第1講　分子動理論　內(nèi)能-2025版物理大一輪復(fù)習(xí)

分子動理論內(nèi)能目標(biāo)要求1.掌握分子模型的構(gòu)建與分子大小的估算方法，了解分子動理論的基本觀點(diǎn)。2.了解擴(kuò)散現(xiàn)象并能解釋布朗運(yùn)動。3.知道分子力、分子勢能與分子間距離的關(guān)系，理解物體的內(nèi)能的概念。4.了解分子熱運(yùn)動的統(tǒng)計規(guī)律?？键c(diǎn)一微觀量的估算1.分子的大小(1)分子的直徑(視為球模型)：數(shù)量級為eq\o(□,\s\up1(1))10－10m。(2)分子的質(zhì)量：數(shù)量級為10－26kg。2.阿伏加德羅常數(shù)(1)1mol的任何物質(zhì)都含有相同的粒子數(shù)NA。通常可取NA＝eq\o(□,\s\up1(2))6.02×1023mol－1。(2)阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀物理量和微觀物理量的橋梁?！九袛嗾`】1.只要知道氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)，就可以估算出氣體分子的直徑。(×)2.已知銅的密度、摩爾質(zhì)量以及阿伏加德羅常數(shù)，可以估算銅分子的直徑。(√)3.質(zhì)量相等的物體含有的分子個數(shù)不一定相等。(√)1.分子的兩種模型(1)球模型：V0＝eq\f(1,6)πd3，得直徑d＝eq\r(3,\f(6V0,π))(常用于固體和液體)。(2)立方體模型：V0＝d3，得邊長d＝eq\r(3,V0)(常用于氣體)。2.宏觀量與微觀量的相互關(guān)系(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Vmol、物體的質(zhì)量m、摩爾質(zhì)量M、物體的密度ρ。(3)相互關(guān)系一個分子的質(zhì)量：m0＝eq\f(M,NA)＝eq\f(ρVmol,NA)。一個分子的體積：V0＝eq\f(Vmol,NA)＝eq\f(M,ρNA)(提醒：對氣體，V0為分子所占空間體積)。物體所含的分子數(shù)：N＝eq\f(V,Vmol)NA＝eq\f(m,ρVmol)NA或N＝eq\f(m,M)NA＝eq\f(ρV,M)NA?！緦c(diǎn)訓(xùn)練】1.(固體分子微觀量的估算)(多選)已知銅的摩爾質(zhì)量為M(kg/mol)，銅的密度為ρ(kg/m3)，阿伏加德羅常數(shù)為NA(mol－1)。下列判斷正確的是()A.1kg銅所含的原子數(shù)為NAB.1m3銅所含的原子數(shù)為eq\f(MNA,ρ)C.1個銅原子的質(zhì)量為eq\f(M,NA)(kg)D.銅原子的直徑為eq\r(3,\f(6M,πρNA))(m)解析：CD1kg銅所含的原子數(shù)為N＝eq\f(1,M)NA，故A錯誤；1m3銅所含的原子數(shù)為N＝nNA＝eq\f(ρNA,M)，故B錯誤；1個銅原子的質(zhì)量m＝eq\f(M,NA)(kg)，故C正確；1個銅原子的體積為V＝eq\f(M,ρNA)(m3)，又V＝eq\f(4,3)π·(eq\f(d,2))3，聯(lián)立解得d＝eq\r(3,\f(6M,πρNA))(m)，故D正確。2.(液體分子微觀量的估算)已知油酸的摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為NA。若用m表示一個油酸分子的質(zhì)量，用V0表示一個油酸分子的體積，則下列表達(dá)式中正確的是()A.m＝eq\f(NA,M) B.m＝eq\f(M,NA)C.V0＝eq\f(MNA,ρ) D.V0＝eq\f(ρNA,M)解析：B分子的質(zhì)量等于摩爾質(zhì)量除以阿伏加德羅常數(shù)，則有m＝eq\f(M,NA)，A錯誤，B正確；由于油酸分子間隙小，所以分子的體積等于摩爾體積除以阿伏加德羅常數(shù)，則有V0＝eq\f(Vmol,NA)＝eq\f(M,ρNA)，C、D錯誤。3.(氣體分子微觀量的估算)很多轎車為了改善夜間行駛時的照明問題，在車燈的設(shè)計上選擇了氙氣燈，因為氙氣燈燈光的亮度是普通燈燈光亮度的3倍，但是耗電量僅是普通燈的一半，氙氣燈的使用壽命則是普通燈的5倍，很多車主會選擇含有氙氣燈的汽車。若氙氣充入燈頭后的體積V＝1.6L，氙氣密度ρ＝6.0kg/m3。已知氙氣摩爾質(zhì)量M＝0.131kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6×1023mol－1。試估算：(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)(1)燈頭中氙氣分子的總個數(shù)N；(2)燈頭中氙氣分子間的平均距離。解析：(1)設(shè)燈頭中氙氣的物質(zhì)的量為n，則n＝eq\f(ρV,M)燈頭中氙氣分子的總數(shù)N＝eq\f(ρV,M)NA≈4×1022個。(2)燈頭中每個氙氣分子所占的空間為V0＝eq\f(V,N)設(shè)氙氣分子間平均距離為a，則有V0＝a3即a＝eq\r(3,\f(V,N))≈3×10－9m。答案：(1)4×1022個(2)3×10－9meq\a\vs4\al()微觀量估算的三點(diǎn)注意(1)微觀量的估算應(yīng)利用阿伏加德羅常數(shù)的橋梁作用，依據(jù)分子數(shù)N與摩爾數(shù)n之間的關(guān)系N＝n·NA，并結(jié)合密度公式進(jìn)行分析計算。(2)注意建立正方體分子模型或球狀分子模型。(3)對液體、固體物質(zhì)可忽略分子之間的間隙；對氣體物質(zhì)，分子之間的距離遠(yuǎn)大于分子的大小，氣體的摩爾體積與阿伏加德羅常數(shù)的比值不等于氣體分子的體積，僅表示一個氣體分子平均占據(jù)的空間大小?？键c(diǎn)二擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動和分子熱運(yùn)動1.擴(kuò)散現(xiàn)象(1)擴(kuò)散現(xiàn)象是不同物體相互接觸時彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象。(2)擴(kuò)散現(xiàn)象就是分子的運(yùn)動，發(fā)生在固體、液體、氣體任何兩種物質(zhì)之間。(3)溫度eq\o(□,\s\up1(3))越高，擴(kuò)散越快。2.布朗運(yùn)動(1)布朗運(yùn)動是懸浮在液體(或氣體)中的eq\o(□,\s\up1(4))顆粒的無規(guī)則運(yùn)動。(2)布朗運(yùn)動eq\o(□,\s\up1(5))不是分子的運(yùn)動，但它反映了液體(或氣體)分子的無規(guī)則運(yùn)動。(3)微粒eq\o(□,\s\up1(6))越小，溫度eq\o(□,\s\up1(7))越高，布朗運(yùn)動越明顯。3.分子熱運(yùn)動分子做永不停息的eq\o(□,\s\up1(8))無規(guī)則運(yùn)動。分子的無規(guī)則運(yùn)動和溫度有關(guān)，溫度越eq\o(□,\s\up1(9))高，分子運(yùn)動越劇烈?！九袛嗾`】1.擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動都是分子熱運(yùn)動。(×)2.布朗運(yùn)動反映了液體分子的無規(guī)則運(yùn)動。溫度越高，布朗運(yùn)動越明顯。(√)3.運(yùn)動物體中的分子熱運(yùn)動比靜止物體中的分子熱運(yùn)動劇烈。(×)擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動與熱運(yùn)動的比較比較項目擴(kuò)散現(xiàn)象布朗運(yùn)動熱運(yùn)動活動主體分子固體微小顆粒分子區(qū)別是分子的運(yùn)動，發(fā)生在固體、液體、氣體任何兩種物質(zhì)之間是比分子大得多的顆粒的運(yùn)動，只能在液體、氣體中發(fā)生是分子的運(yùn)動，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)則運(yùn)動(2)都隨溫度的升高而更加劇烈聯(lián)系擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動都反映了分子做無規(guī)則的熱運(yùn)動【對點(diǎn)訓(xùn)練】4.(對擴(kuò)散現(xiàn)象的理解)(多選)墨滴入水，擴(kuò)而散之，徐徐混勻。下列關(guān)于該現(xiàn)象的分析正確的是()A.混合均勻主要是碳粒和水分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的B.混合均勻的過程中，水分子和碳粒都在做無規(guī)則運(yùn)動C.適當(dāng)加熱可以使混合均勻的過程進(jìn)行得更迅速D.使用碳粒更大的墨汁，混合均勻的過程進(jìn)行得更迅速解析：BC混合均勻主要是懸浮微粒受到的來自各個方向的液體分子的撞擊作用不平衡導(dǎo)致的，不是碳粒和水分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的，故A錯誤；混合均勻的過程中，水分子做無規(guī)則的運(yùn)動，碳粒的布朗運(yùn)動也是無規(guī)則的，故B正確；溫度越高，液體分子運(yùn)動越劇烈，所以適當(dāng)加熱可以使混合均勻的過程進(jìn)行得更迅速，故C正確；做布朗運(yùn)動的顆粒越小，布朗運(yùn)動越明顯，所以要使混合均勻的過程進(jìn)行得更迅速，需要使用碳粒更小的墨汁，故D錯誤。5.(對布朗運(yùn)動的理解)(多選)氣溶膠是指懸浮在氣體介質(zhì)中的固態(tài)或液態(tài)顆粒所組成的氣態(tài)分散系統(tǒng)。這些固態(tài)或液態(tài)顆粒的大小一般在10－3～103μm之間。已知布朗運(yùn)動微粒大小通常在10－6m數(shù)量級。下列說法正確的是()A.布朗運(yùn)動是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動的反映B.在布朗運(yùn)動中，固態(tài)或液態(tài)顆粒越小，布朗運(yùn)動越劇烈C.在布朗運(yùn)動中，顆粒無規(guī)則運(yùn)動的軌跡就是分子的無規(guī)則運(yùn)動的軌跡D.當(dāng)固態(tài)或液態(tài)顆粒很小時，能很長時間都懸浮在氣體中，是受到氣體分子無規(guī)則熱運(yùn)動撞擊而導(dǎo)致的解析：ABD布朗運(yùn)動是固態(tài)或液態(tài)顆粒的無規(guī)則運(yùn)動，是液體分子無規(guī)則熱運(yùn)動撞擊的結(jié)果，所以它反映的是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動，顆粒越小，液體分子對顆粒的撞擊作用越不容易平衡，布朗運(yùn)動越劇烈，故A、B正確；在布朗運(yùn)動中，顆粒本身并不是分子，而是分子集團(tuán)，所以顆粒無規(guī)則運(yùn)動的軌跡不是分子無規(guī)則運(yùn)動的軌跡，故C錯誤；當(dāng)固態(tài)或液態(tài)顆粒很小時，能很長時間都懸浮在氣體中是受到氣體分子無規(guī)則熱運(yùn)動撞擊而導(dǎo)致的，故D正確。故選ABD。6.(對分子熱運(yùn)動的理解)關(guān)于分子的熱運(yùn)動，下列說法正確的是()A.水流速度越大，水分子的熱運(yùn)動越劇烈B.水凝結(jié)成冰后，水分子的熱運(yùn)動停止C.水的溫度越高，水分子的熱運(yùn)動越劇烈D.水的溫度升高，每個水分子的運(yùn)動速率都會增大解析：C分子熱運(yùn)動與宏觀運(yùn)動無關(guān)，只與溫度有關(guān)，故A錯誤；溫度升高，分子熱運(yùn)動更劇烈，分子平均動能增大，并不是每一個分子運(yùn)動速率都會增大，故C正確，D錯誤；水凝結(jié)成冰后，水分子的熱運(yùn)動不會停止，故B錯誤?？键c(diǎn)三分子力和物體的內(nèi)能1.分子間的作用力(1)分子間同時存在引力和斥力，且都隨分子間距離的增大而eq\o(□,\s\up1(10))減小，隨分子間距離的減小而eq\o(□,\s\up1(11))增大，但斥力變化得較快。(2)分子力與分子間距離的關(guān)系圖線(如圖所示)由分子間的作用力與分子間距離的關(guān)系圖線可知：①當(dāng)r＝r0時，F(xiàn)引＝F斥，分子力為eq\o(□,\s\up1(12))零。②當(dāng)r＞r0時，F(xiàn)引＞F斥，分子力表現(xiàn)為eq\o(□,\s\up1(13))引力。③當(dāng)r＜r0時，F(xiàn)引＜F斥，分子力表現(xiàn)為eq\o(□,\s\up1(14))斥力。④當(dāng)分子間距離大于10r0(約為10－9m)時，分子力很弱，可以忽略不計。2.分子動能(1)分子動能是eq\o(□,\s\up1(15))分子熱運(yùn)動所具有的動能。(2)分子熱運(yùn)動的平均動能①大量分子做熱運(yùn)動的動能的eq\o(□,\s\up1(16))平均值。②eq\o(□,\s\up1(17))溫度是分子熱運(yùn)動的平均動能的標(biāo)志。3.分子勢能(1)定義：分子系統(tǒng)具有的勢能。(2)大小：由分子間的eq\o(□,\s\up1(18))相對位置決定。4.物體的內(nèi)能(1)內(nèi)能：物體中所有分子的eq\o(□,\s\up1(19))熱運(yùn)動動能與eq\o(□,\s\up1(20))分子勢能的總和。(2)決定因素：eq\o(□,\s\up1(21))溫度、eq\o(□,\s\up1(22))體積和物質(zhì)的量。(3)物體的內(nèi)能與物體的位置高低、運(yùn)動速度大小eq\o(□,\s\up1(23))無關(guān)。(4)改變物體內(nèi)能的兩種方式：eq\o(□,\s\up1(24))做功和eq\o(□,\s\up1(25))傳熱。【判斷正誤】1.分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而增大。(×)2.當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時，分子勢能隨分子間距離的增大而增大。(√)3.若不計分子勢能，則質(zhì)量和溫度相同的氫氣和氧氣具有相同的內(nèi)能。(×)1.分子力與分子勢能的比較比較項目分子力F分子勢能Ep圖像隨分子間距離的變化情況r＜r0F隨r增大而減小，表現(xiàn)為斥力r增大，F(xiàn)做正功，Ep減小r＞r0r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＝r0F引＝F斥，F(xiàn)＝0Ep最小，但不為零r＞10r0引力和斥力都很微弱，F(xiàn)＝0Ep＝02.分子動能、分子勢能、內(nèi)能、機(jī)械能的比較比較項目分子動能分子勢能內(nèi)能機(jī)械能定義分子無規(guī)則運(yùn)動的動能由分子間相對位置決定的勢能所有分子的熱運(yùn)動動能和分子勢能的總和物體的動能、重力勢能和彈性勢能的總和決定因素溫度(決定分子平均動能)分子間距溫度、體積、物質(zhì)的量跟宏觀運(yùn)動狀態(tài)、參考系和參考平面的選取有關(guān)說明溫度、內(nèi)能等物理量只對大量分子才有意義，對單個或少量分子沒有實(shí)際意義【對點(diǎn)訓(xùn)練】7.(對分子力的理解)(多選)將一個分子P固定在O點(diǎn)，另一個分子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)系的圖像如圖所示，則下列說法正確的是()A.分子Q由A運(yùn)動到C的過程中，先加速再減速B.分子Q在C點(diǎn)時分子勢能最小C.分子Q在C點(diǎn)時加速度大小為零D.分子Q由A點(diǎn)釋放后運(yùn)動到C點(diǎn)左側(cè)的過程中，加速度先增大后減小再增大解析：BCD分子Q由A運(yùn)動到C的過程中，一直受引力作用，速度一直增加，動能增加，分子勢能減小，在C點(diǎn)的分子勢能最小，選項A錯誤，B正確；分子Q在C點(diǎn)時受到的分子力為零，故Q在C點(diǎn)時加速度大小為零，選項C正確；分子Q由A點(diǎn)釋放后運(yùn)動到C點(diǎn)左側(cè)的過程中，分子間的引力先增大后減小，然后到C點(diǎn)左側(cè)時分子力為斥力逐漸變大，故加速度先增大后減小再增大，選項D正確。8.(分子力與分子勢能的綜合問題)(多選)分子力F、分子勢能Ep與分子間距離r的關(guān)系圖線如圖甲、乙兩條曲線所示(取無窮遠(yuǎn)處分子勢能Ep＝0)。下列說法正確的是()甲乙A.乙圖線為分子勢能與分子間距離的關(guān)系圖線B.當(dāng)r＝r0時，分子勢能為零C.隨著分子間距離的增大，分子力先減小后一直增大D.分子間的斥力和引力大小都隨分子間距離的增大而減小，但斥力減小得更快解析：AD在r＝r0時，分子勢能最小，但不為零，此時分子力為零，故A項正確，B項錯誤；分子間距離從r<r0開始增大，分子間作用力先減小后反向增大，最后又一直減小，C項錯誤；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，但斥力比引力變化得快，D項正確。9.(對內(nèi)能的理解)(多選)下列關(guān)于內(nèi)能的說法正確的是()A.系統(tǒng)的內(nèi)能是由系統(tǒng)的狀態(tài)決定的B.不計分子之間的分子勢能，質(zhì)量和溫度相同的氫氣和氧氣具有相同的內(nèi)能C.1g100℃水的內(nèi)能小于1g100℃水蒸氣的內(nèi)能D.內(nèi)能少的物體也可能自發(fā)地將一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)移給內(nèi)能多的物體解析：ACD內(nèi)能是指物體內(nèi)部的所有分子所具有的分子動能和分子勢能的總和，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，因此內(nèi)能不相同，B錯誤；相同溫度下的水變成水蒸氣需要吸收熱量，因此1g100℃的水的內(nèi)能小于1g100℃的水蒸氣的內(nèi)能，C正確；內(nèi)能與溫度、體積和物質(zhì)的量等因素都有關(guān)系，內(nèi)能少的物體的溫度可能高于內(nèi)能多的物體，則可能向其傳遞熱量，D正確。10.(內(nèi)能與機(jī)械能的比較)(多選)關(guān)于內(nèi)能和機(jī)械能，下列說法正確的是()A.機(jī)械能增大的物體，其內(nèi)能一定增大B.物體的機(jī)械能損失時，內(nèi)能卻可能增加C.物體的內(nèi)能損失時，機(jī)械能必然會減小D.物體的機(jī)械能可以為零，內(nèi)能不可以為零解析：BD內(nèi)能和機(jī)械能是兩種不同形式的能，內(nèi)能由物體分子狀態(tài)決定，而機(jī)械能由物體的質(zhì)量、宏觀速度、相對地面高度或彈性形變程度決定，二者決定因素是不同的。物體被舉高，機(jī)械能增大，若溫度降低，內(nèi)能可能減小，故A錯誤；物體克服空氣阻力勻速下降，機(jī)械能減小，而摩擦生熱，物體溫度升高，內(nèi)能會增大，故B正確；物體靜止時，溫度降低，內(nèi)能減小，而物體的機(jī)械能不變，故C錯誤；物體內(nèi)分子永不停息地運(yùn)動，內(nèi)能不可能為零，故D正確。限時規(guī)范訓(xùn)練54[基礎(chǔ)鞏固題組]1.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eq\f(0.2aNA,M)B.a克拉鉆石所含有的分子數(shù)為eq\f(aNA,M)C.每個鉆石分子直徑的表達(dá)式為eq\r(3,\f(9M×10－3,NAρπ))(單位為m)D.每個鉆石分子直徑的表達(dá)式為eq\r(\f(6M,NAρπ))(單位為m)解析：Aa克拉鉆石物質(zhì)的量(摩爾數(shù))為n＝eq\f(0.2a,M)，所含分子數(shù)為N＝nNA＝eq\f(0.2aNA,M)，選項A正確，B錯誤；鉆石的摩爾體積V＝eq\f(M×10－3,ρ)(單位為m3/mol)，每個鉆石分子體積為V0＝eq\f(V,NA)＝eq\f(M×10－3,ρNA)，設(shè)鉆石分子直徑為d，則V0＝eq\f(4,3)πeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,2)))3，聯(lián)立解得d＝eq\r(3,\f(6M×10－3,NAρπ))(單位為m)，選項C、D錯誤。2.(多選)若以V表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積，ρ表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的密度，M表示水的摩爾質(zhì)量，M0表示一個水分子的質(zhì)量，V0表示一個水分子的體積，NA表示阿伏加德羅常數(shù)，則下列關(guān)系式中正確的是()A.NA＝eq\f(ρV,M0) B.V0＝eq\f(V,NA)C.M0＝eq\f(M,NA) D.ρ＝eq\f(M,NAV0)解析：AC水蒸氣的摩爾質(zhì)量ρV除以一個水蒸氣分子的質(zhì)量M0等于阿伏加德羅常數(shù)，A正確；由于水蒸氣分子間距遠(yuǎn)大于分子直徑，則V0?eq\f(V,NA)，B錯誤；水分子的質(zhì)量M0等于摩爾質(zhì)量M除以阿伏加德羅常數(shù)NA，即M0＝eq\f(M,NA)，C正確；由于摩爾體積V遠(yuǎn)大于NAV0，則ρ＝eq\f(M,V)<eq\f(M,NAV0)，D錯誤。3.乙醇噴霧消毒液和免洗洗手液的主要成分都是酒精。下列說法正確的是()A.酒精由液體變?yōu)橥瑴囟鹊臍怏w的過程中，分子間距不變B.在房間內(nèi)噴灑乙醇消毒液后，會聞到淡淡的酒味，這是酒精分子做布朗運(yùn)動的結(jié)果C.在房間內(nèi)噴灑乙醇消毒液后，當(dāng)環(huán)境溫度升高時，每一個酒精分子運(yùn)動速率都變快了D.使用免洗洗手液洗手后，手部很快就干爽了，是由于液體分子擴(kuò)散到了空氣中解析：D酒精由液體變?yōu)橥瑴囟鹊臍怏w的過程中，溫度不變，分子平均動能不變，但是分子之間的距離變大，A錯誤；在房間內(nèi)噴灑乙醇消毒液后，會聞到淡淡的酒味，這是酒精分子擴(kuò)散的結(jié)果，證明了酒精分子在不停地運(yùn)動，B錯誤；在房間內(nèi)噴灑乙醇消毒液后，當(dāng)環(huán)境溫度升高時，大部分分子運(yùn)動速率都增大，但可能有部分分子速率減小，C錯誤；因為一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運(yùn)動，所以使用免洗洗手液時，手部很快就干爽了，是擴(kuò)散現(xiàn)象，D正確。4.(多選)PM2.5是指空氣中直徑等于或小于2.5微米的懸浮顆粒物，其飄浮在空中做無規(guī)則運(yùn)動，很難自然沉降到地面，吸入后對人體形成危害。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)量級相當(dāng)B.PM2.5在空氣中的運(yùn)動屬于布朗運(yùn)動C.溫度越低，PM2.5運(yùn)動越劇烈D.PM2.5中顆粒小一些的，其顆粒的運(yùn)動比其他顆粒更為劇烈解析：BDPM2.5的直徑等于或小于2.5微米，而空氣中氧分子尺寸的數(shù)量級為10－10m，故兩者大小不相當(dāng)，選項A錯誤；PM2.5在空氣中的運(yùn)動屬于布朗運(yùn)動，選項B正確；溫度越高，PM2.5運(yùn)動越劇烈，選項C錯誤；做布朗運(yùn)動的顆粒越小，運(yùn)動就越劇烈，選項D正確。5.(多選)如圖所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子位于r軸上，甲、乙兩分子間作用力與分子間距離關(guān)系圖像如圖?，F(xiàn)把乙分子從r3處由靜止釋放，則()A.乙分子從r3到r1一直加速B.乙分子從r3到r2過程中表現(xiàn)引力，從r2到r1過程中表現(xiàn)斥力C.乙分子從r3到r1過程中，兩分子間分子力先增大后減小D.乙分子從r3到距離甲最近的位置過程中，兩分子間分子力先減小后增大解析：AC由題圖知，乙分子從r3到r1，甲、乙兩分子間作用力表現(xiàn)為引力，所以乙分子受的合力向左，由牛頓第二定律可知乙分子向左做加速運(yùn)動，故A正確，B錯誤；由題圖知，乙分子從r3到r1過程中，兩分子間分子力先增大后減小，故C正確；乙分子從r3到r1過程中，兩分子間分子力先增大后減小，從r1到O，甲、乙兩分子間作用力表現(xiàn)為斥力，一直增大，故D錯誤。6.(2023·海南卷)如圖為兩分子靠近過程中的示意圖，r0為分子間平衡距離，下列關(guān)于分子力和分子勢能的說法正確的是()A.分子間距離大于r0時，分子間表現(xiàn)為斥力B.分子從無限遠(yuǎn)靠近到距離r0處過程中分子勢能變大C.分子勢能在r0處最小D.分子間距離小于r0且減小時，分子勢能在減小解析：C分子間距離大于r0，分子間表現(xiàn)為引力，分子從無限遠(yuǎn)靠近到距離r0處過程中，引力做正功，分子勢能減小，則在r0處分子勢能最??；繼續(xù)減小距離，分子間表現(xiàn)為斥力，分子力做負(fù)功，分子勢能增大。故選C。7.(多選)如圖所示，將甲分子固定于坐標(biāo)原點(diǎn)O處，乙分子放置于r軸上距離O點(diǎn)很遠(yuǎn)的r4處，r1、r2、r3為r軸上的三個特殊的位置，甲、乙兩分子間的作用力F和分子勢能Ep隨兩分子間距離r的變化關(guān)系分別如圖中兩條曲線所示，設(shè)兩分子間距離很遠(yuǎn)時，Ep＝0?，F(xiàn)把乙分子從r4處由靜止釋放，下列說法中正確的是()A.虛線為Ep-r圖線、實(shí)線為F-r圖線B.乙分子從r4到r2做加速度先增大后減小的加速運(yùn)動，從r2到r1做加速度增大的減速運(yùn)動C.乙分子從r4到r1的過程中，分子勢能先增大后減小，在r1位置時分子勢能最小D.乙分子的運(yùn)動范圍為r4≥r≥r1解析：ABD由于分子間的距離等于平衡位置的距離時，分子勢能最小，所以虛線為分子勢能圖線(Ep-r圖線)，實(shí)線為分子間作用力圖線(F-r圖線)，選項A正確；乙分子從r4到r2所受的分子力(表現(xiàn)為引力)先增大后減小，根據(jù)牛頓第二定律，乙分子做加速度先增大后減小的加速運(yùn)動，乙分子從r2到r1所受的分子力(表現(xiàn)為斥力)一直增大，根據(jù)牛頓第二定律，乙分子做加速度增大的減速運(yùn)動，選項B正確；根據(jù)分子勢能圖線可知，乙分子從r4到r1的過程中，分子勢能先減小后增大，在r2位置時分子勢能最小，選項C錯誤；根據(jù)能量守恒定律，乙分子的運(yùn)動范圍為r4≥r≥r1，選項D正確。8.如圖為某實(shí)驗器材的結(jié)構(gòu)示意圖，金屬內(nèi)筒和絕熱外筒間封閉了一定體積的理想氣體，內(nèi)筒中有水。在對水加熱升溫的過程中，被封閉的空氣()A.內(nèi)能保持不變B.所有分子運(yùn)動速率都增大C.分子勢能減小D.分子平均動能增大解析：D水加熱升溫使空氣溫度升高，故封閉空氣的內(nèi)能增大，氣體分子的平均動能增大，A錯誤，D正確；分子間距離不變，故分子間分子勢能不變，C錯誤；由于溫度是分子平均動能的標(biāo)志是一個統(tǒng)計規(guī)律，溫度升高時并不是所有分子的動能都增大，有少數(shù)分子動能可能減小，故不是所有分子運(yùn)動速率都增大，B錯誤。故選D。[能力提升題組]9.一些傳染性較強(qiáng)的病毒可經(jīng)呼吸道飛沫傳播和密切接觸傳播，在相對封閉的環(huán)境中長時間暴露于高濃度氣溶膠情況下存在經(jīng)氣溶膠傳播的可能。氣溶膠微粒是懸浮在大氣中的肉眼不可見的微小顆粒，關(guān)于封閉環(huán)境中氣溶膠微粒，下列說法正確的是()A.溫度升高，氣溶膠微粒運(yùn)動會減慢B.氣溶膠微粒越大，運(yùn)動越明顯C.氣溶膠微粒受到的空氣分子作用力的合力始終為零D.氣溶膠微粒在空氣中做無規(guī)則運(yùn)動，可以看作布朗運(yùn)動解析：D氣溶膠微粒在空氣中的無規(guī)則運(yùn)動是布朗運(yùn)動。溫度越高，布朗運(yùn)動越劇烈，產(chǎn)生布朗運(yùn)動的原因是：大量氣體分子無規(guī)則運(yùn)動，撞擊氣溶膠微粒，使氣溶膠微粒受力不平衡。氣溶膠微粒越小，布朗運(yùn)動越明顯，故D正確，A、B、C錯誤。10.如圖是家庭生活中用壺?zé)那榫?。下列關(guān)于壺內(nèi)分子運(yùn)動和熱現(xiàn)象的說法正確的是()A.氣體溫度升高，所有分子的速率都增加B.一定量100℃的水變成100℃的水蒸氣，其分子平均動能增加C.一定量氣體的內(nèi)能等于其所有分子熱運(yùn)動動