2019-2020年高三物理一轮复习 分子的热运动 分子的作用力 内能学案.doc

2019-2020年高三物理一轮复习 分子的热运动 分子的作用力 内能学案【知识梳理】1分子的热运动物体里的分子永不停息地做无规则运动，这种运动叫做热运动。扩散现象和布朗运动都可以很好地证明分子的热运动。布朗运动是指悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动。形成条件是：微粒足够小。（微粒越小，布朗运动越明显）温度越高，布朗运动越激烈。观察到的是固体微粒（不是液体，不是固体分子）的无规则运动，反映的是液体分子运动的无规则性。实验中描绘出的是某固体微粒每隔30秒的位置的连线，不是该微粒的运动轨迹。2分子间的相互作用力（1）特点：分子间同时存在引力和斥力；引力和斥力都随着距离的增大而减小；斥力比引力变化得快；实际表现出来的分子力是分子引力和斥力的合力其变化规律如图所示。（2）随分子间距离而变的规律是：rr0时表现为引力；r10r0以后，可以忽略不计。（3）从本质上来说，分子力是电场力的表现。因为分子是由原子组成的，原子内有带正电的原子核和带负电的电子，分子间的作用力就是由这些带电粒子间的相互作用引起的。3物体的内能rEpr0o（1）做热运动的分子具有的动能叫分子动能。温度是物体分子热运动的平均动能的标志。（2）由分子间相对位置决定的势能叫分子势能。分子力做正功时分子势能减小；分子力作负功时分子势能增大。当r=r0即分子处于平衡位置时分子势能最小。不论r从r0增大还是减小，分子势能都将增大。如果以分子间距离为无穷远时分子势能为零，则分子势能随分子间距离而变的图象如右。（3）物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。物体的内能跟物体的温度和体积及物质的量都有关系： （4）内能与机械能：运动形式不同：内能对应分子的热运动，机械能对于物体的机械运动。物体的内能和机械能在一定条件下可以相互转化。【方法提示】1布朗运动不是分子的运动，但研究布朗运动可以说明分子的永不停息的无规则运动这是科学研究的常用方法：逻辑推理。2可以把“分子分子”系统与“球弹簧球”系统作类比，它们的受力图景、运动图景、能量图景是一致的【典型例题】例下列关于布朗运动的说法中正确的是（ ）A布朗运动就是分子的无规则运动B布朗运动证明，组成固体小颗粒的分子在做无规则运动C一锅水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在翻滚这说明温度越高布朗运动越激烈D在显微镜下可以观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动，这说明煤油分子在做无规则运动D例2下列关于分子间作用力的说法正确的是（ ）A当两个分子相互吸引时，分子间没有斥力B当两个分子间距离大于分子直径的10倍以上时，分子间相互作用力就小到可以忽略C分子间距离越小，引力越大，斥力越小D两个分子从相距很远处逐渐靠近，过程中分子力逐渐变大例2B例3下列现象中，能说明分子间存在斥力的是（ ）A水和酒精混合后体积变小B滴进水中的红墨水迅速散开C铁棒很难弯曲D给自行车打气时，气筒压到后来觉得很费劲例3C例4. 当氢气和氧气温度相同时，下述说法中正确的是（ ）A两种气体分子的平均动能相等B氢气分子的平均速率等于氧气分子的平均速率C两种气体分子热运动的总动能相等D两种气体中每个分子热运动的速率相等例4A例5关于分子势能，下列说法中正确的是(设两分子相距无穷远时分子势能为0)( )A体积增大，分子势能增大，体积缩小，分子势能减小B当分子间距离r=r 0时，分子间合力为0，所以分子势能为0C当分子间作用力为引力时，体积越大，分子势能越大D当分子间作用力为斥力时，体积越大，分子势能越大例5C例6(xx北京海淀高三质量检测)如下图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于r轴上距原点为r3的位置.虚线分别表示分子间斥力f斥和引力f引的变化情况，实线表示分子间的斥力与引力的合力f的变化情况.若把乙分子由静止释放，则乙分子（ ）A.从r3到r1做加速运动，从r1向O做减速运动B.从r3到r2做加速运动，从r2到r1做减速运动C.从r3到r1，分子势能先减少后增加D.从r3到r1，分子势能先增加后减少例6A解析：由题图可知分子在r3r1之间分子力表现为引力，乙分子做加速运动，在r1O之间分子表现为斥力，乙分子做减速运动，所以分子势能先减少后增加，故A选项正确.例7关于内能，下列说法正确的是（ ）A、温度高的物体具有内能，温度低的物体没有内能 B、温度高的物体具有的内能一定比温度低的物体具有的内能多C、 的物体内能为零 D、同一个物体的温度降低时，其内能减小例7D。任何一个物体都具有内能，包括 和 以下的物体。物体内能的大小与物体的温度、状态、质量和物质的种类等因素有关，而不是仅仅取决于物体的温度，但作为同一个物体当温度降低时，分子无规则运动变得缓慢，内能减小。例8下列说法正确的是 （ ）A、物体平均速度大的物体的温度高B、20的水的分子和20的铜的分子的平均动能相同C、体积变大，内能变大D、温度升高，所有的分子的平均动能都变大例8B例9下列说法都是错误的，试分析错在哪里（1）大风天里，风沙弥漫，尘土飞扬，这就是布朗运动（2）布朗运动是由于液体分子对固体小微粒撞击引起的，固体小微粒体积越大，受到撞击就越多，布朗运动就越显著（3）在较暗的房间里，从射进来的一束阳光中，可以看到似乎有灰尘在飞舞，这就是布朗运动例9需要注意的是第3种说法，这里看到的现象原因有两种一是屋内确实有肉眼可见的灰尘，在气流和重力的作用下飞舞（气流是气体分子的定向移动，而不是无规则运动）；二是屋内并没有肉眼可见的灰尘，是发生了散射现象光线通过不均匀介质（烟、尘、雾、乳浊液、悬浊液等），当杂质微粒线度小于光波波长时，光线被明显散射，使从侧向也就看到光，我们的眼睛被散射光“欺骗”了，并不是真的有大颗粒灰尘在翻舞所以这不是布朗运动例10如图所示，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。【解析】 通过受力分析可知，拉起玻璃板时必须满足，由此可得出正确答案。【答案】 大;引力 【同步训练】1下列说法正确的是（ ）A.用打气筒打气很费劲，这是气体分子间存在斥力的宏观表现B.水的体积很难被压缩，这是水分子间存在斥力的宏观表现C.气缸中的气体膨胀推动活塞，这是分子间的斥力对外做功的宏观表现D.夏天轮胎容易爆裂，说明温度越高，气体分子间的斥力越大1B2（广东高考）下列说法中正确的是（ ） A水的体积很难被压缩，这是分子间斥力的宏观表现 B气体总是很容易充满容器，这是分子间存在斥力的宏观表现 C两个相同的半球壳吻合接触，中间抽成真空（马德堡半球），用力很难拉开，这是分子间存在吸引力的宏观表现 D用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，这是分子间存在吸引力的宏观表现2AD3（上海市一模）分子之间既有引力也有斥力，它们与分子间距离（设合力为零时分子间的距离为r0）的关系有以下说法，其中正确的是（ ）A随着分子间距离的减小，分子间的引力减小，分子间的斥力增加，合力表现为斥力B随着分子间距离的增大，分子间的引力和斥力都减小，合力有时表现为斥力，有时表现为引力C分子间的距离小于r0时，距离越大，分子之间的势能越大D分子间的距离大于r0时，距离越小，分子之间的势能越大3B4关于布朗运动，下列说法中正确的是（ ）A布朗运动是指悬浮在液体中的小颗粒的无规则运动B布朗运动的无规则性反映了液体分子运动的无规则性C液体温度越高，布朗运动越激烈D悬浮颗粒越小，在某一瞬间撞击它的液体分子数越少，作用力小，因此，布朗运动越不明显4ABC5. 分子动理论较好地解释了物质的宏观热力学性质。据此可判断下列说法中错误的( )A显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的作无规则运动，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它元素5.B6下列关于布朗运动的说法中正确的是（ ）A布朗运动就是分子的运动B布朗运动是组成固体颗粒的分子无规则运动的反映C布朗运动是液体或气体分子无规则运动的反映D阳光从缝隙中射入房间，从阳光中看到的尘埃的运动就是布朗运动6C7下列说法正确的是（ ）A两表面光滑的铅块压紧后能连成一块，说明分子间存在引力B一般固体、液体很难压缩，说明分子间存在斥力C打气时觉得费力，说明分子间存在斥力D拉断一根绳子需要一定大小的力，说明分子间存在引力7ABD8以下关于分子力的说法，正确的是（ ）A分子间既存在引力也存在斥力B液体难于被压缩表明液体中分子力总是引力C气体分子之间总没有分子力的作用D扩散现象表明分子间不存在引力8 A 9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，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大(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9 C 10下列说法正确的是（ ）A只有液体和气体会发生扩散，固体不会发生扩散B布朗运动是由于固体小颗粒内部分子做无规则热运动造成的C固体受热膨胀的微观原因是，受热后，分子振动加剧，振幅增大D以上说法都不对10C11关于热力学温度的下列说法中, 正确的是（ ）A热力学温度与摄氏温度的每一度的大小是相同的B热力学温度的零度等于273.15C热力学温度的零度是不可能达到的D气体温度趋近于绝对零度时, 其体积趋近于零11ABC12如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子沿x轴运动，两分子间的分子势能EP与两分子间距离的关系如图中曲线所示，图中分子势能的最小值为E0。若两分子所具有的总能量为0，则下列说法中正确的是（ ）A乙分子在p点（xx2）时，速度最大B乙分子在p点（xx2）时，其动能为E0C乙分子在Q点（xx1）时，速度为零D乙分子的运动范围为xx112BCD13关于温度的概念下列说法正确的是（ ）A某物体的温度为0，则其中每个分子的温度都为0B温度是物体分子热运动的平均速率的标志C温度是物体分子热运动平均动能的标志D温度可从高温物体传递到低温物体，达到热平衡时，两物体温度相等13C14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，这一过程是沿着分子热运动的无序性 的方向进行的。14. 扩散;无规则运动 ；增大