【物理】2018届一轮复习沪教版分子动理论热和功学案 14页

分子动理论 热和功 ‎__________________________________________________________________________________‎ ‎__________________________________________________________________________________‎ ‎1.理解分子动理论及气体做功问题。 ‎ ‎2.学会用油膜法测量分子的大小。 ‎ 分子动理论的基本内容：‎ 分子理论是认识微观世界的基本理论，主要内容有三点。‎ ‎ 1.物质是由大量分子组成的。‎ ‎ 2.分子永不停息地做无规则运动。‎ ‎ ①布朗运动间接地说明了分子永不停息地做无规则运动。‎ ‎ ②热运动：分子的无规则运动与温度有关，因此分子的无规则运动又叫做热运动。‎ ‎ 3.分子间存在着相互作用的引力和斥力。‎ ‎ ①分子间同时存在着引力和斥力，实际表现出来的分子力是分子引力和斥力的合力。‎ ‎ ②分子间相互作用的引力和斥力的大小都跟分子间的距离有关。‎ ‎ 当分子间的距离m时，分子间的引力和斥力相等，分子间不显示作用力；当分子间距离从增大时，分子间的引力和斥力都减小，但斥力小得快，分子间 作用力表现为引力；当分子间距离从减小时，斥力、引力都增在大，但斥力增大得快，分子间作用力表现为斥力。‎ ‎ ③分子力相互作用的距离很短，一般说来，当分子间距离超过它们直径10倍以上，即m时，分子力已非常微弱，通常认为这时分子间已无相互作用。‎ 内能：‎ ‎ 1.分子的动能：‎ ‎ ①分子无规则热运动的动能叫做分子的动能。一切分子都具有动能。‎ ‎ ②温度是物体分子平均动能的标志。‎ ‎ 2.分子的势能：‎ ‎ ①分子间存在着由相对位置决定的势能叫分子势能。‎ 物体的内能：‎ ‎ 定义：构成物体所有分子动能与势能的总和，叫物体的内能。‎ 热和功：‎ ‎ ⒈通过做功可以改变物体的内能。‎ ‎ ⒉热传递可以改变物体的内能。‎ 类型一：分子间作用力级分子势能 例1．下列四幅图中，能正确反映分子间作用力f和分子势能Ep随分子间距离r 变化关系的图线是________。(填选图下方的字母)‎ 解析：本题考查分子间作用力以及分子势能随分子间距离变化关系，意在考查考生对该部分知识的了解情况。当r＝r0时，分子间作用力f＝0，分子势能Ep最小，排除A、C、D，选B。‎ 答案：B　‎ 类型二:内能 例 2．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 解析：选B　根据温度是分子平均动能的标志知，温度升高，分子热运动的平均动能增大；温度降低，分子热运动的平均动能减小，选项A错误，B正确。理想气体的温度升高，内能增大；温度降低，内能减小，选项C错误。晶体熔化或凝固时温度不变，但是内能变化，熔化时吸收热量，内能增大；凝固时放出热量，内能减小，选项D错误。‎ 答案：B 类型三：做功问题 例3. 如图，在水平放置的刚性气缸内用活塞封闭两部分气体A和B，质量一定的两活塞用杆连接。气缸内两活塞之间保持真空，活塞与气缸壁之间无摩擦，左侧活塞面积较大，A、B的初始温度相同。略抬高气缸左端使之倾斜，再使A、B升高相同温度，气体最终达到稳定状态。若始末状态A、B的压强变化量ΔpA、ΔpB均大于零，对活塞压力的变化量为ΔFA、ΔFB，则(　　)‎ ‎ A．A体积增大 B．A体积减小 ‎ C．ΔFA>ΔFB D．ΔpA<ΔpB 解析：选AD　设气体A、B对活塞的压力分别为FA、FB，初状态FA＝FB，最终的稳定状态FA′＋mg·sin α＝FB′，所以ΔFA<ΔFB，选项C错误；而ΔFA＝ΔpA·SA，ΔFB＝ΔpB·SB，又SA>SB，所以ΔpA<ΔpB，选项D正确；根据理想气体状态方程有＝，＝，‎ 整理得＝，‎ 则有＝，‎ 进一步得＝，‎ 由于<，所以<，因此气体A体积增大，气体B体积减小，选项A正确、B错误。‎ 答案：AD 类型四：分子作用力及受力分析 例4．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：下面的铅柱不脱落，说明铅柱受到一个向上的力的作用，A项错误；大气对铅柱有向上的压力，但是远远不足以抵消铅柱的重力，因此B项错误；铅柱间的万有引力太小，远小于铅柱的重力，C项错误；由于铅柱间存在着分子引力的作用，故下面的铅柱才不脱落，D项正确．‎ 答案：D 基础演练 ‎1.关于分子,下列说法中正确的是( )‎ ‎ A.分子是组成物质的最小粒子 ‎ B.分子是保持物质化学性质的最小粒子 ‎ C.分子与质点都是理想化的物理模型 ‎ D.分子是保持物质物理性质的最小粒子 答案:B ‎2.下列关于阿伏加德罗常数的说法中,正确的是( )‎ ‎ A.是指‎1m3‎的任何物质含有的分子数 ‎ B.是指‎1kg任何物质含有的分子数 ‎ C.是指标准状态下1mol气体含有的分子数 ‎ D.是指任何状态下1mol的任何物质含有的分子数 答案:D ‎3.除了一些有机物质的大分子外,一般分子直径的数量级为( )‎ A.10‎-10cm B.10‎-8cm C.10‎-12cm D.10‎‎-10mm 答案:B ‎4.用油膜法测出油分子的直径后,要测出阿伏加德罗常数,只需知道油滴的( )‎ ‎ A.摩尔质量 B.摩尔体积 C.体积 D.密度 答案:B ‎5.能根据下列一组数据算出阿伏加德罗常数的是( )‎ ‎ A.水的密度和水的摩尔质量 ‎ B.水的摩尔质量、水的密度以及水分子的直径 ‎ C.水分子的质量和水分子的直径 ‎ D.水分子的质量和水的摩尔质量 答案:BD ‎6.以下实验中证实分子做无规则运动的实验是( )‎ ‎ A.布朗运动实验 B.油膜实验 ‎ C.酒精和水的混合实验 D.离子显微实验 答案:A ‎7.下列关于布朗运动的说法中,正确的是( )‎ ‎ A.布朗运动就是液体分子的无规则运动 ‎ B.布朗运动就是悬浮粒子的分子的无规则运动 ‎ C.布朗运动就是悬浮粒子的运动 ‎ D.布朗运动就是分子热运动 答案:C ‎8.分子间的相互作用力由引力和斥力两部分组成,则( )‎ ‎ A.和是同时存在的 ‎ B.分子之间的距离越小,越小,越大 ‎ C.分子之间的距离越小,越大,越小 ‎ D.分子力是指和的合力 答案:AD ‎9.当物体被拉伸时,下列说法中正确的是( )‎ ‎ A.分子间的引力增大,斥力减小 ‎ B.分子间的斥力增大,引力减小 ‎ C.分子间的引力和斥力都增大,但引力比斥力增大得快 ‎ D.分子间的引力和斥力都减小,但斥力比引力减小得快 答案:D ‎10.下列现象可说明分子间有引力的是( )‎ ‎ A.磁体吸引附近的小铁钉 ‎ B.用粉笔在黑板上写字留下字迹 ‎ C.用电焊把两块铁焊在一起 ‎ D.拉伸的橡皮筋松开后,恢复原状 答案:BCD ‎11．做布朗运动实验，得到某个观测记录如图．图中记录的是(　　)‎ ‎ A．分子无规则运动的情况 ‎ B．某个微粒做布朗运动的轨迹 ‎ C．某个微粒做布朗运动的速度－时间图线 ‎ D．按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线 答案：D 巩固提高 ‎1.关于分子的动能,下列说法中正确的是( )‎ ‎ A.物体运动速度大,物体内分子的动能一定大 ‎ B.物体的温度升高,物体内每个分子的动能一定增大 ‎ C.物体的温度降低,物体内大量分子的平均动能一定减小 ‎ D.物体内分子的平均动能与物体做机械运动的速度大小无关 答案:CD ‎2.关于分子势能,下列说法中正确的是( )‎ ‎ A.物体的高度越高,物体内的分子势能越大 ‎ B.物体的体积越大,物体内的分子势能越大 ‎ C.物体的体积减小了,物体内的分子势能也减小 ‎ D.物体的体积变化了,分子势能随着发生变化 答案:D ‎3.关于物体内能的说法中,正确的是( )‎ ‎ A.温度高的物体内能一定大 ‎ B.体积大的物体内能一定大 ‎ C.运动速度大的物体内能一定大 ‎ D.物体的内能与物体所含物质的多少、物体的温度和物体的体积都有关 答案:D ‎4.如图所示，两个相通的容器P、Q间装有阀门K。P中充满气体，Q内为真空，整个系统与外界没有热交换，打开阀门K后，P中的气体进入Q中，最终达到平衡，则( )‎ ‎ A．气体体积膨胀，内能增加 ‎ B．气体分子势能减少，内能增加 ‎ C．气体分子势能增加，压强可能不变 ‎ D．Q中气体不可能自发的全部退回到P中 答案：B　‎ ‎5．以下说法正确的是( )‎ ‎ A．水的饱和汽压随温度的升高而增大 ‎ B．扩散现象表明，分子在永不停息地运动 ‎ C．当分子间距离增大时，分子间引力增大，分子间斥力减小 ‎ D．一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，气体分子的平均动能减小 答案：AB ‎6. 如图，竖直放置、开口向下的试管内用水银封闭一段气体，若试管自由下落，管内气体(　　)‎ ‎ A．压强增大，体积增大 B．压强增大，体积减小 ‎ C．压强减小，体积增大 D．压强减小，体积减小 答案：B ‎7．下列说法中正确的是( )‎ ‎ A．仅利用氧气的摩尔质量和阿伏加德罗常数这两个已知量，便可计算出氧气分子间的平均距离 ‎ B．对于一定质量的理想气体，温度升高，其压强的大小可能不变 ‎ C．固体很难被压缩是因为分子之间没有间隙 ‎ D．气体从外界吸收热量，气体的内能一定增大 答案：B r1‎ r O r2‎ Ep ‎8．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Ep随分子间距离r变化的图象，取r趋近于无穷大时Ep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 答案：D ‎9．下列说法中正确的是( )‎ ‎ A．液体分子的无规则运动称为布朗运动 ‎ ‎ B．液体中悬浮微粒越大，布朗运动越显著 ‎ C．分子间的引力总是大于斥力 ‎ ‎ D．分子间同时存在引力和斥力 答案：D ‎10.物体所有的分子动能和分子势能的总和叫做______,它的多少与物体______有关 答案:物体的内能；分子数、温度、体积 ‎11.C改变物体的内能,可以通过______和______两种方式,但这两种方式的本质不同,前者是______,后者是______‎ 答案:做功；热传递；能的转化；能的转移 ‎1.已知阿伏加德罗常数、物质的摩尔质量和摩尔体积,可以算出( )‎ ‎ A.固体物质分子的大小和质量 B.液体物质分子的大小和质量 ‎ C.气体物质分子的大小和质量 D.气体物质分子的质量 答案:ABD ‎2.铜的摩尔质量是M(g／mol),铜的密度是ρ(kg／m3),阿伏加德罗常数是NA(／mol),则‎1m3‎铜中含有铜分子的个数是( )‎ A. B. C.NAMρ D.‎ 答案:D ‎3.下列关于分子数量的说法中,正确的是( )‎ ‎ A‎.1g氢气和‎1g氦气中含有的分子数相等 ‎ B.体积相等的固体和液体相比,固体中含有较多的分子 ‎ C.无论是什么物质,只要它们的摩尔数相同,就含有相等的分子数 ‎ D.无论是什么物质,只要它们的体积相同,就含有相等的分子数 答案:C ‎9.某种油剂的密度为8x‎102kg／m3,取这种油剂‎0.8g滴在平静的水面上,最后形成的油膜最大面积约为( )‎ ‎ A.10‎-10m2‎ B‎.104m‎2‎ ‎ C‎.1010cm2 D‎.104cm2‎ 答案:B ‎10.设某固体的摩尔质量为μ,密度为ρ,其质量为m,体积为V,总分子数为N,阿伏加德罗常数为NA,则下列说法中正确的是( )‎ ‎ A.该物体一个分子的质量为 B.该物体一个分子占有的体积为 ‎ C.阿伏加德罗常数为 D.该物体内所含的分子数为 答案:ABC ‎6.布朗运动产生的原因是( )‎ ‎ A.悬浮粒子之间的相互作用 ‎ B.液体分子元规则运动时对悬浮粒子的撞击作用 ‎ C.悬浮粒子中的分子对悬浮粒子的作用 ‎ D.悬浮粒子具有惯性 答案:B ‎7.较大颗粒不做布朗运动,是由于( )‎ ‎ A.液体分子不一定与颗粒相撞 ‎ B.各个方向的液体分子对颗粒冲力的平均效果相互平衡 ‎ C.颗粒越大,不易改变运动状态 ‎ D.颗粒越大,本身的热运动缓慢 答案:BC ‎9.用显微镜观察水中的花粉,追踪某一个花粉颗粒,每隔10s记下它的位置,得到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.这些点连接的折线就是这一花粉颗粒的运动轨迹 ‎ B.它只是这一花粉颗粒运动过程中的位置连线 ‎ C.从a点计时,经过15s花粉颗粒可能不在bc连线上 ‎ D.它说明花粉颗粒做无规则运动 答案:B ‎9.在使两个分子间的距离由很远(r>10‎-9m)变到很难再靠近的过程中,分子间的作用力的大小将( )‎ ‎ A.先减小后增大 B.先增大后减小 ‎ C.先增大后减小再增大 D.先减小后增大再减小 答案:C ‎8.设分子甲和乙相距较远时,它们之间的分子力可忽略,现让分子甲固定不动,将分子乙由较远处逐渐向甲靠近直到不能再靠近,在这一过程中( )‎ ‎ A.分子力总是对乙做正功 ‎ B.分子乙总是克服分子力做功 ‎ C.先是分子力对乙做正功,然后是分子乙克服分子力做功 ‎ D.分子力先对乙做正功,再对乙做负功,最后又对乙做正功 答案:C ‎10.一定质量的‎0℃‎的冰熔解成‎0℃‎的水时,其分子的动能之和Ep和分子的势能之和Ep的变化情况为( )‎ ‎ A.Ek变大,Ep变大 B.Ek变小,Ep变小 ‎ C.Ek不变,Ep变大 D.Ek变大,Ep变小 答案:C ‎11.对于热量、功和内能三个物理量,下列各种说法中正确的是( )‎ ‎ A.热量和功由过程决定,而内能由状态决定 ‎ B.热量、功和内能的物理意义相同 ‎ C.热量和功都可以作为内能的量度 ‎ D.内能大的物体内有的热量多 答案:A ‎12．空气压缩机的储气罐中储有1.0 atm的空气‎6.0 L，现再充入1.0 atm的空气‎9.0 L。设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，则充气后储气罐中气体压强为____________。(填选项前的字母)‎ ‎ A．2.5 atm　B．2.0 atm　C．1.5 atm　D．1.0 atm 答案：A ‎ ‎_________________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________‎ ‎_________________‎ ‎1．下列说法中正确的是( )‎ ‎ A．分子间距增大，分子势能一定增大 ‎ B．物体的温度越高，其分子热运动的平均动能越大 ‎ C．外界对物体做功，物体的内能一定增加 ‎ ‎ D．只有热传递才能改变物体的内能 答案：B ‎2．下列说法中正确的是 ( ) ‎ ‎ A．当物体的温度升高时，物体内每个分子热运动的速率一定都增大 ‎ B．布朗运动间接反映了液体分子运动的无规则性 ‎ C．分子间的吸引力总是大于排斥力 ‎ D．物体运动得越快，其内能一定越大 答案:B ‎3．下列说法中正确的是 ( ) ‎ ‎ A．布朗运动证明组成固体小颗粒的分子在做无规则运动 ‎ B．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同 ‎ C．当分子间距离增加时，分子引力增加，分子斥力减小 ‎ D．分子势能随着分子间距离的增大而减小 答案:B ‎4．关于分子间的作用力，下列说法正确的是( )‎ ‎ A．分子间只存在引力 B．分子间只存在斥力 ‎ C．分子间同时存在引力和斥力 D．分子间不可能同时存在引力和斥力 答案:C ‎5．下列说法正确的是( )‎ ‎ A．物体吸收热量，其温度一定升高 ‎ B．外界对气体做功，气体的内能一定增大 ‎ C．要使气体的分子平均动能增大，外界必须向气体传热 ‎ D．同种气体温度越高分子平均动能越大 答案:D ‎6．下列说法中正确的是 （ ）‎ ‎ A．热量不可能从低温物体向高温物体传递 ‎ B．物体吸收热量，其温度不一定升高 ‎ C．凡是不违反能量守恒定律的过程都一定能实现 ‎ D．常温下一定质量的气体，内能增大，压强一定增大 答案:B ‎7.在较暗的房间里,从射进来的阳光中,可看到悬浮在空气中的粒子在不停地运动,这些粒子的运动是( )‎ ‎ A.布朗运动 B.不是布朗运动 ‎ C.自由落体运动 D.是由气流和重力引起的运动 答案:BD ‎8．下列说法正确的是( )‎ ‎ A．布朗运动就是液体分子的热运动 ‎ B．在实验室中可以得到‎-273.15℃‎的低温 ‎ C．一定质量的气体被压缩时，气体压强不一定增大 ‎ D．热量一定是从内能大的物体传递到内能小的物体 答案:C ‎9.C食盐(NaCl)的晶体是由钠离子和氯离子组成的.这两种离子在空间中三个相互垂直的方向上,都是等距离地交错排列的.已知食盐的摩尔质量为‎58.5g／mol,食盐的密度是‎2.2g／cm3阿伏加德罗常数为6.0×1023／mol,在食盐的晶体中,两个距离最近的钠离子中心间距离的数值最接近于( )‎ ‎ A.3.0‎×10‎-8cm B.3.5×10‎-8cm C.4×10‎-8cm D.5×10‎‎-8cm 答案:C ‎10.取‎1cm3的油酸溶于酒精,制成‎200cm3的油酸酒精溶液.已知‎1cm3的溶液有50滴,现取一滴油酸酒精溶液滴到水面上,随酒精溶于水,油酸在水面上形成一单分子薄膜,测出这一薄膜的面积为‎0.2m2‎,由此估测油酸分子的直径为多少米?(取一位有效数字)‎ 答案:一滴油酸溶液含油酸的体积 ‎11.在扩散现象中,温度越高,扩散进行得越______；观察布朗运动时也发现,温度越高,布朗运动越______,这表明分子的无规则运动的剧烈程度与______有关,所以通常把分子的无规则运动叫做______‎ 答案:快；剧烈；温度；热运动