2024版高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律专题强化一板块模型学案新人教版.doc

2024版高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律专题强化一板块模型学案新人教版专题强化一板块模型问题特点：该类问题一般是叠加体的运动，一物体在另一物体表面相对滑动，它们之间的联系为相互间的摩擦力，运动一段时间后达到共同速度，或具有相同的加速度，达到相对稳定状态。该类问题过程较多，需要搞清各过程间的联系，需要学生具有较强的建模能力和过程分析能力，能综合运用牛顿运动定律和匀变速直线运动规律解题。属于高考热点和难点问题，难度较大。策略方法：抓住两物体间的联系，靠摩擦力联系在一起，对两个物体分别做好受力分析，对于是否相对滑动难以判断时可采用假设分析的方法进行判断，用相互间的作用力是否大于最大静摩擦力，来判断是否相对滑动。搞清其运动过程，画出对地运动的过程示意图，帮助分析运动过程，搞清对地位移和相对位移之分；必要时画出两物体运动过程的vt图像帮助解决问题。解题步骤：类型1水平面上的板块模型例1如图甲所示，一长方体木板B放在水平地面上，木板B的右端放置着一个小铁块A，在t0时刻，同时突然给A、B初速度，其中A的初速度大小为vA1 m/s，方向水平向左；B的初速度大小为vB14 m/s，方向水平向右，木板B运动的vt图像如图乙所示。已知A、B的质量相等，A与B及B与地面之间均有摩擦(动摩擦因数不等)，A与B之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A始终没有滑出B，取重力加速度g10 m/s2。(提示：t3 s时刻，A、B达到共同速度v2 m/s；3 s时刻至A停止运动前，A向右运动的速度始终大于B的速度)求：(1)小铁块A向左运动相对地面的最大位移；(2)B运动的时间及B运动的位移大小。解析(1)由题图乙可知，03 s内A做匀变速运动，速度由vA1 m/s变为v2 m/s则其加速度大小为aAm/s21 m/s2，方向水平向右。当A水平向左运动速度减为零时，向左运动的位移最大，则s0.5 m。(2)设A与B之间的动摩擦因数为1，由牛顿第二定律得1mgmaA则10.1由题图乙可知，03 s内B做匀减速运动，其速度由vB14 m/s变为v2 m/s则其加速度大小为aBm/s24 m/s2方向水平向左设B与地面之间的动摩擦因数为2，由牛顿第二定律得1mg22mgmaB则20.153 s之后，B继续向右做匀减速运动，由牛顿第二定律得22mg1mgmaB则B的加速度大小为aB22g1g2 m/s2方向水平向左3 s之后运动的时间为t2 s1 s则B运动的时间为tt1t24 s04 s内B的位移xBt1t225 m，方向水平向右。答案(1)0.5 m(2)4 s25 m名师点拨板块模型相关问题 滑块木板类问题涉及两个物体，并且物体间存在相对运动。滑块从木板的一端运动到另一端的过程中，若滑块和木板向同一方向运动，则滑块的位移和木板的位移大小之差等于木板的长度；若滑块和木板向相反方向运动，则滑块的位移和木板的位移大小之和等于木板的长度。该模型涉及两个物体、多个运动过程，并且物体间还存在相对运动，所以解题的关键是确定各物体在各个运动过程中的加速度(注意两过程的连接处加速度可能突变)，并找出物体之间的位移(路程)关系或速度关系。求解时应明确联系两个过程的纽带，即每一个过程的末速度是下一个过程的初速度。类型2斜面上的板块模型例2下暴雨时，有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害。某地有一倾角为37°的山坡C，上面有一质量为m的石板B，其上下表面与斜坡平行；B上有一碎石堆A(含有大量泥土)，A和B均处于静止状态，如图所示。假设某次暴雨中，A浸透雨水后总质量也为m(可视为质量不变的滑块)，在极短时间内，A、B间的动摩擦因数1减小为，B、C间的动摩擦因数2减小为0.5，A、B开始运动，此时刻为计时起点；在第2 s末，B的上表面突然变为光滑，2保持不变。已知A开始运动时，A离B下边缘的距离l27 m，C足够长。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取重力加速度大小g10 m/s2。求：(1)在02 s时间内A和B加速度的大小；(2)A在B上总的运动时间。解析(1)在02 s内，A和B受力如图所示：由滑动摩擦力公式和力的平衡条件得：f11N1N1mgcos f22N2N2N1mgcos 以沿着斜面向下为正方向，设A和B的加速度分别为a1，a2。由牛顿第二定律可得：mgsin f1ma1mgsin f2f1ma2联立以上各式可得a13 m/s2a21 m/s2(2)在t12 s，设A和B的速度分别为v1，v2，则v1a1t16 m/sv2a2t12 m/st>t1时，设A和B的加速度分别为a1，a2，此时A、B之间摩擦力为零，同理可得：a16 m/s2a22 m/s2即B做匀减速，设经时间t2，B的速度为零，则：v2a2t20联立可得t21 s在t1t2时间内，A相对于B运动的距离为s12 m<27 m此后B静止不动，A继续在B上滑动，设再经时间t3后，A离开B，则有ls(v1a1t2)t3a1t可得，t31 s(另一解不合题意，舍去)设A在B上的运动时间为t总t总t1t2t34 s(利用下面的速度图像求解，正确的，参照上述答案参考)答案(1)3 m/s21 m/s2(2)4 s专题强化训练1光滑水平面上停放着质量M2 kg 的平板小车，一个质量为m1 kg 的小滑块(视为质点)以v03 m/s的初速度从A端滑上小车，如图所示。小车长l1 m，小滑块与小车间的动摩擦因数0.4，取g10 m/s2，从小滑块滑上小车开始计时，1 s末小滑块与小车B端的距离为(C)A1 mB0C0.25 mD0.75 m解析设最终小滑块与小车速度相等，小滑块的加速度大小a1g，小车的加速度大小a2，则vv0a1t0，va2t0，联立解得t00.5 s<1 s，v1 m/s,0.5 s后小滑块与小车以共同的速度做匀速直线运动，则在00.5 s时间内小滑块位移x1t01 m，小车位移x2t00.25 m，则小滑块与小车B端的距离dlx2x10.25 m，选项C正确。2(多选)滑沙是小孩比较喜欢的一项运动，其运动过程可类比为如图所示的模型，倾角为37°的斜坡上有长为1 m的滑板，滑板与沙间的动摩擦因数为。小孩(可视为质点)坐在滑板上端，与滑板一起由静止开始下滑。小孩与滑板之间的动摩擦因数取决于小孩的衣料，假设图中小孩与滑板间的动摩擦因数为0.5，小孩的质量与滑板的质量相等，斜坡足够长，sin 37°0.6，cos 37°0.8，g取10 m/s2，则下列判断正确的是(AC)A小孩在滑板上下滑的加速度大小为2 m/s2B小孩和滑板脱离前滑板的加速度大小为0.5 m/s2C经过 s的时间，小孩离开滑板D小孩离开滑板时的速度大小为m/s解析对小孩，由牛顿第二定律，加速度大小为a12 m/s2，同理对滑板，加速度大小为a21 m/s2，选项A正确，B错误；要使小孩与滑板分离，需要满足a1t2a2t2L，解得ts(另一解不符合，舍去)，离开滑板时小孩的速度大小va1t2m/s，选项C正确，D错误。3(2019·江苏，15)如图所示，质量相等的物块A和B叠放在水平地面上，左边缘对齐。A与B、B与地面间的动摩擦因数均为。先敲击A，A立即获得水平向右的初速度，在B上滑动距离L后停下。接着敲击B，B立即获得水平向右的初速度，A、B都向右运动，左边缘再次对齐时恰好相对静止，此后两者一起运动至停下。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。求：(1)A被敲击后获得的初速度大小vA；(2)在左边缘再次对齐的前、后，B运动加速度的大小aB、aB；(3)B被敲击后获得的初速度大小vB。答案(1)(2)3gg(3)2解析A、B的运动过程如图所示(1)由牛顿运动定律知，A加速度的大小aAg匀变速直线运动2aALv解得vA。(2)设A、B的质量均为m对齐前，B所受合外力大小F3mg由牛顿运动定律FmaB，得aB3g对齐后，A、B整体所受合外力大小F2mg由牛顿运动定律F2maB，得aBg。(3)经过时间t，A、B达到共同速度v，位移分别为xA、xB，A加速度的大小等于aA则vaAt，vvBaBtxAaAt2，xBvBtaBt2且xBxAL解得vB2。4如图所示，倾角为37°的斜面上有一固定挡板C，长度为l110 m的木板B(与挡板C厚度相同)上有一长度为l22 m的木板A，A、B右端齐平，B与斜面之间的动摩擦因数为10.5，A、B之间的动摩擦因数为2。现由静止释放A、B，两者相对静止一起向下加速，经过时间t2 s长木板B与C碰撞，碰后B立即停止运动，重力加速度g10 m/s2，sin 37°0.6，cos 37°0.8，求：(1)B与C相碰时A的速度；(2)要使A不滑离B，A、B之间的动摩擦因数2应满足的条件。答案 (1)4 m/s(2)2解析本题考查板块模型的多过程问题、临界问题。(1)A、B一起向下加速的加速度为a1gsin 1gcos 2 m/s2，则B与C相碰时A的速度为va1t，可得v4 m/s。(2)当B停止后，A向下做减速运动，加速度为a22gcos gsin ，由运动学公式有v22a2l2a2(l1l2)，可得2，则要使A不滑出B，A、B之间的动摩擦因数应满足2。第1讲分子动理论内能一、选择题(本题共13小题，17题为单选，813题为多选)1(2021·天津部分区联考)下列说法正确的是(D)A分子间的距离变大时，分子力一定变小B分子间的距离变大时，分子势能一定变小C两个系统处于热平衡是指两个系统的内能相同D两个系统处于热平衡是指两个系统的温度相同解析本题考查分子力以及热平衡。当分子间的距离大于r0时，随着分子距离变大，分子力先变大后变小，选项A错误；分子间的距离从r0变大时，分子势能变大，选项B错误；两个系统处于热平衡是指两个系统的温度相同，内能不一定相同，选项C错误，选项D正确；故选D。2(2021·江苏南京中华中学月考)如图所示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(C)A当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力B当r等于r2时，分子间的作用力表现为斥力C当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力D在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功解析本题考查由Epr曲线判断分子力与分子间距的关系。分子间距离等于r0时分子势能最小，由题图可知r0r2，当rr2时分子间作用力为零，当r小于r2时分子力表现为斥力；当r大于r2时，分子力表现为引力，选项A、B错误，选项C正确；在r由r1变到r2的过程中，由题图可知分子势能减小，分子力做正功，选项D错误。3(2020·山东诸城期末)对布朗运动的理解正确的是(C)A布朗运动就是分子的运动B漂浮在水面上的木块的运动是布朗运动C布朗运动可以间接表明液体分子在做无规则运动D悬浮在液体中的颗粒越大，布朗运动就越明显解析本题考查布朗运动。布朗运动是悬浮在液体或气体内的固体小颗粒的无规则运动，是液体分子无规则运动的表现，选项A错误；漂浮在水面上的木块的运动不是由于水分子运动引起的，不是布朗运动，选项B错误；布朗运动可以间接表明液体分子在做无规则运动，选项C正确；悬浮在液体中的颗粒越小，布朗运动就越明显，选项D错误；故选C。4(2018·北京)关于分子动理论，下列说法正确的是(C)A气体扩散的快慢与温度无关B布朗运动是液体分子的无规则运动C分子间同时存在着引力和斥力D分子间的引力总是随分子间距增大而增大解析在其他条件不变的情况下，温度越高，气体扩散得越快，A错误；布朗运动是固体颗粒的运动，从侧面反映了液体分子的无规则运动，B错误；分子间同时存在着引力和斥力，C正确；分子间的引力总是随着分子间距的增大而减小，D错误。5分子动理论是从微观角度看待宏观现象的基本理论，以下现象，能用分子动理论进行解释的是(D)A雾霾的形成B沙尘暴的形成C汽车驶过，公路上扬起灰尘D铁丝不易被拉断解析雾霾是由小颗粒组成的，每个小颗粒都是由大量分子组成的，故雾霾的形成无法用分子动理论解释，A错误；沙尘暴属于宏观物体的运动，故沙尘暴的形成无法用分子动理论解释，B错误；汽车扬起的灰尘是固体小颗粒，它的运动是气流作用的结果，不能用分子动理论来解释，C错误；铁丝不易被拉断是因为铁丝分子间作用力在拉伸时表现为引力，D正确。6(2021·重庆南开中学月考)已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R，空气平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，地面大气压强为p0，重力加速度大小为g，则可估算(D)A地球大气层空气分子总数B地球大气层空气分子总数C空气分子之间的平均距离D空气分子之间的平均距离解析本题考查气体分子数与分子间距的计算，设大气层中气体的质量为m，由题意可知mgp0S，即m，分子数n，故A、B错误；假设每个分子占据一个小立方体，各小立方体紧密排列，则小立方体边长即为空气分子平均间距，设为a，大气层中气体总体积为V，则a，而V4R2h，所以a，故C错误，D正确。7(2020·海淀区月考)在水的温度由0 上升到4 的过程中，水的体积随着温度升高反而减小，我们称之为“反常膨胀”。通过查阅资料知道：在水反常膨胀的过程中，体积减小是由于水分子之间的结构发生了变化，但所有水分子间的总势能是增大的。关于这个问题的下列说法中正确的是(D)A水分子的平均动能减小，吸收的热量一部分用于分子间的结合力做正功B水分子的平均动能减小，吸收的热量一部分用于克服分子间的结合力做功C水分子的平均动能增大，吸收的热量一部分用于分子间的结合力做正功D水分子的平均动能增大，吸收的热量一部分用于克服分子间的结合力做功解析由于水的温度在升高，故水分子的平均动能增大，故A、B两项错误；由于水分子间的总势能是增大的，说明了分子之间的相互作用力对分子做负功，一定是克服原来分子间原来的结合力而做功，故C项错误，D项正确。8(2020·山东青岛期中)小张在显微镜下观察水中悬浮的细微粉笔末的运动，从粉笔末在A点时开始，他把粉笔末每隔20 s的位置记录在坐标纸上，依次得到B、C、D等位置坐标点，连接这些点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(BDE)A该折线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的平均速度小于由C到D的平均速度E若改变水的温度，再记录一张图，则仅从图上不能确定记录哪一张图时水的温度高解析本题考查了布朗运动的相关知识。该折线图不是粉笔末的实际运动轨迹，而是每过一段时间粉笔末所在位置的连线，故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，故B正确；由于分子运动的无规则性，所以经过B点后10 s，我们不知道粉笔末在哪个位置，故C错误；任意两点之间的时间间隔是相等的，所以位移间隔越大，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，故D正确；由于分子运动的无规则性，所以我们无法仅从图上就确定记录哪一张图时水的温度高，故E正确。9对下列相关物理现象的解释正确的是(ABD)A水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙B存放过煤的混凝土地面下一定深度内都有黑色颗粒，说明煤分子在做无规则的热运动C高压下的油会透过钢壁渗出，说明分子是不停运动着的D在一杯热水中放几粒盐，整杯水很快会变咸，这是盐分子在高温下无规则运动加剧的结果E花香四溢，说明分子间有空隙解析水和酒精混合后，水分子和酒精分子相互“镶嵌”。总体积减小，说明分子间有空隙，选项A正确；选项B属于扩散现象，它说明分子在不停地做无规则的热运动，选项B正确；高压下油可以渗过钢管壁，说明了分子间有间隙，故C错误；选项D属于扩散现象，正确； 花香四溢，说明分子不停地做无规则运动，与分子间有空隙无关，选项E错误。10下列说法中正确的是(ACE)A图甲中分子并不真的是球形，把它们当作球形处理是一种估算方法B图乙是布朗运动实验的观测记录，图为三颗微粒的运动轨迹C图丙说明悬浮微粒做布朗运动，是液体分子的无规则撞击造成的D图丁中分子势能为零的位置分子力的合力为零E图丁中分子势能最小的位置分子力为零解析图甲中分子并不真的是球形，把它们当作球形处理是一种估算方法，A正确；图乙是三颗微粒在不同时刻位置的连线，而不是微粒的运动轨迹，B错误；图丙说明悬浮微粒做布朗运动，是液体分子的无规则撞击造成的，C正确；图丁中分子势能为零的位置分子力的合力并不为零，分子势能最小的位置分子力的合力为零，D错误，E正确。111 g 100 的水与1 g 100 的水蒸气相比较，下述说法中正确的是(ACE)A分子的平均动能与分子的总动能相同B分子的平均动能相同，分子的总动能不同C分子的总动能相同，但分子的势能总和不同D内能相同E1 g 100的水的内能小解析温度相同则它们的分子平均动能相同，又因为1 g水和1 g水蒸气的分子数相同，因而它们的分子总动能相同，A正确，B错误；当100 水变成100 的水蒸气时，要吸收热量，内能增加，由于分子的总动能相同，所以分子的势能总和变大，CE正确，D错误。12把生鸭蛋放在盐水中腌制一段时间，盐就会进入鸭蛋里变成咸鸭蛋。则下列说法正确的是(ACE)A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B盐分子的运动属于布朗运动C在鸭蛋腌制过程中，有的盐分子进入鸭蛋内，也有盐分子从鸭蛋里面出来D盐水温度升高，每个盐分子运动的速率都会增大E食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性解析如果让腌制鸭蛋的盐水温度升高，分子运动更剧烈，则盐进入鸭蛋的速度就会加快，故A正确；布朗运动本身不是分子的运动，故B错误；在腌制鸭蛋的盐水中，有盐分子进入鸭蛋，分子运动是无规则的，同样会有盐分子从鸭蛋里面出来，故C正确；盐水温度升高，分子的平均动能增大，但不是每个盐分子运动的速率都会增大，个别分子的速率也可能减小，故D错误；食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性，故E正确。13(2021·河北南和一中月考)关于分子力和分子势能，下列说法正确的是(CDE)A当分子力表现为引力时，分子之间只存在引力B当分子间距离为r0时，分子之间引力和斥力均为零C分子之间的斥力随分子间距离的减小而增大D当分子间距离由r0逐渐增大时(小于10r0)，分子势能增大E分子力做正功时，分子势能减小；当分子力做负功时，分子势能增大解析本题考查分子力与分子势能随分子间距离的变化情况。分子力表现为引力时，分子之间的引力大于斥力，并非分子之间只存在引力，选项A错误；当分子间距离为r0时，分子之间引力和斥力相等，分子力表现为零，选项B错误；分子之间的斥力随分子间距离的减小而增大，选项C正确；当分子间距离由r0逐渐增大时(小于10r0)，因分子力表现为引力，分子力做负功，则分子势能增大，选项D正确；分子力做正功时，分子势能减小；当分子力做负功时，分子势能增大，故E正确。二、非选择题14(1)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，已经准备的器材有：油酸酒精溶液、滴管、浅盘和水、玻璃板、彩笔，要完成本实验，还缺少的器材有量筒、痱子粉(或石膏粉)、坐标纸。(2)在用油膜法粗测分子直径的实验中，在某些方面作了理想化的假设：将油膜看成单分子，将油酸分子看成球形，认为油酸分子是一个紧挨一个的；实验中滴在水面的是油酸酒精溶液而不是纯油酸，且只能滴一滴，这是因为纯油酸黏滞力较大，直接测量体积时误差太大，滴太多会使油膜面积过大，测量时误差太大；在将油酸酒精溶液滴向水面前，要先在水面上均匀撒些痱子粉，这样做是为了使油膜边界清晰，便于描绘油膜形状。(3)如图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的4个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是dacb(用符号表示)。解析(1)在本实验中，要用量筒量取酒精和油酸，从而配制油酸酒精溶液，先在水槽中洒上痱子粉(或石膏粉)，再将用酒精稀释过的油酸用滴管滴到水面上，待油酸膜面积稳定后，将玻璃板盖在水槽上，在玻璃板上铺上坐标纸，用彩笔画出油膜的边界，用数格子的方法得出形成油膜的面积；则可根据体积公式求得分子直径，故实验中还需要量筒、痱子粉(或石膏粉)及描绘图形的坐标纸。(2)本实验中做了三点理想化假设，一是将油酸分子视为球形，二是认为油酸分子是紧挨在一起的，三是将油膜看成单分子膜。实验中滴在水面的是油酸酒精溶液而不是纯油酸，这是因为纯油酸黏滞力较大，直接测量体积时误差太大，只能滴一滴是为了使油膜面积不至于太大而接触盘壁，造成测量面积时误差太大；在滴入溶液之前，要先在水面上均匀撒上痱子粉，这样做的目的是使油膜边界清晰，便于描绘油膜形状。(3)“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制油酸酒精溶液测定一滴油酸酒精溶液的体积准备浅水盘形成油膜描绘油膜边界测量油膜面积计算分子直径。很显然，操作先后顺序排列应是dacb。15空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥。某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V1.0×103 cm3。已知水的密度1.0×103 kg/m3、摩尔质量M1.8×102kg/mol，阿伏加德罗常数NA6.0×1023 mol1。试求：(结果均保留一位有效数字)(1)该液化水中含有水分子的总数N；(2)一个水分子的直径d。答案(1)3×1025个(2)4×1010 m解析(1)水的摩尔体积为Vmol m3/mol1.8×105m3/mol，水分子数：N个3×1025个。(2)建立水分子的球体模型有d3，可得水分子直径：dm4×1010 m。第十二章热学课标解读课程标准命题热点1了解分子动理论的基本观点及相关的实验证据。2通过实验，了解扩散现象。观察并能解释布朗运动。了解分子运动速率的统计分布规律，知道分子运动速率分布图像的物理意义。3了解固体的微观结构。知道晶体和非晶体的特点。能列举生活中的晶体和非晶体。通过实例，了解液晶的主要性质及其在显示技术中的应用。4了解材料科学的有关知识及应用，体会它们的发展对人类生活和社会发展的影响。5观察液体的表面张力现象。了解表面张力产生的原因。知道毛细现象。6通过实验，了解气体实验定律，知道理想气体模型，能用分子动理论和统计观点解释气体压强和气体实验定律。7知道热力学第一定律。通过有关史实，了解热力学第一定律和能量守恒定律的发现过程，体会科学探索中的挫折和失败对科学发现的意义。8理解能量守恒定律，能用能量守恒的观点解释自然现象。体会能量守恒定律是最基本、最普遍的自然规律之一。9通过自然界中宏观过程的方向性，了解热力学第二定律。10了解自然界中存在多种形式的能量。知道不同形式的能量可互相转化，在转化过程中能量总量保持不变，能量转化是有方向性的。11知道利用能量是人类生存和社会发展的必要条件之一，人类利用的能量来自可再生能源和不可再生能源。12知道合理使用能源的重要性，具有可持续发展观念，养成节能的习惯。13收集资料，讨论能源的开发与利用所带来的环境污染问题，认识环境污染的危害，思考科学·技术·社会·环境协调发展的关系，具有环境保护的意识和行动。(1)分子动理论、内能。(2)固体和液体的性质。(3)气体实验定律及理想气体状态方程。(4)气体的图像问题。(5)热力学定律。(6)气体实验定律与热力学定律的综合。第1讲分子动理论内能知识梳理·双基自测ZHI SHI SHU LI SHUANG JI ZI CE知识点1分子动理论的基本观点1物体是由大量分子组成的(1)分子很小：直径数量级为1010 m。质量数量级为10261027 kg。(2)分子数目特别大：阿伏加德罗常数NA6.02×1023 mol1。2分子的热运动(1)扩散现象：由于分子的无规则运动而产生的物质迁移现象。温度越高，扩散越快。(2)布朗运动：在高倍显微镜下看到的悬浮在液体中的固体颗粒的永不停息地无规则运动。其特点是：永不停息，无规则运动。颗粒越小， 运动越明显。温度越高，运动越激烈。3分子间的相互作用力(1)分子间同时存在相互作用的引力和斥力。实际表现出的分子力是引力和斥力的合力。(2)如图所示说明：随r的减小，f引、f斥都增大，f斥增加得快。引力和斥力都随分子间距离的减小而增大；随分子间距离的增大而减小；斥力比引力变化快。(3)分子力F与分子间距离r的关系(r0的数量级为1010 m)。距离分子力FF-r图像rr0F引F斥F0r<r0F引<F斥F为斥力r>r0F引>F斥F为引力r>10r0F引F斥0F0知识点2温度是分子平均动能的标志内能1温度：两个系统处于热平衡时，它们必定具有某个共同的热学性质，把表征这一“共同热学性质”的物理量叫作温度。一切达到热平衡状态的系统都具有相同的温度。温度标志着物体内部大量分子做无规则运动的剧烈程度。2摄氏温标和热力学温标：单位规定关系摄氏温标(t)在标准大气压下，冰的熔点是0 ，水的沸点是100 Tt273.15 KTt热力学温标(T)K零下273.15 即为0 K3分子的动能：(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，温度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。4分子的势能：(1)意义：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。(2)分子势能的决定因素：微观上决定于分子间的距离和分子排列情况；取r处为零势能处，分子势能Ep与分子间距离r的关系如图所示，当rr0时分子势能最小。宏观上决定于体积。5物体的内能：(1)等于物体中所有分子的热运动动能和分子势能的总和，是状态量。对于给定的物体，其内能大小由物体的温度和体积决定。(2)改变物体内能有两种方式：做功和热传递。双基自测一、堵点疏通1布朗运动是固体小颗粒中固体分子的运动。(×)2分子间同时存在引力与斥力，分子力是二者合力的表现。()3温度、分子动能、分子势能或内能只对大量分子才有意义。()4任何物体都有内能。()5当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大。()二、对点激活1根据分子动理论，下列说法正确的是(D)A一个气体分子的体积等于气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数之比B显微镜下观察到的墨水中的小炭粒所做的不停的无规则运动，就是分子的运动C分子间的相互作用力一定随分子间距离的增大而减小D分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大解析由于气体分子的间距大于分子直径，故气体分子的体积小于气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数之比，故A错误；显微镜下观察到的墨水中的小炭粒所做的不停的无规则运动，是布朗运动，它是分子无规则运动的体现，但不是分子的运动，故B错误；若分子间距离从平衡位置开始增大，则引力与斥力的合力先增大后减小，故C错误；若分子间距是从小于平衡距离开始变化，则分子力先做正功再做负功，故分子势能先减小后增大，故D正确。2两个分子由距离很远(r>109m)逐渐靠拢到很难再靠近的过程中，分子间作用力的大小将(C)A先减小后增大B先增大后减小C先增大后减小再增大D先减小后增大再减小解析根据分子间相互作用力的特点，两个分子由距离很远逐渐靠拢到很难再靠近的过程中，分子间作用力先增大后减小再增大，故C正确。3关于温度和内能，下列说法正确的是(A)A分子质量不同的物质如果温度相同，物体分子的平均动能也相同B物体的内能变化时，它的温度一定改变C同种物质，温度高的内能肯定比温度低的内能大D物体的内能等于物体的势能和动能的总和解析温度是物体分子平均动能的标志，所以温度相同，则物体分子的平均动能相同，A正确；内能是物体中所有分子的热运动的动能与分子势能的总和，宏观上与物质的量、物体的温度及体积有关，所以物体的内能变化，温度不一定改变，B、C、D错误。核心考点·重点突破HE XIN KAO DIAN ZHONG DIAN TU PO考点一微观量的估算1两种分子模型物质有固态、液态和气态三种状态，不同物态下应将分子看成不同的模型。(1)固体、液体分子一个一个紧密排列，可将分子看成球形或立方体形，如图所示，分子间距等于小球的直径或立方体的棱长，所以d(球体模型)或d(立方体模型)。(2)气体分子不是一个一个紧密排列的，它们之间的距离很大，所以气体分子的大小不等于分子所占有的平均空间。如图所示，此时每个分子占有的空间视为棱长为d的立方体，所以d。气体分子模型2宏观量与微观量的转换桥梁作为宏观量的摩尔质量Mmol、摩尔体积Vmol、密度与作为微观量的分子直径d、分子质量m、每个分子的体积V0都可通过阿伏加德罗常数联系起来。如下所示。(1)一个分子的质量：m。(2)一个分子所占的体积：V0(估算固体、液体分子的体积或气体分子平均占有的空间)。(3)1 mol物质的体积：Vmol。(4)质量为M的物体中所含的分子数：nNA。(5)体积为V的物体中所含的分子数：nNA。例1(多选)已知阿伏加德罗常数为NA，某物质的摩尔质量为M(kg/mol)，该物质的密度为(kg/m3)，则下列叙述中正确的是(BDE)A1 kg该物质所含的分子个数是NAB1 kg该物质所含的分子个数是C该物质1个分子的质量是D该物质1个分子占有的空间是E该物质的摩尔体积是解析1 kg该物质的物质的量为，所含分子数目为：nNA×，故A错误，B正确；每个分子的质量为：m0，故C错误；每个分子所占体积为：V0，故D正确；该物质的摩尔体积为，故E正确。变式训练1(多选)若以V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，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，则下列关系式正确的是(ACE)AVBV0CM0DENA解析因表示在标准状态下水蒸气的密度，M表示水的摩尔质量，则在标准状态下水蒸气的摩尔体积为V，选项A正确；表示一个水分子平均占据的空间，不等于一个水分子的体积，选项B错误；一个水分子的质量为：M0，选项C正确；表示水分子的密度，选项D错误；V是水的摩尔质量，则阿伏加德罗常数可表示为NA，选项E正确。考点二布朗运动与分子的热运动布朗运动热运动运动主体固体小颗粒分子区别是比分子大得多的分子团体组成的固体小颗粒的运动，较大的颗粒不做布朗运动，但它本身的以及周围的分子仍在做热运动分子不论大小都在做热运动，分子热运动不能通过光学显微镜直接观察到联系布朗运动是由于固体小颗粒受到周围分子做热运动的撞击力而引起的，它是分子做无规则热运动的反映相同点(1)都是永不停息的无规则的运动(2)都随温度的升高而变得更加剧烈(3)都是肉眼不能直接看见的特别提醒：区别布朗运动与热运动应注意以下两点：(1)布朗运动并不是分子的热运动。(2)布朗运动可通过高倍显微镜观察，分子热运动不能用显微镜直接观察。例2(多选)雾霾天气对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。雾霾中，各种悬浮颗粒物形状不规则，但可视为密度相同、直径不同的球体，并用PM10、PM2.5分别表示直径小于或等于10 m、2.5 m的颗粒物(PM是颗粒物的英文缩写)。某科研机构对北京地区的检测结果表明，在静稳的雾霾天气中，近地面高度百米的范围内，PM10的浓度随高度的增加略有减小，大于PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小，且两种浓度分布基本不随时间变化。据此材料，以下叙述正确的是(ACE)APM10表示直径小于或等于1.0×105 m的悬浮颗粒物BPM10受到的空气分子作用力的合力始终大于其受到的重力CPM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动DPM2.5浓度随高度的增加逐渐增大EPM10必然有内能解析PM10表示直径小于或等于1.0×105 m的悬浮颗粒物，A项正确；PM10悬浮在空气中，受到的空气分子作用力的合力等于其所受到的重力，B项错误；由题意推断，D项错误；PM10和大颗粒物的悬浮是由于空气分子的撞击，故它们都在做布朗运动，C项正确；所有物体的内能都不为0，E项正确。变式训练2(多选)以下关于热运动的说法正确的是(BCE)A水流速度越大，水分子的热运动越剧烈B水凝结成冰后，水分子的热运动不会停止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E气体分子的热运动不一定比液体分子剧烈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错误；分子永不停息地做无规则运动，B正确；温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的热运动越