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專(zhuān)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)。
第二部分知識(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?chē)姆肿尤栽谧鰺徇\(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?chē)肿幼鰺徇\(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)
第四部分基礎(chǔ)練+測(cè)
1.大霧天氣是由大量的小水珠漂浮在空氣中形成的,而這些小水珠是由空氣中的水蒸氣在夜晚溫度降低的過(guò)程中凝結(jié)而成的,這些漂浮在空中的小水珠又不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法中正確的是______________。
A.這些小水珠的運(yùn)動(dòng)是布朗運(yùn)動(dòng)
B.這些小水珠呈小球形是表面張力的原因
C.水蒸氣凝結(jié)成小水珠后水分子間的斥力消失,引力增大
D.水蒸氣凝結(jié)成小水珠后水分子的平均動(dòng)能變小
E. 出現(xiàn)大霧的天氣其相對(duì)濕度是比較大的
【答案】 BDE
【解析】
【詳解】
布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮顆粒的運(yùn)動(dòng),要在顯微鏡下才能觀察到,肉眼不能直接見(jiàn)到,故A錯(cuò)誤;小水珠呈小球形是由于液體表面張力的原因引起的,故B正確;水蒸氣凝結(jié)成小水珠分子間距變小,所以分子間的引力、斥力都變大,故C錯(cuò)誤;水蒸氣在凝結(jié)成小水珠的過(guò)程中要釋放能量,溫度降低,故水蒸氣凝結(jié)成小水珠后水分子的平均動(dòng)能變小,故D正確。在出現(xiàn)大霧的天氣時(shí),空氣中的相對(duì)濕度是比較大的,故E正確。
2.下列說(shuō)法中正確的是:
A.水與酒精混合后的總體積小于混合前兩者體積之和,說(shuō)明水與酒精分子間均存在間隙
B.在一鍋水中撒一些胡椒粉,加熱一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)水中的胡椒粉在不停翻滾,說(shuō)明溫度越高,布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈
C.某些細(xì)小的昆蟲(chóng)能夠在水面上自由運(yùn)動(dòng)而不下沉,說(shuō)明水的表面具有張力作用
D.冰塊打碎后具有各種不同的形狀,說(shuō)明冰不是晶體
E. 當(dāng)人們感覺(jué)到很潮濕時(shí),空氣的相對(duì)濕度一定很大
【答案】 ACE
【解析】
【詳解】
A.水與酒精混合后的總體積小于混合前兩者體積之和,說(shuō)明水與酒精分子間均存在間隙,選項(xiàng)A正確;
B.一鍋水中撒一點(diǎn)胡椒粉,加熱時(shí)發(fā)現(xiàn)水中的胡椒粉在翻滾是水的對(duì)流引起的,不是布朗運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;
C.某些細(xì)小的昆蟲(chóng)能夠在水面上自由運(yùn)動(dòng)而不下沉,說(shuō)明水的表面具有張力作用,選項(xiàng)C正確;
D.區(qū)分是不是晶體要看是否具體確定的熔點(diǎn),冰具有確定的熔點(diǎn),是晶體。故D錯(cuò)誤;
E.當(dāng)人們感覺(jué)到很潮濕時(shí),空氣的相對(duì)濕度一定很大,選項(xiàng)E正確.
3.下列說(shuō)法中正確的是________
A.古往今來(lái)許多人想制造第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)都不可避免地失敗了,因?yàn)榈谝活?lèi)永動(dòng)機(jī)違背了能量轉(zhuǎn)化與守恒定律
B.布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的熱運(yùn)動(dòng)
C.熱天自行車(chē)輪胎容易爆胎,是因?yàn)樘?nèi)氣體的壓強(qiáng)隨溫度升高而增大的緣故
D.氣體從外界吸收熱量,其內(nèi)能一定會(huì)增加
E. 溫度相同,氫氣和氧氣分子的平均動(dòng)能相同,但氫氣分子的平均速率更大
【答案】 ACE
【解析】
【詳解】
根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律可知第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)是不可能成功的,A正確。布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),不是液體分子本身的運(yùn)動(dòng),B錯(cuò)。熱天自行車(chē)輪胎內(nèi)氣體的溫度會(huì)隨環(huán)境溫度升高而升高,而車(chē)胎的體積幾乎不變,根據(jù)氣態(tài)方程可知,氣體壓強(qiáng)必增大,容易導(dǎo)致輪胎爆胎,C正確。根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q,氣體吸收熱量為Q,若此過(guò)程還對(duì)外做功,則內(nèi)能可能減小,也可能增加,D錯(cuò)誤。溫度是氣體分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,溫度相同,平均動(dòng)能則相同,而氫氣分子的質(zhì)量較小,故其平均速率較大,E正確.
4.下列說(shuō)法正確的是
A.一定質(zhì)量的氣體,在體積不變時(shí),分子每秒鐘與囂壁均碰次數(shù)隨著溫度降低而減少
B.晶體熔化時(shí)吸收熱量,分子平均動(dòng)能一定增大
C.干濕泡溫度計(jì)的濕泡顯示的溫度低于干泡顯示的溫度
D.外界對(duì)氣體做功時(shí),其內(nèi)能一定會(huì)增大
E. 生產(chǎn)半導(dǎo)體器件時(shí),需要在純凈的半導(dǎo)體材料中摻入其他元素,可以在高溫條件下利用分子的擴(kuò)散來(lái)完成
【答案】 ACE
【解析】
【詳解】
A、一定量的氣體,在體積不變時(shí),溫度降低,壓強(qiáng)減小,根據(jù)氣體壓強(qiáng)原理知道分子每秒平均碰撞次數(shù)也減小,故選項(xiàng)A正確;
B、晶體都有固定的熔點(diǎn),晶體熔化時(shí)溫度不變,分子平均動(dòng)能不變,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C、干濕泡溫度計(jì)的濕泡顯示的溫度低于干泡顯示的溫度,是因?yàn)闈衽萃饧啿贾械乃舭l(fā)吸熱,故選項(xiàng)C正確;
D、根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知,當(dāng)外界對(duì)氣體做功的同時(shí),對(duì)外放熱,其內(nèi)能可能會(huì)增大,也可能減小,也可為不變,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤;
E、生產(chǎn)半導(dǎo)體器件時(shí),需要在純凈的半導(dǎo)體材料中摻入其他元素,可以在高溫條件下利用分子的擴(kuò)散來(lái)完成,故選項(xiàng)E正確;
5.空氣能熱水器采用“逆卡諾”原理,工作過(guò)程與空調(diào)相反,能將空氣中免費(fèi)熱量搬到水中進(jìn)行制熱,即使在南極也有良好表現(xiàn),高效節(jié)能,是廣東在世界領(lǐng)先的核心技術(shù)。如圖,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過(guò)狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A。其中,A → B和C → D為等溫過(guò)程,B → C和D → A為絕熱過(guò)程。該循環(huán)過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()
A.A → B過(guò)程中,外界對(duì)氣體做功
B.B → C過(guò)程中,氣體分子的平均動(dòng)能減小
C.C → D過(guò)程中,單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多
D.D → A過(guò)程中,氣體分子的速率分布曲線不發(fā)生變化
E. A → B過(guò)程中,氣體從外界空氣吸收大量熱能
【答案】 BCE
【解析】
【詳解】
A → B過(guò)程中,體積變大,則氣體對(duì)外界做功,因溫度不變,內(nèi)能不變,則氣體從外界吸熱,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,E正確;B → C過(guò)程中,溫度降低,則氣體分子的平均動(dòng)能減小,選項(xiàng)B正確;C → D過(guò)程中,氣體的壓強(qiáng)變大,溫度不變,分子平均速率不變,則氣體分子對(duì)器壁的平均碰撞力不變,但是由于氣體體積減小,氣體的密度增加,則單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多,導(dǎo)致氣體壓強(qiáng)變大,選項(xiàng)C正確;D → A過(guò)程中,由于氣體的溫度升高,則氣體分子的速率分布曲線要發(fā)生變化,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;
6.表中數(shù)據(jù)是某地區(qū)1-6月份氣溫與氣壓的對(duì)照表:
6月份與1月份相比較,下列說(shuō)法正確的是()
A.空氣中每個(gè)氣體分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)速度加快了
B.空氣中氣體分子的平均動(dòng)能增加了
C.單位時(shí)間內(nèi)空氣分子對(duì)地面單位面積的撞擊次數(shù)增加了
D.單位時(shí)間內(nèi)空氣分子對(duì)地面單位面積的撞擊次數(shù)減少了
E. 速率大的空氣分子比例較多
【答案】 BDE
【解析】
【詳解】
AB. 6月份與1月份相比較,平均氣溫升高,空氣中氣體分子的平均動(dòng)能增加了,但非每個(gè)氣體分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)速度都加快了,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;
CD.溫度身高,每個(gè)分子對(duì)地面單位面積的碰撞力增加,但是由于壓強(qiáng)減小,則單位時(shí)間內(nèi)空氣分子對(duì)地面單位面積的撞擊次數(shù)減少了,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確;
E.因平均速率變大,則速率大的空氣分子比例較多,選項(xiàng)E正確;
7.下列說(shuō)法中正確的是
A.一定質(zhì)量的理想氣體,其內(nèi)能隨著溫度升高而增大
B.當(dāng)分子間距r>r0時(shí),分子間的引力隨著分子間距的增大而增大,分子間的斥力隨著分子間距的增大而減小,所以分子力表現(xiàn)為引力
C.第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)和第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)研制失敗的原因是違背了能量守恒定律
D.一定質(zhì)量的理想氣體在等壓膨脹過(guò)程中,一定從外界吸收熱量
E. 一定質(zhì)量的單晶體在熔化過(guò)程中,分子勢(shì)能一定增大
【答案】 ADE
【解析】
【詳解】
理想氣體的內(nèi)能只考慮分子動(dòng)能,溫度升高,分子動(dòng)能增加,因此內(nèi)能隨著溫度的升高而增加;A正確;分子間的引力和斥力都隨著距離的增加而減小,隨著距離的減小而增加,只是斥力變化的比引力快,故B錯(cuò)誤;第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)違背了能量守恒定律,第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)違反了能量的傳遞具有方向性;C錯(cuò)誤;理想氣體等壓膨脹,體積增大,氣體對(duì)外做功,溫度升高氣體的內(nèi)能增加,由熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w需要從外界吸收能量,故D正確;單晶體熔化過(guò)程溫度不變其分子動(dòng)能不變,熔化過(guò)程需要吸收熱量故其分子勢(shì)能增加,E正確。
8.下列說(shuō)法正確的是__________
A.液體的飽和汽壓隨溫度的升高而增大
B.溫度相同的氮?dú)夂脱鯕獾姆肿悠骄鶆?dòng)能相同
C.做加速運(yùn)動(dòng)的物體,由于速度越來(lái)越大,因此物體分子的平均動(dòng)能也越來(lái)越大
D.水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠,而在干凈的玻璃板上卻不能,這是油脂使水的表面張力增大的緣故
E. 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)氣體的分子數(shù)和溫度都有關(guān)
【答案】 ABE
【解析】
【詳解】
A、溫度越高,蒸發(fā)越快,故液體的飽和汽壓隨溫度的升高而增大,故選項(xiàng)A正確;
B、溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志,故溫度相同的氫氣和氧氣的分子平均動(dòng)能也相同,故選項(xiàng)B正確;
C、做加速運(yùn)動(dòng)的物體,由于速度越來(lái)越大,物體分子的平均動(dòng)能不一定增大,因?yàn)榉肿拥钠骄鶆?dòng)能是由溫度決定,和物體的宏觀運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān),故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D、水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠,而在干凈的玻璃板上卻不能,是由于水浸潤(rùn)玻璃,但不浸潤(rùn)涂油的玻璃,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤;
E、氣體壓強(qiáng)取決于分子的數(shù)密度和分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的大小,故氣體分子單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)與單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)和溫度都有關(guān),故選項(xiàng)E正確;
故選選項(xiàng)ABE。
9.住在海邊的小明,跟幾個(gè)朋友自駕去某高原沙漠地區(qū)游玩,下列相關(guān)說(shuō)法正確的是
A.出發(fā)前給汽車(chē)輪胎充氣,氣壓不宜過(guò)高,因?yàn)槠?chē)高速行駛時(shí)胎壓會(huì)增大
B.小明在下雨時(shí)發(fā)現(xiàn),雨水流過(guò)車(chē)窗時(shí)留有痕跡,說(shuō)明水對(duì)玻璃是浸潤(rùn)的
C.到了高原地區(qū),小明發(fā)現(xiàn),盡管氣溫變化不大,但車(chē)上帶的礦泉水瓶變得更鼓脹了,這是瓶?jī)?nèi)空氣壓強(qiáng)變大的緣故
D.小明發(fā)現(xiàn)在晴天大風(fēng)刮起時(shí),沙漠會(huì)黃沙漫天,海上不會(huì)水霧漫天,這是因?yàn)樗哂斜砻鎻埩Φ木壒?
E. 白天很熱時(shí),開(kāi)空調(diào)給車(chē)內(nèi)降溫,此時(shí)空調(diào)機(jī)從車(chē)內(nèi)吸收的熱量多于向車(chē)外排放的熱量
【答案】 ABD
【解析】
【詳解】
出發(fā)前給汽車(chē)輪胎充氣,氣壓不宜過(guò)高,因?yàn)槠?chē)高速行駛時(shí),溫度會(huì)升高,由氣態(tài)方程可得,胎壓會(huì)增大,選項(xiàng)A正確;雨水流過(guò)車(chē)窗時(shí)留有痕跡,說(shuō)明水對(duì)玻璃是浸潤(rùn)的,選項(xiàng)B正確;高原地區(qū),氣壓較低,瓶?jī)?nèi)的氣體壓強(qiáng)會(huì)大于瓶外的壓強(qiáng)使得車(chē)上帶的礦泉水瓶變得更鼓脹了,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;在晴天大風(fēng)刮起時(shí),沙漠會(huì)黃沙漫天,海上不會(huì)水霧漫天,這是因?yàn)樗哂斜砻鎻埩Φ木壒剩x項(xiàng)D正確;白天很熱時(shí),開(kāi)空調(diào)給車(chē)內(nèi)降溫,因空調(diào)本身也要產(chǎn)生熱量,則此時(shí)空調(diào)機(jī)從車(chē)內(nèi)吸收的熱量少于向車(chē)外排放的熱量,選項(xiàng)E錯(cuò)誤.
10.下列說(shuō)法正確的是___________
A.分子間距離減小時(shí)分子勢(shì)能一定減小
B.即使水凝結(jié)成冰后,水分子的熱運(yùn)動(dòng)也不會(huì)停止
C.將一塊晶體敲碎,得到的小顆粒也是晶體
D.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
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】
【詳解】
當(dāng)分子間的距離大于r0時(shí),分子間的距離減小分子間的勢(shì)能減小,當(dāng)分子間的距離小于r0時(shí),分子間的距離減小分子間的勢(shì)能增大,A錯(cuò)誤;
只要溫度高于絕對(duì)零度,分子間就一直有熱運(yùn)動(dòng),因此水結(jié)成冰分子間的熱運(yùn)動(dòng)也不會(huì)停止,B正確;
將一塊晶體敲碎不改變其性質(zhì),因此還是晶體,C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是對(duì)的,如石墨和金剛石,D正確;
晶體在融化過(guò)程中吸熱溫度保持不變但是其分子勢(shì)能發(fā)生了變化,內(nèi)能是分子勢(shì)能和分子動(dòng)能組成的,因此其內(nèi)能發(fā)生變化,E錯(cuò)誤。
11.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)和溫度有關(guān),單位體積內(nèi)的分子數(shù)越多碰撞次數(shù)越多,分子的平均動(dòng)能越大,單位時(shí)間碰撞次數(shù)越多,而溫度又是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,故A錯(cuò)誤;
B、在熔化過(guò)程中,晶體固液共存,吸熱但溫度并不增加,分子平均動(dòng)能不變,但分子勢(shì)能增加,即內(nèi)能發(fā)生變化,故B錯(cuò)誤;
C、在液體中微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)是布朗運(yùn)動(dòng),并不是分子運(yùn)動(dòng),但微粒運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性,間接反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性,故C正確;
D、根據(jù)分子力做功與分子勢(shì)能關(guān)系可知,當(dāng)分子間的引力和斥力平衡時(shí),分子勢(shì)能最小,故D正確;
E、溫度是分子的平均動(dòng)能的標(biāo)志,氣體的溫度升高,氣體分子的平均動(dòng)能一定增大,故E正確。
12.下列說(shuō)法中正確的是
A.溫度相同的氫氣和氮?dú)猓瑲錃夥肿颖鹊獨(dú)夥肿拥钠骄俾蚀?
B.夏天荷葉上水珠呈球形,是由于液體表面張力使其表面積收縮的緣故
C.當(dāng)理想氣體的體積增加時(shí),氣體的內(nèi)能一定增大
D.將碳素墨水滴入清水中,觀察到布朗運(yùn)動(dòng)是碳分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
E. 容器內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體體積不變,溫度升高,則單位時(shí)間內(nèi)撞擊容器壁的分子數(shù)增加
【答案】 ABE
【解析】
【詳解】
溫度相同的氫氣和氮?dú)?,分子平均?dòng)能相同,由于氫氣分子質(zhì)量小于氮?dú)夥肿淤|(zhì)量,則氫氣分子比氮?dú)夥肿拥钠骄俾蚀螅x項(xiàng)A正確;夏天荷葉上水珠呈球形,是由于液體表面張力使其表面積收縮的緣故,選項(xiàng)B正確;當(dāng)理想氣體的體積增加時(shí),氣體對(duì)外做功,由于不知吸熱放熱情況,則不能確定氣體的內(nèi)能的變化情況,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;將碳素墨水滴入清水中,觀察到布朗運(yùn)動(dòng)是碳顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)D錯(cuò)誤;容器內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體體積不變,則氣體密度不變,溫度升高,分子平均速率增加,則單位時(shí)間內(nèi)撞擊容器壁的分子數(shù)增加,選項(xiàng)E正確。
13.下列說(shuō)法正確的是___________。
A.溫度相同的物體,內(nèi)能不一定相等
B.布朗運(yùn)動(dòng)是指在顯微鏡下觀察到的液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
C.所有晶體都有確定的熔點(diǎn),非晶體沒(méi)有確定的熔點(diǎn)
D.液體表面層分子的分布比內(nèi)部稀疏,分子力表現(xiàn)為引力
E. 若不考慮分子勢(shì)能,則質(zhì)量、溫度都相同的氫氣和氧氣內(nèi)能相等
【答案】 ACD
【解析】
【詳解】
A、溫度相同的物體,分子平均動(dòng)能相同,但是物體的內(nèi)能還與分子的數(shù)目有關(guān),故內(nèi)能不一定相等,故A正確;
B、布朗運(yùn)動(dòng)時(shí)懸浮在液體中的小顆粒的運(yùn)動(dòng),是液體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映,但不是液體分子的運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;
C、區(qū)分晶體與非晶體要看有沒(méi)有確定的熔點(diǎn),可知所有晶體都有確定的熔點(diǎn),所有非晶體都沒(méi)有確定的熔點(diǎn),故C正確;
D、與氣體接觸的液體表面層的分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離,液體表面層的分子間同時(shí)存在相互作用的引力與斥力,但由于分子間的距離大于分子的平衡距離r0,分子引力大于分子斥力,分子力表現(xiàn)為引力,故D正確;
E、不考慮分子勢(shì)能,則質(zhì)量、溫度相同的氫氣和氧氣的分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能相同,但由于氫氣分子的分子數(shù)多,故是氫氣的內(nèi)能大,故E錯(cuò)誤;
14.下列說(shuō)法正確的是___________
A.人們可以采用某種方式阻止分子熱運(yùn)動(dòng)
B.兩分子間的距離由處于平衡位置時(shí)的距離r逐漸增大至無(wú)窮遠(yuǎn)處的過(guò)程中,分子力先增大再減小
C.a(chǎn)、b兩物體的機(jī)械能相等,它們的內(nèi)能也相等
D.氣體的壓強(qiáng)與氣體分子的平均動(dòng)能和分子的密集程度有關(guān)
E. 液晶具有一定的流動(dòng)性和光學(xué)各向異性
【答案】 BDE
【解析】
【詳解】
A、分子永不停息地?zé)o規(guī)則運(yùn)動(dòng)是的分子運(yùn)動(dòng)的特性引起的,不能采用人為的方式阻止分子熱運(yùn)動(dòng),故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B、兩個(gè)分子間的距離由r0逐漸增大至無(wú)窮遠(yuǎn)處的過(guò)程中,分子力先增大到某個(gè)最大值后再減小到零,故選項(xiàng)B正確;
C、機(jī)械能和內(nèi)能是兩個(gè)完全不同的概念,.物體的內(nèi)能與機(jī)械能沒(méi)有必然的聯(lián)系,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D、根據(jù)氣體壓強(qiáng)的微觀解釋知,氣體的壓強(qiáng)與氣體分子的平均動(dòng)能和分子的密集程度有關(guān),故選項(xiàng)D正確;
E、液晶具有一定的流動(dòng)性和光學(xué)各向異性,故選項(xiàng)E正確;
說(shuō)法正確的是選BDE。
15.下列關(guān)于內(nèi)能的說(shuō)法正確的是______
A.系統(tǒng)的內(nèi)能是由系統(tǒng)的狀態(tài)決定的
B.不計(jì)分子之間的分子勢(shì)能,質(zhì)量和溫度相同的氫氣和氧氣具有相同的內(nèi)能
C.1 g 100℃水的內(nèi)能小于1 g100℃水蒸氣的內(nèi)能
D.內(nèi)能少的物體也可以自發(fā)地將一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)移給內(nèi)能多的物體。
E. 理想氣體在絕熱膨脹的過(guò)程中,內(nèi)能一定減小
【答案】 ACD
【解析】
【詳解】
內(nèi)能是指物體內(nèi)部的所有分子做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)所具有的分子動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和,系統(tǒng)的內(nèi)能是由系統(tǒng)的狀態(tài)決定的,A正確;
溫度相同,則分子的平均動(dòng)能相同,但是質(zhì)量相同的氫氣和氧氣的分子數(shù)不相同,因此不具有相同的內(nèi)能,B錯(cuò)誤;
相同溫度下的水變成水蒸氣需要吸收熱量,因此100C的水的內(nèi)能小于100C的水蒸氣的內(nèi)能,C正確;
內(nèi)能包含分子勢(shì)能和分子動(dòng)能,內(nèi)能少的溫度可能高,內(nèi)能多的物體可能溫度低,溫度高就會(huì)發(fā)生熱傳遞將內(nèi)能傳遞給溫度低的物體,D正確;
在真空中發(fā)生絕熱膨脹即不對(duì)外做功也沒(méi)有熱傳遞,因此內(nèi)能不變,E錯(cuò)誤。
16.下列說(shuō)法正確的是。
氣體吸熱后,溫度一定升高熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體分子勢(shì)能隨分子距離的增大,可能先減小后增大氣體壓強(qiáng)的大小跟氣體分子的平均動(dòng)能、分子的密集程度有關(guān)單晶體和多晶體的物理性質(zhì)是各向異性的,非晶體是各向同性的
【答案】 BCD
【解析】
【詳解】
A、氣體吸熱后,若再對(duì)外做功,溫度一定升高,故A錯(cuò)誤;
B、根據(jù)熱力學(xué)第二定律熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體,故B正確;
C、由于分子之間的距離比較大時(shí),分子之間的作用力的引力,而分子之間的距離比較小時(shí),分子之間的作用力的斥力,所以分子勢(shì)能隨著分子間距離的增大,可能先減小后增大,故C正確;
D、氣體對(duì)容器壁的壓強(qiáng)是由于大量氣體分子對(duì)器壁碰撞作用產(chǎn)生的,壓強(qiáng)的大小跟氣體分子的平均動(dòng)能、分子的密集程度有關(guān),故D正確;
E、單晶體的物理性質(zhì)是各向異性的,非晶體和多晶體是各向同性的,故E錯(cuò)誤;
說(shuō)法正確的是選BCD。
17.下列說(shuō)法正確的有( )
A.物體吸收的熱量能通過(guò)做功全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而不引起其它變化
B.液晶具有流動(dòng)性,其光學(xué)性質(zhì)具有各向異性的特點(diǎn)
C.密封在體積不變的容器中的氣體溫度升高,氣體分子對(duì)器壁單位面積上的平均作用力增大
D.只要知道氣體的摩爾體積和阿伏伽德羅常數(shù),就可以算出氣體分子的體積
E. 1g水中所含的分子數(shù)目遠(yuǎn)大于地球的總?cè)丝跀?shù)
【答案】 BCE
【解析】
【詳解】
A、由熱力學(xué)第二定律知內(nèi)能不能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而不引起其它變化,故A錯(cuò)誤;
B、液晶可以像液體一樣流動(dòng)(流動(dòng)性),但它的分子卻是像道路一樣取向有序的(各向異性),故B正確
C、根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程PVT=恒量,可得體積不變溫度升高,壓強(qiáng)增大,故C正確
D、氣體分子間按距離很大,分子間都是空的,無(wú)法計(jì)算氣體分子的體積,故D錯(cuò)誤
E、1g水中所含的分子數(shù)目約為3.31022個(gè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于60億(6109)地球的總?cè)丝跀?shù),故E正確
故選:BCE。
18.下列說(shuō)法正確的是
A.氣體溫度升高,分子的平均動(dòng)能一定增大
B.水流速度越大,水分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈
C.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
D.民間常用"拔火罐"來(lái)治療某些疾病,方法是將點(diǎn)燃的紙片放入火罐內(nèi),當(dāng)紙片燃燒完時(shí),迅速將火罐開(kāi)口端緊壓在皮膚上,火罐就會(huì)緊緊地"吸"在皮膚上。其原因是火罐內(nèi)的氣體體積不變時(shí),溫度降低,壓強(qiáng)減小
E. 布朗運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)就是分子的熱運(yùn)動(dòng)
【答案】 ACD
【解析】
【詳解】
溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,則氣體溫度升高,分子的平均動(dòng)能一定增大,選項(xiàng)A正確;微觀分子的熱運(yùn)動(dòng)與宏觀物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時(shí),分子距離減小時(shí)分子力做負(fù)功,則分子勢(shì)能隨分子間距離的減小而增大,選項(xiàng)C正確;民間常用"拔火罐"來(lái)治療某些疾病,方法是將點(diǎn)燃的紙片放入火罐內(nèi),當(dāng)紙片燃燒完時(shí),迅速將火罐開(kāi)口端緊壓在皮膚上,火罐就會(huì)緊緊地"吸"在皮膚上。其原因是火罐內(nèi)的氣體體積不變時(shí),溫度降低,根據(jù)PV/T=C可知壓強(qiáng)減小,選項(xiàng)D正確;布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體表面的固體顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),不是分子的熱運(yùn)動(dòng),只是分子熱運(yùn)動(dòng)的具體表現(xiàn),選項(xiàng)E錯(cuò)誤;故選ACD.
19.下列說(shuō)法正確的是___________
A.在一定條件下,熱量可能從低溫物體傳遞到高溫物體
B.“油膜法估測(cè)分子大小”的實(shí)驗(yàn)中,估算油酸分子直徑用的是油酸酒精溶液的體積除以油膜的面積
C.不浸潤(rùn)現(xiàn)象說(shuō)明固體分子對(duì)液體分子的吸引力大于液體分子之間的吸引力
D.雨后葉子表面上的小水珠接近球形主要是液體表面張力作用的結(jié)果
E. 第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)違背了熱力學(xué)第二定律
【答案】 ADE
【解析】
【詳解】
A、根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知,在一定條件下,熱量可能從低溫物體傳遞到高溫物體,如冰箱、空調(diào)等,但要消耗其他的能量,故A正確;
B、 “油膜法估測(cè)分子大小”的實(shí)驗(yàn)中,估算油酸分子直徑用的是油酸的體積除以油膜的面積,故B錯(cuò)誤;
C、不浸潤(rùn)現(xiàn)象說(shuō)明固體分子對(duì)液體分子的吸引力小于液體分子之間的吸引力,故C錯(cuò)誤;
D、雨后葉子表面上的小水珠接近球形主要是液體表面張力作用的結(jié)果,故D正確;
E、第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)違反了熱力學(xué)第二定律,不違背熱力學(xué)第一定律,故E正確;
故選ADE。
20.有關(guān)對(duì)熱學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)理解正確的是________。
A.液體的表面張力使液體的表面有擴(kuò)張的趨勢(shì)
B.低溫的物體可以自發(fā)把熱量傳遞給高溫的物體,最終兩物體可達(dá)到熱平衡狀態(tài)
C.當(dāng)裝滿(mǎn)水的某一密閉容器自由下落時(shí),容器中的水的壓強(qiáng)為零
D.空氣相對(duì)濕度越大時(shí),空氣中水蒸氣壓強(qiáng)越接近同溫度水的飽和汽壓,水蒸發(fā)變慢
E. 在“用油膜法測(cè)分子直徑”的實(shí)驗(yàn)中,作出了把油膜視為單分子層、忽略油酸分子間的間距并把油酸分子視為球形這三方面的近似處理
【答案】 CDE
【解析】
【詳解】
A、表面張力產(chǎn)生在液體表面層,它的方向平行于液體表面,而非與液面垂直指向液體內(nèi)部,故A錯(cuò)誤;
B、根據(jù)熱力學(xué)第二定律,低溫的物體不會(huì)自發(fā)把熱量傳遞給高溫的物體,必然會(huì)引起外界變化。故B錯(cuò)誤;
C、液體壓強(qiáng)由重力產(chǎn)生,當(dāng)裝滿(mǎn)水的某一密閉容器自由下落時(shí),容器處于完全失重狀態(tài),故容器中的水的壓強(qiáng)為零,故C正確;
D、空氣相對(duì)濕度越大時(shí),空氣中水蒸氣壓強(qiáng)越接近同溫度水的飽和汽壓,水蒸發(fā)變慢,故D正確;
E、在“用油膜法測(cè)分子直徑”的實(shí)驗(yàn)中,需要將油膜看作單分子層,同時(shí)要忽略油酸分子間的間距并把油酸分子視為球形,故E正確;
故選CDE.
21.關(guān)于分子運(yùn)動(dòng)論、熱現(xiàn)象和熱學(xué)規(guī)律,以下說(shuō)法中正確的有( )
A.隨分子間的距離增大,分子間的斥力減小,分子間的引力增大
B.液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離,液體表面存在張力
C.氣體對(duì)容器壁的壓強(qiáng),是由氣體分子對(duì)容器壁的頻繁碰撞造成的
D.隨著分子間距離的增大,分子勢(shì)能可能先增大后減小
E. 晶體熔化時(shí)吸收熱量,分子平均動(dòng)能不變
【答案】 BCE
【解析】
【詳解】
A.隨分子間的距離增大,分子間的斥力和引力均減小,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.液體內(nèi)部分子間距等于平衡距離,液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離,則液體表面層分子間表現(xiàn)為引力,所以液體表面存在張力,選項(xiàng)B正確;
C.大量氣體分子在做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,頻繁撞擊容器壁,形成一個(gè)等效壓力,從而產(chǎn)生氣體壓強(qiáng),故選項(xiàng)C正確;
D.當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時(shí),隨著分子間距離的增大,分子力做正功,則分子勢(shì)能減??;當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí),隨著分子間距離的增大,分子力做負(fù)功,則分子勢(shì)能增加;則隨著分子間距離的增大,分子勢(shì)能可能先減小后增大,不可能先增大后減小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;
E.晶體熔化時(shí)吸收熱量,溫度不變,分子平均動(dòng)能不變,選項(xiàng)E正確。
22.下列有關(guān)熱學(xué)的說(shuō)法中正確的是( )
A.溫度越高,布朗運(yùn)動(dòng)越顯著
B.氣體溫度升高,分子的平均動(dòng)能可能減小
C.質(zhì)量和溫度相同的冰和水,內(nèi)能一定不同
D.熱量不可能從低溫物體傳遞到高溫物體
E. 對(duì)物體做功,物體的內(nèi)能可能減小
【答案】 ACE
【解析】
【詳解】
溫度越高,分子做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)越激烈,撞擊固體顆粒的次數(shù)越多,因此布朗運(yùn)動(dòng)越明顯,故A正確;溫度時(shí)分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,因此溫度升高分子平均動(dòng)能增加,故B錯(cuò);因?yàn)樗Y(jié)成冰的時(shí)候要釋放能量,因此水的內(nèi)能大于冰的內(nèi)能,故C正確;熱量不可能自發(fā)的從低溫物體傳到高溫物體,由外力做功的情況下可能從低溫傳到高溫,故D錯(cuò);改變物體的內(nèi)能的兩種方式時(shí)做功和熱傳遞,因此對(duì)物體做功如果物體向外傳熱,內(nèi)能有可能降低,故E正確。
23.下列說(shuō)法正確的是_______
A.物體吸收的熱量能通過(guò)做功全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而不引起其它變化
B.密封在體積不變的容器中的氣體溫度升高,氣體分子對(duì)器壁單位面積上的平均作用力增大
C.在分子間距離r
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2019年高考物理備考
中等生百日捷進(jìn)提升系列
專(zhuān)題14
分子動(dòng)理論與統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)含解析
2019
年高
物理
備考
中等
百日
提升
系列
專(zhuān)題
14
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