易错点30 分子动理论 内能-备战2022年高考物理典型易错题辨析与精练学案

易错点30 分子动理论 内能

易错总结

1．与阿伏加德罗常数相关的物理量

宏观量：摩尔质量M、摩尔体积Vmol、物质的质量m、物质的体积V、物质的密度ρ；

微观量：单个分子的质量m0、单个分子的体积V0

其中密度ρ＝＝，但是切记ρ＝是没有物理意义的．

2．微观量与宏观量的关系

(1)分子质量：m0＝＝.

(2)分子体积：V0＝＝(适用于固体和液体)．

(对于气体，V0表示每个气体分子所占空间的体积)

(3)物质所含的分子数：N＝nNA＝NA＝NA.

3．两种分子模型

（1）球体模型

固体和液体可看作一个一个紧挨着的球形分子排列而成，忽略分子间空隙，如图甲所示．

d＝＝(V0为分子体积)．

（1）立方体模型

气体分子间的空隙很大，把气体分成若干个小立方体，气体分子位于每个小立方体的中心，每个小立方体是每个气体分子平均占有的活动空间，忽略气体分子的大小，如图乙所示．d＝＝(V0为每个气体分子所占据空间的体积)．

4．扩散现象

(1)扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的．

(2)气体物质的扩散现象最显著；常温下物质处于固态时扩散现象不明显．

(3)扩散现象发生的显著程度与物质的温度有关，温度越高，扩散现象越显著，这表明温度越高，分子运动得越剧烈．

(4)分子运动的特点

①永不停息；②无规则．

5．布朗运动

(1)微粒的大小：做布朗运动的微粒是由许多分子组成的固体颗粒而不是单个分子．其大小直接用人眼观察不到，但在光学显微镜下可以看到(其大小在10－6 m的数量级)．

(2)布朗运动产生的原因：液体分子不停地做无规则运动，不断地撞击微粒．如图，悬浮的微粒足够小时，来自各个方向的液体分子撞击作用力不平衡，在某一瞬间，微粒在某个方向受到的撞击作用较强，在下一瞬间，微粒受到另一方向的撞击作用较强，这样，就引起了微粒的无规则运动．

(3)实质及意义：布朗运动实质是由液体分子与悬浮微粒间相互作用引起的，反映了液体分子的无规则运动．

(4)影响因素

①悬浮的微粒越小，布朗运动越明显．

②温度越高，布朗运动越激烈．

6．热运动

(1)分子的“无规则运动”，是指由于分子之间的相互碰撞，每个分子的运动速度无论是方向还是大小都在不断地变化．

(2)热运动是对于大量分子的整体而言的，对个别分子无意义．

(3)分子热运动的剧烈程度虽然受到温度影响，温度高分子热运动快，温度低分子热运动慢，但分子热运动永远不会停息．

7．气体压强的产生

单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的，但是大量分子频繁地碰撞器壁，就会对器壁产生持续、均匀的压力．所以从分子动理论的观点来看，气体的压强等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力．

8．决定气体压强大小的因素

(1)微观因素

①与气体分子的数密度有关：气体分子数密度(即单位体积内气体分子的数目)越大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子数就越多，气体压强就越大．

②与气体分子的平均速率有关：气体的温度越高，气体分子的平均速率就越大，每个气体分子与器壁碰撞时(可视为弹性碰撞)给器壁的冲力就越大；从另一方面讲，分子的平均速率越大，在单位时间内器壁受气体分子撞击的次数就越多，累计冲力就越大，气体压强就越大．

(2)宏观因素

①与温度有关：体积一定时，温度越高，气体的压强越大．

②与体积有关：温度一定时，体积越小，气体的压强越大．

9．气体压强与大气压强的区别与联系

10．分子力、分子势能与分子间距离的关系(如图所示)

11.分子势能的特点

由分子间的相对位置决定，随分子间距离的变化而变化．分子势能是标量，正、负表示的是大小，具体的值与零势能点的选取有关．

12．分子势能的影响因素

(1)宏观上：分子势能跟物体的体积有关．

(2)微观上：分子势能跟分子间距离r有关，分子势能与r的关系不是单调变化的．

13．内能的决定因素

(1)宏观因素：物体内能的大小由物质的量、温度和体积三个因素决定，同时也受物态变化的影响．

(2)微观因素：物体内能的大小由物体所含的分子总数、分子热运动的平均动能和分子间的距离三个因素决定．

14．温度、内能和热量的比较

(1)温度宏观上表示物体的冷热程度，是分子平均动能的标志．

(2)内能是物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和．

(3)热量指在热传递过程中，物体吸收或放出热的多少．

15．内能和机械能的区别与联系

【易错跟踪训练】

  易错类型：对物理概念理解不透彻

1．（2021·全国高三课时练习）以下所述现象中，属于通过热传递改变了物体内能的是（　　）

A．将一段铁丝反复弯折，弯折处会发热 B．放在空气中的一杯热水会冷却

C．在转动的砂轮上磨车刀，车刀发热 D．电流通过电阻丝

2．（2021·全国高三课时练习）把生鸭蛋放在盐水中腌制一段时间，盐就会进入鸭蛋里。则下列说法不正确的是（　　）

A．盐分子的运动属于扩散运动

B．盐分子的运动属于布朗运动

C．如果让腌制鸭蛋的盐水温度升高，盐分子进入鸭蛋的速度就会加快

D．在鸭蛋腌制过程中，有盐分子进入鸭蛋内，也有盐分子从鸭蛋里而出来

3．（2021·全国）清晨，草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠。这一物理过程中，水分子间的（　　）

A．引力减小，斥力增大 B．斥力减小，引力增大

C．引力和斥力都减小 D．引力和斥力都增大

4．（2021·重庆市秀山高级中学校高三月考）下列说法正确的是（　　）

A．布朗运动反映了组成悬浮微粒的固体分子运动的不规则性

B．在水面上轻放一枚针，它会浮在水面，这是由于有浮力的缘故

C．物体温度升高时，物体内所有分子的热运动动能都增加

D．—定质量的晶体在熔化过程中，所吸收的热量全部用于增大分子势能

5．（2021·重庆市开州中学高三开学考试）下列说法正确的是（　　）

A．单晶体有确定的熔点，而多晶体没有确定的熔点

B．理想气体等压膨胀时一定吸收热量

C．布朗运动是分子热运动，而扩散现象不是分子热运动

D．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面分子引力小于分子斥力

6．（2021·辽宁高三期末）关于分子动理论，下列说法正确的是（　　）

A．标准状况下气体的摩尔体积为22.4L，可知单个分子体积约为

B．物体间的扩散现象是分子永不停息做无规则运动的结果

C．气体温度越高，气体的压强越大

D．液体中的花粉颗粒不停地做无规则运动，这反映花粉分子运动的无规则性

7．（2020·河北正定中学高三月考）一汽车修理师傅在维修一小汽车后轮时，用千斤顶使图中轮胎离开地面。维修时师傅将轮胎的气门芯迅速拔掉，胎内气体瞬间放出，此时若用手触摸充气嘴，会有凉爽的感觉，这种感觉在夏天会更明显。将胎内气体视为理想气体，对于这一过程，下列说法正确的是（　　）

A．胎内气体瞬间放出是因为分子之间有很大的斥力

B．胎内气体分子间的引力变小，斥力变大

C．胎内气体的内能减少，温度降低

D．胎内气体迅速向外扩散实际上是布朗运动

8．（2021·北京高三开学考试）分子动理论较好地解释了物质的宏观热力学性质。下列说法正确的是（　　）

A．分子间距离减小，分子间的引力和斥力都增大

B．液体分子的无规则运动称为布朗运动

C．分子间距离增大，分子势能一定减小

D．物体对外做功，物体内能一定减小

9．（2021·九龙坡·重庆市育才中学高三月考）下列说法正确的是（　　）

A．若已知气体的摩尔质量、密度，可以计算出每个气体分子的体积

B．扩散现象是物质分子永不停息地做无规则运动的证明

C．玻璃、橡胶、蜂蜡、食盐、沥青都是非晶体

D．电冰箱的制冷系统能够不断把冰箱内的热量传递到外界，违背了热力学第二定律

10．（2021·辽宁高三开学考试）对于以下教材中配图说明，说法正确的是（　　）   

A．甲图为油膜法估算分子直径的实验图。实验中需将痱子粉撒的尽量厚一些

B．乙图为布朗运动产生原因示意图。说明微粒越大，液体分子沿各方向撞击它的数量越多，布朗运动越明显

C．丙图为模拟气体压强产生机理实验图。说明气体压强是由大量气体分子对器壁频繁碰撞产生的

D．丁图为热机工作时的能流分配图。说明热机的效率可能达到100%

11．（2021·福建省将乐县第一中学高三月考）两分子之间的分子力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系图线如图甲、乙两条曲线所示（取无穷远处分子势能Ep=0）。下列说法正确的是（　　）

A．甲图线为分子势能与分子间距离的关系图线

B．当r=r0时，分子势能为零

C．两分子在相互靠近的过程中，在r>r0阶段，F做正功，分子动能增大，分子势能减小

D．两分子从相距r=r0开始随着分子间距离的增大，分子力先减小后一直增大

12．（2021·全国）下列说法中正确的是（　　）

A．物体自由下落时速度增大，所以物体内能也增大

B．物体的机械能为零时内能也为零

C．物体的体积减小温度不变时，物体内能一定减小

D．气体体积增大时气体分子势能一定增大