11分子动理论和动能
十一、分子动理论和内能
检测题
（每题10分，共100分；完成时间30分钟）
基础知识与基本技能
*1．物质是由构成的，构成物质的分子永不停息地，分子之间存在相互作用的和。
*2．不同的物质在相互接触时，彼此进入对方的现象叫做现象。这一现象间接的说明：。
**3．关于扩散现象，下面的几种说法中正确的是（）。
A．只有在气体和液体之间才发生扩散现象
B．扩散现象说明了，构成物质的分子总是在永不停息地作无规则运动
C．扩散现象说明了分子间有力的作用
D．扩散现象与温度的高低无关
**4．炽热的铁水具有内能，当温度降低，内能随着。冰冷的冰块具有内能，当温度升高，内能随着。将该冰块从一楼移动到四楼，它的内能将。
知识的应用
**5．下列社会实践中的实例，不能用来说明“分子在不停地运动”的是（）。（2001年武汉市中考题）
A．洒水的地面会变干B．炒菜时加点盐，菜就有了咸味
C．扫地时，尘土飞扬D．房间里放了一篮子苹果，满屋飘香
**6．下列说法正确的是（）。
A．内能是分子热能和分子动能的总和
B．物体运动越快，物体的动能越大，内能就越大
C．在水平地面上静止的0℃的冰块不具有内能和机械能
D．任何物体都具有内能，但不一定有机械能
**7．一块咸菜，放在水里泡一段时间，就会变淡了，这是因为
。
知识的拓展
***8．洗衣服时，洗衣粉在冷水中需很长时间才能溶完，而在热水中很快就能溶完，这是因为。
***9．有一铁块的温度降低了，则（）。
A．它一定是放出了热量B．它一定是对外做了功
C．它的内能一定减少了D．它的机械能一定减少了
***10．在下列常见的生活事例中，用做功的方式来改变物体内能的是（）。
A．给自行车打气时，气筒壁会发热
B．冬天写作业时手冷，用嘴向手上呵呵气
C．喝很热的茶时，先向水面上吹吹气
D．阳光下，太阳能热水器中的水温升高
（2003年江苏泰州中考题）
分子动理论
基础知识与基本技能
*1．分子动理论指出：物质是由构成的，一切物质的分子都在，分子之间存在着相互作用的。[1.0]
*2．扩散现象说明一切物体的分子都在，同时也表明分子间有。[0.5]
**3．将煤堆放在墙角处一段时间，发现涂在墙角处的石灰变黑了，这是现象，它说明了固体物质的分子也是。[0.5]
**4．分子间既有力又有力。当分子间距离小于平衡距离r0时，力起主要作用；当分子间距离大于平衡距离r0时，力起主要作用。分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而（选填“增大”、“减小”或“不变”）。[1.5] **5．1cm3的水中含有3.35×1022个水分子。1cm3水的质量是g，一个水分子的质量是g。[2.5]
**6．关于扩散现象，下列说法中正确的是（）。[0.5]
A．只有气体和液体才能发生扩散现象
B．扩散现象说明分子是很小的
C．气体、液体、固体都会发生扩散现象，其中气体扩散最显著
D．扩散现象使人们直接看到了分子的运动
**7．下列现象中能说明分子在不停地做无规则运动的是（）。[0.5] A．久打扫房间时灰尘飞扬
B．水从高处流向低处
C．放在空气中的铁器过一段时间生锈了
D．在一杯水中放些盐，一会儿整杯水变咸了
**8．向装有清水的杯子里滴一滴红墨水，过一会儿整杯水都变成了淡红色，这是因为（）。[0.5]
A．红墨水在清水中流动B．红墨水遇到清水会褪色
C．水的无规则运动D．分子的无规则运动
**9．把装满空气的瓶子倒扣在装满棕色二氧化氮气体的瓶子上，瓶口间先用玻璃隔开。
当抽掉它们之间的玻璃片后，可以看到棕色的二氧化氮气体颜色渐渐变淡，最后两瓶中气体的颜色变得完全相同。这是因为（）。[1.0]
A．二氧化氮比空气密度大B．两种气体之间形成了对流
C．气体的分子在不停地运动D．二氧化氮分子很小
**10．下列说法中错误的是（）。[0.5]
A．物质是由分子组成的B．分子是很小的
C．一粒灰尘就是一个分子D．分子是在永不停息地运动着的
**11．下列现象中能够说明分子在运动的是（）。[0.5]
A．食盐在水中溶化，水变咸了
B．冬天，人嘴里呼出的“白气”上升
C．水从高处流到低处
D．扫地时灰尘飞扬
**12．下列现象中，不能用来说明分子运动的是（）。[0.5]
A．箱子里放几颗樟脑丸，过几天整个箱子里都充满樟脑味
B．在楼下，能闻到楼上人家的饭菜香味
C．晒衣服时，水蒸发，衣服变干了
D．汽车驶过，公路上扬起灰尘
**13．下列说法中不正确的是（）。[0.5]
A．扩散现象不仅发生在气体之间，液体之间、固体之间也会发生扩散现象
B．扩散现象表明分子很小
C．扩散现象表明分子间是有空隙的
D．扩散现象表明分子是在不停地做无规则运动的
知识的应用
**14．两滴水银靠近时，能自动结合成一滴较大的水银，这一事实说明分子间存在着。将盐放入水中，能使水变咸，这是现象，这一现象表明。[1.0]
**15．固体和液体很难被压缩，是由于。[0.5]
**16．下列现象中，不能说明分子间存在引力的是（）。[0.5]
A．要用很大的力才能拉断铁丝B．用胶水能把两张纸粘合在一起
C．固体能保持一定的形状D．磁铁能吸引铁钉
**17．下列现象中，能说明分子间存在着斥力的是（）。[0.5]
A．铁棒折断后不能自然对接在一起B．固体很难被压缩
C．气体容易被压缩D．磁铁与磁铁之间有时相互排斥
**18．关于分子间的作用力，下列说法中正确的是（）。[0.5]
A．分子间存在着一个平衡位置，在此位置时分子间既没有引力也没有斥力
B．当物体被压缩时，分子间只有斥力
C．当物体被拉长时，分子间只有引力
D．分子间的斥力和引力总是同时存在同时消失的
**19．一根钢棒很难被压缩，也很难被拉长，其原因是（）。[0.5]
A．分子太多B．分子间没有空隙
C．分子间有引力和斥力D．分子在不停地运动着
**20．将红墨水滴人清水中，会使整杯清水变红，这是由于（）。[0.5] A．水流动的结果B．分子不停地运动的结果
C．分子间有引力的结果D．分子间有斥力的结果
**21．将10ml的水与10ml的酒精相混合，混合后水和酒精的总体积小于20ml，这表明（）。[0.5]
A．分子之间存在着相互作用的引力
B．分子之间存在着相互作用的斥力
C．分子之间有空隙
D．分子是在不停地做无规则运动的
**22．关于分子间的作用力，下列说法中正确的是（）。[0.5]
A．当分子间的距离等于平衡时的距离时，分子间就不存在作用力
B．当分子间的距离大于平衡时的距离时，分子间只有引力
C．当分子间的距离小于平衡时的距离时，分子间只有斥力
D．以上说法都不对
**23．固体、液体、气体分子间的距离由小到大的顺序是（）。[1.0] A．固体、液体、气体B．气体、液体、固体
C．固体、气体、液体D．液体、固体、气体
**24．当分子间的距离增大时，下列判断正确的是（）。[1.0]
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
D．分子间的引力和斥力都减小，但引力大于斥力
**25．一根纱线容易拉断，—根铜丝不容易拉断，这一现象说明（）。[0.5] A．纱线分子间不存在引力，铜丝分子间有引力
B．纱线分子间的引力比铜丝分子间的引力小
C．纱线分子间有斥力，铜丝分子间不存在斥力
D．纱线分子间引力小于斥力，铜丝分子间引力大于斥力
**26．气体容易被压缩，是因为（）。[0.5]
A．气体分子间没有作用力B．气体分子间隙大，分子间作用力很小
C．气体分子间的引力大D．气体分子之间没有斥力
知识的拓展
**27．把两块表面刮净的铅压紧，它们便结合在一起，这是由于。在室温下放置五年后再将它们分开，可以看到它们相互渗入约1mm深，这属于现象，它表明固体分子也在。[1.0]
**28．两块纯净的铅压紧后会结合在一起，而将一块打破的玻璃细心地按原样拼凑，且施加一定的压力，结果并不能合成一块，其原因是（）。[0.5]
A．玻璃分子间不存在引力B．对接处玻璃分子间距离较大，引力很小
C．玻璃一旦破了就相互排斥D．玻璃分子间的斥力大于引力
***29．用分子动理论解释大气压强，下列说法中正确的是（）。[0.5] A．大气压强是由于气体分子之间存在斥力的缘故
B．大气压强是由于气体分子之间存在引力的缘故
C．大气压强是由于器壁附近分子的引力和斥力同时作用的结果
D．大气压强是由于大量气体分子频繁撞击器壁的结果
***30．橡皮筋被拉长时，橡皮筋的（）。[0.5]
A．分子间引力增大而斥力减小
B．分子间引力和斥力都减小，但斥力大于引力
C．分子间距离增大，密度减小
D．分子运动的速度减小，对外表现为引力
***31．为什么拉断一张纸所用的力比撕破同一张纸所用的力要大？[1.5]
内能内能的改变
基础知识与基本技能
*1．物体内部所有分子无规则运动的能和分子能的总和，叫做物体的。[1.0]
*2．物体里大量分子的无规则运动叫做。[0.5]
*3．一个物体的温度升高，它的分子无规则运动，具有的内能。温度降低，它的内能。[1.0]
*4．对物体做功，物体的内能会；物体对外做功，物体的内能会。
内能的单位是。[1.0]
*5．摩擦生热的过程实质上是能转化为能的过程。[0.5]
*6．锯木头时，锯条会变热。这是由于做功，使锯条的内能，温度。[1.0]
*7．压缩气体时，气体的内能会，气体膨胀时，气体的内能会。[0.5] *8．发生热传递的条件是：两个物体之间或同一物体的不同部分存在，在热传递过程中从物体传到物体，或从物体的部分传到部分，一直继续到时为止。[1.5]
*9．在热传递过程中，高温物体的内能，叫做了热量，低温物体的内能，叫做了热量。[1.5]
*10．在热传递过程中，传递的的多少叫做热量。热量的单位是。[0.5] *11．物体的内能与下列哪个因素有关？（）[0.5]
A．物体运动的速度B．物体的温度
C．物体所处的高度D．物体的运动速度和
**12．当物体的温度降到0℃时，物体中（）。[0.5]
A．所有分子全部停止运动
B．所有分子仍然不停地做无规则的运动
C．有一部分分子停止运动
D．以上情况都有可能
**13．烧红的铁块在冷却过程中，它具有的内能（）。[0.5]
A．减小B．不变C．增大D．无法确定
**14．一杯水温度从10℃升高到20℃的过程中，水的内能（）。
A．增大B．减小C．不变D．无法确定
**15．下列说法中，错误的是（）。[1.0]
A．温度越高的物体中分子无规则运动越快
B．温度越高的物体内能一定越大
C．温度越高物质的扩散越快
D．温度越高的液体蒸发越快
**16．给自行车轮胎打气，当用力将活塞向下压时（）。[1.0]
A．筒内空气对外做功，内能减小
B．筒内空气对外做功，内能增大
C．外界对筒内空气做功，筒内空气内能减小
D．外界对筒内空气做功，筒内空气内能增大
**17．下面各实例中，不属于用做功的方法改变物体内能的是（）。[1.0] A．用锉锉铁块，铁块变热B．酒精涂在手背上，会觉得凉快
C．钻木取火D．两手相互搓搓，会觉得暖和
**18．在试管中装一些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气把软木塞冲开。在软木塞被冲开的过程中（）。[1.0]
A．水蒸气膨胀对外做功，内能减小B．水蒸气膨胀对外做功，内能增大
C．水蒸气膨胀对外做功，内能不变D．外界对水蒸气做功，水蒸气内能增大**19．木块从斜面顶端匀速滑到斜面底端，在此过程中，木块的（）。[1.0] A．动能减小B．动能增大
C．机械能不变D．机械能减小，内能增大
**20．锯条在锯木头时温度会升高。对此，下列说法中确切的是（）。[1.0] A．人手的拉力对锯条做功，使锯条内能增大
B．木头对锯条的摩擦力做功，使锯条内能增大
C．锯木头时，锯条对木头有压力，压力做功使锯条内能增大
D．锯条对木头有压力，木头对锯条有支持力，支持力做功使锯条内能增大
**21．一个物体的温度升高了，其原因是（）。[1.0]
A．一定是物体对外做了功
B．一定是外界对物体做了功
C．一定是物体吸收了热量
D．可能是物体吸收了热量，也可能是外界对物体做了功
**22．两物体之间发生热传递的条件是（）。[1.0]
A．它们具有的内能不等B．它们的温度不等
C．它们必须相互接触D．它们具有的热量不等
**23．一个物体的内能增大了，那么（）。[1.0]
A．物体一定吸收了热量，且温度一定升高了
B．物体一定对外做了功，且温度一定升高了
C．一定是外界对物体做了功，且温度一定升高了
D．可能是物体吸收了热量，也可能是外界对物体做了功
**24．下列各例中，属于用热传递改变内能的是（）。[1.0]
A．用打气筒打气，筒内气体变热B．擦火柴使火柴燃烧
C．太阳能热水器中的水被晒热D．用锯子锯木头，锯条温度会升高
**25．下列说法中正确的是（）。[1.0]
A．物体吸收或放出的热量越多，它内能的改变越大
B．只有做功才能改变物体的内能
C．温度高的物体具有的热量一定多
D．做功和热传递总是等效的
**26．一杯热水放在空气中，慢慢变凉了，这是因为（）。[1.0]
A．热水的温度传到空气中去了
B．热水对外做功，内能减小了
C．热水的内能传给了空气，本身的内能减小了
D．热水放出了热量，它的热量减少了
知识的应用
**27．在空中飞行的子弹具有能和能，还具有能。子弹落地静止时，以上三种能中不为零的是能。[1.0]
**28．用气筒给自行车轮胎打气，一会儿筒壁变热。这主要是由于迅速压缩活塞时，活塞对筒内空气，使空气的内能，温度，并传热给筒壁的缘故。[1.5]
**29．在一段金属丝的某处反复弯折数次，弯折的地方温度会，这是因为。[1.0]
**30．摩擦生热说明了克服摩擦做功时，物体的内能，温度。[0.5] **31．冬天，手冷时可以捂热水袋取暖，也可以两手搓搓取暖．前者是用的方法改变内能的，后者是用的方法改变内能的。[1.0]
**32．指出下列“热”字的含义。[1.5]
(1)今天天气真热的“热”是指；
(2)摩擦生热的“热”是指；
(3)晶体熔化要吸热的“热”是指。
**33．下列说法中，正确的是（）。[1.0]
A．物体运动的速度越大，具有的内能也越大
B．物体离地面的高度越高，具有的内能越大
C．物体的温度升高，具有的内能增大
D．物体的温度为0℃时，具有的内能为零
**34．物体的温度升高了，这表明（）。[1.0]
A．物体内分子运动加剧，内能增大了
B．物体内部分子间的作用力增大了，内能增大了
C．物体内部每个分子的内能增大了，所以总内能增大了
D．物体内部分子的距离增大了，物体的机械能增大了
**35．关于内能，下列说法中正确的是（）。[1.0]
A．运动的物体具有内能，静止的物体没有内能
B．热的物体具有内能，冷的物体没有内能
C．一切物体都有内能
D．温度高的物体具有的内能一定多
**36．关于分子的运动，下列说法中正确的是（）。[1.0]
A．一切物体里的分子都在不停地做匀速直线运动
B．在0℃时物体里所有的分子都停止了运动
C．物体运动的速度越大，其内部分子的热运动也越剧烈
D．物体的温度越高，表明它内部分子的热运动越剧烈
**37．关于内能和机械能，下列说法中正确的是（）。[1.0]
A．具有内能的物体一定具有机械能
B．内能大的物体具有的机械能也一定大
C．物体的机械能可以为零，而它的内能不可能为零
D．物体的内能和机械能都与物体的温度有关
**38．加热试管中的水，使水沸腾，水蒸气会把原先塞住的软木塞冲开，这是（）。
[1.0]
A．克服摩擦做功B．压缩气体做功
C．气体膨胀做功D．水蒸气的温度做功
**39．在一个一端封闭、另一端装有活塞的厚壁玻璃筒里放一块浸有乙醚的棉花，把活塞迅速地压下去，棉花就会燃烧，这是因为（）。[1.5]
A．筒内空气对外做功，空气内能减小，温度升高
B．筒内空气对外做功，空气内能增大，温度升高
C．活塞对筒内空气做功，空气内能减小，温度升高
D．活塞对筒内空气做功，空气内能增大，温度升高
**40．下列各实例中，属于克服摩擦做功使物体内能增大的是（）。[1.5] A．用铁锤敲打石块，石块发热B．钻木取火
C．爆竹点燃后腾空而起D．火药的燃气把子弹从枪膛中推出
**41．下列说法中正确的是（）。[1.0]
A．温度高的物体具有的内能一定多
B．温度高的物体含有的热量一定多
C．热总是从内能多的物体传到内能少的物体
D．热总是从温度高的物体传到温度低的物体
**42．一个物体的内能减小了，则（）。[1.0]
A．物体的温度一定降低B．物体一定对外做了功
C．物体一定放出了热量D．以上说法都不对
**43．下列说法中，不正确的是（）。[1.0]
A．物体的温度升高，具有的内能一定增大
B．物体的温度不变，具有的内能一定不变
C．做功和热传递都可以改变物体的内能
D．用“功”或用“热量”都可以量度物体内能的改变
**44．下列现象中，不是用热传递改变物体内能的是（）。[1.0]
A．冬天，在火炉旁取暖B．在煤炉上烧水
C．用锉子锉铁块，铁块变热D．冬天，用热水袋取暖
**45．当一个物体的温度降低时（）。[1.0]
A．物体一定放出了热量B．物体一定对外做了功
C．以上两种都有可能D．以上说法都不正确
**46．下列说法中正确的是（）。[1.0]
A．只有对水加热，水温才会升高
B．物体内能的改变量，只能用吸收或放出热的多少来量度
C．热量就是内能
D．物体的温度发生变化，那么它的内能也一定变化
知识的拓展
**47．在如图11-1所示的实验中，在向瓶内打气使瓶塞跳起的瞬间瓶中出现了雾，这是因为（）。（2000年陕西省中考题）[1.0]
A．瓶塞跳起时，瓶外的水蒸气进入瓶内成为水珠
B．由于打气而加速了瓶中水的蒸发
C．瓶内空气因对瓶塞做功而内能减少，使瓶内水蒸气液化
D．瓶内空气推动瓶塞做功，内能增大，水蒸气增加
**48．给自行车胎打气，当用力将活塞向下压时（）。[1.5]
A ．筒内空气对外做功，空气内能减少
B ．筒内空气对外做功，空气内能增加
C ．活塞对筒内空气做功，空气内能增加
D ．活塞对筒内空气做功，空气内能减少
**49．下列事例中，属于内能转化为机械能的是（ ）。[1.0]
A ．水壶中的水沸腾后，壶盖被水蒸气顶起
B ．两手相互摩擦，手心变热
C ．用气筒给自行车胎打气时，气筒会发热
D ．流星与空气摩擦生热、发光
***45．如图11-2所示，在试管内装些水，用软木塞塞住，拿到酒精灯上加热使水沸腾
起来，水蒸气会把木塞冲出去。从能量转化和转移的角度可用下边三句话来概括： (甲)水和水蒸气吸热，内能增加；(乙)酒精燃烧，酒精的化学能转化成热能，传给水和水蒸气；(丙)水蒸气对木塞做功，内能转化为木塞的机械能。
以上三句话正确的顺序是（ ）。[2.5]
A ．(甲)、(乙)、(丙)
B ．(乙)、(丙)、(甲)
C ．(乙)、(甲)、(丙)
D ．(丙)、(乙)、(甲)
***46．开启啤酒瓶盖瞬间伴有“嘭”的一声，瓶口有一股
“白烟”，下列说法正确的是（ ）。[1.5]
A ．瓶内外温度相等，啤酒内能不变
B ．瓶内气体对外做功，啤酒内能增加
C ．瓶口“白烟”是瓶内CO 2液化形成的
D ．瓶口“白烟”是瓶口水蒸气液化形成的
（2001年湖北省黄冈市中考题）（注：本题解法请参考《举一反三解题经典·初中物理》第87页） 图 11-2
分子动理论
分子动理论 基础知识与基本技能 *1．分子动理论指出：物质是由构成的，一切物质的分子都在，分子之间存在着相互作用的。[1.0] *2．扩散现象说明一切物体的分子都在，同时也表明分子间有。[0.5] **3．将煤堆放在墙角处一段时间，发现涂在墙角处的石灰变黑了，这是现象，它说明了固体物质的分子也是。[0.5] **4．分子间既有力又有力。当分子间距离小于平衡距离r0时，力起主要作用；当分子间距离大于平衡距离r0时，力起主要作用。分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而（选填“增大”、“减小”或“不变”）。[1.5] **5．1cm3的水中含有3.35×1022个水分子。1cm3水的质量是g，一个水分子的质量是g。[2.5] **6．关于扩散现象，下列说法中正确的是（）。[0.5] A．只有气体和液体才能发生扩散现象 B．扩散现象说明分子是很小的 C．气体、液体、固体都会发生扩散现象，其中气体扩散最显著 D．扩散现象使人们直接看到了分子的运动 **7．下列现象中能说明分子在不停地做无规则运动的是（）。[0.5] A．久打扫房间时灰尘飞扬 B．水从高处流向低处 C．放在空气中的铁器过一段时间生锈了 D．在一杯水中放些盐，一会儿整杯水变咸了 **8．向装有清水的杯子里滴一滴红墨水，过一会儿整杯水都变成了淡红色，这是因为（）。[0.5] A．红墨水在清水中流动B．红墨水遇到清水会褪色 C．水的无规则运动D．分子的无规则运动 **9．把装满空气的瓶子倒扣在装满棕色二氧化氮气体的瓶子上，瓶口间先用玻璃隔开。当抽掉它们之间的玻璃片后，可以看到棕色的二氧化氮气体颜色渐渐变淡，最后两瓶中气体的颜色变得完全相同。这是因为（）。[1.0] A．二氧化氮比空气密度大B．两种气体之间形成了对流 C．气体的分子在不停地运动D．二氧化氮分子很小 **10．下列说法中错误的是（）。[0.5] A．物质是由分子组成的B．分子是很小的 C．一粒灰尘就是一个分子D．分子是在永不停息地运动着的 **11．下列现象中能够说明分子在运动的是（）。[0.5] A．食盐在水中溶化，水变咸了 B．冬天，人嘴里呼出的“白气”上升 C．水从高处流到低处 D．扫地时灰尘飞扬 **12．下列现象中，不能用来说明分子运动的是（）。[0.5] A．箱子里放几颗樟脑丸，过几天整个箱子里都充满樟脑味
(完整word版)大学物理气体动理论热力学基础复习题及答案详解
第12章 气体动理论 一、 填空题： 1、一打足气的自行车内胎，若在7℃时轮胎中空气压强为4.0×510pa .则在温度变为37℃，轮胎内空气的 压强是 。（设内胎容积不变） 2、在湖面下50.0m 深处（温度为4.0℃），有一个体积为531.010m -?的空气泡升到水面上来，若湖面的 温度为17.0℃，则气泡到达湖面的体积是 。（取大气压强为50 1.01310p pa =?） 3、一容器内储有氧气，其压强为50 1.0110p pa =?，温度为27.0℃，则气体分子的数密度 为 ；氧气的密度为 ；分子的平均平动动能为 ；分子间的平均 距离为 。（设分子均匀等距排列） 4、星际空间温度可达 2.7k ，则氢分子的平均速率为 ，方均根速率为 ，最概然速率 为 。 5、在压强为51.0110pa ?下，氮气分子的平均自由程为66.010cm -?，当温度不变时，压强 为 ，则其平均自由程为1.0mm 。 6、若氖气分子的有效直径为82.5910cm -?，则在温度为600k ，压强为21.3310pa ?时，氖分子1s 内的 平均碰撞次数为 。 7、如图12-1所示两条曲线(1)和(2),分别定性的表示一定量的 某种理想气体不同温度下的速率分布曲线,对应温度高的曲线 是 .若图中两条曲线定性的表示相同温 度下的氢气和氧气的速率分布曲线,则表示氧气速率分布曲线的 是 . 8、试说明下列各量的物理物理意义： （1） 12kT ， （2）32 kT ， （3）2i kT ， （4）2 i RT ， （5）32RT ， （6）2M i RT Mmol 。 参考答案： 1、54.4310pa ? 2、536.1110m -? 3、25332192.4410 1.30 6.2110 3.4510m kg m J m ----???? 4、21 21121.6910 1.8310 1.5010m s m s m s ---?????? 图12-1
分子动理论 知识点总结
高中物理选修3-3——分子动理论知 识点总结 一、分子动理论 1、物质是由大量分子组成的 （1）单分子油膜法测量分子直径 （2）任何物质含有的微粒数相同 2、对微观量的估算 ①分子的两种模型：球形和立方体（固体液体通常看成球形，空气分子占据的空间看成立方体） ②利用阿伏伽德罗常数联系宏观量与微观量 a.分子质量： b.分子体积： c.分子数量： 二、分子的热运动 1、分子永不停息的做无规则的热运动（布朗运动扩散现象） 2、扩散现象：不同物质能够彼此进入对方的现象，说明了物质分子在不停地运动，同时还说明分子间有间隙，温度越高扩散越快
3、布朗运动：它是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动，是在显微镜下观察到的。 ①布朗运动的三个主要特点：永不停息地无规则运动；颗粒越小，布朗运动越明显；温度越高，布朗运动越明显。 ②产生布朗运动的原因：它是由于液体分子无规则运动对固体微小颗粒各个方向撞击的不均匀性造成的。 ③布朗运动间接地反映了液体分子的无规则运动，布朗运动、扩散现象都有力地说明物体内大量的分子都在永不停息地做无规则运动。 4、热运动：分子的无规则运动与温度有关，简称热运动，温度越高，运动越剧烈 三、分子间的相互作用力 1、分子之间的引力和斥力都随 分子间距离增大而减小。但是分子间 斥力随分子间距离加大而减小得更 快些，如图1中两条虚线所示。分子间同时存在引力和斥力，两种力的合力又叫做分子力。 2、在图1图象中实线曲线表示引力和斥力的合力(即分子力)随距离变化的情况。 3、当两个分子间距在图象横坐标距离时，分子间的引力与斥力平衡，分子间作用力为零，的数量级为m，
九年级物理上册第一章第1节分子动理论教案新版教科版2
第1节分子动理论 【教学目标】 一、知识与能力 1.知道物体是由大量的分子组成的。 2.知道分子在永不停息地做无规则的运动。 3.知道分子之间存在着相互作用的引力和斥力。 二、过程与方法 1.回顾人类对物质结构的认识历程，了解物质是由大量分子组成的。 2.通过对扩散现象的探索、讨论，并借助生活经验，知道分子在永不停息地做无规则的运动。 3.通过演示和观察分子力模型及对物质三态分子模型的类比，了解分子间既存在引力又存在斥力。 三、情感、态度与价值观 1.通过演示实验、视频资源及类比手段，激发探究物质组成奥秘的兴趣。 2.使学生了解通过能够直接感知的现象可以认识无法直接感知的事实，并知道这是一种重要的研究问题的方法。 3.体验物理知识的应用性，了解物理学具有认识世界、改变世界的功能。 【教学重点】 经历观察实验的过程，应用分子动理论解释某些生产、生活以及自然界中的现象。 【教学难点】 从某些宏观热现象中推断出其微观本质。 【教学突破】 教学重点放在让学生经历观察的过程，使学生在观察这些现象的过程中提炼出能够印证分 子动理论的现象，同时还培养了学生科学观察的能力。而对于当分子间距离很小时，分子间的相互作用才表现为引力的理论，比较抽象，可以采用类比磁铁吸引铁钉的演示实验对比认识。 【教学准备】 ◆教师准备 多媒体材料(人类从古到今探索物质组成奥秘的历程、硫酸铜溶液与清水之间的扩散图片、铅与金的扩散图片、机械制造中在金属表面层掺碳、掺硅)、酒精、毛笔、NO2气体、广口瓶、玻璃片、铅柱(分子引力演示器)、刀子、磁铁、铁钉等。 ◆学生准备 注射器、烧杯、水等。 ┃教学过程设计┃ 教学过程批注 一、结合分糖块实例提出问题，引入新课。 教师出示一块糖，然后提出问题：把这块糖分成两半，两个人 来分享，是否都有甜的感觉？4个人呢？8个人呢……如此分 割下去，有没有一个限度呢？ 学生讨论并回答。 点拔：假设在分糖的过程中，每分一次，取一粒加以检测，如 果这粒仍具有糖的性质——甜味，就再往下分，假设分到某种 程度而取一粒再分时就失去了糖的本质，那么这个最小的颗粒就是糖分子。如果条件允许，还可以采用多媒体多展示一些有关材料。
选修分子动理论及答案详解
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§X7.《分子动理论》章末测试 执笔人：一、选择题 1.下列说法中正确的是（） A.物质是由大量分子组成的，分子直径的数量级是10-10m B.物质分子在不停地做无规则运动，布朗运动就是分子的运动 C.在任何情况下，分子间的引力和斥力是同时存在的 D.1kg的任何物质含有的微粒数相同，都是×1023个，这个数叫阿伏加德 罗常数 2.关于布朗运动，下列说法正确的是( ) A.布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动 B.布朗运动是液体分子无规则运动的反映 C.悬浮在液体中的微粒越小，液体温度越高，布朗运动越显著 D.布朗运动的无规则性反映了小颗粒内部分子运动的无规则性 3.以下说法中正确的是( ) A.分子的热运动是指物体的整体运动和物体内部分子的无规则运动的总和 B.分子的热运动是指物体内部分子的无规则运动 C.分子的热运动与温度有关：温度越高，分子的热运动越激烈 D.在同一温度下，不同质量的同种液体的每个分子运动的激烈程度可能是不相同的 4.在一杯清水中滴一滴墨汁，经过一段时间后墨汁均匀地分布在水中，只是由于（） A.水分子和碳分子间引力与斥力的不平衡造成的 B.碳分子的无规则运动造成的 C.水分子的无规则运动造成的 D.水分子间空隙较大造成的 5.下列关于布朗运动的说法中正确的是（） A.将碳素墨水滴入清水中，观察到的布朗运动是碳分子无规则运动的反映 B.布朗运动是否显著与悬浮在液体中的颗粒大小无关 C.布朗运动的激烈程度与温度有关 D.微粒的布朗运动的无规则性，反映了液体内部分子运动的无规则性 6.下面证明分子间存在引力和斥力的试验，错误的是（） A.两块铅压紧以后能连成一块，说明存在引力 B.一般固体、液体很难被压缩，说明存在着相互排斥力 C.拉断一根绳子需要一定大小的力说明存在着相互吸引力 D.碎玻璃不能拼在一起，是由于分子间存在着斥力 7.关于分子间相互作用力的以下说法中，正确的是（） 时，分子力为零，说明此时分子间既不存在引力， A.当分子间的距离r=r 也不存在斥力 时，随着距离的增大，分 B.分子力随分子间的距离的变化而变化，当r>r 子间的引力和斥力都增大，但引力比斥力增大的快，故分子力表现为引力 C.当分子间的距离r 分子动理论与内能 一、分子动理论及其应用： 1、物质是由分子组成的。 分子若看成球型，其直径约10-10m。 2、一切物体的分子都在不停地做无规则的运动 ①扩散：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象。 ②扩散现象说明：A分子之间有间隙。B分子在做不停的无规则的运动。 ③用二氧化氮做扩散实验时，把二氧化氮放下面，这样做的目的是：防止二氧化氮扩散被误认为是重力作用的结 果。实验现象：两瓶气体混合在一起颜色变得均匀，结论：分子在不停地做无规则运动。 ④固、液、气都可扩散，扩散速度与温度有关。 ⑤分子运动与物体运动要区分开：扩散、蒸发等是分子运动的结果，而飞扬的灰尘，液、气体对流是物体运动的结果。 3、分子间有相互作用的引力和斥力。 ①当分子间的距离ｄ＝分子间平衡距离 r ，引力＝斥力。 ②ｄ＜ｒ时，引力＜斥力，斥力起主要作用，固体和液体很难被压缩是因为：分子之间的斥力起主要作用。 ③ｄ＞ｒ时，引力＞斥力，引力起主要作用。图2-4说明：分子之间存在引力固体很难被拉断，钢笔写字，胶 水粘东西都是因为分子之间引力起主要作用。 ④当ｄ＞10ｒ时，分子之间作用力十分微弱，可忽略不计。 破镜不能重圆的原因是：镜块间的距离远大于分子之间的作用力的作用范围，镜子不能因分子间作用力而结合在一起。 二、内能： 1、内能：物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。 2、物体在任何情况下都有内能：既然物体内部分子永不停息地运动着和分子之间存在着相互作用，那么内能是无 条件的存在着。无论是高温的铁水，还是寒冷的冰块。 3、影响物体内能大小的因素：①温度：在物体的质量，材料、状态相同时，温度越高物体内能越大。②质量：在 物体的温度、材料、状态相同时，物体的质量越大，物体的内能越大。③材料：在温度、质量和状态相同时，物体的材料不同，物体的内能可能不同。④存在状态：在物体的温度、材料质量相同时，物体存在的状态不同时，物体的内能也可能不同。 4、内能与机械能不同：机械能是宏观的，是物体作为一个整体运动所具有的能量，它的大小与机械运动有关。内 能是微观的，是物体内部所有分子做无规则运动的能的总和。内能大小与分子做无规则运动快慢及分子作用有关。 这种无规则运动是分子在物体内的运动，而不是物体的整体运动。 5、热运动：物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。 温度与热运动的关系：温度越高，分子无规则运动越剧烈，扩散越快。 三、内能的改变： 1、内能改变的外部表现： 物体温度升高（降低）——物体内能增大（减小）。 物体存在状态改变（熔化、凝固）——内能改变。 反过来，不能说内能改变必然导致温度变化。（因为内能的变化有多种因素决定） 2、改变内能的方法：做功和热传递。 A、做功改变物体的内能： ①做功可以改变内能：对物体做功物体内能会增加。 物体对外做功物体内能会减少。 ②做功改变内能的实质是内能和其他形式的能的相互转化 ③如果仅通过做功改变内能，可以用做功多少度量内能的改变大小。 ④解释事例：A压缩使棉花熔燃烧：这是因为活塞压缩空气做功，使空气内能增加，温度升高，达到棉花燃点使棉 花燃烧。B钻木取火：使木头相互摩擦，人对木头做功，使它的内能增加，温度升高，达到木头的燃点而燃烧。C 向瓶内打气，看到当塞子跳起来时，容器中出现了雾，这是因为瓶内空气推动瓶塞对瓶塞做功，内能减小，温度降低，使水蒸气液化凝成小水滴。 爱因斯坦的布朗运动理论 1905年，爱因斯坦依据分子运动论的原理提出了布朗运动的理论。就在差不多同时，斯莫卢霍夫斯基也作出了同样的成果。他们的理论圆满地回答了布朗运动的本质问题。 应该指出，爱因斯坦从事这一工作的历史背景是那时科学界关于分子真实性的争论。这种争论由来已久，从原子分子理论产生以来就一直存在。本世纪初，以物理学家和哲学家马赫和化学家奥斯特瓦尔德为代表的一些人再次提出对原子分子理论的非难，他们从实证论或唯能论的观点出发，怀疑原子和分子的真实性，使得这一争论成为科学前沿中的一个中心问题。要回答这一问题，除开哲学上的分歧之外，就科学本身来说，就需要提出更有力的证据，证明原子、分子的真实存在。比如以往测定的相对原子质量和相对分子质量只是质量的相对比较值，如果它们是真实存在的，就能够而且也必须测得相对原子质量和相对分子质量的绝对值，这类问题需要人们回答。 由于上述情况，象爱因斯坦在论文中指出的那样，他的目的是“要找到能证实确实存在有一定大小的原子的最有说服力的事实。”他说：“按照热的分子运动论，由于热的分子运动，大小可以用显微镜看见的物体悬浮在液体中，必定会发生其大小可以用显微镜容易观测到的运动。可能这里所讨论的运动就是所谓‘布朗分子运动’”。他认为只要能实际观测到这种运动和预期的规律性，“精确测定原子的实际大小就成为可能了”。“反之，要是关于这种运动的预言证明是不正确的，那么就提供了一个有份量的证据来反对热的分子运动观”。 爱因斯坦的成果大体上可分两方面。一是根据分子热运动原理推导：在t时间里，微粒在某一方向上位移的统计平均值，即方均根值，D是微粒的扩散系数。这一公式是看来毫无规则的布朗运动服从分子热运动规律的必然结果。 爱因斯坦成果的第二个方面是对于球形微粒，推导出了可以求算阿伏伽德罗常数的公式。爱因斯坦曾用前人测定的糖在水中的扩散系数，估算的NA值为3.3×10^23，一年后(1906)又修改为6.56×10^23。 爱因斯坦的理论成果为证实分子的真实性找到了一种方法，同时也圆满地阐明了布朗运动的根源及其规律性。下面的工作就是要用充足的实验来检验这一理论的可靠性。爱因斯坦说：“我不想在这里把可供我使用的那些稀少的实验资料去同这理论的结果进行比较，而把它让给实验方面掌握这一问题的那些人去做”。“但愿有一位研究者能够立即成功地解决这里所提出的、对热理论关系重大的这个问题！”爱因斯坦提出的这一任务不久之后就由贝兰(1870——1942)和斯维德伯格分别出色的完成了。这里还应该提到本世纪初在研究布朗运动 第1课时 分子动理论 内能 考纲解读1.掌握分子动理论的基本内容.2.知道内能的概念.3.会分析分子力、分子势能随分子间距离的变化． 1．[微观量的估算]已知铜的摩尔质量为M (kg/mol)，铜的密度为ρ(kg/m 3)，阿伏加德罗常数 为N A (mol － 1)．下列判断错误的是( ) A ．1 kg 铜所含的原子数为 N A M B ．1 m 3铜所含的原子数为MN A ρ C ．1个铜原子的质量为M N A (kg) D ．1个铜原子的体积为M ρN A (m 3 ) 答案 B 解析 1 kg 铜所含的原子数N ＝1M N A ＝N A M ，A 正确；同理1 m 3铜所含的原子数N ＝ρ M N A ＝ρN A M ，B 错误；1个铜原子的质量m 0＝M N A (kg)，C 正确；1个铜原子的体积V 0＝M ρN A (m 3 )，D 正确． 2．[分子热运动与布朗运动的理解]下列关于布朗运动的说法，正确的是( ) A ．布朗运动是指在显微镜中看到的液体分子的无规则运动 B ．布朗运动反映了分子在永不停息地做无规则运动 C ．悬浮颗粒越大，同一时刻与它碰撞的液体分子越多，布朗运动越显著 D ．当物体温度达到0°C 时，物体分子的热运动就会停止 答案 B 解析 布朗运动是指在显微镜中看到的悬浮小颗粒的无规则运动，A 错；布朗运动间接反映了液体分子运动的无规则性，B 对；悬浮颗粒越大，液体分子对它的撞击作用的不平衡性越小，布朗运动越不明显，C 错；热运动在0°C 时不会停止，D 错． 3．[分子间作用力]分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生，并随着分子间距的变化而 变化，则( ) A ．分子间引力随分子间距的增大而增大 B ．分子间斥力随分子间距的减小而增大 分子动理论的内容是什么？ 什么是扩散现象？ 分子之间在什么时候表现为引力？什么时候表现为斥力？ 什么是热运动？其具体表现为那个“物理量”？ 什么是内能？单位是什么？ 改变内能的方法有哪些？他们在改变物体内能方面有什么效果？ 物体的内能增加了，其温度一定增加了吗？为什么？ 发生热传递的条件是什么？最后会达到什么结果？传递的是什么？ 什么是燃料的热值？单位是什么？计算公式有哪些？ 什么是热量？单位是什么？物体可以具有热量吗？ 什么是比热容？单位是什么？水的比热容是多少？ 请你解释一下“海陆风”是怎样形成的？（利用比热容具体回答） 请你解释一下“陆海风”是怎样形成的？（利用比热容具体回答） 请你到黑板上写出“热学”计算中能够用到的所有公式。每个物理量的单位。 请你简单叙述一下如何利用实验的方法来探究物体的吸热本领与物体的种类是否有关？ 物体的吸热本领与物体的哪些因素有关？ 请从能量的角度说明热机的工作原理？热机的种类有哪些？ 内燃机的种类有哪些？他们的区别有哪些？主要包含那些能量的转化？ 内燃机的一个工作循环包括几个冲程？还有哪些特点？ 什么是热机效率？求解他的公式有哪些？ 磁体具有哪些性质？（至少要答出三条） 地磁的“南、北极”与地理的“南、北极”有什么样的关系？ 磁体的磁场方向如何？（外部和内部）什么是磁场？ 磁感线是真实存在的吗？磁感线的疏密如何表示磁性的“强弱”？ 什么是磁化现象？如何进行磁体的“消磁”？ 把小磁针放入磁场中，小磁针的哪极所指的方向为磁场的方向？什么材料能把磁“屏蔽”了？ 用什么方法来判断物体是否“带了电”？（提示：两种方法） 第1节分子动理论的基本观点 学 习目标知识脉络 1.认识分子动理论的基本观点，知道 其实验依据．(重点) 2．通过探究与实验，估测油酸分子 的直径，知道阿伏伽德罗常数并进行 有关的计算．(难点) 3．认识布朗运动，理解布朗运动产 生的原因及影响因素，了解分子的热 运动． 4．掌握分子间相互作用力的特点及 变化规律．(难点) 物体由大量分子组成 [先填空] 1．分子的大小 (1)一般分子直径的数量级为10－10 m. (2)通常分子质量的数量级在10－27～10－25kg范围之内． 2．分子大小的估测 (1)油膜法：此方法是一种粗略测定分子大小的方法，其方法是把油酸滴到水 面上，油酸在水面上散开，可近似认为形成单分子油膜，如果把分子看成球形，单分子油膜的厚度就等于分子的直径． (2)原理：如果油滴的体积为V，单分子油膜的面积为S，则分子的大小(即直 径)为d＝V S．在此忽略了分子间的空隙． (3)物理学中用各种不同的方法测定分子的大小，测出的分子大小不同，但数量级相同． 3．阿伏伽德罗常数 (1)定义：1 mol任何物质含有分子的数目都相同，为常数．这个常数叫做阿伏伽德罗常数，用N A表示． (2)数值：N A＝6.02×1023mol－1． (3)意义：阿伏伽德罗常数是一个重要的基本常量，它是联系宏观量与微观量的桥梁． [再判断] 1．测定分子大小的方法有多种，油膜法只是其中的一种方法．(√) 2．所有分子的直径都相同．(×) 3．1 mol的固态物质(如铁)和1 mol的气态物质(如氧气)所含分子数不同．(×) [后思考] 我们在初中已经学过，物体是由大量分子组成的．一个1 μm大小的水珠，尺寸与细菌差不多，其中分子的个数竟比地球上人口的总数还多上好多倍！ 图1-1-1 我们可以通过什么途径观察分子的大小呢？ 分子动理论的基本内容 【教学目标】 一、知识与技能 1．通过生活实例及其分析，知道什么是扩散现象，产生扩散现象的原因是什么。影响扩散快慢的因素有哪些，分别是什么关系。 2．通过实验，观察什么是布朗运动，通过分析、推理，理解布朗运动产生的原因。 3．通过对比，归纳扩散现象、布朗运动和分子的无规则运动之间的联系与区别。 4．知道分子力随分子间距离变化而变化的定性规律。 5．知道分子动理论的内容。 二、过程与方法 1．通过对概念及课本中关键词句、图片细节的观察、分析、理解，引导学生重视教材，学会研读教材，培养学生严谨的思维习惯。 2．通过布朗运动的实验、观察及成因的分析、推理，体会并归纳其中的科学研究方法。 3．在对所设情景及实验的观察、分析中和“情景+问题”的教学方式中培养学生善于观察、勤于思考、勇于探索的良好习惯。 三、情感、态度与价值观 1．物理源于生活，要善于观察、勤于思考、勇于探索。 2．通过科学家们对布朗运动成因的研究历程的介绍，培养相应科学精神。 【教学重难点】 1．理解扩散现象、布朗运动、热运动。 2．知道分子力随分子间距离变化而变化的定性规律。 【教学过程】 一、物体是由大量分子组成的 【演示】幻灯片：扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子结构照片。 由于碳原子被放大了几亿倍后才被观察到，表明分子是很小的。 我们在初中已经学过，物体是由大量分子组成的。需要指出的是：在研究物质的化学性质时，我们认为组成物质的微粒是分子、原子或者离子。但是，在研究物体的热运动性质和规律时，不必区分它们在化学变化中所起的不同作用，而把组成物体的微粒统 称为分子。 我们知道，1mol水中含有水分子的数量就达6.02×1023个。这足以表明，组成物体的分子是大量的。人们用肉眼无法直接看到分子，就是用高倍的光学显微镜也看不到。 直至1982年，人们研制了能放大几亿倍的扫描隧道显微镜，才观察到物质表面原子的排列。 二、分子热运动 1．扩散现象 【演示】将一个装有无色空气的广口瓶倒扣在装有红棕色二氧化氮气体的广口瓶上，抽去中间玻璃板，过一段时间发现，上面瓶中气体变成了淡红棕色，下面气体的颜色变浅了，最后上下两瓶气体颜色一致。 （1）扩散：不同物质相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散。 （2）扩散现象随温度的升高而日趋明显。 【演示】分别向冷水和热水中滴入一滴红墨水，可观察到热水很快变成红色，而冷水变成红色稍慢。 （3）扩散现象在气体、液体、固体中都能发生。 （4）扩散现象直接说明了组成物体的分子总是不停地做无规则运动。 （5）扩散现象的应用：在真空、高温条件下在半导体材料中掺入一些其他元素来制造各种元件等。 2．布朗运动 【演示】把墨汁用水稀释后取出一滴，用显微放大投影仪观察液体中的小碳粒的运动，可观察到小碳粒的运动无规则，颗粒越小，这种无规则运动越明显，而且永不停止。 （1）布朗运动：悬浮在液体中的固体微粒永不停息的无规则运动叫做布朗运动。它首先是由英国植物学家布朗在1827年用显微镜观察悬浮在水中的花粉微粒时发现的。 （2）布朗运动产生的原因：大量液体分子永不停息地做无规则运动时，对悬浮在其中的微粒撞击作用的不平衡性是产生布朗运动的原因。 简言之：液体分子永不停息的无规则运动是产生布朗运动的原因。 （3）影响布朗运动激烈程度的因素：固体微粒的大小和液体的温度。 固体微粒越小，液体分子对它各部分碰撞的不均匀性越明显；质量越小，它的惯性越小，越容易改变运动状态，所以运动越激烈； 液体的温度越高，固体微粒周围的流体分子运动越不规则，对微粒碰撞的不均匀性 气体动理论知识点总结 注意：本章所有用到的温度指热力学温度，国际单位开尔文。 T=273.15+t 物态方程 A N PV NkT P kT nkT V m PV NkT PV vN kT vRT RT M =→= =' =→===（常用） 一、 压强公式 11()33 P mn mn = =ρρ=22v v 二、 自由度 *单原子分子： 平均能量=平均平动动能=(3/2)kT *刚性双原子分子： 平均能量=平均平动动能+平均平动动能=325222 kT kT kT += *刚性多原子分子： 平均能量=平均平动动能+平均平动动能=3 332 2 kT kT kT += 能量均分定理：能量按自由度均等分布，每个自由度的能量为(1/2)kT 所以，每个气体分子的平均能量为2 k i kT ε= 气体的内能为k E N =ε 1 mol 气体的内能22 k A i i E N N kT RT =ε== 四、三种速率 p = ≈v = ≈v = ≈ 三、 平均自由程和平均碰撞次数 平均碰撞次数：2Z d n =v 平均自由程： z λ= =v 根据物态方程：p p nkT n kT =?= 平均自由程： z λ==v 练习一 1．关于温度的意义，有下列几种说法： （1）气体的温度是分子平均平动动能的量度。（2）气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有统计意义。 （3）温度的高低反映物质内部分子热运动剧烈程度的不同。 （4）从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度。（错） 解：温度是个统计量，对个别分子说它有多少温度是没有意义的。 3．若室内升起炉子后温度从15℃升高到27℃，而室内气压不变，则此时室内的分子数减少了： 解：PV NkT = 211227315 0.9627327N T N T +===+ 1210.04N N N N ?=-= 则此时室内的分子数减少了4%. 4. 两容器内分别盛有氢气和氦气，若他们的温度和质量分别相等，则：（A ） （A ）两种气体分子的平均平动动能相等。 （B ）两种气体分子的平均动能相等。 （C ）两种气体分子的平均速率相等。 （D ）两种气体的内能相等。 任何气体分子的平均平动动能都是(3/2)kT ，刚性双原子分子： 平均能量=平均平动动能+平均平动动能=3 252 2 2 kT kT kT += 理工科专业 《大学物理B 》 气体动理论 热力学基础 答： 112 3 V p 0 p O V V 12V 1 p 12p 1A B 图1 4、 给定的理想气体(比热容比γ为已知)，从标准状态(p 0、V 0、T 0)开始，作绝热膨胀，体积增大到三倍，膨胀后的温度T ＝____________，压强p ＝__________． 答： 1 ) 1 (T -γ , )1 (p γ 图2 (A) 一定都是平衡态． (B) 不一定都是平衡态． (C) 前者一定是平衡态，后者一定不是平衡态． (D) 后者一定是平衡态，前者一定不是平衡态． （ C ）4、一定量的理想气体，经历某过程后，温度升高了．则根据热力学定律可以断定： ① 该理想气体系统在此过程中吸了热． ② 在此过程中外界对该理想气体系统作了正功． ③ 该理想气体系统的内能增加了． ④ 在此过程中理想气体系统既从外界吸了热，又对外作了正功． 以上正确的断言是： (A) ① 、③ ． (B) ②、③． (C) ③． (D) ③、④． （ D ）5、有人设计一台卡诺热机(可逆的)．每循环一次可从 400 K 的高温热源吸热1800 J ，向 300 K 的低温热源放热 800 J ．同时对外作功1000 J ，这样的设计是 (A) 可以的，符合热力学第一定律． (B) 可以的，符合热力学第二定律． (C) 不行的，卡诺循环所作的功不能大于向低温热源放出的热量． (D) 不行的，这个热机的效率超过理论值． 三、判断题（每小题1分，请在括号里打上√或×） （ × ）1、气体的平衡态和力学中的平衡态相同。 （ √ ）2、一系列的平衡态组成的过程是准静态过程。 （ × ）3、功变热的不可逆性是指功可以变为热，但热不可以变为功。 （ × ）4、热传导的不可逆性是指热量可以从高温物体传到低温物体，但不可以从低温物体传到高温物体。 （ × ）5、不可逆循环的热机效率1 2 1Q Q bukeni - <η。 四、简答题（每小题5分） 1、气体动理论的研究对象是什么？理想气体的宏观模型和微观模型各如何？ 答：气体动理论的研究对象是大量微观粒子组成的系统。（1分）是从物质的微观结构和分子运动论出发，运用力学规律，通过统计平均的办法，求出热运动的宏观结果，（1分）再由实验确认的方法。（1分） 从宏观看，在温度不太低，压强不大时，实际气体都可近似地当作理想气体来处理，压强越低，温度越高，这种近似的准确度越高。（1分）理想气体的微观模型是把分子看成弹性的自由运动的质点。（1分） 2、用热力学第一定律和第二定律分别证明，在V p -图上一绝热线与一等温线不能有两个交点，如图2所示。 解：（1）由热力学第一定律有 W E Q +?= 若有两个交点a 和b ，则经等温b a →过程有 0111=-=?W Q E （1分） 经绝热b a →过程 第一节分子动理论 1.下列现象中属于扩散现象的是( ) A.擦黑板时，粉笔灰在空中飞舞 B.打开一盒香皂，很快就会闻到香味 C.粉笔蹭到衣服上，在衣服上留下粉笔痕迹 D.冬天，雪花漫天飞舞 2.固体和液体很难被压缩，是因为( ) A.分子间没有空隙 B.分子间存在着引力 C.分子间存在斥力 D.分子在不停地做无规则运动 3.我们在实验室用酒精进行实验时，整个实验室很快就闻到了刺鼻的酒精气味，这是一种扩散现象.以下有关分析错误的是( ) A.扩散现象只发生在气体、液体之间 B.扩散现象说明分子在不停息地运动 C.温度越高时扩散现象越剧烈 D.扩散现象说明分子间存在着间隙 4.把100毫升酒精和100毫升水混合在一起，体积小于200毫升.这个现象说明( ) A.分子间有间隙 B.分子是有质量的 C.分子间有力的作用 D.分子是可以再分的 5.下列事例中，不能用来说明分子间有引力的是( ) A.要用很大的力才能把铅丝折断 B.用胶水能把两张纸粘合在一起 C.磁铁能把铁钉吸住 D.金属固体很难被分开 6.下列现象中不能用分子运动论的观点解释的是( ) A.富裕老窖的瓶盖一开，酒香四溢 B.金块和铅块紧压在一起，过几年后会发现铅中有金，金中有铅 C.沙尘暴起，尘土满天 D.衣橱里的樟脑球会越变越小 7.液体很难被压缩的原因是( ) A.分子间存在着引力 B.分子间存在着斥力 C.分子间有间隙 D.分子在不停地运动 8.下列现象中不能说明分子在做无规则运动的是( ) A.春暖花开时，能闻到花的香味 B.打开酒瓶盖能闻到酒的气味 C.空气中飘动的浮尘 D.在盛有热水的杯子中放几片茶叶，过一会整杯水都变成茶水 9.下列现象中，不能说明物质分子永不停息地做无规则运动的是( ) A.把煤堆在墙角，过一段时间墙角变黑 B.空气能被压缩 C.打开香水瓶的盖子,整个房间很快充满香气 D.用盐水腌蛋 10.诗句“掬水月在手，弄花香满衣”所包含的物理知识有和. 11.吸烟有害健康，在空气不流通的房间里，只要有一个人吸烟，一会房间就会充满烟味，这是分子在.所以为了您和他人的健康，请你对吸烟者提出一个合理的建议：. 12.目前甲型H1N1流感的蔓延正引起世界各国的高度关注，虽然该病毒的传播机制还未确定，但保持良好的卫生习惯是预防感染病毒的有效措施.专家称感染病人咳嗽所产生的有大量病毒的飞沫，会使1m范围内的其他人吸入而被感染，所以与感染病人近距离接触须带口罩.一粒飞沫的直径约为1×10-6～5×10-6m（分子直径约为1×10-9m），由此可判断飞沫分子.（选填“是”或“不是”） 第 1 页 共 6 页 新课标全国高考考前复习物理 11.1 分子动理论 能量守恒与热力学定律 1. 气体能够充满密闭容器，说明气体分子除相互碰撞的短暂时间外 ( )． A ．气体分子可以做布朗运动 B ．气体分子的动能都一样大 C ．相互作用力十分微弱，气体分子可以自由运动 D ．相互作用力十分微弱，气体分子间的距离都一样大 解析 布朗运动是悬浮在液体中的微粒的运动，布朗运动不是分子运动，选项A 错误； 气体分子的速度不一定一样大，动能不一定一样大，选项B 错误；气体分子可以自由运 动，相互作用力十分微弱，但距离不一定一样大，选项C 正确、D 错误． 答案 C 2．如图11－1－1所示为两分子系统的势能E p 与两分子间距离r 的关系曲线．下列说法正确的是 ( )． A ．当r 大于r 1时，分子间的作用力表现为引力 B ．当r 小于r 1时，分子间的作用力表现为斥力 C ．当r 等于r 2时，分子间的作用力为零 D ．在r 由r 1变到r 2的过程中，分子间的作用力做负功 解析 分子间距等于r 0时分子势能最小，即r 0＝r 2.当r 小于r 1时分子力表现为斥力；当r 大于r 1小于r 2时分子力表现为斥力；当r 大于r 2时分子力表现为引力，A 错，B 、C 对．在r 由r 1变到r 2的过程中，分子斥力做正功，分子势能减小，D 错误． 答案 BC 3．如图11－1－2所示为某种椅子与其升降部分的结构示意图，M 、N 两筒间密闭了一定质量的气体，M 可 沿N 的内壁上下滑动．设筒内气体不与外界发生热交换，在M 向下滑动的动程中 ( )． 图11－1－1 选修3-3 第1节分子动理论内能 基础必备 1.(2019·广东揭阳模拟)(多选)以下说法正确的是( ACD ) A.物质是由大量分子组成的 B.-2 ℃时水已经结为冰,部分水分子已经停止了热运动 C.温度越高,分子的平均动能越大 D.分子间的引力与斥力都随分子间距离的增大而减小 E.扩散现象和布朗运动的实质是相同的,都是分子的无规则运动 解析:根据分子动理论知,物质是由大量分子组成的,A正确;-2 ℃时水已经结为冰,虽然水分子热运动的剧烈程度降低,但不会停止热运动,B错误;温度是分子平均动能的标志,温度越高,分子的平均动能越大,C正确;分子间的引力与斥力都随分子间距离的增大而减小,而斥力比引力减小得快,D正确;扩散现象是分子的运动,布朗运动不是分子的运动,但间接地反映了分子在做无规则运动,E错误. 2.(2019·安徽皖南八校三模)(多选)下列说法正确的是( BCD ) A.气体的温度升高,每个气体分子运动的速率都增大 B.分子间引力和斥力同时存在,都随距离增大而减小,但斥力变化更快 C.附着层内分子间距离小于液体内部分子间距离时,液体与固体间表现为浸润 D.已知阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度,可算出该气体分子间的平均距离 E.由热力学第一定律可知做功不一定改变内能,热传递也不一定改变内能,但同时做功和热传递一定会改变内能 解析:温度是分子平均动能的标志,气体温度升高,分子的平均动能增加,分子的平均速率增大,不是每个气体分子运动的速率都增大,故A 错误;根据分子力的特点可知,分子间引力和斥力同时存在,都随距离增大而减小,但斥力变化更快,故B正确;附着层内分子间距离小于液体内部分子间距离时,附着层内分子间作用表现为斥力,附着层有扩展趋势,液体与固体间表现为浸润,故C正确;知道阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度,可求出气体的摩尔体积,然后求出每个气体分子占据的空间大小,从而能求出气体分子间的平均距离,故D正确;做功与热传递都可以改变物体的内能,但同时做功和热传递,根据热力学第一定律可知,不一定会改变内能,故E错误. 3.(多选)下列说法中正确的是( ADE ) A.水中的花粉颗粒在不停地做无规则运动,反映了液体分子运动的无规则性 B.压缩气体、液体和固体需要用力,都是因为分子间存在斥力的缘故 C.水和酒精混合总体积会变小,说明分子之间有引力 D.拉伸和压缩固体都会使固体内分子势能增大 E.衣柜中充满卫生球的气味,是因为卫生球发生了升华和扩散现象 解析:水中的花粉颗粒在不停地做无规则运动,反映了液体分子运动 第4章 气体动理论基础 4-1为什么说系统分子数太少时，不能谈论压强与温度？ 答：对少数几个分子而言不能构成热力学系统，分子间确实频繁碰撞，分子速率不满足统计规律，无论是从压强和温度的定义上来讲，还是从压强与温度公式的推导来看，都不满足谈论压强和温度的条件。 4-2已知温度为27℃的气体作用于器壁上的压强为pa 105 ，求此气体内单位体积里的分子数。 解：由 nkT P =，有 2523 510415.2300 1038.1101?=???==-kT P n ]m [3 - 4-3一个温度为17℃、容积3 3m 102.11-?的真空系统已抽到其真空度为pa 1033.13 -?。 为了提高其真空度，将它放在300℃的烘箱内烘烤，使吸附于器壁的气体分子也释放出来。烘烤后容器内压强为pa 33.1,问器壁原来吸附了多少个分子? 解：(1)当17=t ℃K 290=: 1723 3 1032.3290 1038.11033.1?=???==--kT P n ]m [3- 143 17 1072.31052.111032.3?=???==-nV N (1)当300=t ℃K 573=: 2010682.1' ' '?== kT P n ]m [3- 18 10884.1''?==V n N 181088.1'?=-=?N N N 4-4 比较平衡态下分子的平均平动动能、平均动能、平均能量哪个最大？哪个最小？ 答：平均动能=平均平动动能+平均转动动能>平均平动动能 平均能量=平均动能+平均势能>平均动能 4-5 指出下列各式的物理意义：(1)kT 23; (2) kT i 2;(3) RT 23;(4) RT i 2 。 答：(1) kT 2 3 ：分子平均平动动能； [随堂巩固提升] 1．关于分子，下列说法中正确的是( ) A．把分子看成球形是对分子的简化模型，实际上分子的形状并不真的都是球形 B．所有分子的直径都相同 C．不同分子的直径一般不同，但数量级基本一致 D．测定分子大小的方法有多种，油膜法只是其中的一种方法 解析：选ACD 把分子看做球形是将实际问题理想化，A对；不同分子直径大小不同，但数量级除有机物的大分子外，一般都是10－10m，B错，C对；测分子大小可以有多种方法，利用油膜法只是常见的一种方法，D对。 2．已知铜的摩尔质量为M(kg/mol)，铜的密度为ρ(kg/m3)，阿伏加德罗常数为N A(mol－1)。下列判断正确的是( ) A．1 kg铜所含的原子数为N A M B．1 m3铜所含的原子数为MN A ρ C．1个铜原子的质量为M N A (kg) D．1个铜原子的体积为 M ρN A (m3) 解析：选ACD 1 kg铜所含原子个数N＝1 M N A ＝ N A M ，A正确；同理1 m3铜所含 的原子数N＝ρ M N A ＝ ρN A M ，B错误；1个铜原子质量m0＝ M N A (kg)，C正确；1个铜 原子体积V0＝ M ρN A (m3)，D正确。 3．分子动理论较好地解释了物质的宏观热学性质。据此可判断下列说法中正确的是( ) A．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，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他元素 解析：选ACD 布朗运动是液体分子无规则运动的反映，A正确；分子之间的距离大于10－10m时，分子间作用力随着分子间距的增大，可能先增大后减小，也可能一直减小，B错误；当分子间距从小于10－10 m变化到大于10－10 m时，分子势能先减小后增大，C正确；由扩散运动知识可知D正确。 4．下列说法中正确的是( ) A．物体自由下落时速度增大，所以物体的内能也增大 B．物体的机械能为零时，内能也为零 高中物理气体动理论和热力学题库 气体动理论和热力学 卷面总分188 期望值0 入卷题数44 时间 分钟 第1大题： 选择题(57分) 1.1 (3分) 两个体积相等的容器中，分别储有氦气和氢气，以1E 和2E 分别表示氦气和氢气的内能，若他们的压强相同，则（ ） （A ）1E ＝2E （B ）1E >2E （C ）1E <2E （D ）无法确定 1.2 (3分) 一瓶氮气和一瓶氦气密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则它们 ( ) （Ａ）温度相同、压强相同 （Ｂ）温度、压强都不相同 （Ｃ）温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强 （Ｄ）温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强 1.3 (3分) 不同种类的两瓶理想气体，它们的体积不同，但温度和压强都相同，则单位体积内的气体分子数n ，单位体积内的气体分子的总平动动能(V E K /)，单位体积内的气体质量p ，分别有如下关系：( ) （Ａ）n 不同，(V E K /)不同，p 不同 （Ｂ）n 不同，(V E K /)不同，p 相同 （Ｃ）n 相同，(V E K /)相同， p 不同 （Ｄ）n 相同，(V E K /)相同， p 相同 1.4 (3分) 设M 为气体的质量，m 为气体分子质量，N 为气体分子总数目，n 为气体分子数密度，0N 为阿伏伽德罗常数，则下列各式中哪一式表示气体分子的平均平动动能？( ) （Ａ） pV M m 23 （Ｂ） pV M m mol 23 （Ｃ） npV 2 3 （Ｄ） pV N M M mol 023 1.5 (3分) 置于容器内的气体，如果气体内各处压强相等，或气体内各处温度相同，则这两种情况下气体的状态 ( ) （Ａ）一定都是平衡态 （Ｂ）不一定都是平衡态 （Ｃ）前者一定是平衡态，后者一定不是平衡态 （Ｄ）后者一定是平衡态，前者一定不是平衡态 1.6 (3分) 两容器内分别盛有氢气和氦气，若它们的温度和质量分别相等，则：( )初中物理知识点全面复习大全分子动理论
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