2026高考一轮总复习 物理课件_第1讲　分子动理论　内能_含解析

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1. 物体是由大量分子组成的
①分子直径：数量级是 m。
②分子质量：数量级是10－26 kg。
1 ml任何物质所含有的粒子数，NA＝ ml－1。
①定义： 种物质能够彼此进入对方的现象。
②实质：由物质分子的 产生的。温度越高，扩散现象越 ⁠。
①定义：悬浮在液体中的微粒的永不停息的 运动。
②成因：液体分子无规则运动，对固体微粒撞击作用 造成的。
③特点：永不停息，无规则；微粒 ，温度 ，布朗运动越明显。
④结论：反映了液体分子运动的 ⁠。
①定义：分子永不停息的 运动。
②特点：温度是分子热运动 程度的标志。温度越高，分子无规则运动越 ⁠。
（1）分子间作用力跟分子间距离的关系如图所示。
（2）分子间作用力的特点
①r＝r0时（r0的数量级为10－10 m），分子间作用力F＝0，这个位置称为 ⁠。
②r＜r0时，分子间作用力F表现为 ⁠。
③r＞r0时，分子间作用力F表现为 ⁠。
分子动能和分子势能　物体的内能
（1）分子动能是做 的分子具有的动能。
（2）分子热运动的平均动能是所有分子热运动的动能的 。物体的 是它的分子热运动的平均动能的标志。
（1）定义：由于分子间存在着相互作用力，且分子间的作用力所做的功与路径 ，所以分子组成的系统具有 ⁠。
（2）分子势能的决定因素
微观上——决定于 ⁠；
宏观上——决定于物体的 ⁠。
（1）物体中所有分子的热运动 与 的总和，叫作物体的内能，内能是 量。
（2）对于给定的物体，其内能大小与物体的 和 有关。
（3）物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小 ⁠。
①微观上：分子动能、分子势能、分子个数。
②宏观上：温度、体积、物质的量（摩尔数）。
（5）改变物体的内能有两种方式①做功；②传热。
1. 只要知道气体的体积和阿伏加德罗常数，就可以算出分子的体积。（　×　）
2. 布朗运动是固体小颗粒中固体分子的运动。（　×　）
3. 分子间同时存在引力与斥力，分子力是二者合力的表现。（　√　）
4. 温度、分子动能、分子势能或内能只对大量分子才有意义。（　√　）
5. 内能相同的物体，它们的平均分子动能一定相同。（　×　）
6. 质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能。（　×　）
1. 〔多选〕（人教版选择性必修第三册P6“练习与应用”T3改编）以下关于布朗运动的说法正确的是（　　）
解析： 　布朗运动反映了液体分子在做无规则运动，它是固体颗粒的运动，不属于分子运动，故A错误；水中胡椒粉的运动不是布朗运动，布朗运动用肉眼不能直接观察到，故B错误；根据分子动理论可知C、D正确。
2. （2023·海南高考5题）下列关于分子力和分子势能的说法正确的是（　　）
解析： 　分子间距离大于r0时，分子间作用力表现为引力，分子从无限远靠近到距离r0处过程中，引力做正功，分子势能减小，则在r0处分子势能最小，继续减小距离，分子间作用力表现为斥力，分子力做负功，分子势能增大，故选C。
3. （鲁科版选择性必修第三册P8T5）分子势能随分子间距离变化的图像如图所示。根据图像分析可得（　　）
解析： 　当分子处于平衡位置时，分子力为零，分子势能最小，所以r2处为分子平衡位置，当r＞r2，分子间表现为引力，r越大，分子势能越大，当r＜r1时，分子间表现为斥力，r越小，分子势能越大，此时分子间仍有引力存在，故选项B正确。
考点一　微观量的估算问题
2. 宏观量与微观量的相互关系
（1）微观量：分子体积V0、分子直径d、分子质量m0等。
（2）宏观量：物体的体积V、密度ρ、质量m、摩尔质量Mml、摩尔体积Vml、物质的量n等。
注意 阿伏加德罗常数NA是联系微观量与宏观量的桥梁。
【练3】 〔多选〕某气体的摩尔质量为M，摩尔体积为Vm，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m和V0，则阿伏加德罗常数NA可表示为（　　）
考点二　扩散现象、布朗运动和分子热运动
　扩散现象、布朗运动与分子热运动的比较与联系
【练4】 〔多选〕（2025·河南商丘市月考）在下列给出的四种现象中，属于扩散现象的有（　　）
解析： 　扩散现象是指物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移直到均匀分布的现象，若不同物质则需要互相渗透才算扩散。尘土飞扬到空中只是固体颗粒暂时离开地面，没有物质的相互渗透，不属于扩散现象，A错误；水中放盐，盐会融化变为盐水，即固体颗粒渗透到水的各处，属于扩散现象，B正确；沙子进入石块的空隙，则沙子和石块仍然是相互独立的，没有发生扩散，C错误；铅中有金，说明铅向金内部发生了扩散，D正确。
【练5】 （2025·黑龙江哈尔滨三中月考）将墨汁稀释后，小炭粒的运动即为布朗运动。现取出一滴稀释后的墨汁，放在显微镜下观察，如图所示，以下对观察结果的描述正确的是（　　）
解析： 　在显微镜下不能看到水分子，能看到悬浮的小炭粒，故A错误；小炭粒在不停地做无规则运动，这是布朗运动，不是分子的热运动，故B错误；炭粒越小，表面积越小，同一时刻撞击炭粒的水分子越少，受力越不平衡，炭粒运动越明显，故C错误；温度越高，布朗运动越剧烈，实验现象越明显，故D正确。
【练6】 关于分子热运动的叙述正确的是（　　）
解析： 　布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，而组成小颗粒的分子有成千上万个，悬浮颗粒的运动是大量分子集体的运动，并不是颗粒分子的无规则运动，A错误；温度是分子热运动激烈程度的标志，同种物质若温度不同，其分子热运动的激烈程度也不同，B错误；温度是分子热运动激烈程度的反映，温度越高，分子热运动越激烈，由于气体和液体的温度高低不确定，所以气体分子的热运动不一定比液体分子激烈，C正确；分子做无规则运动的速度与物体的温度有关，与物体的机械运动的速度无关，D错误。
考点三　分子力、分子势能和内能
1. 分子力与分子势能的比较
2. 分子动能、分子势能、内能、机械能的比较
关于物体的内能，下列说法正确的是（　　）
解析：物体的内能是物体内部所有分子的动能和分子势能的总和，故A错误；物体被举得越高，其重力势能越大，与分子势能无关，故B错误；一定质量的0 ℃的冰熔化为0 ℃的水时需要吸热，而此时温度不变，分子平均动能不变，故分子势能增加，故C正确；分子在永不停息地做无规则运动，可知任何物体在任何状态下都有内能，故D错误。
（2025·山东泰安市模拟）将一个分子P固定在O点，另一个分子Q从图中的A点由静止释放，两分子之间的作用力与间距关系的图像如图所示，则下列说法错误的是（　　）
解析：分子Q在由A运动到C的过程中，分子力表现为引力作用，大小表现为先增大后减小，但分子一直做加速运动，分子Q在C点时，分子力为零，分子势能最小，选项A错误，符合题意，B正确，不符合题意；分子Q在C点时受到的分子力为零，故Q在C点时加速度大小为零，选项C正确，不符合题意；分子Q由A点释放后运动到C点的过程中，分子力为引力先增大后减小，加速度先增大后减小，到C点左侧后分子力为斥力且逐渐变大，加速度逐渐变大，故分子Q由A点释放后运动到C点左侧的过程中加速度先增大后减小再增大，选项D正确，不符合题意。
甲、乙两图分别是两个分子之间分子力和分子势能随分子间距离变化的图像。由图像判断以下说法正确的是（　　）
解析：当分子间距离为r0时，分子力为0，分子势能最小但不为0，所以A错误；当分子间距离r＞r0时，由题图甲可知随分子间距离的增大，分子力先增大后减小，所以B错误；当分子间距离r＞r0时，随分子间距离的增大，分子力做负功，则分子势能随分子间距离的增大而增大，所以C错误；当分子间距离r＜r0时，随着分子间距离逐渐减小，分子力越来越大，分子力做负功，则分子势能增大，所以D正确。
　（2025·吉林通榆一中月考）如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示。F＞0表示斥力，F＜0表示引力，A、B、C、D为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从A处由静止释放，下列选项中的图像分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的关系，其中大致正确的是（　）
解析： 　刚过C点时乙分子的运动方向不会发生变化，故A错误；加速度与力的大小成正比，方向与力相同，在C点，乙分子的加速度等于0，故B正确；乙分子从A处由静止释放，分子力先是引力后是斥力，分子力先做正功，后做负功，则分子势能先减小后增大，在C点，分子势能最小，从选项C中可知，在A点静止释放乙分子时，分子势能为负，动能为0，乙分子的总能量为负，在以后的运动过程中乙分子的总能量不可能为正，而动能不可能小于0，则分子势能不可能大于0，所以选项C中不可能出现横轴上方那一部分，故C错误；分子动能不可能为负值，故D错误。
1. 〔多选〕关于扩散现象，下列说法正确的是（　　）
解析： 　温度越高，分子热运动越剧烈，扩散越快，故A正确；在扩散现象中，分子本身结构没有发生变化，不属于化学反应，故B错误；扩散现象是分子无规则热运动的反映，故C正确；气体、液体、固体的分子都在不停地进行着热运动，扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，故D正确。
2. 〔多选〕在显微镜下观察水中悬浮的花粉颗粒的运动。从A点开始，把花粉颗粒每隔20 s的位置记录在坐标纸上，依次得到B、C、D……J点，把这些点连线形成如图所示的折线图，则关于该花粉颗粒的运动，下列说法正确的是（　　）
解析： 　折线图是每隔20 s记录的花粉颗粒位置的连线图，并非花粉颗粒的运动轨迹，A错误；花粉颗粒的无规则运动反映了水分子的无规则运动，B正确；由于布朗运动的无规则性，我们不能确定经过B点后10 s时花粉颗粒的具体位置，C错误，D正确。
3. 〔多选〕（2025·安徽蚌埠市月考）已知铜的摩尔质量为M（kg/ml），铜的密度为ρ（kg/m3），阿伏加德罗常数为NA（ml－1）。下列判断正确的是（　　）
4. （2025·江西上饶市模拟）关于内能，下列说法正确的是（　　）
解析： 　1克100 ℃ 的水需要吸收热量才能变为1克100 ℃的水蒸气，故1克100 ℃的水的内能小于1克100 ℃的水蒸气的内能，选项A错误；物体的内能与物质的量、温度、体积等因素有关，质量、温度、体积都相等的物体其物质的量不一定相等，内能不一定相等，选项B错误；内能不同的物体，其温度可能相等，它们分子热运动的平均动能可能相等，选项C正确；一个木块被举高，木块的重力势能增大，但木块的分子间距不变，组成该木块的所有分子的分子势能不变，选项D错误。
5. 如图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线。下列说法正确的是（　　）
解析： 　由题中图像可知，分子间距离为r2时分子势能最小，此时分子间的距离为平衡距离，当0＜r＜r2时，分子力表现为斥力，当r＞r2时分子力表现为引力，故A错误，B正确；当r＝r2时，分子间的作用力为零，故C错误；在r由r1增大到r2的过程中，分子力为斥力，分子间距离增大，分子间的作用力做正功，故D错误。
6. （2025·北京海淀区月考）比较45 ℃的热水和100 ℃的水蒸气，下列说法正确的是（　　）
解析： 　温度是分子热运动平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大，故热水分子的平均动能比水蒸气的小，A错误；相同质量45 ℃的热水与100 ℃的水蒸气相比，分子总动能小，而相邻两分子间的势能也小（在热水中分子间距约为r0，在水蒸气中分子间距远大于r0），则分子总势能也较小，故热水的内能比相同质量的水蒸气的小，B正确；温度越高，分子热运动的平均速率越大，则45 ℃的热水中分子的平均速率比100 ℃的水蒸气中分子的平均速率小，由于分子运动是无规则的，故并不是每个分子的速率都小，C错误；温度越高，分子热运动越剧烈，D错误。
7. 分子间势能由分子间距r决定。规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零，两分子间势能与分子间距r的关系如图所示。若一分子固定于原点O，另一分子从距O点无限远向O点运动。下列说法正确的是（　　）
解析： 　由题图可知，r2处分子势能最小，则r2处的分子间距为平衡距离r0，此处分子之间作用力等于0，所以在两分子间距从无限远减小到r2的过程中，分子之间的作用力表现为引力，先增大后减小，A正确，C错误；由于r1＜r0，所以在两分子间距从无限远减小到r1的过程中，分子间作用力先表现为引力再表现为斥力，B错误；对于标准状况下的单分子理想气体，绝大部分分子的间距约为10r2，D错误。
8. 下列说法正确的是（　　）
解析： 　温度是分子平均动能的标志，内能是所有分子热运动动能和分子势能的总和，故温度不变时，内能可能变化，A错误；两物体温度相同，内能可能不同，分子的平均动能相同，但分子的平均速率可能不同，D正确；有热量从A传到B，只能说明A的温度高，内能大小还要看它们的总分子数和分子势能等因素，C错误；机械运动的速度与分子热运动的平均动能无关，B错误。
9. 〔多选〕若以V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ表示在标准状态下水蒸气的密度，M表示水的摩尔质量，M0表示一个水分子的质量，V0表示一个水分子的体积，NA表示阿伏加德罗常数，则下列关系式中正确的是（　　）
10. 〔多选〕已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R，空气的平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，地面处大气压强为p0，重力加速度大小为g。由此可估算得（　　）
11. （2025·重庆涪陵区模拟）图甲和图乙中曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别描述了某物理量随分子之间的距离变化的规律，r0为平衡位置。现有如下物理量：①分子势能，②分子间引力，③分子间斥力，④分子间引力和斥力的合力，则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的物理量分别是（　　）
解析： 　根据分子处于平衡位置（即分子之间距离为r0）时分子势能最小，可知曲线Ⅰ为分子势能随分子之间距离r变化的图像；根据分子处于平衡位置（即分子之间距离为r0）时分子间作用力为零，可知曲线Ⅱ为分子间作用力（即引力和斥力的合力）随分子之间距离r变化的图像；根据分子间斥力随分子之间距离的增大而减小以及分子间距离小于r0时分子间作用力表现为斥力，可知曲线Ⅲ为分子间斥力随分子之间距离r变化的图像，故选D。
12. 如图所示，设有一分子位于图中的坐标原点O处不动，另一分子可位于x轴上不同位置处，图中纵坐标表示这两个分子间分子力的大小，则（　　）
解析： 　在x0处F＝0，即x0为平衡位置，则分子在x0左侧受斥力作用，在x0右侧受引力作用，所以在x0右侧由静止释放分子，分子先向左加速后向左减速，直到在x0左侧某处速度减为0，A错误，D正确；由题图可知，分子在x0左侧的受力不一定大于在x0右侧的受力，B错误；分子在x0处受力为0，加速度为0，但速度不为0，C错误。
13. 〔多选〕如图所示，将甲分子固定于坐标原点O处，乙分子放置于r轴上距离O点很远的r4处，r1、r2、r3为r轴上的三个特殊的位置，甲、乙两分子间的作用力F和分子势能Ep随两分子间距离r的变化关系分别如图中两条曲线所示，设两分子间距离很远时，Ep＝0。现把乙分子从r4处由静止释放，下列说法中正确的是（　　）
解析： 　由于分子间的距离等于平衡位置的距离时，分子势能最小，所以虚线为分子势能图线（Ep-r图线），实线为分子间的作用力图线（F-r图线），故A正确；当分子间距离r＜r2时，甲、乙两分子之间既存在斥力，又存在引力，且分子斥力随r减小而增大，故B错误；乙分子从r4到r2所受的分子间的作用力（表现为引力）先增大后减小，根据牛顿第二定律，乙分子做加速度先增大后减小的加速运动，乙分子从r2到r1所受的分子间的作用力（表现为斥力）一直增大，根据牛顿第二定律，乙分子做加速度增大的减速运动，故C正确；根据分子势能图线可知，乙分子从r4到r1的过程中，分子势能先减小后增大，在r2位置时分子势能最小，故D错误。