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2022步步高中物理一輪word題庫選修3-3 熱學(xué)·第1講 分子動(dòng)理論 內(nèi)能.doc
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[高考導(dǎo)航]
考點(diǎn)內(nèi)容 要求 全國卷三年考情分析
2017 2018 2019
分子動(dòng)理論與統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn) 分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)依據(jù) Ⅰ Ⅰ卷·T33(1)：分子動(dòng)理論、溫度
T33(2)：活塞封閉的兩部分氣體的狀態(tài)變化
Ⅱ卷·T33(1)：內(nèi)能、熱力學(xué)第一定律
T33(2)：熱氣球的受力平衡
Ⅲ卷·T33(1)：p－V圖象、熱力學(xué)第一定律
T33(2)：水銀封閉氣體的狀態(tài)變化 Ⅰ卷·T33(1)：V－T圖象、熱力學(xué)第一定律
T33(2)：理想氣體實(shí)驗(yàn)定律
Ⅱ卷·T33(1)：實(shí)際氣體的內(nèi)能
T33(2)：查理定律、蓋—呂薩克定律
Ⅲ卷·T33(1)：p－V圖象、熱力學(xué)第一定律
T33(2)：玻意耳定律 Ⅰ卷·T33(1)：熱力學(xué)第一定律、壓強(qiáng)及其相關(guān)知識(shí)
T33(2)氣體定律的應(yīng)用
Ⅱ卷·T33(1)：氣體壓強(qiáng)的微觀解釋、
p－V圖象
T33(2)：力的平衡條件、玻意耳定律的應(yīng)用
Ⅲ卷·T33(1)：用油膜法估算分子大小的實(shí)驗(yàn)
T33(2)：氣體實(shí)驗(yàn)定律的應(yīng)用
阿伏加德羅常數(shù) Ⅰ
氣體分子運(yùn)動(dòng)速率的統(tǒng)計(jì)分布 Ⅰ
溫度、內(nèi)能 Ⅰ
固體、液體與氣體 固體的微觀結(jié)構(gòu)、晶體和非晶體 Ⅰ
液晶的微觀結(jié)構(gòu) Ⅰ
液體的表面張力現(xiàn)象 Ⅰ
氣體實(shí)驗(yàn)定律 Ⅱ
理想氣體 Ⅰ
飽和蒸汽、未飽和蒸汽、飽和汽壓 Ⅰ
相對(duì)濕度 Ⅰ
熱力學(xué)定律與能量守恒 熱力學(xué)第一定律 Ⅰ
能量守恒定律 Ⅰ
熱力學(xué)第二定律 Ⅰ
實(shí)驗(yàn) 用油膜法估測分子的大小(說明：要求會(huì)正確使用溫度計(jì))


第1講　分子動(dòng)理論　內(nèi)能

知識(shí)要點(diǎn)
一、分子動(dòng)理論
1.物體是由大量分子組成的
(1)分子的大小
①分子直徑：數(shù)量級(jí)是10－10m；
②分子質(zhì)量：數(shù)量級(jí)是10－26 kg；
③測量方法：油膜法。
(2)阿伏加德羅常數(shù)：1 mol任何物質(zhì)所含有的粒子數(shù)，NA＝6.02×1023mol－1。
2.分子熱運(yùn)動(dòng)：一切物質(zhì)的分子都在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。
(1)擴(kuò)散現(xiàn)象：相互接觸的不同物質(zhì)彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象。溫度越高，擴(kuò)散越快，可在固體、液體、氣體中進(jìn)行。
(2)布朗運(yùn)動(dòng)：懸浮在液體(或氣體)中的微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，微粒越小，溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越顯著。
3.分子力：
分子間同時(shí)存在引力和斥力，且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。

圖1
(1)r＝r0，F(xiàn)引＝F斥，F(xiàn)＝0。
(2)r＞r0，F(xiàn)引＞F斥，F(xiàn)為引力。
(3)r＜r0，F(xiàn)引＜F斥，F(xiàn)為斥力。
二、溫度
1.意義：宏觀上表示物體的冷熱程度(微觀上表示物體中分子平均動(dòng)能的大小)。
2.兩種溫標(biāo)
(1)攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)的關(guān)系T＝t＋273.15__K。
(2)絕對(duì)零度(0 K)：是低溫極限，只能接近不能達(dá)到，所以熱力學(xué)溫度無負(fù)值。
三、內(nèi)能
1.分子動(dòng)能
(1)意義：分子動(dòng)能是分子做熱運(yùn)動(dòng)所具有的能。
(2)分子平均動(dòng)能：所有分子動(dòng)能的平均值。溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志。
2.分子勢(shì)能

圖2
(1)意義：由于分子間存在著引力和斥力，所以分子具有由它們的相對(duì)位置決定的能。
(2)分子勢(shì)能的決定因素
①微觀上：決定于分子間距離和分子排列情況。
②宏觀上：決定于體積和狀態(tài)。
3.物體的內(nèi)能
(1)概念理解：物體中所有分子的熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和，是狀態(tài)量。
(2)決定因素：對(duì)于給定的物體，其內(nèi)能大小由物體的溫度和體積決定，即由物體內(nèi)部狀態(tài)決定。
(3)物體的內(nèi)能與物體的位置高低、運(yùn)動(dòng)速度大小無關(guān)。
(4)改變內(nèi)能的方式

基礎(chǔ)診斷
1.(多選)(2019·河北省“名校聯(lián)盟”質(zhì)量監(jiān)測一)下列選項(xiàng)正確的是(　　)
A.液體溫度越高，懸浮顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈
B.布朗運(yùn)動(dòng)是指懸浮在液體中固體顆粒的分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
C.液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象是由于液體的對(duì)流形成的
D.擴(kuò)散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的
E.當(dāng)分子間距增大時(shí)，分子間的引力和斥力都減小
解析　溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越劇烈，懸浮在液體中的顆粒越小，撞擊越容易不平衡，則它的布朗運(yùn)動(dòng)就越顯著，A正確；布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，不是分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；擴(kuò)散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象是由于液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)引起的，C錯(cuò)誤，D正確；當(dāng)分子間距增大時(shí)，分子間的引力和斥力都減小，E正確。
答案　ADE
2.(多選)關(guān)于分子間相互作用力的以下說法中正確的是(　　)

圖3
A.當(dāng)分子間的距離r＝r0時(shí)，分子力為零，說明此時(shí)分子間既不存在引力，也不存在斥力
B.分子力隨分子間距離的變化而變化，當(dāng)r>r0時(shí)，隨著距離的增大，分子間的引力和斥力都增大，但引力比斥力增大得快，故分子力表現(xiàn)為引力
C.當(dāng)分子間的距離r D.當(dāng)分子間的距離r＝10－9 m時(shí)，分子間的作用力可以忽略不計(jì)
E.當(dāng)兩個(gè)分子間的距離變大時(shí)，分子引力和斥力都減小
解析　分子間的引力和斥力同時(shí)存在，當(dāng)分子間的距離r＝r0時(shí)，引力等于斥力，分子力為零，故A錯(cuò)誤；分子力隨分子間距離的變化而變化，當(dāng)r>r0時(shí)，分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，斥力減小得更快，分子力表現(xiàn)為引力，故B錯(cuò)誤；當(dāng)分子間的距離r 答案　CDE
3.(多選)下列有關(guān)熱現(xiàn)象和內(nèi)能的說法中正確的是 (　　)
A.把物體緩慢舉高，其機(jī)械能增加，內(nèi)能不變
B.盛有氣體的容器做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，容器中氣體的內(nèi)能必定會(huì)隨之增大
C.電流通過電阻后電阻發(fā)熱，它的內(nèi)能增加是通過“做功”方式實(shí)現(xiàn)的
D.分子間引力和斥力相等時(shí)，分子勢(shì)能最大
E.分子間引力和斥力相等時(shí)，分子勢(shì)能最小
解析　把物體緩慢舉高，外力做功，其機(jī)械能增加，由于溫度不變，物體內(nèi)能不變，選項(xiàng)A正確；物體的內(nèi)能與物體做什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)沒有直接關(guān)系，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；電流通過電阻后電阻發(fā)熱，是通過電流“做功”的方式改變電阻內(nèi)能的，選項(xiàng)C正確；根據(jù)分子間作用力的特點(diǎn)，當(dāng)分子間距離等于r0時(shí)，引力和斥力相等，不管分子間距離從r0增大還是減小，分子間作用力都做負(fù)功，分子勢(shì)能都增大，故分子間距離等于r0時(shí)分子勢(shì)能最小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤，E正確。
答案　ACE
4.用放大600倍的顯微鏡觀察布朗運(yùn)動(dòng)。估計(jì)放大后的小顆粒(炭)體積為0.1×
10－9 m3，炭的密度是2.25×103 kg/m3，摩爾質(zhì)量是1.2×10－2 kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)為6.02×1023 mol－1，則該小炭粒所含分子數(shù)約為________個(gè)(保留2位有效數(shù)字)。由此可知布朗運(yùn)動(dòng)________(選填“是”或“不是”)分子的運(yùn)動(dòng)。
解析　設(shè)小炭粒邊長為a，則放大600倍后，其體積為V＝(600a)3＝0.1×10－9 m3，實(shí)際體積為V′＝a3＝10－16216 m3，質(zhì)量為m＝ρV′＝2524×10－15 kg，含分子數(shù)為N＝2524×10－151.2×10－2×6.02×1023個(gè)≈5.2×1010個(gè)。可見每一個(gè)小炭粒都含有大量的分子，由此可知，布朗運(yùn)動(dòng)不是分子的運(yùn)動(dòng)。
答案　5.2×1010　不是
　阿伏加德羅常數(shù)及微觀量的計(jì)算
1.宏觀量與微觀量的轉(zhuǎn)換橋梁
作為宏觀量的摩爾質(zhì)量Mmol、摩爾體積Vmol、密度ρ與作為微觀量的分子直徑d、分子質(zhì)量m、分子體積V0可通過阿伏伽德羅常數(shù)聯(lián)系起來。如圖所示。

2.分子模型
(1)球體模型中的直徑：d＝36V0π；
(2)立方體模型中的邊長：d＝3V0。

3.常識(shí)性的數(shù)據(jù)：室溫取27 ℃，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的大氣壓p0＝76 cmHg、溫度T＝273 K、摩爾體積V＝22.4 L。
【例1】 (多選)已知阿伏加德羅常數(shù)為NA(mol－1)，某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M(kg/mol)，該物質(zhì)的密度為ρ(kg/m3)，則下列敘述中正確的是(　　)
A.1 kg該物質(zhì)所含的分子個(gè)數(shù)是ρNA
B.1 kg該物質(zhì)所含的分子個(gè)數(shù)是1MNA
C.該物質(zhì)1個(gè)分子的質(zhì)量是ρNA
D.該物質(zhì)1個(gè)分子占有的空間是MρNA
E.該物質(zhì)的摩爾體積是Mρ
解析　1 kg該物質(zhì)的物質(zhì)的量為1M，所含分子數(shù)目為n＝NA·1M＝NAM，故A錯(cuò)誤，B正確；每個(gè)分子的質(zhì)量為m0＝1n＝MNA，故C錯(cuò)誤；每個(gè)分子所占空間為V0＝m0ρ＝MρNA，故D正確；該物質(zhì)的摩爾體積為Mρ，故E正確。
答案　BDE

1.(多選)某氣體的摩爾質(zhì)量為M，摩爾體積為Vm，密度為ρ，每個(gè)分子的質(zhì)量和體積分別為m和V0，則阿伏加德羅常數(shù)NA不可表示為(　　)
A.NA＝Mm 　　 B.NA＝VmV0 　　C.NA＝ρVmm
D.NA＝MρV0 　　 E.NA＝mM
答案　BDE
2.已知地球大氣層的厚度h遠(yuǎn)小于地球半徑R，空氣平均摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，地面大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度大小為g。由此可估算得，地球大氣層空氣分子總數(shù)為________，空氣分子之間的平均距離為________。
解析　設(shè)大氣層中氣體的質(zhì)量為m，由大氣壓強(qiáng)的產(chǎn)生知，mg＝p0S，即m＝p0Sg
分子數(shù)n＝mNAM＝p0SNAMg＝4πR2p0NAMg，假設(shè)每個(gè)分子占據(jù)一個(gè)小立方體，各小立方體緊密排列，則小立方體邊長即為空氣分子平均間距，設(shè)為a，大氣層中氣體總體積為V，a＝3Vn，而V＝4πR2h，所以a＝ 3Mghp0NA。
答案　4πR2p0NAMg　3Mghp0NA
　布朗運(yùn)動(dòng)與分子熱運(yùn)動(dòng)
1.布朗運(yùn)動(dòng)
(1)研究對(duì)象：懸浮在液體或氣體中的小顆粒。
(2)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：無規(guī)則、永不停息。
(3)相關(guān)因素：顆粒大小、溫度。
(4)物理意義：說明液體或氣體分子做永不停息的無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)。
2.擴(kuò)散現(xiàn)象：相互接觸的物體分子彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象。
產(chǎn)生原因：分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。
3.擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動(dòng)與熱運(yùn)動(dòng)的比較
現(xiàn)象 擴(kuò)散現(xiàn)象 布朗運(yùn)動(dòng) 熱運(yùn)動(dòng)
活動(dòng)主體 分子 微小固體顆粒 分子
區(qū)別 分子的運(yùn)動(dòng)，發(fā)生在固體、液體、氣體任何兩種物質(zhì)之間 比分子大得多的微粒的運(yùn)動(dòng)，只能在液體、氣體中發(fā)生 分子的運(yùn)動(dòng)，不能通過光學(xué)顯微鏡直接觀察到
共同點(diǎn) ①都是無規(guī)律運(yùn)動(dòng)；②都隨溫度的升高而更加激烈
聯(lián)系 擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動(dòng)都反映分子做無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)
【例2】 (多選)(2019·山西五市聯(lián)考)小張?jiān)陲@微鏡下觀察水中懸浮的細(xì)微粉筆末的運(yùn)動(dòng)。從A點(diǎn)開始，他把粉筆末每隔20 s的位置記錄在坐標(biāo)紙上，依次得到B、C、D、…、J點(diǎn)，把這些點(diǎn)連線形成如圖4所示折線圖，則關(guān)于該粉筆末的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是(　　)

圖4
A.該折線圖是粉筆末的運(yùn)動(dòng)軌跡
B.粉筆末的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)反映了水分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
C.經(jīng)過B點(diǎn)后10 s，粉筆末應(yīng)該在BC的中點(diǎn)處
D.粉筆末由B到C的平均速度小于C到D的平均速度
E.若改變水的溫度，再記錄一張圖，則僅從圖上不能確定記錄哪一張圖時(shí)的溫度高
解析　折線圖是每隔20 s記錄的粉筆末的位置的連線圖，并非粉筆末的運(yùn)動(dòng)軌跡，A項(xiàng)錯(cuò)誤；粉筆末的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)反映了水分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，B項(xiàng)正確；由于布朗運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性，我們不能確定經(jīng)過B點(diǎn)后10 s時(shí)粉筆末的具體位置，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由v－＝xt，因?yàn)閤BC＜xCD，tBC＝tCD，所以D項(xiàng)正確；改變水的溫度，顯然能改變水分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度，但并不能改變布朗運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性，則僅從圖上不能確定記錄哪一張圖時(shí)的溫度高，E項(xiàng)正確。
答案　BDE

1.(多選)(2015·全國Ⅱ卷)關(guān)于擴(kuò)散現(xiàn)象，下列說法正確的是(　　)
A.溫度越高，擴(kuò)散進(jìn)行得越快
B.擴(kuò)散現(xiàn)象是不同物質(zhì)間的一種化學(xué)反應(yīng)
C.擴(kuò)散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的
D.擴(kuò)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
解析　根據(jù)分子動(dòng)理論，溫度越高，擴(kuò)散進(jìn)行得越快，故選項(xiàng)A正確；擴(kuò)散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，不是化學(xué)反應(yīng)，故選項(xiàng)C正確、B錯(cuò)誤；擴(kuò)散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生，故選項(xiàng)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，是液體分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，故E錯(cuò)誤。
答案　ACD
2.(多選)(2020·福建省泉州市考前適應(yīng)性模擬)近期我國多個(gè)城市的PM2.5數(shù)值突破警戒線，受影響最嚴(yán)重的是京津冀地區(qū)，霧霾籠罩，大氣污染嚴(yán)重，PM2.5是指空氣中直徑等于或小于2.5微米的懸浮顆粒物，其漂浮在空中做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，很難自然沉降到地面，吸入后對(duì)人體形成危害。礦物燃料燃燒的排放是形成PM2.5的主要原因。下列關(guān)于PM2.5的說法中正確的是(　　)
A.PM2.5的尺寸與空氣中氧分子尺寸的數(shù)量級(jí)相當(dāng)
B.PM2.5在空氣中的運(yùn)動(dòng)屬于布朗運(yùn)動(dòng)
C.溫度越低，PM2.5運(yùn)動(dòng)越劇烈
D.倡導(dǎo)低碳生活減少煤和石油等燃料的使用能有效減小PM2.5在空氣中的濃度
E.PM2.5中顆粒小一些的，其顆粒的運(yùn)動(dòng)比其他顆粒更為劇烈
解析　PM2.5的直徑等于或小于2.5微米，而空氣中氧分子尺寸的數(shù)量級(jí)為10－10 m，故兩者大小不相當(dāng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；PM2.5在空氣中的運(yùn)動(dòng)屬于布朗運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確；溫度越高，PM2.5活動(dòng)越劇烈，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；倡導(dǎo)低碳生活減少煤和石油等燃料的使用能有效減小PM2.5在空氣中的濃度，選項(xiàng)D正確；PM2.5中顆粒小一些的，空氣分子對(duì)顆粒撞擊的越不平衡，其顆粒的運(yùn)動(dòng)比其他顆粒更為劇烈，故E正確。
答案　BDE

　分子動(dòng)能、分子勢(shì)能和內(nèi)能
1.分子力及分子勢(shì)能比較
分子力F 分子勢(shì)能Ep
圖象
隨分子間距離的變化情況 r r>r0 r增大，F(xiàn)先增大后減小，表現(xiàn)為引力 r增大，F(xiàn)做負(fù)功，Ep增大
r＝r0 F引＝F斥，F(xiàn)＝0 Ep最小，但不為零
r>10r0 引力和斥力都很微弱，F(xiàn)＝0 Ep＝0
2.分析物體內(nèi)能問題的四點(diǎn)提醒
(1)內(nèi)能是對(duì)物體的大量分子而言的，不存在某個(gè)分子內(nèi)能的說法。
(2)內(nèi)能的大小與溫度、體積、分子數(shù)和物態(tài)等因素有關(guān)。
(3)通過做功或熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能。
(4)溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，相同溫度的任何物體，分子的平均動(dòng)能相同。
3.物體的內(nèi)能與機(jī)械能的比較
內(nèi)能 機(jī)械能
定義 物體中所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和 物體的動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的統(tǒng)稱
決定因素 與物體的溫度、體積、物態(tài)和分子數(shù)有關(guān) 跟宏觀運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、參考系和零勢(shì)能點(diǎn)的選取有關(guān)
量值 任何物體都有內(nèi)能 可以為零
測量 無法測量 可測量
本質(zhì) 微觀分子的運(yùn)動(dòng)和相互作用的結(jié)果 宏觀物體的運(yùn)動(dòng)和相互作用的結(jié)果
運(yùn)動(dòng)形式 熱運(yùn)動(dòng) 機(jī)械運(yùn)動(dòng)
聯(lián)系 在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，能的總量守恒
【例3】 (多選)[2018·全國Ⅱ卷，33(1)]對(duì)于實(shí)際的氣體，下列說法正確的是(　　)
A.氣體的內(nèi)能包括氣體分子的重力勢(shì)能
B.氣體的內(nèi)能包括氣體分子之間相互作用的勢(shì)能
C.氣體的內(nèi)能包括氣體整體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能
D.氣體的體積變化時(shí)，其內(nèi)能可能不變
E.氣體的內(nèi)能包括氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能
解析　實(shí)際氣體的內(nèi)能包括氣體分子間相互作用的勢(shì)能和分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能，所以B、E正確，A、C錯(cuò)誤；對(duì)于一定質(zhì)量的實(shí)際氣體內(nèi)能由溫度和體積決定，當(dāng)氣體體積變化時(shí)影響的是氣體的分子勢(shì)能，內(nèi)能可能不變，所以D正確。
答案　BDE

1.根據(jù)分子動(dòng)理論，物質(zhì)分子之間的距離為r0時(shí)，分子所受的斥力和引力相等，以下關(guān)于分子力和分子勢(shì)能的說法正確的是(　　)
A.當(dāng)分子間距離為r0時(shí)，分子具有最大勢(shì)能
B.當(dāng)分子間距離為r0時(shí)，分子具有最小勢(shì)能
C.當(dāng)分子間距離大于r0時(shí)，分子引力小于分子斥力
D.當(dāng)分子間距離小于r0時(shí)，分子間距離越小，分子勢(shì)能越小
解析　可以根據(jù)分子力做功判斷分子勢(shì)能的變化，分子力做正功，分子勢(shì)能減小，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增加。r＞r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，r＜r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力，當(dāng)r從無窮大開始減小，分子力做正功，分子勢(shì)能減小，當(dāng)r減小到r0后繼續(xù)減小時(shí)，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增加，所以在r0處有最小勢(shì)能。在r＞r0時(shí)，r越大，分子勢(shì)能越大，在r＜r0時(shí)，r越小，分子勢(shì)能越大。故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。
答案　B
2.(多選)將一個(gè)分子P固定在O點(diǎn)，另一個(gè)分子Q從圖中的A點(diǎn)由靜止釋放，兩分子之間的作用力與間距關(guān)系的圖象如圖5所示，則下列說法正確的是(　　)

圖5
A.分子Q由A運(yùn)動(dòng)到C的過程中，先加速再減速
B.分子Q在C點(diǎn)時(shí)分子勢(shì)能最小
C.分子Q在C點(diǎn)時(shí)加速度大小為零
D.分子Q由A點(diǎn)釋放后運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)左側(cè)的過程中，加速度先增大后減小再增大
E.該圖能表示固、液、氣三種狀態(tài)下分子力隨分子間距變化的規(guī)律
解析　分子Q由A運(yùn)動(dòng)到C的過程中，一直受引力作用，速度一直增加，動(dòng)能增加，分子勢(shì)能減小，在C點(diǎn)的分子勢(shì)能最小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；分子Q在C點(diǎn)時(shí)受到的分子力為零，故Q在C點(diǎn)時(shí)加速度大小為零，選項(xiàng)C正確；分子Q由A點(diǎn)釋放后運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，分子力為引力先增大后減小，然后到C點(diǎn)左側(cè)時(shí)分子力為斥力逐漸變大，故分子Q由A點(diǎn)釋放后運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)左側(cè)的過程中，加速度先增大后減小再增大，選項(xiàng)D正確；題圖只能表示固、液兩種狀態(tài)下分子力隨分子間距變化的規(guī)律，氣體分子距離一般大于10r0，選項(xiàng)E錯(cuò)誤。
答案　BCD
3.(多選)(2019·陜西省寶雞市質(zhì)檢二)關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說法正確的是(　　)
A.相同質(zhì)量的兩種物質(zhì)，升高相同的溫度，內(nèi)能的增加量一定相同
B.物體的內(nèi)能改變時(shí)溫度不一定改變
C.內(nèi)能與物體的溫度有關(guān)，所以0 ℃的物體內(nèi)能為零
D.分子數(shù)和溫度相同的物體不一定具有相同的內(nèi)能
E.內(nèi)能小的物體也可能將熱量傳遞給內(nèi)能大的物體
解析　相同質(zhì)量的同種物質(zhì)，升高相同的溫度，吸收的熱量相同，相同質(zhì)量的不同種物質(zhì)，升高相同的溫度，吸收的熱量不同，故A錯(cuò)誤；物體內(nèi)能改變時(shí)溫度不一定改變，比如零攝氏度的冰融化為零攝氏度的水，內(nèi)能增加，故B正確；分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，可知任何物體在任何狀態(tài)下都有內(nèi)能，故C錯(cuò)誤；物體的內(nèi)能與分子數(shù)、物體的溫度和體積三個(gè)因素有關(guān)，分子數(shù)和溫度相同的物體不一定有相同的內(nèi)能，故D正確；發(fā)生熱傳遞的條件是存在溫度差，與內(nèi)能的大小無關(guān)，所以內(nèi)能小的物體也可能將熱量傳遞給內(nèi)能大的物體，故E正確。
答案　BDE

　實(shí)驗(yàn)：用油膜法估測分子的大小
1.基本原理與操作
裝置及器材 操作要領(lǐng)
(1)干凈：實(shí)驗(yàn)用具要擦洗干凈。
(2)適量：痱子粉和油酸的用量都不可太大，否則不易成功。
(3)適宜：油酸酒精溶液的濃度以小于0.1%為宜。
(4)水平、垂直：淺盤要水平放置，以便準(zhǔn)確地畫出薄膜的形狀，畫線時(shí)視線應(yīng)與板面垂直。
(5)穩(wěn)定：要待油膜形狀穩(wěn)定后再畫輪廓。
(6)數(shù)格數(shù)：數(shù)出正方形的個(gè)數(shù)，不足半個(gè)的舍去，多于半個(gè)的算一個(gè)。
2.數(shù)據(jù)處理與誤差分析
(1)數(shù)據(jù)處理
①將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，算出油酸薄膜的面積S。方法是計(jì)算輪廓范圍內(nèi)正方形的個(gè)數(shù)，不足半個(gè)的舍去，多于半個(gè)的算一個(gè)，把正方形的個(gè)數(shù)乘以單個(gè)正方形的面積就是油膜的面積。
②根據(jù)油酸酒精溶液的濃度，算出一滴溶液中純油酸的體積V，利用一滴溶液中純油酸的體積V和薄膜的面積S，算出油酸薄膜的厚度d＝VS，即為油酸分子的直徑。看分子直徑數(shù)量級(jí)(單位為m)是否為10－10，若不是10－10需重做實(shí)驗(yàn)。
(2)誤差分析
①純油酸體積的計(jì)算引起誤差。
②油膜面積的計(jì)算造成誤差。
a.油膜形狀的邊界畫線造成誤差。
b.數(shù)格子的個(gè)數(shù)所造成的誤差。

【例4】 [2019·全國Ⅲ卷，33(1)]
用油膜法估算分子大小的實(shí)驗(yàn)中，首先需將純油酸稀釋成一定濃度的油酸酒精溶液，稀釋的目的是_____________________________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
實(shí)驗(yàn)中為了測量出一滴已知濃度的油酸酒精溶液中純油酸的體積，可以_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
為得到油酸分子的直徑，還需測量的物理量是______________________________
____________________________________________________________________。
解析　用油膜法估測分子直徑時(shí)，需使油酸在水面上形成單分子層油膜，為使油酸盡可能地散開，將油酸用酒精稀釋。根據(jù)V＝Sd，要求得分子的直徑d，則需要測出油膜面積，以及一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積，這樣需要測出一滴油酸酒精溶液的體積，其方法可用累積法，即1 mL油酸酒精溶液的滴數(shù)。
答案　使油酸在淺盤的水面上容易形成一塊單分子層油膜　把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中，測出1 mL油酸酒精溶液的滴數(shù)，得到一滴溶液中純油酸的體積　單分子層油膜的面積

1.(多選)(2020·陜西渭南一模)關(guān)于用“油膜法”估測分子大小的實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是(　　)
A.單分子油膜的厚度被認(rèn)為是油酸分子的直徑
B.測量結(jié)果表明，分子直徑的數(shù)量級(jí)是10－10 m
C.實(shí)驗(yàn)時(shí)先將一滴油酸酒精溶液滴入水面，再把痱子粉撒在水面上
D.處理數(shù)據(jù)時(shí)將一滴油酸酒精溶液的體積除以油膜面積就算得油酸分子的直徑
E.實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將1 cm3的油酸滴入300 cm3的純酒精中，制成油酸酒精溶液，再取一滴該溶液滴在撒有痱子粉的水面上，測量所形成的油膜面積
解析　油膜是由單層的油酸分子組成的，因此單分子油膜的厚度被認(rèn)為是油分子的直徑，故A正確；分子直徑很小，其數(shù)量級(jí)是10－10 m，故B正確；為了使油酸分子緊密排列，實(shí)驗(yàn)時(shí)先將痱子粉均勻?yàn)⒃谒嫔希侔岩坏斡退峋凭芤旱卧谒嫔希珻錯(cuò)誤；一滴油酸酒精溶液的體積并非為油酸體積，要根據(jù)油酸酒精溶液中所含油酸的比例，求出所含油酸體積，故D錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將1 cm3的油酸滴入300 cm3的純酒精中，制成油酸酒精溶液，再取一滴該溶液滴在撒有痱子粉的水面上，測量所形成的油膜面積，然后計(jì)算單分子油膜的厚度即可，故E正確。
答案　ABE
2.測量分子大小的方法有很多，如油膜法、顯微法。
(1)在用油膜法估測分子大小的實(shí)驗(yàn)中，用移液管量取0.25 mL 油酸，倒入標(biāo)注250 mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250 mL的溶液。然后用滴管吸取這種溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面達(dá)到量筒中1 mL的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水淺盤中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜穩(wěn)定后，放在帶有正方形坐標(biāo)格的玻璃板下觀察油膜，如圖6甲所示。坐標(biāo)格的每個(gè)小正方形大小為2 cm×2 cm。由圖可以估算出油膜的面積是__________cm2，由此估算出油酸分子的直徑是__________m(保留1位有效數(shù)字)。

圖6
(2)圖乙是用掃描隧道顯微鏡拍下的一個(gè)“量子圍欄”的照片。這個(gè)量子圍欄是由48個(gè)鐵原子在銅的表面排列成直徑為1.43×10－8 m的圓周而組成的，由此可以估算出鐵原子的直徑約為__________ m(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。
解析　(1)數(shù)油膜的正方形格數(shù)，大于半格的算一格，小于半格的舍去，得到油膜的面積S＝64×2 cm×2 cm＝256 cm2。溶液濃度為11 000，每滴溶液體積為1100 mL，2滴溶液中所含油酸體積為V＝2×10－5 cm3，油膜厚度即油酸分子的直徑是d＝VS≈8×10－10 m。
(2)直徑為1.43×10－8 m的圓周周長為l＝πd＝4.5×10－8 m，可以估算出鐵原子的直徑約為d′＝4.5×10－848 m＝9.4×10－10 m。
答案　(1)256±4　8×10－10　(2)9.4×10－10
課時(shí)作業(yè)
(時(shí)間：30分鐘)
基礎(chǔ)鞏固練
1.(多選)關(guān)于溫度和內(nèi)能的理解，下列說法正確的是(　　)
A.溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，物體溫度高，則物體的分子平均動(dòng)能大
B.系統(tǒng)的內(nèi)能是由系統(tǒng)的狀態(tài)決定的
C.做功可以改變系統(tǒng)的內(nèi)能，但是單純地對(duì)系統(tǒng)傳熱不能改變系統(tǒng)的內(nèi)能
D.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
E.1 g 100 ℃水的內(nèi)能小于1 g 100 ℃水蒸氣的內(nèi)能
解析　溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，物體溫度高，則物體的分子平均動(dòng)能大，選項(xiàng)A正確；系統(tǒng)的內(nèi)能是一個(gè)只依賴于系統(tǒng)自身狀態(tài)的物理量，所以是由系統(tǒng)的狀態(tài)決定的，選項(xiàng)B正確；做功和熱傳遞都可以改變系統(tǒng)的內(nèi)能，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；質(zhì)量和溫度相同的氫氣和氧氣的分子平均動(dòng)能相同，但它們的物質(zhì)的量不同，內(nèi)能不同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；在1 g 100 ℃的水變成100 ℃水蒸氣的過程中，分子間距離變大，要克服分子間的引力做功，分子勢(shì)能增大，所以1 g 100 ℃水的內(nèi)能小于1 g 100 ℃水蒸氣的內(nèi)能，選項(xiàng)E正確。
答案　ABE
2.(多選)如圖1所示，玻璃瓶A、B中裝有質(zhì)量相等、溫度分別為60 ℃的熱水和0 ℃的冷水，下列說法正確的是(　　)

圖1
A.溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，所以A瓶中水分子的平均動(dòng)能比B瓶中水分子的平均動(dòng)能大
B.溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越顯著，所以A瓶中水分子的布朗運(yùn)動(dòng)比B瓶中水分子的布朗運(yùn)動(dòng)更顯著
C.因質(zhì)量相等，故A瓶中水的內(nèi)能與B瓶中水的內(nèi)能一樣大
D.A瓶中水的體積比B瓶中水的體積大
E.A瓶中水分子間的平均距離比B瓶中水分子間的平均距離大
解析　溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，A的溫度高，故A的分子平均動(dòng)能大，故A正確；布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中固體顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，不是水分子的運(yùn)動(dòng)，兩瓶中不存在布朗運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；溫度是分子的平均動(dòng)能的標(biāo)志，因質(zhì)量相等，故A瓶中水的分子平均動(dòng)能大，A瓶中水的內(nèi)能比B瓶中水的內(nèi)能大，故C錯(cuò)誤；分子平均距離與溫度有關(guān)，質(zhì)量相等的60 ℃的熱水和0 ℃的冷水相比，60 ℃的熱水體積比較大，故D正確；質(zhì)量相等的60 ℃的熱水和0 ℃的冷水相比，60 ℃的熱水體積比較大，所以A瓶中水分子間的平均距離比B瓶中水分子間的平均距離大，故E正確。
答案　ADE
3.(多選)關(guān)于內(nèi)能，下列說法中正確的是(　　)
A.若把氫氣和氧氣看成理想氣體，則具有相同體積、相同質(zhì)量和相同溫度的氫氣和氧氣的內(nèi)能不相等
B.相同質(zhì)量的0 ℃水的分子勢(shì)能比0 ℃冰的分子勢(shì)能大
C.物體吸收熱量后，內(nèi)能一定增加
D.一定質(zhì)量的100 ℃的水吸收熱量后變成100 ℃的水蒸氣，則吸收的熱量大于增加的內(nèi)能
E.做功和熱傳遞是不等價(jià)的
解析　具有相同體積、相同質(zhì)量和相同溫度的氫氣和氧氣，分子的平均動(dòng)能相等，氫氣分子數(shù)較多，內(nèi)能較大，選項(xiàng)A正確；相同質(zhì)量的0 ℃的水和0 ℃的冰的溫度相同，分子平均動(dòng)能相同，由于0 ℃的冰需要吸收熱量才能融化為0 ℃的水，根據(jù)能量守恒定律，一定質(zhì)量的0 ℃的水的分子勢(shì)能比0 ℃的冰的分子勢(shì)能大，選項(xiàng)B正確；根據(jù)熱力學(xué)第一定律，物體吸收熱量，若同時(shí)對(duì)外做功，其內(nèi)能不一定增加，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；一定質(zhì)量的100 ℃的水吸收熱量后變成100 ℃的水蒸氣，由于體積增大，對(duì)外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，吸收的熱量等于氣體對(duì)外做的功和增加的內(nèi)能，所以吸收的熱量大于增加的內(nèi)能，選項(xiàng)D正確；在改變內(nèi)能時(shí)，做功和熱傳遞是等價(jià)的，選項(xiàng)E錯(cuò)誤。
答案　ABD
4.(多選)關(guān)于分子動(dòng)理論和物體的內(nèi)能，下列說法正確的是(　　)
A.“油膜法”估測分子大小的實(shí)驗(yàn)中，可將純油酸直接滴入淺盤的水面上
B.溫度越高，液體中懸浮微粒的布朗運(yùn)動(dòng)就越明顯
C.分子間的引力和斥力都隨著分子間距離的增大而減小
D.分子間的引力和斥力相等時(shí)，分子勢(shì)能一定為零
E.物體溫度降低時(shí)，其分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能一定減小
解析　“油膜法”估測分子大小的實(shí)驗(yàn)中，要先撒上痱子粉，將油酸稀釋后取一定體積的油酸酒精溶液滴在撒有痱子粉的水面上，故A錯(cuò)誤；布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子碰撞固體顆粒不平衡造成的，液體溫度越高，固體顆粒越小，液體中懸浮微粒的布朗運(yùn)動(dòng)就越明顯，故B正確；分子間的引力和斥力都隨著分子間距離的增大而減小，但斥力減小更快，故C正確；分子間的引力和斥力相等時(shí)，分子力的合力為零，分子勢(shì)能最小，但可以不為零，分子勢(shì)能的零點(diǎn)是人為規(guī)定的，故D錯(cuò)誤；溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志，故物體溫度降低時(shí)，其分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能一定減小，故E正確。
答案　BCE
5.(多選)兩分子間的斥力和引力的合力F與分子間距離r的關(guān)系如圖2中曲線所示，曲線與r軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為r0。相距很遠(yuǎn)的兩分子在分子力作用下，由靜止開始相互接近。若兩分子相距無窮遠(yuǎn)時(shí)分子勢(shì)能為零，下列說法正確的是(　　)

圖2
A.在r>r0階段，F(xiàn)做正功，分子動(dòng)能增加，勢(shì)能減少
B.在r C.在r＝r0時(shí)，分子勢(shì)能最小，動(dòng)能最大
D.在r＝r0時(shí)，分子勢(shì)能為零
E.分子動(dòng)能和勢(shì)能之和在整個(gè)過程中不變
解析　在r＞r0階段，F(xiàn)表現(xiàn)為引力，當(dāng)r減小時(shí)F做正功，分子動(dòng)能增加，勢(shì)能減少，A正確；在r＜r0階段，F(xiàn)表現(xiàn)為斥力，當(dāng)r減小時(shí)F做負(fù)功，分子動(dòng)能減少，勢(shì)能增加，B錯(cuò)誤；在r＝r0時(shí)，分子勢(shì)能最小，動(dòng)能最大，C正確；在r＝r0時(shí)，分子勢(shì)能最小，但不為零，D錯(cuò)誤；在整個(gè)相互接近的過程中，分子動(dòng)能和勢(shì)能之和保持不變，E正確。
答案　ACE
6.(多選)[2016·全國卷Ⅲ，33(1)]關(guān)于氣體的內(nèi)能，下列說法正確的是(　　)
A.質(zhì)量和溫度都相同的氣體，內(nèi)能一定相同
B.氣體溫度不變，整體運(yùn)動(dòng)速度越大，其內(nèi)能越大
C.氣體被壓縮時(shí)，內(nèi)能可能不變
D.一定量的某種理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)
E.一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過程中，內(nèi)能一定增加
解析　溫度相同的氣體，其分子平均動(dòng)能相同，僅質(zhì)量相同，分子質(zhì)量不同的氣體，所含分子數(shù)不同，氣體的動(dòng)能也可能不同，所以內(nèi)能不一定相同，A項(xiàng)錯(cuò)誤；氣體的內(nèi)能與整體運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能無關(guān)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；理想氣體等溫壓縮過程中，其內(nèi)能不變，C項(xiàng)正確；理想氣體不考慮分子間相互作用力，分子勢(shì)能為零，一定量的氣體，分子數(shù)量一定，溫度相同時(shí)分子平均動(dòng)能相同，由于內(nèi)能是所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和，所以D項(xiàng)正確；由蓋—呂薩克定律可知，一定量的理想氣體，等壓膨脹過程中，溫度一定升高，則其內(nèi)能一定增加，E項(xiàng)正確。
答案　CDE
7.(多選)下列說法正確的是(　　)
A.溫度高的物體一定比溫度低的物體的熱量多
B.溫度高的物體可能比溫度低的物體的內(nèi)能小
C.物體的溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能越大
D.相互間達(dá)到熱平衡的兩物體，內(nèi)能一定相等
E.隨著分子間距離的增大，分子勢(shì)能可能先減小后增大
解析　熱量是在熱傳遞過程中吸收或放出內(nèi)能的多少，只能在熱傳遞過程中談到熱量，不能說物體含有熱量，故A錯(cuò)誤；內(nèi)能與物體的物質(zhì)的量、溫度、體積等因素有關(guān)，溫度高的物體不一定比溫度低的物體的內(nèi)能多，B正確；溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能越大，C正確；相互間達(dá)到熱平衡的兩物體的溫度一定相等，但內(nèi)能不一定相等，故D錯(cuò)誤；當(dāng)分子間作用力從斥力變到引力的過程中，隨著分子間距離的增大，分子間作用力先做正功后做負(fù)功，分子勢(shì)能先減小后增大，故E正確。
答案　BCE
8.(2017·江蘇高考)圖3甲和乙是某同學(xué)從資料中查到的兩張記錄水中炭粒運(yùn)動(dòng)位置連線的圖片，記錄炭粒位置的時(shí)間間隔均為30 s，兩方格紙每格表示的長度相同。比較兩張圖片可知：若水溫相同，________(選填“甲”或“乙”)中炭粒的顆粒較大；若炭粒大小相同，________(選填“甲”或“乙”)中水分子的熱運(yùn)動(dòng)較劇烈。

圖3
答案　甲　乙
9.(多選)鉆石是首飾和高強(qiáng)度鉆頭、刻刀等工具中的主要材料，設(shè)鉆石的密度為ρ(單位為kg/m3)，摩爾質(zhì)量為M(單位為g/mol)，阿伏加德羅常數(shù)為NA。已知1克拉＝0.2克，則(　　)
A.a克拉鉆石所含有的分子數(shù)為0.2aNAM
B.a克拉鉆石所含有的分子數(shù)為aNAM
C.每個(gè)鉆石分子直徑的表達(dá)式為36M×10－3NAρπ(單位為m)
D.每個(gè)鉆石分子直徑的表達(dá)式為6MNAρπ(單位為m)
E.每個(gè)鉆石分子的質(zhì)量為MNA
解析　a克拉鉆石物質(zhì)的量(摩爾數(shù))為n＝0.2aM，所含分子數(shù)為N＝nNA＝0.2aNAM，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；鉆石的摩爾體積V＝M×10－3ρ(單位為m3/mol)，每個(gè)鉆石分子體積為V0＝VNA＝M×10－3NAρ，設(shè)鉆石分子直徑為d，則V0＝43π(d2)3，聯(lián)立解得d＝36M×10－3NAρπ(單位為m)，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤；根據(jù)阿伏加德羅常數(shù)的意義知，每個(gè)鉆石分子的質(zhì)量m＝MNA，選項(xiàng)E正確。
答案　ACE
10.在“用油膜法估測油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，有下列實(shí)驗(yàn)步驟：
①往邊長約為40 cm的淺盤里倒入約2 cm深的水，待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上。
②用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定。
③將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上，計(jì)算出油膜的面積，根據(jù)油酸的體積和面積計(jì)算出油酸分子直徑的大小。
④用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)每增加一定體積時(shí)的滴數(shù)，由此計(jì)算出一滴油酸酒精溶液的體積。
⑤將玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上。
完成下列填空：
(1)上述步驟中，正確的順序是____________________。(填寫步驟前面的數(shù)字)
(2)將1 cm3的油酸溶于酒精，制成300 cm3的油酸酒精溶液，測得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴。現(xiàn)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上，測得所形成的油膜的面積是0.13 m2。由此估算出油酸分子的直徑為__________m。(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)
解析　(1)依據(jù)實(shí)驗(yàn)順序，首先配置混合溶液，然后在淺盤中放水和痱子粉，將一滴溶液滴入淺盤中，將玻璃板放在淺盤上獲取油膜形狀，最后用已知邊長的坐標(biāo)紙上的油膜形狀來計(jì)算油膜的總面積，故正確的操作順序?yàn)棰堍佗冖茛郏?br /> (2)一滴油酸酒精溶液的體積為V＝1300×50 cm3＝Sd，其中S＝0.13 m2，故油酸分子直徑
d＝VS＝1×10－6300×50×0.13 m＝5×10－10 m。
答案　(1)④①②⑤③　 (2)5×10－10
綜合提能練
11.(多選)甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，只在兩分子間的作用力作用下，乙分子沿x軸方向運(yùn)動(dòng)，兩分子間的分子勢(shì)能Ep與兩分子間距離x的變化關(guān)系如圖4所示，設(shè)乙分子在移動(dòng)過程中所具有的總能量為0，則下列說法正確的是(　　)

圖4
A.乙分子在P點(diǎn)時(shí)加速度為0
B.乙分子在Q點(diǎn)時(shí)分子勢(shì)能最小
C.乙分子在Q點(diǎn)時(shí)處于平衡狀態(tài)
D.乙分子在P點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大
E.乙分子在P點(diǎn)時(shí)，分子間引力和斥力相等
解析　由題圖可知，乙分子在P點(diǎn)時(shí)分子勢(shì)能最小，此時(shí)乙分子受力平衡，甲、乙兩分子間引力和斥力相等，乙分子所受合力為0，加速度為0，選項(xiàng)A、E正確；乙分子在Q點(diǎn)時(shí)分子勢(shì)能為0，大于乙分子在P點(diǎn)時(shí)的分子勢(shì)能，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；乙分子在Q點(diǎn)時(shí)與甲分子間的距離小于平衡距離，分子引力小于分子斥力，合力表現(xiàn)為斥力，所以乙分子在Q點(diǎn)所受合力不為0，故不處于平衡狀態(tài)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；乙分子在P點(diǎn)時(shí)，其分子勢(shì)能最小，由能量守恒可知此時(shí)乙分子動(dòng)能最大，選項(xiàng)D正確。
答案　ADE
12.(多選)兩個(gè)相鄰的分子之間同時(shí)存在著引力和斥力，它們隨分子之間距離r的變化關(guān)系如圖5所示。圖中虛線是分子斥力和分子引力曲線，實(shí)線是分子合力曲線。當(dāng)分子間距為r＝r0時(shí)，分子之間合力為零，則選項(xiàng)圖中關(guān)于該兩分子組成系統(tǒng)的分子勢(shì)能Ep與兩分子間距離r的關(guān)系曲線，可能正確的是(　　)

圖5

解析　當(dāng)分子間距r>r0時(shí)，分子間表現(xiàn)為引力，分子間距r減小時(shí)，分子力做正功，分子勢(shì)能減小；當(dāng)r 答案　BCE

發(fā)表評(píng)論