【課標要求】

1.通過實驗,估測油酸分子的大小。了解分子動理論的基本觀點及相關的實驗證據(jù)。

2.通過實驗,了解擴散現(xiàn)象。觀察并能解釋布朗運動。了解分子運動速率分布的統(tǒng)計規(guī)律,

知道分子運動速率分布圖像的物理意義。

3.了解固體的微觀結構。知道晶體和非晶體的特點。能列舉生活中的晶體和非晶體。通

過實例,了解液晶的主要性質(zhì)及其在顯示技術中的應用。

4.了解材料科學的有關知識及應用,體會它們的發(fā)展對人類生活和社會發(fā)展的影響。

5.觀察液體的表面張力現(xiàn)象。了解表面張力產(chǎn)生的原因。知道毛細現(xiàn)象。

6.通過實驗,了解氣體實驗定律。知道理想氣體模型。能用分子動理論和統(tǒng)計觀點解釋氣

體壓強和氣體實驗定律。

7.知道熱力學第一定律。通過有關史實,了解熱力學第一定律和能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)過程,

體會科學探索中的挫折和失敗對科學發(fā)現(xiàn)的意義。

8.理解能量守恒定律,能用能量守恒的觀點解釋自然現(xiàn)象。知道能量守恒定律是最基本、

最普遍的自然規(guī)律之一。

9.通過自然界中宏觀過程的方向性,了解熱力學第二定律。

【考情分析】

分子動理論2023·北京卷·T1、2023·江蘇卷·T3、2023·海南卷·T5

氣體、固體和液體2024·全國甲卷·T33、2023·浙江6月選考卷·T14

2024·江蘇卷·T13、2024·安徽卷·T13、2024·湖南卷·T13、

氣體實驗定律與理想2024·江西卷·T13、2024·全國甲卷·T33、2024·山東卷·T16、

氣體狀態(tài)方程的應用2024·廣西卷·T14、2024·廣東卷·T13、2024·甘肅卷·T13、

2024·海南卷·T7

2024·浙江1月選考卷·T17、2024·黑吉遼卷·T13、

氣體實驗定律與熱力學

2024·新課標卷·T21、2024·河北卷·T9、2024·海南卷·T11、

定律的綜合應用

2024·山東卷·T6、2024·北京卷·T3、2024·重慶卷·T3、

2024·湖北卷·T13、2024·貴州卷·T13、

2024·浙江6月選考卷·T17

實驗:用油膜法估測

2024·上海卷·T1、2019·全國Ⅲ卷·T33

油酸分子的大小

實驗:探究氣體等

2024·上海卷·T2、2023·山東卷·T13

溫變化的規(guī)律

第1講分子動理論內(nèi)能固體和液體

自2013年首次太空開講以來,中國航天員已開展了多次精彩絕倫的太空授課?！疤鞂m

課堂”上曾經(jīng)做過兩個有趣實驗:一個是微重力環(huán)境下水球?qū)嶒?如圖甲所示;另一個

是微重力環(huán)境下液體顯著的“毛細現(xiàn)象”演示,把三根粗細不同的細塑料管,同時放入

裝滿水的容器,如圖乙所示。

試分析:

(1)圖甲中水球幾乎呈完美的球狀,是因為什么?

(2)圖乙中水和塑料管是浸潤還是不浸潤?

(3)圖丙中的哪個點處最能反映水球表面層中水分子勢能?

(4)圖乙中“毛細現(xiàn)象”演示中,水在三個塑料管內(nèi)均不斷上升嗎?是否會有不同的高度?

1.關于下列各圖,其中說法正確的是()

[A]圖甲中,實驗現(xiàn)象說明薄板材料是非晶體

[B]圖乙中,當分子間距離為r0時,分子力為零,分子勢能最小

[C]圖丙中,T1對應曲線為同一氣體溫度較高時的速率分布圖

[D]圖丁中,微粒越大單位時間內(nèi)受到液體分子撞擊次數(shù)越多,布朗運動越明顯

【答案】B

2.(2024·廣東中山期末)(多選)下列關于氣體、液體和固體性質(zhì)的說法,正確的是()

[A]因為空氣分子在永不停息地做無規(guī)則運動,故教室不需要經(jīng)常開窗通風

[B]在天宮空間站內(nèi),雖然處于失重環(huán)境,航天員仍能夠用毛筆寫字

[C]浸潤液體在毛細管中會上升,通常情況下,毛細管(足夠長)越細,液體最大上升高度越高

[D]大塊塑料粉碎成形狀相同的顆粒,每個顆粒即為一個單晶體

【答案】BC

【答案】10-106.02×1023對方物質(zhì)分子無規(guī)則液體

無規(guī)則明顯激烈永不停息劇烈撞擊連續(xù)

3.下列說法正確的是()

[A]草葉上的露珠是由空氣中的水蒸氣凝結成的水珠,這一物理過程中水分子間的引力

增大、斥力減小

[B]某氣體的摩爾質(zhì)量為M、密度為ρ,用NA表示阿伏加德羅常數(shù),每個氣體分子的質(zhì)量

m0=,每個氣體分子的體積V0=

??

[C]?大A量氣體分子的速率有大有?小?A,但是按“中間多,兩頭少”的規(guī)律分布

[D]單晶體和多晶體在不同方向上的導熱性、機械強度等物理性質(zhì)都不一樣

【答案】C

4.食鹽是生活中不可缺少的調(diào)味品,如圖是食鹽中氯離子和鈉離子的分布示意圖。則

()

[A]氯離子和鈉離子是靜止不動的

[B]離子的規(guī)則排列特點說明食鹽是晶體

[C]鹽粒受潮粘在一起形成的鹽塊是非晶體

[D]食鹽加熱熔化過程中分子平均動能增加

【答案】B

【答案】穩(wěn)定變化熱平衡熱學性質(zhì)t+273.15K熱運動

平均值路徑系統(tǒng)分子間距離體積動能分子勢能溫度

體積做功傳熱天然的熔點各向異性一定規(guī)則不同

振動確定幾何形狀

【答案】張緊相切分界線小于大于上升下降向上

物質(zhì)狀態(tài)光學

考點一分子動理論

1.兩種分子的模型

(1)球體模型:把分子看成球形,分子的直徑d=。適用于固體和液體分子大小的計算。

3

6?0

π

5.下列三幅圖,能說明液體存在表面張力的是()

[A](1)和(2)

[B](1)和(3)

[C](2)和(3)

[D](1)、(2)和(3)

【答案】B

(2)立方體模型:把分子看成小立方體,其邊長d=。適用于固體、液體分子大小的計算

3

和氣體分子所占空間的計算。?0

2.阿伏加德羅常數(shù)的應用

(1)意義:阿伏加德羅常數(shù)NA是聯(lián)系宏觀量(物體的體積V、質(zhì)量m、密度ρ、物質(zhì)的量n,

摩爾質(zhì)量Mmol、摩爾體積Vmol等)與微觀量(分子直徑d、分子質(zhì)量m0、分子體積V0等)

的“橋梁”。

(2)幾個常用關系。

已知量可求量

分子體積V0=

?mol

??

摩爾體積(適用于固體和液體)

mol

V分子占據(jù)體積V占=

?mol

??

(適用于氣體)

摩爾質(zhì)量

分子質(zhì)量m0=

?mol

Mmol

??

體積V和摩爾分子數(shù)目N=NA

?

體積?mol

Vmol(適用于固體、液體和氣體)

質(zhì)量m和摩

分子數(shù)目N=NA

?

爾質(zhì)量Mmol

?mol

3.擴散現(xiàn)象、布朗運動與熱運動的比較

現(xiàn)象擴散現(xiàn)象布朗運動熱運動

活動主體分子懸浮微粒分子

區(qū)別發(fā)生在兩種物質(zhì)之間懸浮微粒的運動組成物體分子的運動

(1)都是無規(guī)則運動。

共同點

(2)都隨溫度的升高而更加激烈

聯(lián)系擴散現(xiàn)象、布朗運動都反映分子做無規(guī)則的熱運動

[例1]【微觀量的估算】已知阿伏加德羅常數(shù)為NA,水的摩爾質(zhì)量為M(kg/mol),密度為

ρ(kg/m3)。下列敘述正確的是()

·

[A]1瓶礦泉水(約300mL)所含的水分子個數(shù)約為·NA

300?

?

[B]mkg水所含的分子個數(shù)是NA

?

?

[C]1個水分子的質(zhì)量是

?

?A

[D]1個水分子的體積大約是

?

??A

【答案】D

-

【解析】瓶礦泉水質(zhì)量-4所含的水分子個數(shù)約為故

1M0=3ρ×10kg,N=·NA=4·NA,

?03?×10

??

A錯誤;mkg水所含的分子個數(shù)N′=NA,故B錯誤;1個水分子的質(zhì)量m0=M,1個水分

?1

??A

子的體積V0==,故C錯誤,D正確。

?0?

???A

[例2]【布朗運動】(多選)圖甲和圖乙是關于布朗運動的兩幅圖,下列敘述正確的是()

[A]圖甲中的折線是記錄微粒布朗運動的軌跡

[B]圖甲中的折線是按等間隔時間依次記錄的運動微粒位置的連線

[C]圖乙說明布朗運動是由微粒在液體中受到液體分子撞擊引起的

[D]圖乙說明液體分子沿各方向撞擊微粒,微粒應該處于靜止

【答案】BC

【解析】題圖甲中的折線是按等間隔時間依次記錄的運動微粒位置的連線。故A錯誤,B

正確;題圖乙說明布朗運動是由微粒在液體中受到液體分子撞擊不平衡引起的,且微粒越

小,其運動狀態(tài)越容易改變,布朗運動越明顯,故C正確,D錯誤。

對擴散現(xiàn)象和布朗運動的幾點注意

(1)布朗運動可通過顯微鏡觀察,分子熱運動不能用顯微鏡直接觀察。

(2)擴散現(xiàn)象直接反映了分子的無規(guī)則運動,并且可以發(fā)生在固體、液體、氣體任何兩種物

質(zhì)之間。

(3)布朗運動不是分子的運動,是分子無規(guī)則運動的反映。

考點二分子力和物體內(nèi)能

1.分子間的作用力及分子勢能的比較

項目分子力F分子勢能Ep

與r的

關系

圖像

隨r<r0F隨r增大而減小,表現(xiàn)為斥力r增大,F做正功,Ep減小

距r=r0F引=F斥,F=0Ep最小,但不為零

離r>r0r增大,F先增大后減小,表現(xiàn)為引力r增大,F做負功,Ep增大

的

變

化r>10r0引力和斥力都很微弱,F=0Ep=0

情

況

2.物體的內(nèi)能與機械能的比較

項目內(nèi)能機械能

物體中所有分子熱運動的動能與分

定義物體的動能、重力勢能和彈性勢能的統(tǒng)稱

子勢能的總和

決定與物體的溫度、體積、物態(tài)和分子跟宏觀運動狀態(tài)、參考系和零勢能位置的

因素數(shù)有關選取有關

量值任何物體都有內(nèi)能可以為零

測量無法測量可以測量

本質(zhì)微觀分子的運動和相互作用的結果宏觀物體的運動和相互作用的結果

運動

熱運動機械運動

形式

聯(lián)系在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化,能的總量守恒

[例3]【分子力與分子的動能、勢能】(多選)如圖甲、乙所示,分別表示兩分子間的作用

力、分子勢能與兩分子間距離的關系。分子a固定在坐標原點O處,分子b從r=r4處以某

一速度向分子a運動(運動過程中僅考慮分子間作用力),假定兩個分子的距離為無窮遠時

它們的分子勢能為0,則()

[A]圖甲中分子間距從r2到r3,分子間的引力增大,斥力減小

[B]分子b運動至r3和r1位置時動能可能相等

[C]圖乙中r5一定大于圖甲中r2

[D]若圖甲中陰影面積S1=S2,則兩分子間最小距離小于r1

【答案】BD

【解析】題圖甲中分子間距從r2到r3,分子間的引力、斥力均減小,分子力表現(xiàn)為引力且

增大,故A錯誤;分子b從r3到r2和從r2到r1兩過程,若圖像與橫軸所圍面積相等,則分子

力做功為0,動能變化量為0,則分子b在r3和r1兩位置時動能可能相等,故B正確;題圖甲

中r2處分子力合力為0,分子b在此處分子勢能最小,應對應題圖乙中r6處,即題圖乙中r5

一定小于題圖甲中r2,故C錯誤;若題圖甲中陰影面積S1=S2,則分子b從r4到r1過程分子

力做功為0,分子b在r4處速度不為0,則分子b在r1處速度不為0,將繼續(xù)運動,靠近分子a,

故D正確。

[例4]【物體的內(nèi)能】關于物體的內(nèi)能,下列說法正確的是()

[A]不同的物體,若溫度相等,則內(nèi)能也相等

[B]物體速度增大,則分子動能增大,內(nèi)能也增大

[C]體積相同的同種氣體,它們的內(nèi)能一定相等

[D]物體的內(nèi)能與物體的質(zhì)量、溫度和體積都有關系

【答案】D

【解析】物體的內(nèi)能是指組成物體的所有分子動能與分子勢能的總和,分子平均動能取

決于物體的溫度,分子勢能大小與分子間距離有關,從宏觀角度來看就是與物體的體積有

關,而對于一種物質(zhì)來說,質(zhì)量決定著分子數(shù)目的多少,故D正確;溫度相同,只是分子的平

均動能相同,不能說明內(nèi)能也相等,故A錯誤;分子動能取決于分子的熱運動,與物體的宏觀

運動速度無關,故B錯誤;體積相同的同種氣體,既不知溫度關系也不知密度關系,也就不能

確定內(nèi)能關系,故C錯誤。

考點三分子運動速率分布規(guī)律氣體壓強的微觀解釋

1.氣體分子運動的速率分布圖像

當氣體分子間距離大約是分子直徑的10倍時,分子間作用力十分微弱,可忽略不計;分子沿

各個方向運動的機會均等;分子速率的分布規(guī)律按“中間多、兩頭少”的統(tǒng)計規(guī)律分布,且這

個分布狀態(tài)與溫度有關,溫度升高時,分子速率大的分子比例增多,平均速率會增大,如圖為

氧氣0℃和100℃兩種情況下的速率分布圖像。

2.氣體壓強的微觀解釋

(1)產(chǎn)生原因:由于氣體分子無規(guī)則的熱運動,大量的分子頻繁地碰撞器壁產(chǎn)生持續(xù)均勻的

壓力。

(2)決定因素。

①宏觀上決定于氣體的溫度和體積。

②微觀上決定于分子的平均動能和分子的數(shù)密度。

[例5]【氣體分子運動的速率分布】如圖所示為封閉罐內(nèi)氣體在不同溫度下的分子速率

分布曲線,f(v)為在速率v附近單位速率間隔內(nèi)氣體分子數(shù)與分子總數(shù)的比,曲線Ⅰ和Ⅱ?qū)?/p>

應的溫度分別為TⅠ和TⅡ,曲線Ⅰ和Ⅱ與坐標軸圍成的總面積分別為S1、S2,則下列說法正

確的是()

[A]TⅠ<TⅡ[B]TⅠ>TⅡ

[C]S1<S2[D]S1>S2

【答案】A

【解析】氣體的溫度越高,速率較大的分子所占的比例越大,所以Ⅰ的溫度低,Ⅱ的溫度高,

即TⅠ<TⅡ,故A正確,B錯誤;f(v)v圖像中,f(v)為某速率區(qū)間的分子數(shù)占總數(shù)之比,可知曲線

與橫軸所圍總面積等于1,即曲線Ⅱ與坐標軸圍成的面積與曲線Ⅰ與坐標軸圍成的總面積

相等,都等于1,即S1=S2,故C、D錯誤。

氣體分子運動速率的“三個特點”

(1)“中間多、兩頭少”:同一溫度下,特別大或特別小速率的分子數(shù)比例都較小,大多數(shù)分子

具有中等的速率。

(2)溫度升高向右移:隨溫度升高,占總數(shù)比例最大的那些分子的速率增大。

(3)“面積不變”:圖線與橫軸所圍總面積都等于1,不隨溫度改變。

[例6]【氣體分子對器壁的撞擊問題】從分子動理論的觀點來看,一個密閉容器中氣體

分子的運動是雜亂無章的,在某一時刻,向著任何一個方向運動的分子都有,而且向各個方

向運動的氣體分子數(shù)目幾乎相等,如圖所示。為簡化問題,假定氣體分子的大小可以忽略,

速率均為v,每次分子與器壁碰撞作用時間為Δt,碰撞前后氣體分子的速度方向都與器壁垂

直,且速率不變。已知每個分子的質(zhì)量為m,單位體積內(nèi)分子數(shù)量n為恒量。利用所學力學

知識,回答以下問題:

(1)選擇一個與器壁發(fā)生正碰的氣體分子為研究對象,求碰撞過程氣體分子對器壁的作用

力F0的大小;

(2)推導出器壁單位面積受到的壓力p的表達式;

(3)對于一定量的氣體,從宏觀上看,僅升高溫度或僅減小體積都會使氣體壓強增大,請從微

觀角度說明原因。

【答案】見解析

(1)(2)p=2(3)

2?????

Δ?3

【解析】(1)對與器壁碰撞的分子,根據(jù)動量定理有-F0Δt=-mv-mv,

解得F0=。

2??

Δ?

(2)在空間截取邊長為vt的正方體,其所含分子數(shù)為N=n(vt)3,

由于向各個方向運動的氣體分子數(shù)目幾乎相等,則在時間t內(nèi)正方體內(nèi)與其中一個面撞擊

的分子數(shù)占總分子數(shù)的,根據(jù)動量定理,對這些分子有-Ft=-mv-mv,

1??

666

則氣體壓強為p==,

()

??

2

???

聯(lián)立解得。

p=2

???

(3)對于一定量3的氣體,若僅升高溫度,氣體分子運動的平均速率增大,氣體分子撞擊器壁的

平均作用力增大,則壓強增大;若僅減小體積,則氣體分子分布的密集程度增大,單位時間撞

擊器壁單位面積的分子數(shù)目增多,則氣體壓強增大。

考點四對固體和液體性質(zhì)的理解

晶體和非晶體的比較

比較晶體

非晶體

項目單晶體多晶體

有規(guī)則的無確定的無確定的

外形

幾何形狀幾何形狀幾何外形

熔點確定確定不確定

物理性質(zhì)各向異性各向同性各向同性

石英、云母、

典型物質(zhì)各種金屬玻璃、橡膠、蜂蠟、松香、瀝青

明礬、食鹽

轉(zhuǎn)化晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化

[例7]【晶體與非晶體的比較】在甲、乙兩種固體薄片上涂蠟,由燒熱的電烙鐵頂端接

觸其背面一點,蠟熔化的范圍如圖所示,而甲、乙兩種固體在熔化過程中溫度隨加熱時間變

化的關系如圖丙所示,以下說法正確的是()

[A]甲可能是非晶體

[B]乙可能是金屬薄片

[C]乙的微觀結構在空間上具有周期性

[D]甲熔化過程中,分子的平均動能不變

【答案】D

【解析】甲薄片的石蠟熔化區(qū)域的形狀呈橢圓,表明沿不同方向的導熱性能不同,可知甲

薄片具有各向異性,而乙薄片沿不同方向的導熱性能相同,可知乙薄片具有各向同性;由題

圖丙可知,甲有固定熔點,說明甲是單晶體,乙沒有固定熔點,說明乙是非晶體,非晶體中的

原子(或分子、離子)不具有周期性的規(guī)則排列,故A、B、C錯誤;甲薄片有固定熔點,且熔

化過程中溫度不變,所以分子的平均動能不變,故D正確。

[例8]【對液體性質(zhì)的理解】(2024·廣東東莞期末)在“天宮課堂”上,航天員用水在兩板之

間“搭建了一座橋”,形成了如圖所示的“液橋”。關于“液橋”,下列說法正確的是()

[A]“液橋”表面層的水分子之間作用力表現(xiàn)為引力,使得“液橋”表面有收縮的趨勢

[B]“液橋”表面層的水分子間距小于“液橋”內(nèi)部的水分子間距

[C]“液橋”的形成與水的表面張力有關,表面張力的方向總是垂直于“液橋”表面

[D]航天員之所以能搭建“液橋”,是因為水在太空中不受地球引力

【答案】A

【解析】“液橋”表面層的水分子之間作用力表現(xiàn)為引力,使得“液橋”表面有收縮的趨勢,

故A正確;液體的表面張力形成的原因是液體表面層分子間的距離大于液體內(nèi)部分子間

的距離,分子力表現(xiàn)為引力,故B錯誤;“液橋”的形成是水的表面張力作用的結果,而液體表

面張力使液面具有收縮到液體表面積最小的趨勢,因此液體表面張力的方向總是沿液面

切線方向,故C錯誤;“液橋”的形成與水的表面張力有關,水在太空中仍受地球引力,故D

錯誤。

(滿分:60分)

對點1.分子動理論

1.(6分)(2024·廣東茂名期中)(多選)若以V1表示在標準狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積,V2表示水

的摩爾體積,M表示水的摩爾質(zhì)量,NA表示阿伏加德羅常數(shù),則下列關系式正確的是()

[A]在標準狀態(tài)下一個水蒸氣分子的體積為

?1

?A

[B]一個水分子的體積為

?2

?A

[C]在標準狀態(tài)下一個水蒸氣分子的質(zhì)量為

?

?A

[D]一個水分子的質(zhì)量為

?

?A

【答案】BCD

【解析】由于水蒸氣分子間距遠大于分子直徑,則標準狀態(tài)下一個水蒸氣分子的體積

V0,故A錯誤;水的分子緊密排列,則一個水分子的體積為,故B正確;由于水的摩爾質(zhì)

?1?2

??A?A

量為M,且1摩爾中有NA個水分子,則標準狀態(tài)下一個水蒸氣分子的質(zhì)量為,同理一個水

?

?A

分子的質(zhì)量也為,故C、D正確。

?

?A

2.(4分)味道鮮美的烤鴨的烤制過程沒有添加任何調(diào)料,只是在烤制之前,把烤鴨放在腌制

湯中腌制一定的時間,鹽就會進入肉里。下列說法正確的是()

[A]如果讓腌制湯溫度升高,鹽進入鴨肉的速度就會加快

[B]烤鴨的腌制過程說明分子之間有引力,把鹽分子吸進鴨肉里

[C]在腌制湯中,只有鹽分子進入鴨肉,沒有鹽分子從鴨肉里面出來

[D]把鴨肉放入腌制湯后立刻冷凍,將不會有鹽分子進入鴨肉

【答案】A

【解析】鹽分子進入鴨肉發(fā)生了擴散,溫度越高,擴散得越快,故A正確;擴散現(xiàn)象的產(chǎn)生

是因為分子的永不停息的無規(guī)則運動,并不是因為分子引力,故B錯誤;鹽分子永不停息地

做無規(guī)則運動,有的進入鴨肉,有的離開鴨肉,故C錯誤;冷凍后,仍然會有鹽分子進入鴨肉,

只不過速度慢一些,故D錯誤。

對點2.分子力和物體內(nèi)能

3.(4分)關于對分子力、分子勢能以及內(nèi)能的理解,下列說法正確的是()

[A]隨著分子間的距離減小,分子力一定增大

[B]隨著分子間的距離減小,分子勢能一定增大

[C]物體的內(nèi)能越大,溫度一定越高

[D]溫度越高,物體分子熱運動的平均動能一定越大

【答案】D

【解析】當分子間距離r>r0時,分子力為引力,隨著分子間的距離減小,分子力可能先增大

后減小,也可能一直減小,而分子力做正功,分子勢能一定減小,故A、B錯誤;內(nèi)能是物體內(nèi)

部所有分子熱運動的動能與分子勢能的總和,其大小與物體的溫度、質(zhì)量、體積有關,所以

溫度越高,內(nèi)能不一定越大,故C錯誤;溫度越高,物體分子熱運動的平均動能一定越大,故D

正確。

4.(4分)如圖所示,甲分子固定在坐標原點O,乙分子從x3處僅在分子間相互作用力下沿著

x軸運動,兩分子間的分子勢能Ep與兩分子間距離的變化關系如圖中曲線所示,圖中分子

勢能最小值為-E0,若兩分子所具有的總能量為0,則下列說法正確的是()

[A]乙分子在x2時,加速度最大

[B]甲、乙分子的最小距離一定等于x1

[C]乙分子在x1時,其動能最大

[D]乙分子在x2時,動能大于E0

【答案】B

【解析】乙分子在x2時,分子勢能最小,分子力為零,故加速度為零,加速度最小,故A錯誤;

當乙分子運動到x1時,其分子勢能為零,由能量守恒可知分子動能也為零,則兩分子的距離

最小,而后向分子間距變大的方向運動,因此甲、乙分子的最小距離一定等于x1,故B正確;

乙分子從x3處由靜止釋放后僅在分子間相互作用力下沿著x軸運動,兩分子所具有的總能

量不變,由題圖可知乙分子在x2時,分子勢能最小,則其動能最大,動能等于E0,故C、D錯誤。

對點3.分子運動速率分布規(guī)律氣體壓強的微觀解釋

5.(6分)(多選)炎熱的夏天,一小朋友與父母坐纜車從梵凈山山腳到山頂游玩,到達山頂后

發(fā)現(xiàn)手上拉著的氣球變大了。與山腳相比,山頂?shù)臏囟容^低,若氣球內(nèi)的氣體看作理想氣體,

下列說法正確的是()

[A]內(nèi)能不變

[B]壓強減小

[C]速率大的分子數(shù)目減少

[D]分子熱運動的平均動能增大

【答案】BC

【解析】對于一定量的理想氣體而言,溫度降低,分子勢能不變,由于山頂溫度較低,氣球內(nèi)

部氣體溫度降低,分子動能減小,則內(nèi)能減小,分子平均動能減小,故A、D錯誤;由于氣球體

積變大,單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少,而分子的平均速率也減小,因此在單位時間內(nèi)與氣球壁

單位面積上碰撞的分子數(shù)減少,且分子的撞擊作用減弱,即氣球內(nèi)氣體的壓強減小,故B正

確;溫度降低,氣體速率大的分子數(shù)目減少,故C正確。

6.(6分)(多選)麥克斯韋分子速率分布律是分子動理論的重要結論之一,它是研究氣體分子

碰撞、大量分子熱運動服從統(tǒng)計規(guī)律等問題的重要理論依據(jù),正確理解它對學習熱學非常

有用。速率分布曲線表明速率很小和很大的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分率都較小,而具有中

等速率的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分率較大,當v=vp時,f(v)取極大值,vp稱為最概然速率,其

物理意義是,如果把整個速率范圍分成許多相等的小區(qū)間,則分布在vp所在小區(qū)間的分子

數(shù)占總分子數(shù)的百分比最大。下列說法正確的是()

[A]因這是概率分布,所以麥克斯韋速率分布曲線與v軸圍成的面積為1

[B]在有限速率區(qū)間v1～v2內(nèi),曲線下的陰影面積的物理意義是速率分布在v1～v2的分子

數(shù)占總分子數(shù)的百分比,或一個分子的速率在v1～v2內(nèi)的概率

[C]任何溫度下氣體分子速率分布圖像都一樣

[D]溫度降低時,每個氣體分子速率都減小

【答案】AB

【解析】由于f(v)與v關系曲線按概率分布,則曲線與v軸圍成的面積為1,故A正確;在

有限速率區(qū)間v1～v2內(nèi),曲線下的陰影面積的物理意義是速率分布在v1～v2的分子數(shù)占總

分子數(shù)的百分比,或一個分子的速率在v1～v2內(nèi)的概率,故B正確;不同溫度下氣體分子速

率分布圖像不同,溫度升高,峰值向速率較大的方向移動,故C錯誤;溫度降低時,分子的平

均動能減小,分子的平均速率減小,但并不是每個氣體分子的速率都減小,故D錯誤。

對點4.對固體和液體性質(zhì)的理解

7.(4分)中國科學技術大學團隊利用納米纖維與合成云母納米片研制出一種能適應極端環(huán)

境的纖維素基納米紙材料。如圖所示為某合成云母的微觀結構示意圖,在該單層云母片涂

上薄薄的石蠟并加熱時,融化的石蠟呈現(xiàn)橢圓狀,則該合成云母()

[A]沒有規(guī)則的外形

[B]有固定的熔點

[C]各原子都保持靜止不動

[D]是多晶體

【答案】B

【解析】由題圖可知,該合成云母中所含分子在三維空間中呈規(guī)則、周期性排列,則具有

一定的幾何外形,可知該合成云母是單晶體,則具有固定的熔點,故A、D錯誤,B正確;組成

物質(zhì)的原子(分子或離子)并不是靜止不動的,它們在不停地振動,故C錯誤。

8.(4分)(2024·廣東廣州開學考試)公園里的荷花競相綻放,荷葉上有很多露珠,下列說法正

確的是()

[A]露珠呈球形是因為露珠受到重力

[B]在露珠表面層,水分子間的作用力表現(xiàn)為引力

[C]在露珠表面層,水分子間的作用力為0

[D]在露珠表面層,水分子間的作用力表現(xiàn)為斥力

【答案】B

【解析】露珠呈球形是因為液體的表面張力,故A錯誤;在露珠表面層,水分子相對于露珠

內(nèi)部分布比較稀疏,水分子間的作用力表現(xiàn)為引力,故B正確,C、D錯誤。

9.(4分)水能浸潤玻璃,將兩端開口的玻璃細管插入盛有水的開口玻璃容器中,細管內(nèi)外液

面穩(wěn)定后,能看到的現(xiàn)象是()

[A][B]

[C][D]

【答案】B

【解析】當某種液體浸潤某種固體時,在該固體制成的細管內(nèi),靠近細管壁的部分,液面的

表面張力形成向上的拉力,則液體在該固體形成的細管內(nèi)會上升,并在管內(nèi)形成向下凹的

液面,由于水浸潤玻璃,可知水在玻璃細管中的水柱高于水面,故B正確。

10.(6分)(多選)圖甲是一定質(zhì)量的氣體在不同溫度下的氣體分子速率分布曲線;圖乙是顯

微鏡下懸浮在液體中的花粉微粒每30s的位置連線;圖丙是分子力與分子間距離關系曲線;

圖丁是固體熔化過程曲線,則()

[A]由圖甲可知,氣體在①狀態(tài)下的溫度高于②狀態(tài)下的溫度

[B]由圖乙可知,花粉微粒的無規(guī)則運動反映了花粉微粒分子的無規(guī)則運動

[C]由圖丙可知,隨分子間距離增大,分子力可能先減小到0,然后再增大,也可能一直減小

[D]由圖丁可知,固體A可能表現(xiàn)各向同性,固體B可能表現(xiàn)各向異性

【答案】AC

【解析】由于一定質(zhì)量的氣體隨著溫度的升高,速率分布曲線向速率大的方向偏移,可知

題圖甲中氣體在①狀態(tài)下的溫度高于②狀態(tài)下的溫度,故A正確;題圖乙中花粉微粒的無

規(guī)則運動反映了液體分子的無規(guī)則運動,故B錯誤;題圖丙為分子力