2019高三物理名校试题汇编3-专项12分子动理论和气体(详解)

2019高三物理名校试题汇编3-专项12分子动理论和气体

（详解）

【一】单项选择题

1.〔上海市嘉定区2018届高三下学期第二次模拟考试物理试卷〕以下现象中能说明分子间存在斥力的是〔〕

A.气体总是很容易充满容器

B.水的体积很难被压缩

C.清凉油的气味很容易被闻到

D.两个铁块用力挤压不能粘合在一起

1.B 解析：气体充满容器是分子运动的结果，选项A 错误；水的体积很难被压缩，是分子间存在斥力的宏观表现，选项B 正确；清凉油的气味很容易被闻到，这属于扩散现象，是分子热运动的结果，选项C 错误；两个铁块用力挤压不能粘合在一起，是因为两个铁块之间的距离远大于分子引力作用的范围，选项D 错误。此题答案为B 。

2.〔上海市奉贤区2017-2018学年高三第二学期调研考试〕根据分子动理论，物质分子之间的距离为某一个值r 0时，分子所受的斥力和引力相等，那么此时

A.分子具有最大势能

B.分子具有最小势能

C.引力和斥力都是最大值

D.引力和斥力都是最小值

2.B 解析：当物质分子之间的距离等于r 0时，分子所受的斥力和引力大小相等，分子力为零，此时分子动能最大，分子势能最小，选项A 错误，B 正确；分子之间的引力和斥力都随分子间距的增大而减小，减小而增大，显然，分子间距为r 0时，引力和斥力都不是最大值或最小值，选项CD 错误。

3.〔广东省罗定市2018届高三下学期三校5月联考〕以下说法不正确的选项是〔〕

A.布朗运动和扩散现象都是分子的运动

B.热力学温度的单位“K ”是国际单位制中的基本单位

C.液体表面张力的作用是使液体表面收缩

D.液晶是介于固态和液态之间的中间态

3.A 解析：扩散现象是分子的热运动，而布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的运动，所以选项A 说法错误；其他三种说法都正确。此题答案为A 。

4.〔上海市虹口区2018届高三下学期教学质量监控测二模〕一定质量的理想气体，状态变化过程如p －t 图中直线ab 所示〔直线ab 通过坐标原点〕，根据图像可以判定

A.V a =V b

B.V a >V b

C.V a

D.无法判断

4.B 解析：根据图象，气体变化过程中满足p=kt 〔k 为常数〕，再根据理想气体状态方程有c t pV =+273

〔常数〕，联立可得p c k c p c p ct V 273273+=+=，显然，p 越小，V 越大，所以.V a >V b ，选项B 正确。

5.〔江苏省常熟外国语学校2018届高三下学期高考模拟测试〕如下图，甲分子固定在坐标原点O ，乙分子位于r 轴上距原点r 3的位置。虚线分别表示分子间斥力F 斥和引力F 引的变化情况，实线表示分子间的斥力与引力的合力F 合的变化情况。假设把乙分子由静止释放，那么乙分子()

A、运动到r2位置时，速度最大

B、从r3到r2做加速运动，从r2到r1做减速运动

C、从r3到r1分子势能先减少后增加

D、从r3到r1分子势能减少

5.D解析：从r3到r1的整个过程中，分子力始终表现为引力，乙分子一直做加速运

置时，速度最大，选项A错误。此题答案为D。

6.〔上海市普陀区2017-2018学年高三第二学期质量调研物理试卷〕如下图，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E p与两分子间距离x的变化关系如下图，设分子间在移动过程中所具有的总能量为0。那么〔〕

A、乙分子在P点时加速度最大

B、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点时分子动能最大

6.D解析：根据题意，乙分子的分子势能和分子动能之和为零，所以当分子势能最小时，分子动能最大，当分子势能为零时，分子动能也为零；再观察题图可知，乙分子在P点时分子势能最小，分子动能最大，此处分子力为零，加速度为零，所以选项A错误，D正确；乙分子在Q点时的分子势能为零，那么分子动能也为零，分子动能最小，分子势能最大，此处，分子力不为零，加速度不为零，所以选项BC错误。此题答案为D。

方法技巧：E p-x图象的斜率表示分子力，据此很快可以得出，乙分子在P点时分子力为零，加速度为零，在Q点时加速度不为零，乙分子不处于平衡状态。

7.〔上海市嘉定区2018届高三下学期第二次模拟考试〕两分子间的作用力F与间距r 的关系图线如右图所示，以下说法中正确的选项是〔〕

A.r

B.r1

C.r=r2时，两分子间的引力最大

D.r>r2时，两分子间的引力随r的增大而增大，斥力为零

7.B解析：分子间同时存在引力和斥力，当r

现为斥力，但要注意两分子间的引力并不为零，选项A 错误；当r =r 1时，分子斥力等于引力，分子力为零；根据图象可知，r 1

8.〔福建省福州一中2018届高三下学期5月理科综合校模拟〕以下说法正确的选项是〔〕

A 、温度低的物体内能一定小

B 、温度低的物体分子运动的平均速率小

C 、不可能从单一热源吸取热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化

D 、甲、乙两分子，甲固定，乙从距离甲大于r 0〔10-10m 〕的位置开始以速度v 向甲运动，

在不断接近甲过程一直做加速运动

8.C 解析：物体的内能由物体的温度、体积和摩尔数共同决定，所以温度低的物体内能不一定小，选项A 错误；温度低的物体分子运动的平均动能小，但速率不一定小，选项B 错误；选项C 是热力学第二定律的一种表述方式，所以选项C 正确；选项D 中的乙分子在不断接近甲的过程中，先做加速运动，再做减速运动，选项D 错误。此题答案为C 。

9.〔上海市闵行区2018届高三第二学期4月质量调研考试〕关于分子动理论和内能，以下说法中正确的选项是〔〕

A.扩散现象是物体分子热运动的宏观表现

B.每一个分子都有势能和动能，分子动能与分子势能之和就是分子内能

C.只有热传递才可改变物体的内能

D.物体的动能和重力势能也是其内能的一部分

9.A 解析：扩散现象是两种不同的物体相互接触时彼此进入对方的现象，它是物体分子热运动的宏观表现，选项A 正确；内能是一个统计概念，只适用于由大量分子组成的物体，所以单个分子不能称内能，选项B 错误；做功和热传递均能改变物体的内能，选项C 错误；物体的动能和重力势能是物体的机械能的一部分，它们与物体的机械运动有关，而内能和组成物体的分子动能和势能有关，所以选项D 错误。

10.〔福建省福州一中2018届高三下学期5月理科综合校模拟〕一定质量的理想气体，其起始状态和终了状态分别与如下图中的A 点和B 点相对应，它们的体积相等，那么以下过程中可能的是〔〕

A 、先保持压强不变升高温度，后保持温度不变减小压强

B 、先保持温度不变增大体积，后保持压强不变升高温度

C 、先保持温度不变减小体积，后保持压强不变升高温度

D 、先保持压强不变减小体积，后保持温度不变减小压强

10.C 解析：此题可根据理想气体状态方程c T

pV 〔常数〕来判断。假设先保持压强

11.〔江苏省昆山市2018届高三下学期高考模拟测试〕以下说法中正确的选项是

A、温度相同的氢气和氧气，氢气分子和氧气分子的平均速率相同

B、夏天荷叶上小水珠呈球状，是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势的缘故

C、晶体一定具有规那么形状，且有各向异性的特征

D、分子间的距离r存在某一值r0，当r大于r0时，分子间斥力大于引力；当r小于r0时斥力小于引力

11.B解析：温度相同的氢气和氧气，氢气分子和氧气分子的平均动能相同，但是氢气分子和氧气分子的质量不同，所以它们的平均速率不同，选项A错误；由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势的缘故，所以夏天荷叶上小水珠呈球状，选项B正确；晶体分单晶体和多晶体，单晶体一定具有规那么形状，且有各向异性的特征，而多晶体无规那么形状，且具有各向同性，选项C错误；分子间的距离r存在某一值r0，当r大于r0时，分子间斥力小于引力，当r小于r0时斥力大于引力，选项D错误。此题答案为C。

【二】多项选择题

12.〔辽宁省五校协作体2018-2018学年度高三上学期初联考物理试题〕以下说法中正确的选项是〔〕

A、扩散现象说明了分子在不停地做无规那么运动

B、布朗运动实际是液体分子的运动

C、分子间距离增大，分子间作用力一定减小

D、温度高的物体的内能不一定大

12.AD解析：扩散现象是两种不同的物体相互接触时彼此进入对方的现象，它是分子在不停地做无规那么运动的宏观表现，选项A正确；布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的无规那么运动，不是液体分子的运动，选项B错误；当分子间距离大约为10-10m时，分子力为零，当分子间距再逐渐增大到无穷远处的过程中，分子力先增大后减小，所以选项C错误；物体的内能不仅和温度有关，还和物体的体积和摩尔数有关，只知道温度高，物体的内能不一定大，选项D正确。此题答案为CD。

13.〔江苏省徐州市2018届高三模底考试物理试题〕以下说法正确的选项是

A、晶体都具有确定的熔点

B、布朗运动就是物质分子的无规那么热运动

C、一定质量的理想气体压强增大，其分子的平均动能可能减小

D、气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子间斥力大于引力的缘故

13.AC解析：晶体分单晶体和多晶体，它们都具有确定的熔点，选项A正确；布朗

误。此题答案为AC。

14.〔河北唐山市2018届高三摸底考试理综物理试题〕对于分子动理论和物体内能的理解，以下说法正确的选项是

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，布朗运动越显著

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

14.ACE解析：温度高的物体，分子平均动能一定大，但其内能不一定大，因为物体

ACE。15.〔新疆喀什二中2018届高三下学期4月模拟考试〕关于理想气体的认识，以下说法正确的选项是

A、它是一种能够在任何条件下都能严格遵守气体实验定律的气体

B、它是一种从实际气体中忽略次要因素，简化抽象出来的理想化模型

C、在温度不太高，压强不太低的情况下，气体可视为理想气体

D、被压缩的气体，不能作为理想气体

15.AB解析：从微观角度来看，理想气体是指分子本身的体积和分子间的作用力都可以忽略不计的气体。它是理论上假想的一种把实际气体性质加以简化的理想化模型。在任何情况下都严格遵守气体三定律的气体称为理想气体。一切实际气体并不严格遵循这些定律，只有在温度较高，压强不大时，偏离才不显著，所以一般可认为温度不低于0℃，压强不高于1.01×105Pa时的气体称为理想气体。在温度较高，压强不大时，被压缩的气体，也可以作为理想气体。综上分析，只有选项AB正确。

16.〔河南省新乡许昌平顶山三市2018届高三第一次调研考试理科综合能力测试〕以下有关物质属性及特征的说法中，正确的选项是

A.液体的分子势能与液体的体积有关

B.晶体的物理性质都是各向异性的

C.温度升高，每个分子的动能都增大

D.分子间的引力和斥力同时存在

E.露珠呈球状是由于液体表面张力的作用

16.ADE解析：物体〔包括固体、液体和气体〕的分子势能与物体的体积有关，选项A 正确；单晶体的物理性质都是各向异性的，多晶体的物理性质具有各向异性，选项B错误；温度升高，分子的平均动能增大，但并不是每个分子的动能都增大，选项C错误；分子间同时存在引力和斥力，选项D正确；表面张力使液体表面有收缩到最小的趋势，所以露珠呈球形，选项E正确。此题答案为ADE。

17.〔山东省日照市2018届高三第二学期5月份模拟〕以下说法中正确的选项是

A.热量不可能从低温物体传到高温物体

B.多晶体没有固定的熔点

C.液晶的光学性质具有各向异性

D.温度低的物体分子运动的平均动能一定小

17.CD 解析：在外界的影响下，热量可能从低温物体传到高温物体，选项A 错误；多晶体属于晶体，晶体都有固定的熔点，选项B 错误；液晶具有像晶体那样的各向异性，选项C 正确；温度是分子平均动能的标志，温度低的物体分子运动的平均动能一定小，选项D 正确。此题答案为CD 。

18.〔山东省德州市2018届高三第二次模拟考试〕以下说法正确的选项是〔〕

A 、当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大

B 、布朗运动和扩散现象都是分子的运动

C 、在相同的温度下，液体的扩散速度要比固体的扩散速度快

D 、液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质具有各向异性

18.CD 解析：当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定很大，而绝对湿度不一定较

质具有各向异性，选项D 正确。此题答案为CD 。

19.〔山东省潍坊市2018届高三高考考前适应性测试二〕PM2.5是指空气中直径小于

2.5微米的悬浮颗粒物，它在空中做无规那么运动，吸入后会进入血液对人体造成危害。以下说法中正确的选项是

A 、温度越高，PM2.5的运动越剧烈

B 、假设无空气流动，PM2.5会很快沉降到地面

C 、PM2.5的无规那么运动就是分子的热运动

D 、PM2.5的无规那么运动反映了空气分子的无规那么运动

19.AD 解析：PM2.5的运动是布朗运动，温度越高，PM2.5的运动越剧烈，选项A 正确；假设无空气流动，PM2.5仍会做无规那么运动，不会很快沉降到地面，选项B 错误；PM2.5的无规那么运动是固体颗粒的运动，它不是分子的热运动，但它反映了空气分子的无规那么运动，选项C 错误，D 正确。此题答案为AD 。

20.〔上海市嘉定区2018届高三下学期第二次模拟考试〕一定质量理想气体的状态沿如下图的圆周变化，那么该气体体积变化的情况是〔〕

A.沿a →b ，逐步减小

B.沿b →c ，先逐步增大后逐步减小

C.沿c →d ，逐步减小

D.沿d →a ，逐步减小

20.BC 解析：根据理想气体状态方程c T pV =〔常数〕可知，p

T c p T V ∝=，可见，该气体处在图中各点处时的体积与该点横、纵坐标的比值成正比，或者与该点和坐标原点连线的斜率成反比，据此可知：沿a →b ，体积逐步增大；沿b →c ，体积先逐步增大后逐步减小；沿c →d ，条件逐步减小；沿d →a ，体积先逐步减小后逐渐增大。综上分析，作用选项BC 正确。

21.〔江苏省镇江市2018届高三下学期5月高考模拟考试物理试卷〕以下四幅图分别对应四种说法，其中正确的选项是

〔A〕微粒运动就是物质分子的无规那么热运动，即布朗运动

〔B〕当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等

〔C〕食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的

〔D〕小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用

21.BD解析：微粒运动是布朗运动，但它不是物质分子的无规那么热运动，选项A错误；分子间同时存在引力和斥力，根据图B，当两个相邻的分子间距离为r0时，分子力为零，这说明分子引力和斥力的合力为零，那么它们间相互作用的引力和斥力大小必相等，选项B

正确；食盐晶体是单晶体，它的物理性质沿各个方向是不一样的，即具有各向异性，选项C 错误；表面张力使液体表面有收缩到最小的趋势，所以小草上的露珠呈球形，选项D正确。此题答案为BD。

22.〔江苏省南师大附中2018届高三5月份模拟考试试卷〕以下说法中正确的有

A.实验“用油膜法估测分子大小”中，油酸分子的直径等于油酸酒精溶液的体积除以相应油酸膜的面积

B.布朗运动中，悬浮在液体中的固体颗粒越小、液体的温度越高，布郎运动越激烈

C.分子间的距离越小，分子间引力越小，斥力越大

D.液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性

22.BD解析：在“用油膜法估测分子大小”的实验中，油酸分子的直径等于滴入水面的油酸酒精溶液中纯油酸的体积除以相应油酸膜的面积，所以选项A错误；液体的温度越高，固体颗粒越小，布郎运动越激烈，选项B正确；分子间引力和斥力均随分子间距的减小而增大，选项C错误；液晶具有液体的流动性，也与某些晶体相似，其光学性质具有各向异性，选项D正确。此题答案为BD。

23.〔上海市普陀区2017-2018学年高三第二学期质量调研物理试卷〕为了探究气体压强的产生及影响气体压强的因素，某同学用电子秤和小玻璃珠做模拟实验，如下图。以下关于他的操作和相关结论正确的选项是

A.为了防止玻璃珠弹出秤盘而产生误差，可在秤盘上放一块海绵垫

B.实验中尽可能保证每一粒玻璃珠与秤盘碰前的速度相同

C.将尽可能多的玻璃珠源源不断地倒在秤盘上，秤的示数会相对稳定在某一个值，说明气体压强是由大量的气体分子与器壁碰撞产生的

D.将相同数量的珠子从更高的位置倒在秤盘上，秤的示数变大，说明气体的压强与分子碰撞器壁的速度有关

23.CD 解析：玻璃珠源源不断地碰撞秤盘的过程模拟的是气体分子频繁地碰撞容器壁的过程，为了防止玻璃珠倒在秤盘上后其重力对读数的影响，应该让玻璃珠弹出秤盘，选项A 错误；因为气体分子碰撞器壁时的速度大小并不完全相同，所以不必保证每一粒玻璃珠与秤盘碰前的速度相同，选项B 错误；显然，选项CD 说法正确。此题答案为CD 。

24.〔上海市奉贤区2017-2018学年高三第二学期调研考试〕某同学用“用DIS 研究气体的压强与体积的关系”，做了两次实验，操作完全正确，在同一p －1/V 图上得到了两条不同的直线，造成这种情况的可能原因是〔〕

A.两次实验中温度不同

B.两次实验中空气质量不同

C.两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体压强的数据不同

D.两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体体积的数据不同

24.AB 解析：根据理想气体状态方程c T pV =〔常数〕可知，V

cT p 1?=，显然，cT 值表示题图中直线的斜率，两次实验的cT 值不同，其中c 是与空气质量有关的量，所以造成这种情况的可能原因是两次实验中温度T 不同或者空气质量不同，再或者两者均不同且两者的乘积不同，选项AB 正确；假设两次实验中保持空气质量、温度相同，cT 值就应该相同，两次实验直线的斜率就应该相同，所以选项CD 错误。

【三】非选择题

25.〔江苏省镇江市2018届高三下学期5月高考模拟考试物理试卷〕1mol 水的质量为

18g 、密度为1.0×103kg/m 3，阿伏伽德罗常数为6.0×1023mol -1，试估算1200ml 水所含的水

分子数目。〔计算结果保留一位有效数字〕

25.解析：水的密度ρ=1.0×103kg/m 3=1.0g/ml ，所以1200ml 水的质量m=ρV =1200g ，

所含的水分子数目n =A mol

N M m ?，代入数值得：n =4×1025。 26.〔江苏省南师大附中2018届高三5月份模拟考试试卷〕目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术、实验发现，在水深300m 处，二氧化碳将变成凝胶状态、当水深超过2500m 时，二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体，可看成分子间是紧密排列的。二氧化碳的摩尔质量为M ，阿伏加德罗常数为N A ，每个二氧化碳分子的体积为V 0。某状态下二氧化碳气体的密度为ρ，求该状态下体积为V 的二氧化碳气体浓缩成近似固体的硬胶体后体积为多少？

26.解析：体积为V 的二氧化碳气体的质量为m=ρV ，其分子数为n =A mol

N M m ?，变成固体后体积为V ′=nV 0，解得V ′=M

VV N 0A ρ。

27.〔河北省五校联盟2018届高三第一学期调研测试〕在一端封闭、内径均匀的直玻璃管内，有一段水银柱封闭一定质量的理想气体a 。将管口向上竖直放置，假设温度为T ，达到平衡时，气柱a 的长度为L ；将管口向下竖直放置，假设温度为T 1，达到平衡时，气柱a 的长度为L 1。然后将管平放在水平桌面上，此时温度为T 2，在平衡时，气柱a

的长度为L 2。：T 、T 1、T 2、L 、L 1；大气压P 0一直保持不变，不计玻璃管和水银的体积

随温度的变化。求：L 2 27.解析：设管的横截面积为S ，水银柱在竖直放置时产生的压强为p h 。 根据理想气体状态方程有()()100T SL

p p T SL p p h h -=+，可得01111p L

T TL L T TL p h +-=. 根据理想气体状态方程有()200T SL p T SL

p p h =+，解得：L

T TL L L T L 111222+=。 28.〔辽宁省五校协作体2018-2018学年度高三上学期初联考物理试题〕—定质量的理想气体经历了温度缓慢升高的变化，其p-T

图和V-T 图如下。

〔1〕求温度为600K 时气体的压强；

〔2〕请在p-T 图线上将温度从400K 升高到600K 的变化过程补充完整。

28.解析：〔1〕由理想气体状态方程222111T V p T V p =，即600

34005.2100.125?=??p ，解得Pa 1025.152?=p 。

〔2〕由V-T 图线可知温度从400K 升高到500K 的变化过程中气体经历了等容变化，其p-T 图象是正比例函数图象。在温度从500K 升高到600K 的变化过程中气体经历了等压变化，其p-T 图象是平行于T 轴的直线段。图略。

29.〔河北唐山市2018届高三摸底考试理综物理试题〕如下图，封闭有一定质量理想气体的汽缸固定在水平桌面上，开口向右放置，活塞的横截面积为S 。活塞通过轻绳连接了一个质量为m 的小物体，轻绳跨在定滑轮上。开始时汽缸内外压强相同，均为大气压p 0〔mg

，轻绳处在伸直状态。不计摩擦，缓慢降低汽缸内温度，最终使得气体体积减半，求：

〔1〕气体体积减半时的温度T 1；

〔2〕建立p —V 坐标系并在该坐标系中画出气体变化的整个过程。

29.解析：〔1〕设初始气体体积为V ，在气体体积减半时，缸内气体压强保持为S mg p -0，根据理想气体状态方程10002)(T V s mg p T V p -=，解得00012T p s mg p T -=。

〔2〕刚开始缓慢降温时，缸内气体的体积不变，压强减小，气体做等容变化；当缸内气体压强降为S

mg p -0时，气体的压强不变，体积减小，气体做等压变化。如下图。

30.〔陕西省西工大附中2018届高三第八次适应性训练题理综〕潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3kg/m 3和2.1kg/m 3，空气的摩尔质量为0.029kg/mol ，阿伏加德罗

常数N A =6.02×1023mol -1。假设潜水员呼吸一次吸入2L 空气，试估算潜水员在海底比在岸上

每呼吸一次多吸入空气的分子数。〔结果保留一位有效数字〕

30.解析：设空气的摩尔质量为M ，在海底和岸上的密度分别为ρ海和ρ岸，一次吸入空气的体积为V ，那么有Δn =()V M

ρρ-海岸N A ，代入数据得Δn =3×1022。 QQ 显微镜：助学助考助你成功