物理大一轮复习试题：第十三章第1节分子动理论内能

考点三年全国卷高考统计1.分子动理论的基本观点和实验依据2.阿伏加德罗常数3.气体分子运动速率的统计分布4.温度、内能5.固体的微观结构、晶体和非晶体6.液晶的微观结构7.液体的表面张力现象8.气体实验定律9.理想气体10.饱和蒸汽、未饱和蒸汽和饱和蒸汽压11.相对湿度12.热力学第一定律13.能量守恒定律14.热力学第二定律15.中学物理中涉及的国际单位制的基本单位和其他单位。例如摄氏度、标准大气压16.实验：用油膜法估测分子的大小202120202019全国甲卷，T33(1)，气体实验定律；全国乙卷，T33(1)，热力学定律与气体实验定律；全国甲卷，T33(2)，气体实验定律；全国乙卷，T33(2)，气体实验定律全国卷Ⅰ，T33(1)，分子势能；全国卷Ⅱ，T33(1)，气体实验定律；全国卷Ⅲ，T33(1)，气体实验定律；全国卷Ⅰ，T33(2)，气体实验定律；全国卷Ⅱ，T33(2)，气体实验定律；全国卷Ⅲ，T33(2)，气体实验定律全国卷Ⅰ，T33(1)，热力学第一定律；全国卷Ⅱ，T33(1)，理想气体状态方程；全国卷Ⅲ，T33(1)，实验；全国卷Ⅰ，T33(2)，压强计算、气体实验定律应用；全国卷Ⅱ，T33(2)，气体的性质；全国卷Ⅲ，T33(2)，气体实验定律考情分析：从近几年高考题来看，对于热学内容的考查，形式比较固定，一般第(1)问为选择题，5个选项，通常每个选项是对热学不同知识点设计问题；第(2)问计算题始终围绕气体性质进行命题，且为液体封闭或活塞封闭的两类模型的交替命题。命题趋势：明年的命题仍将是坚持以上考查方式的特点和规律，在创设新情景和题给信息方面可能有突破。第1节分子动理论内能一、分子动理论1.物体是由大量分子组成的(1)分子的直径(视为球模型)：数量级为10－10m。(2)分子的质量：数量级为10－26kg。(3)阿伏加德罗常数：1mol的任何物质都含有相同的粒子数。通常可取NA＝6.02×1023mol－1；阿伏加德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁。2.分子永不停息地做无规则运动(1)扩散现象：不同物质能够彼此进入对方的现象。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，温度越高，扩散得越快。(2)布朗运动：悬浮在液体中的小颗粒的无规则运动。布朗运动反映了液体分子的无规则运动。颗粒越小，运动越明显；温度越高，运动越激烈。(3)热运动：分子永不停息的无规则运动叫做热运动。分子的无规则运动和温度有关，温度越高，分子运动越激烈。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同时存在的，实际表现出的分子力是引力和斥力的合力。(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减小，随分子间距离的减小而增大，但斥力比引力变化得快。(3)分子力与分子间距离的关系图线(如图1所示)图1由分子间的作用力与分子间距离的关系图线可知：当r＝r0时，F引＝F斥，分子力为零；当r＞r0时，F引＞F斥，分子力表现为引力；当r＜r0时，F引＜F斥，分子力表现为斥力；当分子间距离大于10r0(约为10－9m)时，分子力很弱，可以忽略不计。【自测1】(多选)关于分子间相互作用力的以下说法中正确的是()图2A.当分子间的距离r＝r0时，分子力为零，说明此时分子间既不存在引力，也不存在斥力B.分子力随分子间距离的变化而变化，当r＞r0时，随着距离的增大，分子间的引力和斥力都增大，但引力比斥力增大得快，故分子力表现为引力C.当分子间的距离r＜r0时，随着距离的减小，分子间的引力和斥力都增大，但斥力比引力增大得快，故分子力表现为斥力D.当分子间的距离r＝10－9m时，分子间的作用力可以忽略不计E.当两个分子间的距离变大时，分子引力和斥力都减小答案CDE二、温度和内能1.温度一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。2.两种温标摄氏温标和热力学温标。关系：T＝t＋273.15K。3.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)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距离和分子排列情况；宏观上决定于体积和状态。5.物体的内能(1)概念理解：物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和，是状态量。(2)决定因素：对于给定的物体，其内能大小由物体的温度和体积决定，即由物体内部状态决定。(3)影响因素：物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小无关。(4)改变物体内能的两种方式：做功和热传递。【自测2】(多选)关于分子动理论和物体的内能，下列说法正确的是()A.某种物体的温度为0℃，说明该物体中分子的平均动能为零B.物体的温度升高时，分子的平均动能一定增大，但内能不一定增大C.当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，但斥力减小得更快，所以分子间作用力总表现为引力D.10g100℃的水的内能小于10g100℃的水蒸气的内能E.两个铅块挤压后能紧连在一起，说明分子间有引力答案BDE考点一微观量的估算1.求解分子直径时的两种模型(对于固体和液体)(1)把分子看成球形，d＝eq\r(3,\f(6V0,π))。(2)把分子看成小立方体，d＝eq\r(3,V0)。提醒：对于气体，利用d＝eq\r(3,V0)算出的不是分子直径，而是气体分子间的平均距离。2.宏观量与微观量的相互关系(1)微观量：分子体积V0、分子直径d、分子质量m0。(2)宏观量：物体的体积V、摩尔体积Vmol、物体的质量m、摩尔质量M、物体的密度ρ。(3)相互关系一个分子的质量：m0＝eq\f(M,NA)＝eq\f(ρVmol,NA)。一个分子的体积：V0＝eq\f(Vmol,NA)＝eq\f(M,ρNA)(注：对气体，V0为分子所占空间体积)。物体所含的分子数：N＝eq\f(V,Vmol)·NA＝eq\f(m,ρVmol)·NA或N＝eq\f(m,M)·NA＝eq\f(ρV,M)·NA。1.(气体分子的有关计算)(多选)若以V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ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()A.V＝eq\f(M,ρ) B.V0＝eq\f(V,NA)C.M0＝eq\f(M,NA) D.ρ＝eq\f(M,NAV0)E.NA＝eq\f(ρV,M0)答案ACE解析ρ表示在标准状态下水蒸气的密度，M表示水的摩尔质量，在标准状态下水蒸气的摩尔体积为V＝eq\f(M,ρ)，选项A正确；eq\f(V,NA)表示一个水分子运动占据的空间，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＝eq\f(M,NA)，选项C正确；水蒸气的摩尔体积远大于NAV0，则ρ<eq\f(M,NAV0)，选项D错误；ρV是水的摩尔质量，则阿伏加德罗常数可表示为NA＝eq\f(ρV,M0)，选项E正确。2.(固体分子的有关计算)(多选)钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为ρ(单位为kg/m3)，摩尔质量为M(单位为g/mol)，阿伏加德罗常数为NA。已知1克拉＝0.2克，则()A.a克拉钻石所含有的分子数为eq\f(0.2aNA,M)B.a克拉钻石所含有的分子数为eq\f(aNA,M)C.每个钻石分子直径的表达式为eq\r(3,\f(6M×10－3,NAρπ))(单位为m)D.每个钻石分子直径的表达式为eq\r(\f(6M,NAρπ))(单位为m)E.每个钻石分子的质量为eq\f(M,NA)答案ACE解析a克拉钻石物质的量(摩尔数)为n＝eq\f(0.2a,M)，所含分子数为N＝nNA＝eq\f(0.2aNA,M)，选项A正确；钻石的摩尔体积V＝eq\f(M×10－3,ρ)(单位为m3/mol)，每个钻石分子体积为V0＝eq\f(V,NA)＝eq\f(M×10－3,NAρ)，设钻石分子直径为d，则V0＝eq\f(4,3)πeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,2)))eq\s\up12(3)，联立解得d＝eq\r(3,\f(6M×10－3,NAρπ))(单位为m)，选项C正确；根据阿伏加德罗常数的意义知，每个钻石分子的质量m＝eq\f(M,NA)，选项E正确。3.(液体分子的有关计算)(2021·江苏泰州二模)水的密度ρ＝1.0×103kg/m3、摩尔质量M＝1.8×10－2kg/mol，阿伏加德罗常数为NA＝6.02×1023mol－1，一滴露水的体积大约是9.0×10－8cm3，它含有________个水分子，如果一只极小的虫子来喝水，每分钟喝进9.0×107个水分子时，喝进水的质量是________kg(结果保留2位有效数字)。答案3.0×10152.7×10－18解析已知水的摩尔质量为M＝1.8×10－2kg/mol水的摩尔体积为VM＝eq\f(M,ρ)一个水分子的体积为V0＝eq\f(M,ρNA)一滴露水含有水分子的个数N＝eq\f(V,V0)＝3.0×1015小虫喝进水的物质的量为n＝eq\f(N′,NA)喝进水的质量为m＝nM＝2.7×10－18kg。考点二扩散现象、布朗运动与分子热运动1.扩散现象：相互接触的物体分子彼此进入对方的现象。产生原因：分子永不停息地做无规则运动。2.布朗运动(1)研究对象：悬浮在液体中的小颗粒。(2)运动特点：无规则、永不停息。(3)相关因素：颗粒大小、温度。(4)物理意义：说明液体分子做永不停息的无规则的热运动。4.(扩散现象的理解)(多选)关于扩散现象，下列说法正确的是()A.温度越高，扩散进行得越快B.扩散现象是不同物质间的一种化学反应C.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的D.扩散现象在气体、液体和固体中都能发生E.液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的答案ACD解析扩散现象与温度有关，温度越高，扩散进行得越快，选项A正确；扩散现象是由于分子的无规则运动引起的，不是一种化学反应，选项B、E错误，C正确；扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，选项D正确。5.(布朗运动的理解)(多选)关于布朗运动，下列说法正确的是()A.布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动B.液体温度越高，液体中悬浮微粒的布朗运动越剧烈C.在液体中的悬浮颗粒只要大于某一尺寸，都会发生布朗运动D.液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子永不停息的无规则运动E.液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子对它的撞击作用不平衡所引起的答案ABE解析布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动，故A正确；液体温度越高，分子热运动越激烈，液体中悬浮微粒的布朗运动越剧烈，故B正确；悬浮颗粒越大，体积越大，液体分子碰撞时的力趋于平衡，所以大颗粒做机械运动，故C错误；布朗运动是悬浮在液体中颗粒的无规则运动，不是液体分子的无规则运动，故D错误；布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮颗粒撞击作用的不平衡引起的，故E正确。考点三分子力、分子势能、平均动能和内能1.分子力及分子势能图象分子力F分子势能Ep图象随分子间距离的变化情况r<r0F随r增大而减小，表现为斥力r增大，F做正功，Ep减小r>r0r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＝r0F引＝F斥，F＝0Ep最小，但不为零r>10r0引力和斥力都很微弱，F＝0Ep＝02.分析物体内能问题的四点提醒(1)内能是对物体的大量分子而言的，不存在某个分子内能的说法。(2)决定内能大小的因素为温度、体积、物质的量以及物质状态。(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，分子的平均动能相同。6.(对分子力的理解)(多选)(2021·山东临沂质检)将一个分子P固定在O点，另一个分子Q从图中的A点由静止释放，两分子之间的作用力与间距关系的图象如图3所示，则下列说法正确的是()图3A.分子Q由A运动到C的过程中，先加速再减速B.分子Q在C点时分子势能最小C.分子Q在C点时加速度大小为零D.分子Q由A点释放后运动到C点左侧的过程中，加速度先增大后减小再增大E.该图能表示固、液、气三种状态下分子力随分子间距变化的规律答案BCD解析分子Q由A运动到C的过程中，一直受引力作用，速度一直增加，动能增加，分子势能减小，在C点的分子势能最小，选项A错误，B正确；分子Q在C点时受到的分子力为零，故Q在C点时加速度大小为零，选项C正确；分子Q由A点释放后运动到C点左侧的过程中，分子间的引力先增大后减小，然后到C点左侧时分子力为斥力逐渐变大，故加速度先增大后减小再增大，选项D正确；题图只能表示固、液两种状态下分子力随分子间距变化的规律，气体分子距离一般大于10r0，选项E错误。7.(对物体内能的理解)(多选)对于实际的气体，下列说法正确的是()A.气体的内能包括气体分子的重力势能B.气体的内能包括气体分子之间相互作用的势能C.气体的内能包括气体整体运动的动能D.气体的体积变化时，其内能可能不变E.气体的内能包括气体分子热运动的动能答案BDE解析实际气体的内能包括气体分子间相互作用的势能和分子热运动的动能，所以B、E正确，A、C错误；对于一定质量的实际气体，内能由温度和体积决定，当气体体积变化时影响的是气体的分子势能，内能可能不变，所以D正确。8.(分子力与分子势能)(2020·全国卷Ⅰ)分子间作用力F与分子间距r的关系如图4所示，r＝r1时，F＝0。分子间势能由r决定，规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零。若一分子固定于原点O，另一分子从距O点很远处向O点运动，在两分子间距减小到r2的过程中，势能________(填“减小”“不变”或“增大”)；在间距由r2减小到r1的过程中，势能________(填“减小”“不变”或“增大”)；在间距等于r1处，势能________(填“大于”“等于”或“小于”)零。图4答案减小减小小于解析若一分子固定于原点O，另一分子从距O点很远处向O点运动，在两分子间距减小到r2的过程中，分子力做正功，势能减小；由r2减小到r1的过程中，分子力仍做正功，势能减小；在间距为r1处，势能小于零。考点四实验十三：用油膜法估测分子的大小实验采用使油酸在水面上形成一层单分子油膜的方法估测分子的大小。当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸酒精溶液就在水面上散开，其中的酒精溶于水，并很快挥发，在水面上形成如图5甲所示形状的一层纯油酸薄膜。如果算出一定体积的油酸酒精溶液在水面上形成的单分子油膜的面积，即可算出油酸分子的大小。用V表示一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积，用S表示单分子油膜的面积，用d表示分子的直径，如图乙所示，则d＝eq\f(V,S)。图5【真题示例】(2019·全国卷Ⅲ)用油膜法估算分子大小的实验中，首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是______________________________________________________________________________________________。实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积，可以_______________________________________________________________________________________________________________________________________。为得到油酸分子的直径，还需测量的物理量是___________________________________________________________________________________________________。答案使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中，测出1mL油酸酒精溶液的滴数，得到一滴溶液中纯油酸的体积单分子层油膜的面积9.(2021·福建厦门质检)某实验小组在“用油膜法估测分子的大小”实验中，采用的方法及步骤如下：①在玻璃瓶中加入0.5mL的油酸和一定量的酒精，得到250mL的混合溶液；②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入100滴时，测得其体积恰好是1mL；③先往浅盘里倒入2cm深的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上；图6④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的带小方格的透明塑料板放在浅盘上，并在板上描下油酸膜的形状(如图6所示)；⑤数出轮廓范围内小方格的个数；根据以上信息，回答下列问题：(ⅰ)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积是________mL；(ⅱ)若1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长L，油膜的面积为________，油酸分子直径是________(用V、N、L表示)。答案(ⅰ)2×10－5(ⅱ)NL2eq\f(V,NL2)解析(ⅰ)纯油酸的体积是V＝eq\f(0.5,250)×eq\f(1,100)mL＝2×10－5mL。(ⅱ)油膜的面积为S＝NL2油酸分子直径d＝eq\f(V,S)＝eq\f(V,NL2)。考点一微观量的估算1.(多选)已知阿伏加德罗常数为NA(mol－1)，某物质的摩尔质量为M(kg/mol)，该物质的密度为ρ(kg/m3)，则下列叙述中正确的是()A.1kg该物质所含的分子个数是ρNAB.1kg该物质所含的分子个数是eq\f(NA,M)C.该物质1个分子的质量是eq\f(ρ,NA)D.该物质1个分子占有的空间是eq\f(M,ρNA)E.该物质的摩尔体积是eq\f(M,ρ)答案BDE解析1kg该物质的物质的量为eq\f(1,M)，所含分子数目为n＝NA·eq\f(1,M)＝eq\f(NA,M)，故A错误，B正确；每个分子的质量为m0＝eq\f(1,n)＝eq\f(M,NA)，故C错误；每个分子所占空间为V0＝eq\f(M,ρNA)，故D正确；该物质的摩尔体积为Vm＝eq\f(M,ρ)，故E正确。考点二扩散现象、布朗运动与分子热运动2.(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20s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1所示折线图，则关于该粉笔末的运动，下列说法正确的是()图1A.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10s，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的温度高答案BDE解析折线图是每隔20s记录的粉笔末的位置的连线图，并非粉笔末的运动轨迹，A项错误；粉笔末的无规则运动反映了水分子的无规则运动，B项正确；由于布朗运动是无规则的运动，不能确定经过B点后10s时粉笔末的具体位置，C项错误；由eq\o(v,\s\up6(－))＝eq\f(x,t)，因为xBC＜xCD，tBC＝tCD，所以D项正确；改变水的温度，显然能改变水分子热运动的剧烈程度，但并不能改变布朗运动的无规则性，则仅从图上不能确定记录哪一张图时的温度高，E项正确。3.(多选)(2021·福建泉州模拟)PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物，其漂浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害。矿物燃料燃烧的排放是形成PM2.5的主要原因。下列关于PM2.5的说法中正确的是()A.PM2.5的尺寸与空气中氧分子尺寸的数量级相当B.PM2.5在空气中的运动属于布朗运动C.温度越低，PM2.5运动越剧烈D.倡导低碳生活减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度E.PM2.5中颗粒小一些的，其颗粒的运动比其他颗粒更为剧烈答案BDE解析PM2.5的直径等于或小于2.5微米，而空气中氧分子尺寸的数量级为10－10m，故两者大小不相当，选项A错误；PM2.5在空气中的运动属于布朗运动，选项B正确；温度越高，PM2.5运动越剧烈，选项C错误；倡导低碳生活减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度，选项D正确；做布朗运动的颗粒越小，运动就越剧烈，选项E正确。考点三分子力、分子势能、平均动能和内能4.(多选)(2021·陕西宝鸡质检)关于物体的内能，下列说法正确的是()A.相同质量的两种物质，升高相同的温度，内能的增加量一定相同B.物体的内能改变时温度不一定改变C.内能与物体的温度有关，所以0℃的物体内能为零D.分子数和温度相同的物体不一定具有相同的内能E.内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体答案BDE解析相同质量的同种物质，升高相同的温度，吸收的热量相同，相同质量的不同种物质，升高相同的温度，吸收的热量不同，故A错误；物体内能改变时温度不一定改变，比如零摄氏度的冰熔化为零摄氏度的水，内能增加，故B正确；分子在永不停息地做无规则运动，可知任何物体在任何状态下都有内能，故C错误；物体的内能与分子数、物体的温度和体积三个因素有关，分子数和温度相同的物体不一定有相同的内能，故D正确；发生热传递的条件是存在温度差，与内能的大小无关，所以内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体，故E正确。5.(多选)甲分子固定在坐标原点O，只在两分子间的作用力作用下，乙分子沿x轴方向运动，两分子间的分子势能Ep与两分子间距离x的变化关系如图2所示，设乙分子在移动过程中所具有的总能量为0，则下列说法正确的是()图2A.乙分子在P点时加速度为0B.乙分子在Q点时分子势能最小C.乙分子在Q点时处于平衡状态D.乙分子在P点时动能最大E.乙分子在P点时，分子间引力和斥力相等答案ADE解析由题图可知，乙分子在P点时分子势能最小，此时乙分子受力平衡，甲、乙两分子间引力和斥力相等，乙分子所受合力为0，加速度为0，选项A、E正确；乙分子在Q点时分子势能为0，大于乙分子在P点时的分子势能，选项B错误；乙分子在Q点时与甲分子间的距离小于平衡距离，分子引力小于分子斥力，合力表现为斥力，所以乙分子在Q点所受合力不为0，故不处于平衡状态，选项C错误；乙分子在P点时，其分子势能最小，由能量守恒定律可知此时乙分子动能最大，选项D正确。6.(多选)如图3所示，将甲分子固定于坐标原点O处，乙分子放置于r轴上距离O点很远的r4处，r1、r2、r3为r轴上的三个特殊的位置，甲、乙两分子间的作用力F和分子势能Ep随两分子间距离r的变化关系分别如图中两条曲线所示，设两分子间距离很远时，Ep＝0。现把乙分子从r4处由静止释放，下列说法中正确的是()图3A.虚线为Ep－r图线、实线为F－r图线B.当分子间距离r<r2时，甲、乙两分子间只有斥力，且斥力随r减小而增大C.乙分子从r4到r2做加速度先增大后减小的加速运动，从r2到r1做加速度增大的减速运动D.乙分子从r4到r1的过程中，分子势能先增大后减小，在r1位置时分子势能最小E.乙分子的运动范围为r4≥r≥r1答案ACE解析由于分子间的距离等于平衡位置的距离时，分子势能最小，所以虚线为分子势能图线(Ep－r图线)，实线为分子间作用力图线(F－r图线)，选项A正确；由于分子是由带正电荷的原子核和带负电荷的电子组成，所以无论两个分子之间的距离多大，分子之间既存在斥力，又存在引力，选项B错误；乙分子从r4到r2所受的分子力(表现为引力)先增大后减小，根据牛顿第二定律，乙分子做加速度先增大后减小的加速运动，乙分子从r2到r1所受的分子力(表现为斥力)一直增大，根据牛顿第二定律，乙分子做加速度增大的减速运动，选项C正确；根据分子势能图线可知，乙分子从r4到r1的过程中，分子势能先减小后增大，在r2位置时分子势能最小，选项D错误；根据能量守恒定律，乙分子的运动范围为r4≥r≥r1，选项E正确。考点四实验：用油膜法估测分子的大小7.(2021·天津静海区质检)(1)利用单分子油膜法估测分子的直径，需要测量的物理量是________。A.一滴油酸酒精溶液所含油酸的体积和它的密度B.一滴油酸酒精溶液所含油酸的体积和它散成油膜的最大面积C.一滴油酸酒精溶液所含油酸的质量和它的密度D.一滴油酸酒精溶液所含油酸形成油膜的厚度和它的密度图4(2)油酸酒精溶液的浓度为每1000cm3油酸酒精溶液中有油酸0.5cm3，用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1cm3。若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图4所示(结果保留2位有效数字)。①试计算一滴这样的溶液含有纯油酸体积为________m3。②若油酸薄膜的面积约为2.32×10－2m2，根据上述数据，估算油酸分子的直径为________m。答案(1)B(2)①1.0×10－11②4.3×10－10解析(1)根据实验原理：油酸分子是紧密排列的，在水面上形成单分子油膜，用纯油酸的体积除以油膜面积得出的油膜厚度，即为油酸分子直径。所以需要测量的量有纯油酸的体积和纯油酸在水面上形成油膜的面积，故B正确，A、C、D错误。(2)①每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积V＝eq\f(0.5,1000×50)×10－6m3＝1.0×10－11m3。②薄膜的面积约为2.32×10－2m2；把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，则分子的直径为d＝eq\f(V,S)＝eq\f(1×10－11,2.32×10－2)m≈4.3×10－10m。8.(多选)对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是()A.温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大B.外界对物体做功，物体内能一定增加C.温度越高，布朗运动越明显D.当分子间的距离增大时，分子间作用力就一直减小E.当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大答案ACE解析温度高的物体内能不一定大，内能还与质量、体积有关，但分子平均动能一定大，因为温度是分子平均动能的标志，故A正确；改变内能的方式有做功和热传递，若外界对物体做功的同时物体放热，内能不一定增加，故B错误；布朗运动是由液体分子碰撞的不平衡造成的，液体温度越高，液体分子热运动越激烈，布朗运动越显著，故C正确；当分子间的距离从平衡位置增大时，分子间作用力先增大后减小，故D错误；当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大，故E正确。9.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。由此可估算得，地球大气层空气分子总数为________________，空气分子之间的平均距离为____________。答案eq\f(4πp0NAR2,Mg)eq\r(3,\f(Mgh,p0NA))解析可认为地球大气对地球表面的压力是由其重力引起的，即mg＝p0S＝p0×4πR2，故大气层的空气总质量m＝eq\f(4πp0R2,g)，空气分子总数N＝eq\f(m,M)NA＝eq