第15章 第1讲 分子动理论 内能 固体和液体-【优化探究】2026高考物理一轮复习高考总复习配套课件（教科版）

第1讲　分子动理论　内能　固体和液体 第十五章　热学 1 [学习目标]　1.了解分子动理论的基本观点，了解物体内能的决定因素，掌握分子间距与分子势能的关系。2.了解气体分子运动的特点，能够从微观角度解释气体压强。3.知道晶体和非晶体的特点，了解液晶的主要性质；了解表面张力现象和毛细现象，知道它们的产生原因。 2 基础知识　自主梳理 核心知识　典例研析 考点一　微观量的估算问题 考点二　对扩散现象、布朗运动与分子热运动的理解 考点三　对分子力、分子势能、温度与内能的理解 分层训练　巩固提高 考点四　对固体、液体性质的理解 内容索引 3 基础知识　自主梳理 一 4 一、分子动理论 1.物体是由大量分子组成的 (1)分子的大小 ①分子的直径(视为球模型)：数量级为__________ m； ②分子的质量：数量级为10－26 kg。 (2)阿伏伽德罗常量 NA＝_____________ mol－1 ——是指1 mol的任何物质都含有相同的粒子数。 10－10 6.02×1023 2.分子永不停息地做无规则热运动 (1)扩散现象 ①定义：__________种物质能够彼此进入对方的现象； ②实质：扩散现象并不是外界作用引起的，也不是化学反应的结果，而 是由分子的无规则运动产生的物质迁移现象，温度__________，扩散现象越明显。 不同 越高 (2)布朗运动——用显微镜追踪悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运 动 ①定义：悬浮在液体中的__________的永不停息的无规则运动； ②实质：布朗运动反映了__________的无规则运动； ③影响因素：微粒越__________，运动越明显；温度越__________，运动越剧烈。 (3)热运动 ①分子的永不停息的__________运动叫作热运动； ②特点：分子的无规则运动和温度有关，温度越高，分子运动越剧烈。 微粒 液体分子 小 高 无规则 3.分子间同时存在引力和斥力 (1)物质分子间存在空隙，分子间的引力和斥力是_________存在的，实 际表现出的分子力是引力和斥力的__________。 (2)分子力随分子间距离变化的关系：分子间的引力和斥力都随分子间 距离的增大而__________，随分子间距离的减小而__________，但斥力 比引力变化得__________。 同时 合力 减小 增大 快 (3)分子力与分子间距离的关系图线(如图所示) 由分子间的作用力与分子间距离的关系图线可知： ①当r＝r0时，F引＝F斥，分子力为__________； ②当r＞r0时，F引＞F斥，分子力表现为__________； ③当r＜r0时，F引＜F斥，分子力表现为__________； ④当分子间距离大于10r0(约为10－9 m)时，分子力很弱， 可以忽略不计。 零 引力 斥力 二、温度和物体的内能 1.温度 两个系统处于热平衡时，它们具有某个“共同的热学性质”，我们把表征这一“共同热学性质”的物理量定义为温度。一切达到热平衡的系统都具有相同的__________。 2.两种温标 摄氏温标和热力学温标。 关系：T＝______________。  温度 t＋273.15 K 3.分子的动能和平均动能 (1)分子动能是分子热运动所具有的动能。 (2)分子热运动的平均动能是所有分子热运动的动能的平均值，_______是分子热运动的平均动能的标志。 (3)分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的总和。 温度 4.分子的势能 (1)由于分子间存在着引力和斥力，所以分子具有由它们的相对位置决定的能，即分子势能。 (2)分子势能的决定因素：微观上——决定于分子间距离和分子排列情 况；宏观上——决定于物体的__________和状态。 5.物体的内能 (1)物体的内能等于物体中所有分子的热运动________与__________的总和，是状态量。 (2)对于给定的物体，其内能大小由物体的________和________决定。 (3)物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小__________。 体积 动能 分子势能 温度 体积 无关 三、固体和液体 1.固体 固体通常可分为晶体和非晶体，其结构和性质见下表： 项目 晶体 非晶体 单晶体 多晶体 外形 __________ 不规则 熔点 确定 不确定 物理性质 各向__________ 各向__________ 微观结构 组成晶体的物质微粒有__________地、周期性地在空间排列 注意：多晶体中每个小晶体间的排列无规则 无规则 规则 异性 同性 规则 13 2.液体 (1)液体的表面张力 ①作用：液体的表面张力使液面具有收缩到表面积__________的趋势。 最小 ②方向：表面张力跟液面相切，跟这部分液面的分 界线__________。 ③大小：液体的温度越高，表面张力__________； 液体中溶有杂质时，表面张力__________；液体的密度越大，表面张力__________。 垂直 越小 变小 越大 (2)毛细现象：指浸润液体在细管中__________的现象，以及不浸润液 体在细管中__________的现象。毛细管越细，毛细现象越明显。 (3)液晶 ①液晶分子既保持排列有序而显示各向__________，又可以自由移动， 保持了液体的__________。 ②液晶分子的位置无序使它像_________，排列有序使它像________。 ③液晶分子的排列从某个方向看比较整齐，而从另外一个方向看则是__________的。 上升 下降 异性 流动性 液体 晶体 杂乱无章 【基础检测·自我诊断】 1.(人教版选择性必修第三册改编)(多选)小张在显微镜下观察水中悬浮的细微粉笔末的运动。从A点开始，他把粉笔末每隔30 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，则关于该粉笔末的运动，下列说法正确的是( 　　) A.该折线图是粉笔末的运动轨迹 B.粉笔末的无规则运动反映了水分子的无规则运动 C.经过B点后10 s，粉笔末应该在BC的中点处 D.粉笔末由B到C的平均速度小于C到D的平均速度 BD 解析：题中的折线图不是粉笔末的实际运动轨迹，分子运动是无规则的，A错误；粉笔末受到水分子的碰撞，做无规则运动，所以粉笔末的无规则运动反映了水分子的无规则运动，B正确；由于运动的无规则性，所以经过B点后10 s，不能确定粉笔末在哪个位置，C错误；B到C、C到D的时间间隔是相等的，所以位移越大，则平均速度就越大，故粉笔末由B到C的平均速度小于由C到D的平均速度，D正确。 2.(教科版选择性必修第三册习题)(多选)两个分子从距离很远到很难再靠 近的过程中，下列说法正确的是(　 　) A.分子间作用力先增大后减小 B.分子间作用力表现为先是引力后是斥力 C.分子力表现为引力时，它随距离的减小而增大 D.分子力表现为斥力时，它随距离的增大而减小 解析：两个分子由距离很远到很难再靠近的过程中，分子间作用力表现为先是引力后是斥力，分子力表现为引力时，它随距离的减小先增大后减小；分子力表现为斥力时，它随距离的减小而增大，则整个过程中分子间作用力先增大再减小然后再增大，故A、C错误，B、D正确。 BD 3.(鲁科版选择性必修第三册习题)(多选)下列有关气体分子运动的说法正 确的是( 　　) A.某时刻某一气体分子向左运动，则下一时刻它一定向右运动 B.在一个正方体容器里，任一时刻与容器各侧面碰撞的气体分子数目基本相同 C.当温度升高时，速率大的气体分子数目增多，气体分子的平均动能增大 D.气体分子速率呈现“中间多、两头少”的分布规律 BCD 解析：分子运动是杂乱无章的，无法判断某一分子下一时刻的运动方向，故A错误；由于分子运动是杂乱无章的，任一时刻气体分子朝各个方向运动的概率是相同的，又正方体容器各侧面的面积相同，故任一时刻与容器各侧面碰撞的气体分子数目基本相同，故B正确；根据不同温度下的分子速率分布曲线可知，当温度升高时，速率大的气体分子数目增加，气体分子的平均动能增大，故C正确；根据分子速率分布曲线可知，气体分子速率呈现“中间多、两头少”的分布规律，故D正确。 4.(人教版选择性必修第三册[实验]改编)(多选)在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针接触石蜡层背面上一点，石蜡熔化的范围分别如图(1)、(2)、(3)所示，而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随 加热时间变化的关系如图(4)所示。下列判断正确的是(　　) A.甲、乙为非晶体，丙是晶体 B.甲、丙为晶体，乙是非晶体 C.甲、丙为非晶体，乙是晶体 D.甲可能为多晶体，乙为非晶体，丙为单晶体 BD 解析：由题图(1)、(2)、(3)可知，在导热性能上甲、乙具有各向同性，丙具有各向异性；由题图(4)可知，甲、丙有固定的熔点，乙无固定的熔点，所以甲、丙为晶体，乙是非晶体，其中甲可能为多晶体，丙为单晶体，故B、D正确，A、C错误。 二 核心知识　典例研析 23 考点一　微观量的估算问题 能力考点 24 1.估算分子直径时的两种分子模型(固体和液体) (1)球体模型：把分子看成小球，分子直径d＝ 。 (2)立方体模型：把分子看成小立方体，分子大小d＝。 25 [特别提醒]　对于气体： (1)V0不是一个气体分子的体积，而是一个气体分子平均占有空间的体积。 (2)利用d＝计算出的d不是气体分子直径，而是气体分子间的平均距离。 2.常用宏观量与微观量的关系 (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M、摩尔体积Vmol、物质的量n等。 (3)关系 ①一个分子的质量：m0＝。 ②一个分子的体积：V0＝(估算固体、液体分子的体积或气体分子平均所占空间体积)。 ③物体所含的分子数：N＝n·NA＝·NA＝·NA。 [特别提醒]　阿伏伽德罗常量NA是联系宏观量与微观量的“桥梁”。 [典例1]　(多选)(2025·四川自贡高三质检)科学家创造出一种利用细菌将太阳能转化为液体燃料的“人造树叶”系统，使太阳能取代石油成为可能。假设该“人造树叶”工作一段时间后，能将10－6 g的水分解为氢气和氧气。已知水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3，摩尔质量M＝1.8× 10－2 kg/mol，阿伏伽德罗常量NA＝6.0×1023 mol－1，则(　　 ) A.被分解的水中含有水分子的总数约为3×1014个 B.一个水分子的质量为3×10－26 kg C.一个水分子的体积为3×10－29 m3 D.一个水分子的半径为1.9×10－10 m 考向1　微观量估算中的球体模型 BCD [解析]　被分解的水中含有水分子的总数N＝个≈3×1016个，A错误；一个水分子的质量m0＝ kg＝3× 10－26 kg，B正确；水的摩尔体积为V＝，则一个水分子的体积V0＝ m3＝3×10－29 m3，C正确；根据V0＝πr3知，一个水分子的半径r＝≈1.9×10－10 m，D正确。 [典例2]　轿车中的安全气囊能有效保障驾乘人员的安全。轿车在发生一定强度的碰撞时，叠氮化钠(亦称“三氮化钠”，化学式NaN3)受撞击完全分解产生钠和氮气而充入气囊。若充入氮气后安全气囊的容积V＝56 L，气囊中氮气的密度ρ＝1.25 kg/m3，已知氮气的摩尔质量M＝ 28 g/mol，阿伏伽德罗常量NA＝6×1023 mol－1，请估算：(结果均保留一位有效数字) 考向2　微观量估算中的立方体模型 (1)一个氮气分子的质量m； [解析]　一个氮气分子的质量m＝ 解得m≈5×10－26 kg。 [答案]　5×10－26 kg (2)气囊中氮气分子的总个数N； [解析]　设气囊内氮气的物质的量为n，则有n＝ 又N＝nNA，联立解得N≈2×1024。 [答案]　2×1024　 (3)气囊中氮气分子间的平均距离r。 [解析]　气体分子间距较大，可以认为每个分子占据一个棱长为r'的立方体，则有r'3＝ 解得r'≈3×10－9 m 即气囊中氮气分子间的平均距离r＝r'＝3×10－9 m。 [答案]　3×10－9 m 考点二　对扩散现象、布朗运动与分子热运动的理解 基础考点 35 1.对布朗运动的理解 (1)研究对象：悬浮在液体或气体中的微粒。 (2)运动特点：无规则、永不停息。 (3)影响因素：微粒大小、温度。 (4)物理意义：反映了液体或气体分子做永不停息的无规则的热运动。 36 2.扩散现象、布朗运动与热运动的比较 名称 扩散现象 布朗运动 热运动 活动主体 分子 固体微粒 分子 区别 是分子的运动，发生在固体、液体、气体任何两种物质之间 是比分子大得多的微粒的运动，只能在液体、气体中发生 是分子的运动，不能通过光学显微镜直接观察到 共同点 (1)都是无规则运动； (2)都随温度的升高而更加剧烈 联系 扩散现象、布朗运动都反映了分子做无规则的热运动 注意：(1)扩散现象直接反映了分子的无规则运动，布朗运动不是分子的运动，间接反映了液体分子的无规则运动。 (2)一缕阳光射入教室内，我们看到的教室内尘埃的上下流动不是布朗运动，做布朗运动的颗粒直径大约在10－6 m，人直接用肉眼是看不见的。 [典例3]　(多选)关于布朗运动、扩散现象，下列说法中正确的是(　 　) A.布朗运动是固体微粒的运动，反映了液体或气体分子的无规则运动 B.布朗运动和扩散现象都需要在重力作用下才能进行 C.布朗运动和扩散现象在没有重力作用下也能进行 D.扩散现象直接证明了“物质分子在永不停息地做无规则运动”，而布朗运动间接证明了这一观点 考向1　布朗运动、扩散现象的理解 ACD [解析]　扩散现象是物质分子的无规则运动，而布朗运动是悬浮在液体或气体中的微粒的运动，液体或气体分子对微粒撞击作用的不平衡导致微粒的无规则运动，由此可见扩散现象和布朗运动不需要附加条件；扩散现象直接证明了“物质分子在永不停息地做无规则运动”，而布朗运动间接证明了“物质分子在永不停息地做无规则运动”。故A、C、D正确，B错误。 [典例4]　以下关于热运动的说法正确的是(　　) A.水流速度越大，水分子的热运动越剧烈 B.水凝结成冰后，水分子的热运动停止 C.水的温度越高，水分子的热运动越剧烈 D.水的温度升高，每一个水分子的运动速率都会增大 考向2　分子热运动的特点及应用 C [解析]　水流的速度是机械运动的速度，不同于水分子无规则热运动的速度，A项错误；分子在永不停息地做无规则运动，B项错误；温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的热运动越剧烈，C项正确；水的温度升高，水分子的平均动能增大，即水分子的平均运动速率增大，但不是每一个水分子的运动速率都增大，D项错误。 考点三　对分子力、分子势能、温度与内能的理解 能力考点 42 1.分子力与分子势能的比较   分子力F 分子势能Ep 图像 43   分子力F 分子势能Ep 随分子间距离的变化情况 r＜r0 F随r增大而减小，表现为斥力 r增大，F做正功，Ep减小 r＞r0 r增大，F先增大后减小，表现为引力 r增大，F做负功，Ep增大 r＝r0 F引＝F斥，F＝0 Ep最小，但不为零 r＞10r0 引力和斥力都很微弱，F＝0 Ep＝0 2.判断分子势能变化的“两法” 方法一：利用分子力做功判断，分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势能增加。 方法二：利用分子势能Ep与分子间距离r的关系图像判断，如图所示。要注意此图像和分子力与分子间距离的关系图像形状虽然相似，但意义不同，不要混淆。 3.分析物体内能问题的五点提醒 (1)内能是对物体的大量分子而言的，对于单个分子的内能没有意义。 (2)决定内能大小的因素为物质的量、温度和体积。 (3)通过做功或热传递可以改变物体的内能。 (4)温度是分子平均动能的标志，相同温度的任何物体，分子的平均动能都相同。 (5)内能由物体内部分子微观运动状态决定，与物体整体运动情况无关。任何物体都具有内能，恒不为零。 4.分子动能、分子势能、内能、机械能的比较   分子动能 分子势能 内能 机械能 定义 分子无规则运动的动能 由分子间相对位置决定的势能 所有分子的热运动动能和分子势能的总和 物体的动能、重力势能和弹性势能的总和 决定 因素 温度(决定分子平均动能) 分子间距 温度、体积、物质的量 跟宏观运动状态、参考系和参考平面的选取有关 量值 恒不为零 可以为零 任何物体都具有内能，恒不为零 可以为零 说明 温度、内能等物理量只对大量分子才有意义，对单个或少量分子没有实际意义；在一定条件下内能和机械能可以相互转化 [典例5]　(2021·重庆卷)图1和图2中曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别描述了某物理量 随分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(　　) A.①③②　　　　　　 B.②④③ C.④①③ D.①④③ D [解析]　由分子力和分子势能变化规律可知，平衡位置r0处分子势能最小，分子力(斥力和引力的合力)等于零，曲线Ⅰ对应的物理量是分子势能，曲线Ⅱ对应的物理量是分子力；由斥力的变化规律可知，曲线Ⅲ对应的物理量是分子间斥力，D正确。 [典例6]　(2023·海南卷)如图为两分子靠近过程中的示意图，r0为分子 间平衡距离。下列关于分子力和分子势能的说法正确的是(　　) A.分子间距离大于r0时，分子间表现为斥力 B.分子从无限远靠近到距离r0处的过程中分子势能变大 C.分子势能在r0处最小 D.分子间距离在小于r0且减小时，分子势能在减小 C [解析]　分子间距离大于r0时，分子间表现为引力，A错；分子从无限远靠近到距离为r0的过程，分子力表现为引力，分子力做正功，分子势能变小，B错；分子间距离从r0减小的过程，分子力表现为斥力，分子力做负功，分子势能变大，结合B项分析可知，分子势能在r0处最小，C对，D错。 考点四　对固体、液体性质的理解 基础考点 52 1.对晶体和非晶体的理解 (1)单晶体具有各向异性，但不是在各种物理性质上都表现出各向异性。 (2)只要是具有各向异性的物体必定是晶体，且是单晶体。 (3)只要是具有确定熔点的物体必定是晶体，反之，必是非晶体。 (4)单晶体具有天然规则的几何外形，而多晶体和非晶体没有天然规则的几何外形，所以不能从形状上区分晶体与非晶体。 (5)晶体和非晶体不是绝对的，在某些条件下可以相互转化。 (6)液晶既不是晶体也不是液体。 53 2.对液体表面张力的理解 (1)形成原因：表面层中分子间距离比液体内部分子间距离大，分子间作用力表现为引力。 (2)表面张力的方向：和液面相切，垂直于液面上的各条分界线。 (3)表面张力的效果：使液体表面具有收缩的趋势，使液体表面积趋于最小，而在体积相同的条件下，球形表面积最小。 [典例7]　对下列几种固体物质的认识正确的有(　　) A.食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体 B.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体 C.天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则 D.石墨和金刚石的物理性质不同，是由于石墨是非晶体，金刚石是晶体 A [解析]　食盐熔化过程中，温度保持不变，即熔点一定，说明食盐是晶体，故A正确；烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，只能说明云母片是晶体，故B错误；天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列规则，故C错误；石墨和金刚石组成它们的化学元素是相同的，都是碳原子，它们的物理性质不同，是由于碳原子排列结构不同造成的，故D错误。 [典例8]　关于以下几幅图中现象的分析，下列说法正确的是(　　) A.甲图中水黾停在水面而不沉，是浮力作用的结果 B.乙图中将棉线圈中肥皂膜刺破后，扩成一个圆孔，是表面张力作用的结果 C.丙图液晶显示器是利用液晶光学性质具有各向同性的特点制成的 D.丁图中的酱油与左边材料不浸润，与右边材料浸润 B [解析]　因为液体表面张力的存在，水黾才能在水面上行走自如，故A错误；将棉线圈中肥皂膜刺破后，扩成一个圆孔，是表面张力作用的结果，故B正确；液晶显示器是利用液晶光学性质具有各向异性的特点制成的，故C错误；从题图丁中可以看出酱油与左边材料浸润，与右边材料不浸润(不浸润液滴会因为表面张力呈球形)，故D错误。 分层训练　巩固提高 三 59 1.(多选)若以μ表示水的摩尔质量，V表示在标准状况下水蒸气的摩尔体积，ρ表示在标准状况下水蒸气的密度，NA表示阿伏伽德罗常量，m0、 V0分别表示每个水分子的质量和体积，则下列关系式中正确的有(　 　) A.NA＝　　 B.ρ＝ C.ρ＜ D.m0＝ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 ACD 解析：由于μ＝ρV，则NA＝，变形得m0＝，故A、D正确；由于水蒸气中水分子之间有空隙，所以NAV0＜V，则水蒸气的密度为ρ＝，故B错误，C正确。 A 夯实基础 60 2.(2025·四川重庆万州二中高三诊断)下列关于分子热运动的说法中正 确的是(　　) A.0 ℃的物体中的分子不做无规则运动 B.布朗运动就是液体分子的无规则热运动 C.扩散现象表明分子在做永不停息的热运动 D.微粒越大，液体温度越高，布朗运动就越明显 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 解析：分子的热运动永不停息，故A错误；布朗运动是固体小颗粒的无规则运动，反映了液体分子的无规则热运动，故B错误；扩散现象表明分子在做永不停息的热运动，故C正确；微粒越小，液体温度越高，布朗运动就越明显，故D错误。 C 61 3.(多选)关于液体表面张力和液体的浸润与不浸润现象，下列说法正确 的是(　　 ) A.把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面，这是由于存在表面张力 B.当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，从垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水膜具有表面张力 C.液体表面张力是分子力作用的表现，浸润现象不是分子力作用的表现 D.熔化的玻璃表面分子间的作用力表现为引力，此引力使玻璃表面绷紧 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 AD 62 解析：把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面，是因为“液体的表面张力”，该力是分子力的宏观表现，故A正确。在垂直于玻璃板方向很难将夹有水膜的玻璃板拉开，是大气压的作用，而非水膜的张力，故B错误。液体表面张力和浸润现象都是分子力作用的表现，故C错误。液体表面张力是液体表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大，分子力表现为引力的结果，液体的表面张力使液面具有收缩到液面表面积最小的趋势，所以熔化的玻璃表面分子间的作用力表现为引力，此引力使玻璃表面绷紧，故D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 63 4.关于分子热运动和温度，下列说法正确的是(　　) A.水凝结成冰，表明水分子的热运动已停止 B.波涛汹涌的海水上下翻腾，说明水分子热运动剧烈 C.温度越高布朗运动越剧烈，是因为悬浮微粒的分子平均动能变大了 D.物体的温度越高，分子的平均动能越大 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 D 解析：分子热运动永不停息，水凝结成冰，但分子热运动没有停止，故A错误；海水上下翻腾是宏观运动，而分子热运动是微观现象，二者不是一回事，故B错误；温度越高布朗运动越剧烈，是因为液体或气体分子的平均动能变大了，故C错误；温度是分子平均动能的标志，物体温度越高，分子的平均动能越大，故D正确。 64 5.(2025·北京海淀模拟)陆游在诗作《村居山喜》中写到“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴”。从物理视角分析诗词中“花气袭人”的主要 原因是(　　) A.气体分子之间存在着空隙 B.气体分子在永不停息地做无规则运动 C.气体分子之间存在着相互作用力 D.气体分子组成的系统具有分子势能 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 B 解析：从物理视角分析诗词中“花气袭人”的主要原因是气体分子在永不停息地做无规则运动，故B正确，A、C、D错误。 65 6.(多选)(2025·福建福州高三检测)如图所示，ACBD是一 厚度均匀的由同一种微粒构成的圆板，AB和CD是互相垂 直的两条直径。在圆板所处平面内把圆板从图示位置转 90°后电流表示数发生了变化(两种情况下都接触良好)。关于圆板，下列说法正确的是(　　) A.圆板是非晶体 B.圆板是多晶体 C.圆板是单晶体 D.圆板在各个方向上导电性能不同 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 解析：转过90°后电流表示数发生变化，说明圆板电阻的阻值发生变化，即显示各向异性。多晶体和非晶体都显示各向同性。故C、D正确。 CD 66 7.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为斥力， F＜0为引力。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，选项中四个图分别表示乙分子的速度、加速度、动能、势 能与两分子间距离的关系，其中大致正确的是(　　) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 B 67 解析：经过C点前后乙分子的运动方向不变，故A错误；加速度大小与力的大小成正比，方向与力相同，故B正确；分子动能不可能为负值，故C错误；乙分子从A处由静止释放，分子势能不可能增大到正值，故D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 68 8.(多选)下列说法中正确的是(　　) A.液晶显示器利用了液晶对光具有各向同性的特点 B.气体的体积是指该气体的分子所能达到的空间的体积，而不是所有分子体积之和 C.布朗运动不是液体分子的运动，但它说明液体分子在永不停息地做无规则运动 D.随着分子间距离的增大，分子间作用力减小，分子势能也减小 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 BC 69 解析：液晶显示器利用了液晶对光具有各向异性的特点，故A错误；气体分子间的距离较大，分子间作用力微弱，气体分子能自由运动，气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，由于气体分子间距较大，气体的体积大于该气体所有分子体积之和，故B正确；布朗运动是指悬浮在液体中固体微粒的无规则运动，是液体分子的无规则运动的间接反映，故C正确；当分子间距离在平衡位置逐渐增大时，分子间作用力表现为引力，且先增大后减小，分子势能增大，故D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 70 9.“天宫课堂”中，航天员将分别挤有水球的两块板慢慢靠近，直到两个水球融合在一起，再把两板慢慢拉开，水在两块板间形成了一座“水桥”，如图甲所示，为我们展示了微重力环境下液体表面张力的特性。“水桥”表面与空气接触的薄层叫表面层，已知分子间作用力F和分子 间距r的关系如图乙，则下列说法正确的是(　　) A.能总体反映该表面层中的水分子之间相互作用的是B位置 B.“水桥”表面层中两水分子间的分子势能与其内部水分子相比偏小 C.“水桥”表面层中水分子距离与其内部水分子相比偏小 D.航天员放开双手两板吸引到一起，该过程分子力做正功 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 D B 能力提升 71 解析：在“水桥”内部，分子间的距离在r0左右，分子力约为零，而在“水桥”表面层，分子比较稀疏，分子间的距离大于r0，因此分子间的作用表现为相互吸引，从而使“水桥”表面绷紧，所以能总体反映该表面层中的水分子之间相互作用的是C位置，故A、C错误；分子间距离从大于r0减小到r0左右的过程中，分子力表现为引力，做正功，则分子势能减小，所以“水桥”表面层中两水分子间的分子势能与其内部水分子相比偏大，故B错误；航天员放开双手，“水桥”在表面张力作用下收缩，而“水桥”与玻璃板接触面的水分子对玻璃板有吸引力作用，在两玻璃板靠近过程中分子力做正功，故D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 72 10.(多选)关于内能，下列说法正确的是(　　) A.物体的内能大小与它整体的机械运动无关 B.达到热平衡的两个系统内能一定相等 C.质量和温度相同的氢气和氧气内能一定相等 D.100 ℃水的内能可能大于100 ℃水蒸气的内能 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 AD 73 解析：物体的内能大小与它整体的机械运动无关，A正确；达到热平衡的两个系统温度一定相等，内能不一定相等，B错误；温度相同的氢气和氧气分子的平均动能相同，质量相同的氢气和氧气分子数不同，则质量和温度相同的氢气和氧气的分子总动能不相等，而分子势能关系也不确定，所以内能不一定相等，C错误；物体的内能与物体的温度、体积以及物质的量等因素都有关，则100 ℃水的内能可能大于100 ℃水蒸气的内能，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 74 11.(多选)已知铜的摩尔质量为M(kg/mol)，铜的密度为ρ(kg/m3)，阿伏伽 德罗常量为NA(mol－1)。下列判断正确的是(　　) A.1 kg铜所含的原子数为NA B.1 m3铜所含的原子数为 C.1个铜原子的质量为(kg) D.铜原子的直径为(m) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 CD 75 解析：1 kg铜所含的原子数为N＝NA，故A错误；1 m3铜所含的原子数为N＝nNA＝，故B错误；1个铜原子的质量m＝(kg)，故C正确；1个铜原子的体积为V＝(m3)，又V＝π·()3，联立解得d＝(m)，故D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 76 12.两个分子M、N，固定M，将N由静止释放，N仅在分子间作用力作用 下远离M，其速度和位移的图像如图所示，则(　　) A.N由x＝0到x＝x2过程中，M、N间作用力先表现为引力后表现为斥力 B.N由x＝x1到x＝x2过程中，N的加速度一直减小 C.N由x＝0到x＝x2过程中，M、N系统的分子势能先减小后增大 D.在x＝x1时，M、N间的作用力最大 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 C 77 解析：由题图可知，在x＝x1处N分子的动能最大，则 分子间作用力做功最多，分子势能最小，则x＝x1处为 平衡位置，此时分子间作用力为零，当x＜x1时，分子 间作用力表现为斥力，x＞x1时，分子间作用力表现为 引力。N由x＝0到x＝x2过程中，M、N间作用力先表现 为斥力后表现为引力，在x＝x1时，M、N间的作用力为零，A、D错误；由于x＝x1处为平衡位置，则根据F-x图像可知，x1相当于F-x图像的c点，则由x＝x1到x＝x2过程中，N所受的分子力F可能先增大后减小，则加速度可能先增大后减小，B错误；N由x＝0到x＝x2过程中，分子动能先增大后减小，即分子力对N先做正功后做负功，所以M、N系统的分子势能先减小后增大，C正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 13.(12分)公共场所禁止吸烟，因为被动吸烟比主动吸烟害处更大。在标准状况下空气的摩尔体积为22.4 L/mol，若在标准状况下，一个人在一个高约2.8 m、面积约10 m2的办公室内吸了一根烟(人正常呼吸一次吸入气体300 cm3，一根烟大约吸10次)，假设吸烟者每次吸入的空气都是未被污染的空气，则： (1)估算被污染的空气分子间的平均距离。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 79 解析：吸烟者抽一根烟吸入气体的总体积为10×300 cm3，含有空气分子数为 N＝×6.02×1023个≈8.1×1022个 办公室单位体积空间内含被污染的空气分子数为 N'＝个/m3≈2.9×1021个/m3 每个污染的空气分子所占体积为V＝ m3 所以平均距离为L＝≈7×10－8 m。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 答案：7×10－8 m 80 (2)另一不吸烟者一次呼吸大约吸入多少个被污染过的空气分子? 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 解析：被动吸烟者一次吸入被污染的空气分子数为2.9×1021×300× 10－6个＝8.7×1017个。 答案：8.7×1017个 81 $$