均動(dòng)能就越大;反之亦然.注意同一溫度下,不同物質(zhì)分子的平均動(dòng)能都相同,但由于不同物質(zhì)的分子質(zhì)量不盡相同,所以分子運(yùn)動(dòng)的平均速率不盡相同。
③決定物體內(nèi)能的是物體中所含分子的摩爾數(shù)、溫度和體積三個(gè)因素。
第三部分技能+方法
一、微觀量的估算
①微觀量:分子體積V0、分子直徑d、分子質(zhì)量m0.
②宏觀量:物體的體積V、摩爾體積Vm、物體的質(zhì)量m、摩爾質(zhì)量M、物體的密度ρ.
③關(guān)系
(a)分子的質(zhì)量:
(b)分子的體積:
(c)物體所含的分子數(shù):或
④)分子的兩種模型:
(a)對(duì)于固體、液體,分析分子的直徑時(shí),可建立球體模型,分子直徑。
(b)對(duì)于氣體,分析分子間的平均距離時(shí),可建立立方體模型,相鄰分子間的平均距離為。
⑤特別提醒
(a)固體和液體分子都可看成是緊密堆積在一起的.分子的體積,僅適用于固體和液體,對(duì)氣體不適用.
(b)對(duì)于氣體分子,的值并非氣體分子的大小,而是兩個(gè)相鄰的氣體分子之間的平均距離.
二、布朗運(yùn)動(dòng)與分子熱運(yùn)動(dòng)
布朗運(yùn)動(dòng)
熱運(yùn)動(dòng)
活動(dòng)主體
固體小顆粒
分子
區(qū)別
是固體小顆粒的運(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),但它本身的以及周圍的分子仍在做熱運(yùn)動(dòng)
是指分子的運(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
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激烈,都是肉眼所不能看見(jiàn)的
聯(lián)系
布朗運(yùn)動(dòng)是由于小顆粒受到周圍分子做熱運(yùn)動(dòng)的撞擊力而引起的,它是分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映
①.擴(kuò)散現(xiàn)象直接反映了分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),并且可以發(fā)生在固體、液體、氣體任何兩種物質(zhì)之間.
②布朗運(yùn)動(dòng)不是分子的運(yùn)動(dòng),是液體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映.
三、分子間作用力
分子間總是同時(shí)存在著相互作用的引力和斥力,“分子力”是引力與斥力的合力.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,但總是斥力變化得較快.如圖所示.
(1)當(dāng)r=r0時(shí),F(xiàn)引=F斥,F(xiàn)=0;
(2)當(dāng)r
r0時(shí),F(xiàn)引和F斥都隨距離的增大而減小,但F引>F斥,F(xiàn)表現(xiàn)為引力;
(4)當(dāng)r>10r0(10-9 m)時(shí),F(xiàn)引和F斥都已經(jīng)十分微弱,可以認(rèn)為分子間沒(méi)有相互作用力(F=0)
【例1】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
E.液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象是由于液體的對(duì)流形成的
【答案】 ACD
【解析】根據(jù)分子動(dòng)理論,溫度越高,擴(kuò)散進(jìn)行得越快,故A正確;擴(kuò)散現(xiàn)象不是化學(xué)反應(yīng),故B錯(cuò)誤;擴(kuò)散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的,故C正確;擴(kuò)散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生,故D正確;液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象不是由于液體的對(duì)流形成的,是液體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的,故E錯(cuò)誤。
【考點(diǎn)定位】分子動(dòng)理論
【方法技巧】本題主要是分子動(dòng)理論,理解擴(kuò)散現(xiàn)象的本質(zhì)是分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)
【例2】下列說(shuō)法中正確的是()
A. 將一塊晶體敲碎后,得到的小顆粒是非晶體
B. 固體可以分為晶體和非晶體兩類,有些晶體在不同方向上有不同的光學(xué)性質(zhì)
C. 由同種元素構(gòu)成的固體,可能會(huì)由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體
D. 在合適的條件下,某些晶體可以轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷w,某些非晶體也可以轉(zhuǎn)變?yōu)榫w
E.在熔化過(guò)程中,晶體要吸收熱量,但溫度保持不變,內(nèi)能也保持不變
【答案】 BCD
【解析】將一塊晶體敲碎后,得到的小顆粒還是晶體,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;固體可以分為晶體和非晶體兩類,有些晶體在不同方向上各向異性,具有不同的光學(xué)性質(zhì),選項(xiàng)B正確;由同種元素構(gòu)成的固體,可能會(huì)由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體,例如石墨和金剛石,選項(xiàng)C正確;在合適的條件下,某些晶體可以轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷w,某些非晶體也可以轉(zhuǎn)變?yōu)榫w,例如天然石英是晶體,熔融過(guò)的石英卻是非晶體,把晶體硫加熱熔化(溫度超過(guò))再倒進(jìn)冷水中,會(huì)變成柔軟的非晶硫,再過(guò)一段時(shí)間又會(huì)轉(zhuǎn)化為晶體硫,選項(xiàng)D正確;在熔化過(guò)程中,晶體要吸收熱量,雖然溫度保持不變,但是內(nèi)能要增加,選項(xiàng)E錯(cuò)誤。
考點(diǎn):晶體和非晶體
【名師點(diǎn)睛】該題通過(guò)晶體和非晶體的特性進(jìn)行判斷.晶體是具有一定的規(guī)則外形,各項(xiàng)異性,具有固定的熔點(diǎn);非晶體沒(méi)有固定的熔點(diǎn),沒(méi)有規(guī)則的幾何外形,表現(xiàn)各項(xiàng)同性,由此可判斷各選項(xiàng)的正誤。
【例3】對(duì)于分子動(dòng)理論和物體內(nèi)能的理解,下列說(shuō)法正確的()
A.溫度高的物體內(nèi)能不一定大,但分子平均動(dòng)能一定大
B.外界對(duì)物體做功,物體內(nèi)能一定增加
C.溫度越高,布朗運(yùn)動(dòng)越顯著
D.當(dāng)分子間的距離增大時(shí),分子間作用力就一直減小
E.當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時(shí),分子勢(shì)能隨分子間距離的減小而增大
【答案】ACE
【解析】
物體的內(nèi)能由分子勢(shì)能和分子平均動(dòng)能了決定,溫度只能決定分子的平均動(dòng)能,溫度高,則分子的平均動(dòng)能大,故選項(xiàng)A正確;做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式,所以只有外界對(duì)物體做功不能說(shuō)明內(nèi)能就一定增大,有可能還減少,即物體向外界傳遞熱量,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;布朗運(yùn)動(dòng)的快慢由溫度來(lái)決定,溫度高布朗運(yùn)動(dòng)越顯著,故選項(xiàng)C正確;當(dāng)分子間的距離增大時(shí),分子間作用力可能先增大后減小,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤;當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時(shí),距離減小,則分子力做負(fù)功,分子勢(shì)能增大,故選項(xiàng)E正確。所以本題正確選項(xiàng)為ACE。
第四部分基礎(chǔ)練+測(cè)
一、單選題
1.下列說(shuō)法正確的是()
A.液體的溫度越低,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯
B.液體的溫度越高,其分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈
C.氣體對(duì)外界做功,其內(nèi)能一定減小
D.氣體從外界吸熱,其內(nèi)能一定增大
【答案】 B
【解析】
【詳解】
液體的溫度越高,其分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;氣體對(duì)外界做功,若氣體吸熱,則其內(nèi)能不一定減小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;氣體從外界吸熱,若氣體對(duì)外做功,則其內(nèi)能不一定增大,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;
2.下列說(shuō)法正確的是
A.物體溫度升高,每個(gè)分子的動(dòng)能都增加
B.物體溫度升高,分子的平均動(dòng)能增加
C.物體從外界吸收熱量,物體的內(nèi)能一定增加
D.外界對(duì)物體做功,物體的內(nèi)能一定增加
【答案】 B
【解析】
【詳解】
AB、物體溫度升高時(shí)平均分子動(dòng)能增加,但并非每個(gè)分子動(dòng)能都增加,故A選項(xiàng)錯(cuò)誤,B選項(xiàng)正確;
CD、熱傳遞和做功是改變內(nèi)能的兩種方式,兩者等效,只確定一種方式不可確定內(nèi)能如何變化,故C、D選項(xiàng)錯(cuò)誤。
3.下列說(shuō)法正確的是
A.液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)稱為布朗運(yùn)動(dòng)
B.物體溫度升高,其中每個(gè)分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能均增大
C.氣體對(duì)容器的壓強(qiáng)是大量氣體分子對(duì)器壁的碰撞引起的
D.氣體對(duì)外做功,內(nèi)能一定減少
【答案】 C
【解析】
【詳解】
A.布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體當(dāng)中的固體顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),是液體分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的反映,故A錯(cuò)誤;
B.溫度是分子的平均動(dòng)能的標(biāo)志,是大量分子運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律,物體溫度升高,不是每個(gè)分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能均增大。故B錯(cuò)誤;
C.氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因是大量氣體分子對(duì)器壁的持續(xù)頻繁的撞擊,故C正確
D.由公式ΔU=W+Q知做功和熱傳遞都能改變物體內(nèi)能,物體從外界吸收熱量若同時(shí)對(duì)外界做功,則內(nèi)能不一定減少,故D錯(cuò)誤;
故選:C
4.下列說(shuō)法正確的是()
A.液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)稱為布朗運(yùn)動(dòng)
B.物體的內(nèi)能是物體中所有分子的熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和
C.物體對(duì)外界放熱,其內(nèi)能一定減少
D.物體對(duì)外界做功,其內(nèi)能定減少
【答案】 B
【解析】
【詳解】
A.懸浮在液體表面的固體顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)稱為布朗運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.物體的內(nèi)能是物體中所有分子的熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和,選項(xiàng)B正確;
C.物體對(duì)外界放熱,若外界對(duì)物體做功,則物體的內(nèi)能可能會(huì)增加,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.物體對(duì)外界做功,若物體同時(shí)吸熱,則其內(nèi)能可能會(huì)增加,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;
5.下列說(shuō)法正確的是
A.物體吸收熱量,其內(nèi)能一定增加
B.物體對(duì)外做功,其內(nèi)能一定減小
C.物體溫度升高,分子平均動(dòng)能一定增大
D.物體溫度升高,分子平均動(dòng)能可能減小
【答案】 C
【解析】
【詳解】
A項(xiàng):由熱力學(xué)第一定律知,僅知道吸收熱量而不知道做功情況,無(wú)法判斷物體內(nèi)能的變化情況,故A錯(cuò)誤;
B項(xiàng):物體對(duì)外做功,如同時(shí)從外界吸收的熱量大于做功的數(shù)值,則內(nèi)能增加,故B錯(cuò)誤;
C、D項(xiàng):溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,所以溫度升高時(shí)分子平均動(dòng)能增大,故C正確,D錯(cuò)誤。
故選:C。
6.下列說(shuō)法正確的是
A.物體吸熱,其內(nèi)能一定增加
B.物體放熱,其內(nèi)能一定減小
C.布朗運(yùn)動(dòng)間接反映了液體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
D.布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
【答案】 C
【解析】
【詳解】
物體吸熱,若同時(shí)對(duì)外做功大于吸收的熱量,則其內(nèi)能減小,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;物體放熱,若外界對(duì)氣體做功大于放出的熱,可知其內(nèi)能增加,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體表面的固體顆粒的運(yùn)動(dòng),間接反映了液體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤;故選C.
7.關(guān)于能量的轉(zhuǎn)化下列說(shuō)法中正確的是( )
A.滿足能量守恒定律的物理過(guò)程都能自發(fā)地進(jìn)行
B.不但能量的總量保持不變,而且能量的可利用性在逐步提高
C.空調(diào)機(jī)既能致熱又能制冷,說(shuō)明熱傳遞不存在方向性
D.熱量不可能由低溫物體傳給高溫物體而不發(fā)生其他變化
【答案】 D
【解析】
【分析】
熱力學(xué)第二定律反映了自然界的宏觀過(guò)程具有方向性,雖然總能量守恒,但能量可以利用的品質(zhì)降低了.
【詳解】
根據(jù)熱力學(xué)第二定律,滿足能量守恒定律的物理過(guò)程不一定都能自發(fā)地進(jìn)行,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;能量在轉(zhuǎn)化過(guò)程會(huì)由高品質(zhì)能源轉(zhuǎn)化為低品質(zhì)的能源,故可利用性會(huì)降低,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;空調(diào)機(jī)既能致熱又能制冷,但是要耗電,即熱傳遞有方向性,熱量只能自發(fā)地由高溫物體傳向低溫物體,故C錯(cuò)誤;根據(jù)熱力學(xué)第二定律,熱量不可能由低溫物體傳給高溫物體而不發(fā)生其他變化,選項(xiàng)D正確;故選D.
8.下列說(shuō)法正確的是()
A.氣體從外界吸收熱量,氣體的內(nèi)能一定增加
B.液體中的懸浮微粒越小,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯
C.封閉在汽缸中的氣體,體積減小,壓強(qiáng)一定減小
D.兩塊純凈的鉛板壓緊后能合在一起,說(shuō)明此時(shí)分子間不存在斥力
【答案】 B
【解析】
【分析】
根據(jù)熱力學(xué)第一定律公式ΔU=W+Q判斷氣體的內(nèi)能的變化;布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的固體小顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),由液體分子碰撞的不平衡性造成;分子間同時(shí)存在引力和斥力;
【詳解】
A、根據(jù)熱力學(xué)第一定律,氣體內(nèi)能的變化由做功和熱傳遞共同決定,只知道吸收熱量無(wú)法判斷內(nèi)能的變化,故A錯(cuò)誤;
B、布朗運(yùn)動(dòng)是由液體分子碰撞的不平衡性造成的,故懸浮微粒越小,碰撞的不平衡越明顯,則布朗運(yùn)動(dòng)越明顯,故B正確;
C、根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程PVT=C,封閉在氣缸中的氣體,體積減小,壓強(qiáng)不一定減小,故C錯(cuò)誤;
D、分子間的引力和斥力同時(shí)存在,兩塊純凈的鉛版壓緊后能合在一起只是引力表現(xiàn)的更明顯,故D錯(cuò)誤;
故選B。
【點(diǎn)睛】
關(guān)鍵是知道根據(jù)熱力學(xué)第一定律,氣體內(nèi)能的變化由做功和熱傳遞共同決定;布朗運(yùn)動(dòng)是由液體分子碰撞的不平衡性造成的,故懸浮微粒越小,碰撞的不平衡越明顯,則布朗運(yùn)動(dòng)越明顯。
9.關(guān)于一定質(zhì)量的理想氣體,下列說(shuō)法中正確的是()
A.氣體被壓縮,內(nèi)能一定增加
B.氣體溫度升高,每一個(gè)氣體分子的動(dòng)能都增大
C.氣體的壓強(qiáng)是由于大量氣體分子頻繁撞擊器壁產(chǎn)生的
D.氣體很容易充滿整個(gè)容器,是因?yàn)闅怏w分子之間斥力的作用
【答案】 C
【解析】
氣體被壓縮,外界對(duì)氣體做功,如果氣體放熱,則氣體的內(nèi)能不一定增加,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;氣體溫度升高,氣體的憑據(jù)動(dòng)能增大,但是不一定每一個(gè)氣體分子的動(dòng)能都增大,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;氣體的壓強(qiáng)是由于大量氣體分子頻繁撞擊器壁產(chǎn)生的,選項(xiàng)C正確;氣體很容易充滿整個(gè)容器,是因?yàn)闅怏w分子在永不停息的做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng),與分子力無(wú)關(guān),故D錯(cuò)誤;故選C.
10.關(guān)于溫度、熱量、功、內(nèi)能,以下說(shuō)法正確的是( )
A.同一物體溫度高時(shí),含有的熱量多
B.物體的內(nèi)能越大,含有的熱量就越多,溫度也越高
C.外界對(duì)系統(tǒng)做功W,內(nèi)能必定增加W
D.熱量總是從溫度高的物體傳給溫度低的物體
【答案】 D
【解析】
AB.熱量是過(guò)程量,只有在吸熱、放熱過(guò)程中才發(fā)生轉(zhuǎn)移,不能說(shuō)物體含有多少熱量,故A錯(cuò)誤,B錯(cuò)誤;
C.只有在絕熱過(guò)程中△U=W,故C錯(cuò)誤;
D.發(fā)生熱傳遞的條件是存在溫度差,熱量從高溫物體向低溫物體傳遞,故D正確。
故選:D。
11.如圖描繪了一顆懸浮微粒受到周圍液體分子撞擊的情景,下列關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法正確的是()
A.懸浮微粒做布朗運(yùn)動(dòng),是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)撞擊造成的
B.布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
C.液體溫度越低,布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈
D.懸浮微粒越大,液體分子撞擊作用的不平衡性表現(xiàn)得越明顯
【答案】 A
【解析】
【詳解】
懸浮微粒做布朗運(yùn)動(dòng),是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)撞擊造成的,選項(xiàng)A正確;布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮顆粒的運(yùn)動(dòng),是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的表現(xiàn),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;液體溫度越高,布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;懸浮微粒越小,液體分子撞擊作用的不平衡性表現(xiàn)得越明顯,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
12.一定質(zhì)量的理想氣體溫度不變時(shí),體積減小,壓強(qiáng)增大,下列說(shuō)法中正確的
A.氣體分子的平均動(dòng)能增大
B.所有分子的分子勢(shì)能總和增大
C.單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積器壁的分子數(shù)增多
D.氣體分子撞擊器壁的平均作用力增大
【答案】 C
【解析】
【詳解】
氣體的溫度不變,則氣體分子的平均動(dòng)能不變,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;理想氣體的分子勢(shì)能總為零,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;溫度不變,則分子平均動(dòng)能不變,氣體分子撞擊器壁的平均作用力不變;氣體的壓強(qiáng)變大,則單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積器壁的分子數(shù)增多,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤;故選C.
13.下列說(shuō)法正確的是
A.同一個(gè)物體,運(yùn)動(dòng)時(shí)的內(nèi)能一定比靜止時(shí)的內(nèi)能大
B.物體溫度升高,組成物體的分子平均動(dòng)能一定增加
C.一定質(zhì)量的物體,內(nèi)能增加,溫度一定升高
D.溫度升高時(shí)物體的每個(gè)分子的動(dòng)能都將增大
【答案】 B
【解析】
【詳解】
微觀物體的內(nèi)能與宏觀物體的機(jī)械能無(wú)關(guān),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,則當(dāng)物體溫度升高,組成物體的分子平均動(dòng)能一定增加,選項(xiàng)B正確;一定質(zhì)量的物體,內(nèi)能與溫度、體積等都有關(guān),則當(dāng)內(nèi)能增加時(shí),溫度不一定升高,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;溫度升高時(shí)物體的平均動(dòng)能增加,但不是每個(gè)分子的動(dòng)能都將增大,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;故選B.
14.下列說(shuō)法正確的是
A.氣體的溫度升高,每個(gè)氣體分子的運(yùn)動(dòng)速率都會(huì)增大
B.從微觀角度講,氣體壓強(qiáng)只與氣體分子的密集程度有關(guān)
C.當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí),分子勢(shì)能隨分子間距離的增大而增大
D.若一定質(zhì)量的氣體膨脹對(duì)外做功50 J,則內(nèi)能一定減少50 J
【答案】 C
【解析】
【詳解】
A. 氣體的溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,所以氣體的溫度升高,從統(tǒng)計(jì)規(guī)律看分子的平均運(yùn)動(dòng)速率增大,但是仍會(huì)有分子的速率減小。故A錯(cuò)誤。
B. 從微觀角度講,氣體壓強(qiáng)只氣體分子的密集程度和氣體的溫度有關(guān)。故B錯(cuò)誤。
C.在r>r0時(shí),分子力表現(xiàn)為引力,分子的間距增大時(shí)分子力做負(fù)功,故r越大,分子勢(shì)能越大。故B正確。
D. 一定質(zhì)量的氣體膨脹對(duì)外做功50 J,同時(shí)氣體還可能吸收熱量,所以內(nèi)能減少量不一定是50J。故D錯(cuò)誤。
15.由分子動(dòng)理論可知,下列說(shuō)法正確的
A.液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)稱為布朗運(yùn)動(dòng)
B.物體的內(nèi)能跟物體的溫度和體積有關(guān)
C.分子間引力總是隨著分子間距離的減小而減小
D.分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈,物體內(nèi)每個(gè)分子的動(dòng)能越大
【答案】 B
【解析】
【詳解】
我們所觀察到的布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的固體小顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),小顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)是由于周圍液體分子撞擊的沖力不平衡而引起的,所以固體小顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)反映了周圍液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。但并不是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;組成物體的所有分子的動(dòng)能與勢(shì)能之和是物體的內(nèi)能,物體內(nèi)能與物體的溫度和體積有關(guān),故B正確;分子間引力總隨分子間距離的減小而增大,故C錯(cuò)誤;溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈,物體溫度越高,分子平均動(dòng)能越大,并不是每個(gè)分子動(dòng)能都大,故D錯(cuò)誤;故選B。
16.關(guān)于兩個(gè)分子之間的相互作用力和分子勢(shì)能,下列判斷正確的是()
A.兩分子處于平衡位置,分子間沒(méi)有引力和斥力
B.兩分子間距離減小,分子間的引力和斥力都?jí)埓?
C.兩分子間距離減小,分子勢(shì)能一定減小
D.兩分子處于平衡位置,分子勢(shì)能最大
【答案】 B
【解析】
【詳解】
兩分子處于平衡位置,分子間也存在引力和斥力,只不過(guò)合力為零,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;兩分子間距離減小,分子間的引力和斥力都?jí)埓?,選項(xiàng)B正確;當(dāng)分子距離小于r0時(shí),兩分子間距離減小,分子勢(shì)能增大,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;兩分子處于平衡位置,分子勢(shì)能最小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;故選B.
17.分子間距離增大時(shí)
A.引力減小,斥力減小 B.引力增大,斥力增大
C.引力減小,斥力增大 D.引力增大,斥力減小
【答案】 A
【解析】
【詳解】
分子間距離增大時(shí),分子引力和斥力均減小,故選A.
二、多選題
18.以下說(shuō)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)
B.在熔化過(guò)程中,晶體要吸收熱量,但溫度保持不變,內(nèi)能也保持不變
C.懸浮在液體中的微粒運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性,間接地反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性
D.當(dāng)分子間的引力和斥力平衡時(shí),分子勢(shì)能最小
E. 若一定質(zhì)量的理想氣體溫度升高,則氣體分子的平均動(dòng)能一定增大
【答案】 CDE
【解析】
【詳解】
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),與單位體積內(nèi)的分子數(shù)及溫度有關(guān),故A錯(cuò);
B、在熔化過(guò)程中,晶體要吸收熱量,但溫度保持不變,則動(dòng)能不變,吸收的熱量轉(zhuǎn)化為分子勢(shì)能,所以內(nèi)能增大,故B錯(cuò);
C、懸浮在液體中的微粒受到液體分子的碰撞,所以微粒運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性,間接地反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性,故C對(duì);
D、當(dāng)r
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2019年高考物理備考
藝體生百日突圍系列
專題14
分子動(dòng)理論與統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)含解析
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