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（解析版）

这是一份易错点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（解析版），共9页。试卷主要包含了与阿伏加德罗常数相关的物理量，微观量与宏观量的关系，两种分子模型，扩散现象，布朗运动，热运动，气体压强的产生，决定气体压强大小的因素等内容，欢迎下载使用。
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 气体压强大气压强区别①因密闭容器内的气体分子的数密度一般很小，由气体自身重力产生的压强极小，可忽略不计，故气体压强由气体分子碰撞器壁产生②大小由气体分子的数密度和温度决定，与地球的引力无关③气体对上下左右器壁的压强大小都是相等的①由于空气受到重力作用紧紧包围地球而对浸在它里面的物体产生的压强．如果没有地球引力作用，地球表面就没有大气，从而也不会有大气压强②地面大气压强的值与地球表面积的乘积，近似等于地球大气层所受的重力值③大气压强最终也是通过分子碰撞实现对放入其中的物体产生压强联系两种压强最终都是通过气体分子碰撞器壁或碰撞放入其中的物体而产生的10．分子力、分子势能与分子间距离的关系(如图所示)分子间距离rr＝r0r>r0r<r0分子力F等于零表现为引力表现为斥力分子力做功W 分子间距增大时，分子力做负功分子间距减小时，分子力做负功分子势能Ep最小随分子间距的增大而增大随分子间距的减小而增大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 内能机械能对应的运动形式微观分子热运动宏观物体机械运动常见的能量形式分子动能、分子势能物体动能、重力势能、弹性势能影响因素物质的量、物体的温度、体积及物态物体的质量、机械运动的速度、相对于零势能面的高度、弹性形变量大小永远不等于零一定条件下可以等于零联系在一定条件下可以相互转化【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【答案】B【详解】弯折铁丝是用力对物体做功，在转动的砂轮上磨车刀是摩擦力做功，电流通过电阻丝做功，三者都是通过做功改变物体的内能，热水放在空气中，通过热辐射等方式向外传递了热量，自身的内能减少，温度下降，是通过热传递方式改变的内能。故选B。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【答案】B【详解】AB．盐分子的运动属于扩散运动，布朗运动不是分子本身的运动，故A正确，B错误；C．如果让腌制鸭蛋的盐水温度升高，分子运动更剧烈，则盐分子进入鸭蛋的速度就会加快，故C正确；D．在腌制鸭蛋的过程中，分子运动是无规则的，有盐分子进入鸭蛋，同样会有盐分子从鸭蛋里面出来，故D正确。此题选择不正确的选项，故选B。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【答案】D【详解】水由气态凝结成液态，分子间距离变小，而分子间同时存在引力和斥力，且引力和斥力都随着分子间距离的减小而增大，故D正确，ABC错误。故选D。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【答案】D【详解】A．布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动，反映了液体分子运动的不规则性，选项A错误；B．在水面上轻放一枚针，它会浮在水面，这是由于有表面张力作用的缘故，选项B错误；C．物体温度升高时，物体内所有分子的平均动能增加，但不是所有分子的动能都增加，选项C错误；D．一定质量的晶体在熔化过程中，温度不变，分子动能不变，则所吸收的热量全部用于增大分子势能，选项D正确。故选D。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【答案】B【详解】A．单晶体和多晶体都有固定的熔点，A错误；B．理想气体等压膨胀时温度一定升高，且气体对外做功，气体一定吸收热量，B正确；C．扩散现象是分子的热运动，C错误；D．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面分子引力大于分子斥力，D错误。故选B。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【答案】B【详解】A．由于分子之间有间隔，所以在标准状况下气体的摩尔体积为22.4L，可知单个分子体积不是，A错误；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，B正确；C．由可知，如果气体温度升高，体积变大，气体的压强不一定变大，C错误；D．液体中的花粉颗粒不停地做无规则运动，这反映液体分子运动的无规则性，D错误。故选B。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【答案】C【详解】A．胎内的气体能瞬间释放出来是因为胎内气体的压强很大，A错误；B．气体膨胀，分子之间的距离增加，分子间的引力和斥力都变小，B错误；C．因迅速放气，胎内气体对外做功，内能减少，温度降低，C正确；D．根据布朗运动的定义，悬浮在气体或液体里的固体小颗粒的运动叫布朗运动，可知胎内气体迅速向外扩散不是布朗运动， D错误。故选C。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【答案】A【详解】A．分子间存在相互作用的引力和斥力，引力和斥力都随分子间距离的减小而增加，随分子间距的增大而减小，故A正确；B．布朗运动是指悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，不是液体分子的无规则运动，是液体分子无规则热运动的反映，故B错误；C．当分子力表现为引力时，分子力总是随分子间距离的增大而减小，因克服分子力做功，分子势能总是随分子间距离的增大而增大，故C错误；D．物体对外做功，若气体吸收热量，则其内能不一定减小，故D错误。故选A。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【答案】B【详解】A．若已知气体的摩尔质量、密度，可以计算出每个气体分子运动占据的空间的体积，选项A错误；B．扩散现象是物质分子永不停息地做无规则运动的证明，选项B正确；C．玻璃、橡胶、蜂蜡、沥青都是非晶体，食盐是晶体，选项C错误；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，要消耗电能，此过程并不违背了热力学第二定律，选项D错误。故选B。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%【答案】C【详解】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薄一些，油酸滴到痱子粉上能尽可能的散开，故A错误；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，微粒各方向受力比较均衡，布朗运动不明显，故B错误；C．气体分子永不停息地做无规则的热运动，频繁地碰撞容器的器壁，会对器壁产生压强，丙图为模拟气体压强产生机理实验图。实验说明气体压强是由大量气体分子对器壁频繁碰撞产生的，故C正确；D．丁图为热机工作时的能流分配图。从高温向低温传递热量时会伴随着对外做功，说明热机的效率不可能达到100%，故D错误。故选C。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【答案】C【详解】AB．在r=r0时，分子势能最小，但不为零，此时分子力为零，所以乙图线为分子势能与分子间距离的关系图线，故AB错误；C．在r>r0阶段，分子力表现为引力，两分子在相互靠近的过程中，分子力F做正功，分子动能增大，分子势能减小，故C正确；D．由图甲可知，两分子从相距r=r0开始随着分子间距离的增大，分子力先增大后一直减小，故D错误。故选C。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【答案】D【详解】A．物体的机械能和内能是两个完全不同的概念。物体的动能由物体的宏观速率决定，而物体内分子的动能由分子热运动的速率决定。选项A错误；B．分子动能不可能为零（温度不可能达到绝对零度），故物体的内能不可能为零，而物体的机械能可能为零，选项B错误；C．物体温度不变、体积减小时，分子间距离减小，但分子势能不一定减小，例如0℃的冰变成0℃的水，温度相同，分子平均动能相同，但由于吸热内能变大，则分子势能将增大，选项C错误；D．由于气体分子间距离一定大于r0，体积增大时分子间距离增大，分子力做负功，分子势能增大，选项D正确。故选D。