2019年高考物理備考 優(yōu)生百日闖關(guān)系列 專題14 分子動(dòng)理論與統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)（含解析）.docx

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專題14 分子動(dòng)理論與統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)第一部分名師綜述綜合分析近幾年的高考物理試題發(fā)現(xiàn)，試題在考查主干知識(shí)的同時(shí)，注重考查必修中的基本概念和基本規(guī)律，更加注重：（1）建立宏觀量和微觀量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，如分子動(dòng)能與溫度相對(duì)應(yīng)，分子勢(shì)能與體積相對(duì)應(yīng)，物體的內(nèi)能與溫度、體積、物質(zhì)的量相對(duì)應(yīng)等；（2）強(qiáng)化基本概念與基本規(guī)律的理解和記憶；（3）建立統(tǒng)計(jì)的觀點(diǎn)；（1）考綱要求掌握分子動(dòng)理論的基本內(nèi)容.2.知道內(nèi)能的概念.3.會(huì)分析分子力、分子勢(shì)能隨分子間距離的變化（2）命題規(guī)律高考熱學(xué)命題的重點(diǎn)內(nèi)容有：(1)分子動(dòng)理論要點(diǎn)，分子力、分子大小、質(zhì)量、數(shù)目估算；題型多為選擇題和填空題，絕大多數(shù)選擇題只要求定性分析，極少數(shù)填空題要求應(yīng)用阿伏加德羅常數(shù)進(jìn)行計(jì)算(或估算)。第二部分精選試題1下列說(shuō)法正確的是_A當(dāng)分子間距離增大時(shí)，分子間引力增大，分子間斥力減小B雨傘傘面上有許多細(xì)小的孔，卻能遮雨，是因?yàn)樗谋砻鎻埩ψ饔肅一定質(zhì)量的100的水變成100的水蒸氣，其分子之間的勢(shì)能增加D對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，如果壓強(qiáng)不變，體積增大，那么它一定從外界吸熱E. 某容器內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，若氣體的壓強(qiáng)不變，當(dāng)溫度升高時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)氣體分子撞擊容器壁的次數(shù)增多。【答案】 BCD【解析】【分析】隨著分子間距增大，分子間引力和斥力均減??；液體存在表面張力；布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中固體顆粒的運(yùn)動(dòng)，是液體分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的反映；液體的表面張力使液面具有收縮到液面表面積最小的趨勢(shì)；氣體壓強(qiáng)的大小跟氣體分子的平均動(dòng)能和分子的密集程度有關(guān).【詳解】A、分子間的作用力隨著分子間距增大，分子引力和斥力均減小；故A錯(cuò)誤.B、雨傘傘面上有許多細(xì)小的孔卻能遮雨，是因?yàn)樗谋砻鎸拥姆肿娱g距較大，水分子間的力為引力，表現(xiàn)為張力作用；故B正確.C、一定質(zhì)量的100的水變成100的水蒸氣，需要吸熱內(nèi)能增大，但溫度不變即分子平均動(dòng)能不變，但分子之間的勢(shì)能增加；故C正確.D、一定量的理想氣體，如果壓強(qiáng)不變，體積增大，根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程pV=nRT可知?dú)怏w的溫度一定升高，內(nèi)能則一定增大，那么它一定從外界吸熱，故D正確；E、氣體壓強(qiáng)的微觀解釋可知，壓強(qiáng)取決于單位時(shí)間撞擊容器壁單位面積的次數(shù)（體積）和分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)程度即分子的平均動(dòng)能（溫度），所以體積增大，壓強(qiáng)不變時(shí)，氣體分子在單位時(shí)間撞擊容器壁單位面積的次數(shù)一定減少，故E錯(cuò)誤；故選BCD.【點(diǎn)睛】本題考查熱力學(xué)多個(gè)知識(shí)，熱學(xué)的重點(diǎn)是分子動(dòng)理論、液體表面張力、分子力與分子勢(shì)能等，要加強(qiáng)對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，力爭(zhēng)不在簡(jiǎn)單題上失分.2下列說(shuō)法正確的是_A熵增加原理說(shuō)明一切自然過(guò)程總是向著分子熱運(yùn)動(dòng)的無(wú)序性減小的方向進(jìn)行B在絕熱條件下壓縮氣體，氣體的內(nèi)能一定增加C人對(duì)空氣干爽與潮濕的感受主要取決于空氣的相對(duì)濕度D液體具有流動(dòng)性是因?yàn)橐后w分子具有固定的平衡位置E. 當(dāng)兩分子間距離為r0時(shí)，分子力為0；當(dāng)分子間距離小于r0時(shí)，分子間表現(xiàn)為斥力【答案】 BCE【解析】【詳解】A項(xiàng)：自然界的宏觀熱過(guò)程都具有方向性，在任何一個(gè)自然過(guò)程中，一個(gè)孤立系統(tǒng)的總熵會(huì)不斷增加，即一切自然過(guò)程總是向著分子熱運(yùn)動(dòng)的無(wú)序性增大的方向進(jìn)行，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：改變物體內(nèi)能的兩種方式是熱傳遞和做功，在絕熱條件下壓縮氣體，對(duì)氣體做正功，氣體與外界沒(méi)有熱交換，根據(jù)熱力學(xué)第一定律知?dú)怏w的內(nèi)能一定增加，故B正確；C項(xiàng)：人對(duì)空氣干爽與潮濕的感受不是取決于絕對(duì)濕度，而主要取決于空氣的相對(duì)濕度，故C正確；D項(xiàng)：液體沒(méi)有確定的形狀且有流動(dòng)性，是因?yàn)橐后w分子作用力較小，分子位置不固定，故D錯(cuò)誤；E項(xiàng)：當(dāng)兩分子間距離為r0時(shí)，分子力為0，當(dāng)分子間距離小于r0時(shí)，斥力和引力都存在，分子間表現(xiàn)為斥力作用，故E正確。故選：BCE。3分子力F、分子勢(shì)能EP與分子間距離r的關(guān)系圖線如甲乙兩條曲線所示(取無(wú)窮遠(yuǎn)處分子勢(shì)能EP=0).下列說(shuō)法正確的是A乙圖線為分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系圖線B當(dāng)r=r0時(shí),分子勢(shì)能為零C隨著分子間距離的增大,分子力先減小后一直增大D分子間的斥力和引力大小都隨分子間距離的增大而減小,但斥力減小得更快E. 在rr0階段,分子力減小時(shí),分子勢(shì)能也一定減小【答案】 ADE【解析】【詳解】A、B項(xiàng)：在rr0時(shí)，分子勢(shì)能最小，但不為零，此時(shí)分子力為零，故A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)：分子間作用力隨分子間距離增大先減小，然后反向增大，最后又一直減小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)：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，但斥力比引力變化得快，D項(xiàng)正確；E項(xiàng)：當(dāng)rr0時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力，當(dāng)分子力減小時(shí)，分子間距離增大，分子力做正功，分子勢(shì)能減少，E項(xiàng)正確。故選：ADE。4以下有關(guān)熱學(xué)內(nèi)容的敘述，正確的是_A在兩分子間距離增大的過(guò)程中，分子間的作用力一定減小B液晶既有液體的流動(dòng)性，又有光學(xué)性質(zhì)的各向異性C容器中的氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng)是由于大量氣體分子頻繁撞擊器壁面產(chǎn)生的D布朗運(yùn)動(dòng)反映了花粉小顆粒內(nèi)部分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)E. 即使沒(méi)有漏氣，沒(méi)有摩擦的能量損失，內(nèi)燃機(jī)也不可能把內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能【答案】 BCE【解析】【詳解】A、當(dāng)分子間距大于平衡距離時(shí)，增大分子間距，分子力先增加后減小，當(dāng)分子間距小于平衡距離時(shí)，增大分子間距，分子力減小，故A錯(cuò)誤；B、液晶首先具有液體的流動(dòng)性，在外界電場(chǎng)作用下，會(huì)呈現(xiàn)光學(xué)性質(zhì)的各向異性，故B正確；C、容器中的氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng)是由于大量氣體分子頻繁撞擊器壁面產(chǎn)生的，故選項(xiàng)C正確；D、布朗運(yùn)動(dòng)是花粉小顆粒的無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，不是分子的運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤；E、根據(jù)熱力學(xué)第二定律，熱機(jī)的效率不可能達(dá)到100%，故即使沒(méi)有漏氣，沒(méi)有摩擦的能量損失，內(nèi)燃機(jī)也不可能把內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故E正確。5一定質(zhì)量的理想氣體，由初始狀態(tài)A開(kāi)始，按圖中箭頭所示的方向進(jìn)行了一系列狀態(tài)變化，最后又回到初始狀態(tài)A，即ABCA(其中BC與縱軸平行，CA與橫軸平行)，這一過(guò)程稱為一個(gè)循環(huán)。在這一循環(huán)中，對(duì)于該氣體，下列說(shuō)法正確的有_A從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，分子的平均動(dòng)能增大B從狀態(tài)B變化到狀態(tài)C，氣體的內(nèi)能減小C從狀態(tài)C變化到狀態(tài)A，氣體吸收熱量D從狀態(tài)B變化到狀態(tài)C，分子的平均動(dòng)能逐漸減小E. 從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，氣體放出熱量【答案】 ABD【解析】【詳解】從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，氣體的溫度升高，則分子的平均動(dòng)能增大，選項(xiàng)A正確；從狀態(tài)B變化到狀態(tài)C，氣體的溫度降低，因理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，則內(nèi)能減小，選項(xiàng)B正確；從狀態(tài)C變化到狀態(tài)A，氣體溫度減低，內(nèi)能減?。惑w積減小，外界對(duì)氣體做功，則氣體放出熱量，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；從狀態(tài)B變化到狀態(tài)C，氣體的溫度逐漸降低，則分子的平均動(dòng)能逐漸減小，選項(xiàng)D正確；從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，氣體溫度升高，內(nèi)能增大；氣體體積變大，對(duì)外做功，則氣體吸收熱量，選項(xiàng)E錯(cuò)誤；故選ABD.6有關(guān)熱現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是（）A空氣的絕對(duì)濕度大，相對(duì)濕度不一定大B荷葉上的小水珠呈球形，是表面張力使液面收縮的結(jié)果C布朗運(yùn)動(dòng)是指液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)D用熱針尖接觸金屬表面的石蠟，熔解區(qū)域呈圓形，這是非晶體各向同性的表現(xiàn)E. 一切自然過(guò)程總是向分子熱運(yùn)動(dòng)的無(wú)序性增大的方向進(jìn)行【答案】 ABE【解析】【詳解】相對(duì)濕度是空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)與同溫度下水蒸氣的飽和汽壓的比值，而絕對(duì)濕度是指空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)，絕對(duì)濕度大，相對(duì)濕度不一定大，故A正確；荷葉上的小水滴呈球形，這是表面張力使液面收縮的結(jié)果，故B正確；布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體或氣體中的固體小顆粒的永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，不是分子運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；熱針尖接觸金屬表面的石蠟，熔解區(qū)域呈圓形，這是各向同性的表現(xiàn)，但金屬是多晶體，所以這是多晶體各向同性的表現(xiàn)，故D錯(cuò)誤；根據(jù)熱力學(xué)第二定律，一切自然過(guò)程總是向分子熱運(yùn)動(dòng)的無(wú)序性增大的方向進(jìn)行，故E正確；故選ABE。7下列說(shuō)法正確的是_A空氣中大量PM2.5的運(yùn)動(dòng)也是分子熱運(yùn)動(dòng)B溫度相同的氧氣和氫氣，分子的平均動(dòng)能相同C溫度相同的氧氣和氫氣，氫氣的內(nèi)能一定大D氣體等壓壓縮過(guò)程一定放出熱量，且放出的熱量大于內(nèi)能的減少E. 晶體熔化過(guò)程分子勢(shì)能增加【答案】 BDE【解析】【詳解】A、PM2.5在空氣中的運(yùn)動(dòng)是固體顆粒、是分子團(tuán)的運(yùn)動(dòng)，不是分子的熱運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B、溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度相同的氧氣和氫氣，分子的平均動(dòng)能相同，故B正確；C、由于不考慮分子間作用力，氧氣和氫氣只有分子動(dòng)能，當(dāng)溫度相同，它們的平均動(dòng)能相同，但是分子個(gè)數(shù)不知道，故無(wú)法確定二者內(nèi)能的大小關(guān)系，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D、根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程PVT=C，等壓壓縮，則溫度降低放出熱量，內(nèi)能減少，由于壓縮過(guò)程中外界對(duì)氣體做正功，則根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，放出的熱量大于內(nèi)能的減少，故選項(xiàng)D正確；E、晶體熔化時(shí)要吸熱而溫度保持不變，則其分子平均動(dòng)能不變，但吸熱后內(nèi)能增大，故說(shuō)明晶體在熔化過(guò)程中分子勢(shì)能增加了，故E正確。8關(guān)于下列五幅圖中所涉及物理知識(shí)的論述中，正確的是_AA圖中，由兩分子間作用力隨距離變化的關(guān)系圖線可知，當(dāng)兩個(gè)相鄰的分子間距離為r0時(shí)，它們間相互作用的引力和斥力均為零BB圖中，由一定質(zhì)量的氧氣分子分別在不同溫度下速率分布情況，可知溫度T1T2CC圖中，在固體薄片上涂上石蠟，用燒熱的針接觸其上一點(diǎn)，從石蠟熔化情況不能判定固體薄片為非晶體DD圖中，小草上的露珠呈球形的主要原因是液體表面張力的作用E. E圖中，微粒運(yùn)動(dòng)（即布朗運(yùn)動(dòng)）就是物質(zhì)分子的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)【答案】 BCD【解析】【分析】根據(jù)當(dāng)兩個(gè)相鄰的分子間距離為r0時(shí)，它們間引力和斥力相等，合力為零；布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)；溫度高分子平均動(dòng)能大，分子的速率較大，由此分析；【詳解】A、A圖中，由兩分子間作用力隨距離變化的關(guān)系圖線可知，當(dāng)兩個(gè)相鄰的分子間距離為r0時(shí)，它們間引力和斥力相等，合力為零，故A錯(cuò)誤；B、B圖中，由圖可知，溫度為T2時(shí)，氧氣分子的速率較大，分子平均動(dòng)能大，溫度高，即T10，Q0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律U=Q+W知，U0，說(shuō)明氣體的溫度T升高，分子平均動(dòng)能增大，又氣體被壓縮體積V減小，單位體積的分子數(shù)增加，所以氣體壓強(qiáng)一定增大，故D正確；E若一定質(zhì)量的理想氣體分子平均動(dòng)能減小，說(shuō)明溫度降低，內(nèi)能減小即U0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律U=Q+W知，Q0表示斥力，F(xiàn)0表示引力。則_A乙分子在a點(diǎn)時(shí)只受到甲分子的引力作用B乙分子在c點(diǎn)時(shí)受到的分子力為0C乙分子從a運(yùn)動(dòng)到c的過(guò)程中系統(tǒng)的分子勢(shì)能減小D乙分子從a運(yùn)動(dòng)到d的過(guò)程中系統(tǒng)的分子勢(shì)能一直減小E. 乙分子在c點(diǎn)時(shí)系統(tǒng)的分子勢(shì)能最小【答案】 BCE【解析】【詳解】A分子引力和分子斥力是同時(shí)存在的，故A錯(cuò)；B根據(jù)圖像可知乙分子在c點(diǎn)時(shí)受到的分子力為0，故B對(duì)；C從圖像可以看出乙分子從a運(yùn)動(dòng)到c的過(guò)程中表現(xiàn)為引力且在靠近，所以分子力做正功，所以系統(tǒng)的分子勢(shì)能減小，故C對(duì)；DE乙分子從a運(yùn)動(dòng)到d的過(guò)程中分子力先表現(xiàn)為引力，后表現(xiàn)為斥力，即分子力先做正功夠做負(fù)功，所以系統(tǒng)的分子勢(shì)能先減小后增大，且在c點(diǎn)分子勢(shì)能達(dá)到了最小值，故D錯(cuò)；E對(duì)故選BCE27關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說(shuō)法正確的是_A物體內(nèi)部所有分子動(dòng)能的總和叫做物體的內(nèi)能B橡皮筋被拉伸時(shí)，分子間勢(shì)能增加C通電時(shí)電阻發(fā)熱，它的內(nèi)能增加是通過(guò)“熱傳遞”方式實(shí)現(xiàn)的D一定質(zhì)量的0C的冰融化為0C的水時(shí)，分子勢(shì)能增加E. 一定質(zhì)量的理想氣體放出熱量，它的內(nèi)能可能增加【答案】 BDE【解析】【詳解】物體內(nèi)部所有分子動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和叫做物體的內(nèi)能，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；橡皮筋被拉伸時(shí)，分子力做負(fù)功，分子間勢(shì)能增加，選項(xiàng)B正確；通電時(shí)電阻發(fā)熱，它的內(nèi)能增加是通過(guò)電流做功的方式實(shí)現(xiàn)的，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；一定質(zhì)量的0C的冰融化為0C的水時(shí)，要吸收熱量，因分子平均動(dòng)能不變，則分子勢(shì)能增加，選項(xiàng)D正確；一定質(zhì)量的理想氣體放出熱量，若外界對(duì)氣體做的功大于放出的熱量，則它的內(nèi)能增加，選項(xiàng)E正確；故選BDE.28下列說(shuō)法正確的是A飽和汽壓與溫度有關(guān)，且隨著溫度的升高而增大B當(dāng)人們感到濕時(shí)，空氣的絕對(duì)濕度一定較大C一定質(zhì)量的理想氣體壓強(qiáng)不變時(shí)，氣體分子單位時(shí)間內(nèi)對(duì)器壁單位面積的平均碰撞次數(shù)隨著溫度升高而減少D單晶體和多晶體都有確定的熔點(diǎn)，非晶體沒(méi)有確定的熔點(diǎn)E. 當(dāng)分子間距離增大時(shí)，分子間的引力減小，斥力增大【答案】 ACD【解析】【詳解】A：飽和汽壓與溫度有關(guān)，且隨著溫度的升高而增大。故A項(xiàng)正確。B：當(dāng)人們感到濕時(shí)，空氣的相對(duì)濕度一定較大，空氣的絕對(duì)濕度不一定大。故B項(xiàng)錯(cuò)誤。C：一定質(zhì)量的理想氣體壓強(qiáng)不變，氣體分子單位時(shí)間內(nèi)對(duì)器壁單位面積的作用力不變；溫度升高時(shí)，分子平均動(dòng)能增大，平均下來(lái)單個(gè)分子對(duì)器壁的作用力變大；則一定質(zhì)量的理想氣體壓強(qiáng)不變時(shí)，氣體分子單位時(shí)間內(nèi)對(duì)器壁單位面積的平均碰撞次數(shù)隨著溫度升高而減少。故C項(xiàng)正確。D：?jiǎn)尉w和多晶體都有確定的熔點(diǎn)，非晶體沒(méi)有確定的熔點(diǎn)。故D項(xiàng)正確。E：當(dāng)分子間距離增大時(shí)，分子間的引力和斥力都減小。故E項(xiàng)錯(cuò)誤。29下列說(shuō)法中正確的是_A分子間距離增大時(shí)，分子間的引力和斥力都減小B布朗運(yùn)動(dòng)反映了氣體或液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)C食鹽晶體中的鈉、氯離子按一定規(guī)律分布，具有空間上的周期性D做功和熱傳遞在改變系統(tǒng)內(nèi)能方面是不等價(jià)的E. 第二類永動(dòng)機(jī)不違背能量守恒定律，因此是可能制成的【答案】 ABC【解析】【詳解】根據(jù)分子力的特點(diǎn)可知，分子間距離增大時(shí)，分子間的引力和斥力都減小。故A正確；布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體或氣體表面的固體顆粒的運(yùn)動(dòng)，反映了氣體或液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確；食鹽晶體中的鈉、氯離子按一定規(guī)律分布，具有空間上的周期性，選項(xiàng)C正確；做功和熱傳遞在改變系統(tǒng)內(nèi)能方面是等價(jià)的，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；第二類永動(dòng)機(jī)不違背能量守恒定律，但是違背熱力學(xué)第二定律，因此是不可能制成的，選項(xiàng)E錯(cuò)誤；故選ABC.30下列說(shuō)法正確的是（）A水的溫度越高，懸浮在水中的花粉的布朗運(yùn)動(dòng)越顯著B(niǎo)第二類永動(dòng)機(jī)違背了能量守恒定律C飽和汽的體積越大，飽和氣壓越大D一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能隨溫度的升高而增大E. 分子間的引力和斥力均隨分子間距的增大而減小【答案】 ADE【解析】【詳解】根據(jù)布朗運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知，水的溫度越高，懸浮在水中的花粉的布朗運(yùn)動(dòng)越顯著。故A正確；第二類永動(dòng)機(jī)是效率100%的機(jī)器，違背了熱力學(xué)第二定律，故B錯(cuò)誤；飽和氣壓僅僅與溫度以及飽和氣的種類有關(guān)，與體積無(wú)關(guān)；故C錯(cuò)誤；一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能僅僅與溫度有關(guān)，隨溫度的升高而增大，故D正確；根據(jù)分子力的特點(diǎn)可知，分子間的引力和斥力均隨分子間距的增大而減小。故E正確；故選A DE。