高考物理三輪沖刺題型歸納講練專題29 分子動(dòng)理論（原卷版）

專題29分子動(dòng)理論[題型導(dǎo)航]題型一微觀量估算的“兩種建模方法” 1題型二布朗運(yùn)動(dòng)與分子熱運(yùn)動(dòng) 3題型三分子動(dòng)能、分子勢(shì)能和內(nèi)能 5[考點(diǎn)分析]題型一微觀量估算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Vmol、物體的質(zhì)量m、摩爾質(zhì)量M、物體的密度ρ.3．關(guān)系(1)分子的質(zhì)量：m0＝eq\f(M,NA)＝eq\f(ρVmol,NA).(2)分子的體積：V0＝eq\f(Vmol,NA)＝eq\f(M,ρNA).(3)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.4．兩種模型(1)球體模型直徑為d＝eq\r(3,\f(6V0,π)).(適用于：固體、液體)(2)立方體模型邊長(zhǎng)為d＝eq\r(3,V0).(適用于：氣體)已知銅的摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則（）A．1個(gè)銅原子的質(zhì)量為MNB．1個(gè)銅原子的質(zhì)量為NAC．1個(gè)銅原子所占的體積為MND．1個(gè)銅原子所占的體積為Mρ某潛水員在岸上和海底吸入空氣的密度分別為1.3kg/m3和2.1kg/m3，空氣的摩爾質(zhì)量為0.029kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.02×1023mol﹣1。若潛水員呼吸一次吸入2L空氣，試估算潛水員在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空氣的分子數(shù)約為（）A．3×1021 B．3×1022 C．3×1023 D．3×1024（多選）阿伏伽德羅常數(shù)NA是聯(lián)系微觀物理量與宏觀物理量的橋梁，這里所指的微觀物理量為分子體積v、分子直徑d、分子質(zhì)量m等。宏觀物理量為物質(zhì)的摩爾體積Vmol、摩爾質(zhì)量Mmol、物質(zhì)的密度ρ、物質(zhì)的質(zhì)量M、物質(zhì)的體積V等。下列有關(guān)上述各量的關(guān)系式正確的是（）A．ρ=MV B．C．v=VmolNAE．m石墨是碳原子按圖甲排列形成的，其微觀結(jié)構(gòu)為層狀結(jié)構(gòu)。圖乙為石墨烯的微觀結(jié)構(gòu)，單碳層石墨烯是單層的石墨，厚1毫米的石墨大概包含大約三百萬層石墨烯。石墨烯是現(xiàn)有材料中厚度最薄、強(qiáng)度最高、導(dǎo)熱性最好的新型材料。則（）A．石墨中的碳原子靜止不動(dòng) B．碳原子的直徑大約為3×10﹣9m C．石墨烯碳原子間只存在分子引力 D．石墨烯的熔解過程中，碳原子的平均動(dòng)能不變題中物理量除分子量（單位：g）外，其他物理量均為國(guó)際單位制單位：水的分子量為m0，密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則水分子的直徑為（）A．d水B．d水C．d水D．d題型二布朗運(yùn)動(dòng)與分子熱運(yùn)動(dòng)布朗運(yùn)動(dòng)和熱運(yùn)動(dòng)的比較布朗運(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)，較大的顆粒不做布朗運(yùn)動(dòng)，能通過光學(xué)顯微鏡直接觀察到是指分子的運(yùn)動(dòng)，分子不論大小都做熱運(yùn)動(dòng)，熱運(yùn)動(dòng)不能通過光學(xué)顯微鏡直接觀察到共同點(diǎn)都是永不停息的無規(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的聯(lián)系布朗運(yùn)動(dòng)是由于小顆粒受到周圍分子做熱運(yùn)動(dòng)的撞擊作用不平衡而引起的，它是分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映新型冠狀病毒在世界范圍內(nèi)的肆虐，給我們的生命財(cái)產(chǎn)造成了重大損失。為了減少病毒傳播，人們使用乙醇噴霧消毒液和免洗洗手液，兩者的主要成分都是酒精，則下列說法正確的是（）A．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 B．在房間內(nèi)噴灑乙醇消毒液后，會(huì)聞到淡淡的酒味，與分子運(yùn)動(dòng)無關(guān) C．在房間內(nèi)噴灑乙醇消毒液后，會(huì)聞到淡淡的酒味，這是酒精分子做布朗運(yùn)動(dòng)的結(jié)果 D．使用免洗洗手液洗手后，洗手液中的酒精由液體變?yōu)橥瑴囟鹊臍怏w的過程中，分子間距不變（多選）2021年8月5日，在東京奧運(yùn)會(huì)跳水女子10m臺(tái)決賽中，14歲的全紅嬋以總分466.2拿到金牌，并打破了世界紀(jì)錄。她的五次跳水中有三次滿分，嫻熟的動(dòng)作和標(biāo)準(zhǔn)的姿勢(shì)不禁讓李小鵬感嘆：我扔個(gè)硬幣濺起的水花都比她跳水的水花大。下列說法正確的是（）A．運(yùn)動(dòng)員出水后泳衣上的水很快滑落，這是因?yàn)橹圃煊疽碌牟牧蠈?duì)水不浸潤(rùn) B．運(yùn)動(dòng)員入水激起的水花中，很多呈現(xiàn)球形，這是水的表面張力的作用 C．水池中的水溫保持在26℃左右，用以保證運(yùn)動(dòng)員入水后的舒適度，此時(shí)運(yùn)動(dòng)員和水池中的水處于熱平衡狀態(tài) D．運(yùn)動(dòng)員入水后，身體周圍會(huì)出現(xiàn)一些小氣泡，在水中產(chǎn)生的氣泡內(nèi)的氣體壓強(qiáng)大于大氣壓，這些小氣泡在做無規(guī)則的布朗運(yùn)動(dòng)下列關(guān)于熱現(xiàn)象的描述正確的是（）A．分子間的距離越近，分子間的作用力就越大 B．?dāng)U散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)都能說明分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng) C．氣體溫度每升高1℃所吸收的熱量與氣體經(jīng)歷的具體過程無關(guān) D．水蒸氣的壓強(qiáng)離飽和汽壓越遠(yuǎn)，人感覺越潮濕某同學(xué)在顯微鏡下觀察水中懸浮的花粉微粒的運(yùn)動(dòng)，他把小微粒每隔一定時(shí)間的位置記錄在坐標(biāo)紙上，并用折線依次連接各個(gè)記錄點(diǎn)，如圖所示。則該圖直接體現(xiàn)了（）A．在每個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)液體分子做直線運(yùn)動(dòng) B．在每個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)花粉微粒做直線運(yùn)動(dòng) C．花粉微粒的運(yùn)動(dòng)是無規(guī)則的 D．液體分子的運(yùn)動(dòng)是無規(guī)則的（多選）2020年2月8日，上海市政府舉行疫情防控新聞發(fā)布會(huì)。發(fā)布會(huì)上，衛(wèi)生防疫專家稱，目前新型冠狀病毒感染的肺炎傳播途徑主要為飛沫傳播、氣溶膠傳播和接觸傳播。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)顆粒的密度與氣體介質(zhì)的密度可以相差微小，也可以懸殊很大，顆粒的大小一般在0.001～1000μm之間。已知布朗運(yùn)動(dòng)微粒大小通常在10﹣6m數(shù)量級(jí)。下列說法中正確的是（）A．當(dāng)固態(tài)或液態(tài)顆粒很小時(shí)，能很長(zhǎng)時(shí)間都懸浮在氣體中，顆粒的運(yùn)動(dòng)屬于布朗運(yùn)動(dòng)，能長(zhǎng)時(shí)間懸浮是因?yàn)闅怏w浮力作用 B．當(dāng)顆粒尺寸較大時(shí)，由于與氣體介質(zhì)的密度差大，沉降顯著，這是因?yàn)轭w粒自身重力的原因C．做布朗運(yùn)動(dòng)時(shí)，固態(tài)或液態(tài)顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈 D．布朗運(yùn)動(dòng)是氣體介質(zhì)分子的無規(guī)則的運(yùn)動(dòng) E．在布朗運(yùn)動(dòng)中，顆粒無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的軌跡反映了分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)題型三分子動(dòng)能、分子勢(shì)能和內(nèi)能1．分子間的相互作用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1所示．圖1(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斥都隨距離的減小而增大，但F引＜F斥，F(xiàn)表現(xiàn)為斥力；(3)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(10－9m)時(shí)，F(xiàn)引和F斥都已經(jīng)十分微弱，可以認(rèn)為分子間沒有相互作用力(F＝0)．2．分子勢(shì)能分子勢(shì)能是由分子間相對(duì)位置而決定的勢(shì)能，它隨著物體體積的變化而變化，與分子間距離的關(guān)系為：(1)當(dāng)r>r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，隨著r的增大，分子引力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大；(2)r<r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力，隨著r的減小，分子斥力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大；(3)當(dāng)r＝r0時(shí)，分子勢(shì)能最小，但不一定為零，可為負(fù)值，因?yàn)榭蛇x兩分子相距無窮遠(yuǎn)時(shí)分子勢(shì)能為零；(4)分子勢(shì)能曲線如圖2所示．分子力F隨分子間距離r的變化如圖所示。將兩分子從相距r＝r2處釋放，僅考慮這兩個(gè)分子間的作用，下列說法正確的是（）A．從r＝r2到r＝r0分子間引力、斥力都在減小 B．從r＝r2到r＝r1分子力的大小先減小后增大 C．從r＝r2到r＝r0分子勢(shì)能先減小后增大 D．從r＝r2到r＝r1分子動(dòng)能先增大后減?。ǘ噙x）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(gè)特殊的位置，甲、乙兩分子間的分子力F和分子勢(shì)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(shí)，Ep＝0．現(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1為Ep﹣r圖線、實(shí)線2為F﹣r圖線 B．當(dāng)分子間距離r＜r2時(shí)，甲乙兩分子間只有分子斥力，且分子斥力隨r減小而增大 C．乙分子從r4到r2做加速度先增大后減小的加速運(yùn)動(dòng)，從r2到r1做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng) D．乙分子從r4到r1的過程中，分子勢(shì)能先增大后減小，在r1位置時(shí)分子勢(shì)能最小 E．乙分子的運(yùn)動(dòng)范圍為r4≥r≥r1分子間作用力F與分子間距離r的關(guān)系如圖所示，當(dāng)分子間的距離從r0開始增大時(shí)，下列說法正確的是（）A．分子間的作用力表現(xiàn)為斥力 B．分子力先減小后增大 C．分子勢(shì)能減小 D．分子勢(shì)能增大“天宮課堂”中，王亞平將分別擠有水球的兩塊板慢慢靠近，直到兩個(gè)水球融合在一起，再把兩板慢慢拉開，水在兩塊板間形成了一座“水橋”.如圖甲所示，為我們展示了微重力環(huán)境下液體表面張力的特性.“水橋”表面與空氣接觸的薄層叫表面層，已知分子間作用力F和分子間距r的關(guān)系如圖乙.下列說法正確的是（）A．能總體反映該表面層里的水分子之間相互作用的是B位置 B．“水橋”表面層中兩水分子間的分子勢(shì)能與其內(nèi)部水相比偏小 C．“水橋”表面層中水分子距離與其內(nèi)部水分子相比偏小 D．王亞平放開雙手兩板吸引到一起，該過程分子力做正功（多選）如圖所示的甲、乙兩幅圖像分別表示兩分子