高考物理新力学知识点之分子动理论全集汇编含答案
高考物理新力学知识点之分子动理论全集汇编含答案
一、选择题
1．关于热现象，下列说法正确的是（）
A．物体温度不变，其内能一定不变
B．物体温度升高，其分子热运动的平均动能一定增大
C．外界对物体做功，物体的内能一定增加
D．物体放出热量，物体的内能一定减小
2．关于分子间的作用力，下列说法中正确的是
A．当两个分子间相互作用表现为引力时，分子间没有斥力
B．两个分子间距离减小，分子间的引力和斥力都增大
C．两个分子从相距很远处到逐渐靠近的过程中，分子间的相互作用力逐渐变大
D．将体积相同的水和酒精混在一起，发现总体积小于混合前水和酒精的体积之和，说明分子间存在引力
3．根据分子动理论，物质分子之间的距离为r0时，分子所受的斥力和引力相等，以下关于分子力和分子势能的说法正确的是
A．当分子间距离为r0时，分子具有最大势能
B．当分子间距离为r0时，分子具有最小势能
C．当分子间距离大于r0时，分子引力小于分子斥力
D．当分子间距离小于r0时，分子间距离越小，分子势能越小
4．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10μm、2．5μm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（）
A．PM10表示直径小于或等于1．0×10-6m的悬浮颗粒物
B．PM10受到的空气分子作用力的合力始终大于其受到的重力
C．PM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动
D．PM2． 5浓度随高度的增加逐渐增大
5．甲、乙两个分子相距较远，它们之间的分子力弱到可忽略不计的程度．若使甲分子固定不动，乙分子逐渐靠近甲分子，直到不能再靠近的整个过程中，分子力对乙分子做功的情况是
A．始终做正功B．始终做负功
C．先做正功，后做负功D．先做负功，后做正功
6．在“用油膜法估测分子大小”的实验中，能将油膜的厚度近似认为等于油酸分子的直径，下列措施可行的是()
A．把痱子粉均匀地撒在水面上，测出其面积
B．取油酸一滴，滴在撒有均匀痱子粉的水面上形成面积尽可能大的油膜
C．取油酸酒精溶液一滴，滴在撒有均匀痱子粉的水面上形成面积尽可能大的油膜
D．把油酸酒精溶液滴在撒有均匀痱子粉的水面上后，要立即描绘油酸在水面上的轮廓7．如图所示为两分子系统的势能与两分子间距离r的关系曲线下列说法正确的是
（）
A．. 当r大于时，分子间的作用力表现为引力
B．当r大于时，分子间的作用力表现为引
C．当r小于时，分子间的作用力表现为斥力
D．在r由变到的过程中，分子间的作用力做负功
8．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，若规定无限远处分子势能为零，则
A．乙分子在b处势能最小，且势能为负值
B．乙分子在c处势能最小，且势能为负值
C．乙分子在d处势能一定为正值
D．乙分子在d处势能一定小于在a处势能
9．一般情况下，分子间同时存在分子引力和分子斥力．若在外力作用下两分子的间距达到不能再靠近为止，且甲分子固定不动，乙分子可自由移动，则去掉外力后，当乙分子运动到相距很远时，速度为v，则在乙分子的运动过程中(乙分子的质量为m)下列说法错误
．．的是( )
A．乙分子的动能变化量为mv2
B．分子力对乙分子做的功为mv2
C．分子斥力比分子引力多做了mv2的功
D．分子斥力比分子引力少做了mv2的功
10．下列说法正确的是()
A．扩散现象和布朗运动都与温度有关，所以扩散现象和布朗运动都是分子的热运动B．气体的温度升高，气体分子的内能一定增大
C．两分子从无限远处逐渐靠近，直到不能再靠近为止的过程中，分子间相互作用的合力先变大，后变小，再变大
D．标准状况下冰水混合物与零摄氏度的水处于非平衡态
11．下列说法正确的是
A ．外界对气体做功，气体的内能一定增大
B ．气体从外界吸收热量，气体的内能一定增大
C ．气体的温度越低，气体分子无规则运动的平均动能越大
D ．温度一定，分子密集程度越大，气体的压强越大
12．下列说法中正确的是
A ．液体分子的无规则运动是布朗运动
B ．液体屮悬浮颗粒越大，布朗运动越明显
C ．如果液体温度降到很低，布朗运动就会停止
D ．将红墨水滴入一杯清水中，水的温度越高整杯清水都变成红色的时间越短
13．下列关于热学问题的说法正确的是( )
A ．一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，熵值较大代表着较为有序
B ．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大
C ．.某气体的摩尔质量为M 、密度为ρ，用N A 表示阿伏加德罗常数，每个气体分子的质量m 0，每个气体分子的体积V 0，则m 0＝A M N ，V 0＝0m
D ．密封在容积不变的容器内的气体，若温度升高，则气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大
14．关于分子动理论，下列说法中正确的是（ ）
A ．布朗运动就是液体分子的无规则运动
B ．扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的
C ．当r =r 0时，分子间的引力和斥力均为零
D ．当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力均增大
15．下列说法中不正确的是（ ）
A ．布朗运动并不是液体分子的运动，但它说明分子永不停息地做无规则运动
B ．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用
C ．液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点
D ．当两分子间距离大于平衡位置的间距r 0时，分子间的距离越大，分子势能越小
16．在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用a ml 纯油酸配制成b ml 的油酸酒精溶液，现已测得一滴溶液c ml ，将一滴溶液滴入水中，油膜充分展开后面积为S cm 2，估算油酸分子的直径大小为（ ）
A ．ac bS
B ．bc aS
C ．ab cS
D ．c S
17．下列说法正确的是（ ）
A ．液体分子的无规则运动称为布朗运动
B ．物体从外界吸收热量，其内能一定增加
C ．物体温度升高，其中每个分子热运动的动能均增大
D ．气体压强产生的原因是大量气体分子对器壁的持续频繁的撞击
18．如图所示，为分子力随分子间距离的变化关系图。设为A 、B 两分子间引力和斥力
平衡时的位置，现将A 固定在O 点，将B 从与A 相距处
由静止释放，在B 远离A 的
过程中，下列说法正确的是（ ）
A ．
B 速度最大时，分子势能最小
B ．B 在运动过程中分子势能一直减小
C ．B 速度最大时，A 对B 的分子斥力为零
D ．引力和斥力均减小，但引力减小得更快
19．已知铜的摩尔质量为M ，密度为ρ，阿伏加德罗常数为N ，下列说法中正确的是（ ）
A ．1个铜原子的质量为
M N B ．1个铜原子的质量为N M
C ．1个铜原子所占的体积为MN N
D ．1个铜原子所占的体积为
ρM N 20．关于分子动理论，下列说法正确的是（ ）
A ．分子直径的数量级约为10-15m
B ．压缩气体时，要用力是由于气体分子间存在斥力的缘故
C ．已知某种气体的密度为ρ，摩尔质量为M ，阿伏加德罗常数为N A ，则单位体积的分子数为A
N M
D ．水结为冰时，部分水分子已经停止了热运动
21．下列说法正确的是
A ．向一锅水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在翻滚，这说明温度越高布朗运动越剧烈
B ．在高速列车的速度由小变大的过程中，列车上所有物体的动能都在增大，组成这些物体的分子的平均动能也在增大
C ．用油膜法估测油酸分子直径的大小是一种通过测量宏观量来测量微观量的方法
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
22．一定质量的理想气体，其状态变化的P-T 图像如图所示。气体在由状态1变化到状态2的过程中，下列说法正确的是
A．分子热运动的平均速率增大
B．分子热运动的平均速率减小
C．单位体积内分子数增多
D．单位面积、单位时间内撞击器壁的分子数增多
23．如图所示，用F表示分子间的作用力，用E P表示分子间的分子势能，在两个分子间的距离由10r0变为r0的过程中（）
A．F不断增大，E P不断减小
B．F先增大后减小，E P不断减小
C．E P先增大后减小，F不断减小
D．.E P 和F都先增大后减小
24．将1cm3油酸溶于酒精中，制成200cm3油酸酒精溶液。已知1cm3溶液中有50滴，现取一滴油酸酒精溶液滴到水面上，随着酒精溶于水后，油酸在水面上形成一单分子薄层。已测出这薄层的面积为0.2m2，由此估测油酸分子的直径为（）
A．2×10-10m B．5×10-10m C．2×10-9m D．5×10-9m
25．下列说法正确的是（）
A．雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力
B．1g、100℃的水与1g、100℃的水蒸气相比较，分子热运动的平均动能与分子的总动能不相同
C．玻璃上附着水发生浸润现象的原因是附着层里的分子比水内部平均距离大，所以分子间表现为引力
D．晶体一定具有规则形状，且有各向异性的特征
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一、选择题
1．B
解析：B
【解析】A. 晶体在熔化过程中，温度不变，分子动能不变，但由固态变成液态，分子势能增大，所以内能增大，故A错误；
B、温度是分子平均动能的标志，物体的温度升高，分子平均动能一定增大，故B正确；
C、外界对物体做功时，若同时散热，则由热力学第一定律可知物体的内能不一定增加，故C错误；
D、物体放热的同时外界对物体做功，其内能不一定减小，故D错误；
故选B。
【点睛】外界对物体做功时，若同时散热，物体的内能不一定增加；温度是分子平均动能的标志，物体的温度升高，分子平均动能一定增大。
2．B
解析：B
【解析】分子间引力和斥力是同时存在的，当引力大于斥力，分子间表现为引力，A错误；两个分子间距离减小时，引力和斥力都增大，斥力增大的较快，B正确；两个分子从相距很远处到逐渐靠近的过程中，分子间的相互作用力先变大，后变小，再变大，故C错误；将体积相同的水和酒精混在一起，发现总体积小于混合前水和酒精的体积之和，说明分子间存在间隙，D错误．
3．B
解析：B
【解析】
试题分析：可以根据分子力做功判断分子势能的变化，分子力做正功，分子势能减小，分子力做负功，分子势能增加．r＞r0，分子力表现为引力，r＜r0，分子力表现为斥力，当r 从无穷大开始减小，分子力做正功，分子势能减小，当r减小到r0继续减小，分子力做负功，分子势能增加，所以在r0处有最小势能．在r＞r0时，r越大，分子势能越大，在r＜r0时，r越小，分子势能越大．故A、C、D错误，B正确．
故选B
考点：本题考查了分子势能；分子间的相互作用力
4．C
解析：C
【解析】试题分析：PM10表示直径小于或等于1．0×10-5m的悬浮颗粒物，选项A错误；颗粒物悬浮时，受到的空气分子作用力的合力与其重力相等，选项B错误；PM10和大悬浮颗粒物都在天空中做无规则运动，即它们在做布朗运动，选项C正确；由题意可知，PM2． 5浓度随高度的增加逐渐减小，选项D错误。
考点：雾霾天气。
5．C
解析：C
【解析】
试题分析：开始时由于两分子之间的距离大于0r，因此分子力为引力，当相互靠近时分子力做正功；当分子间距小于0r，分子力为斥力，相互靠近时，分子力做负功．
在靠近的过程中，两分子间先是表现为引力，随着距离的减小，引力做正功，当两者之间的距离到达一定值时，分子间作用力表现为斥力，随着距离的减小，引力做负功，故C正确．
6．C
解析：C
【解析】
试题分析：在该实验中滴入油酸酒精溶液之前，要在水面上均匀的撒上薄薄的一层痱子粉，其作用是：形成清晰地油膜边缘；实验中，向水中滴入一滴酒精油酸溶液，在水面上形成单分子油膜；取酒精油酸溶液一滴，滴在撒有均匀痱子粉的水面上形成面积尽可能大的油膜，待薄膜形状稳定后，再描绘油酸在水面上的轮廓，所以正确选项为C．
考点：本题考查了用油膜法估测分子大小．
7．C
解析：C
【解析】试题分析：由图可知因此当r大于而小于时分子力为斥力，大于时分子力为引力，故A错误；由于，故当r小于时，分子间的作用力表现为斥力，故B正确；由于，因此当r等于时，分子间的作用力为零，故C正确；当r 由变到的过程中，分子力为斥力，因此分子间作用力做正功，故D错误．
考点：考查了分子间相互作用力
名师点睛：正确理解分子力、分子势能与分子之间距离的变化关系，注意分子力与分子势能变化的一个临界点为，注意将分子力与分子之间距离和分子势能与分子之间距离的图象比较进行学习．
8．B
解析：B
【解析】
【详解】
A、由于乙分子由静止开始，在ac间一直受到甲分子的引力而做加速运动，引力做正功，分子势能一直在减小，到达c点时所受分子力为零，加速度为零，速度最大，动能最大，分子势能最小为负值，故选项A错误，B正确；
C、由于惯性，到达c点后乙分子继续向甲分子靠近，由于分子力为斥力，故乙分子做减速运动，斥力做负功，势能增加，但势能不一定为正值，故选项C错误；
D、在分子力表现为斥力的那一段cd上，随分子间距的减小，乙分子克服斥力做功，分子力、分子势能随间距的减小一直增加，故乙分子在d处势能不一定小于在a处势能，故选项D错误．
【点睛】
该题考察的是分子间的作用力与分子间距离的关系，分子间的引力和斥力总是同时存在，并且都随分子间的距离的增大而减小，只不过减小的规律不同，只要掌握该规律即可解答
此类题目．
9．D
解析：D
【解析】 乙分子的动能变化量为212
mv ，故A 说法正确；分子力对乙分子做的功等于乙分子动能的变化量，故B 说法正确；分子的斥力做正功，引力做负功，故分子斥力比分子引力多做了212
mv 的功，故C 说法正确，D 说法错误．所以选D. 10．C
解析：C
【解析】
【详解】
A ．分子的无规则的运动叫做热运动，布朗运动不是热运动，它是分子热运动的反映，故A 错误；
B ．温度升高，分子的平均动能增大，如果气体对外做功，其内能不一定增加，故B 错误；
C ．两分子从无限远处逐渐靠近，直到不能再靠近为止的过程中，分子间相互作用的合力先为引力再为斥力，其大小先变大，后变小，再变大，故C 正确；
D ．标准状况下冰水混合物的温度为0C ，与0℃的水达到热平衡状态，故D 错误； 故选C ．
11．D
解析：D
【解析】A 、外界对气体做功，W ＞0，由于不知道气体是吸热还是放热，根据△U =W +Q 无法确定气体的内能增加还是减小，故A 错误。B 、气体从外界吸收热量，Q ＞0，由于不知道外界对气体做功还是气体对外界做功，根据△U =W +Q 无法确定气体的内能增加还是减小，故B 错误。C 、温度是分子平均动能变化的标志，所以气体的温度越低，气体分子无规则运动的平均动能越小，故C 错误。D 、温度一定，分子平均动能不变，分子密集程度越大，单位面积撞击分子数增多，气体的压强越大，故D 正确；故选D 。
【点睛】在运用 来分析问题时，首先必须理解表达式的物理意义，掌握它的符号法则：①W ＞0，表示外界对系统做功；W ＜0，表示系统对外界做功；②Q ＞0，表示系统吸热；Q ＜0，表示系统放热；③△U ＞0，表示系统内能增加；△U ＜0，表示内能减少．我们判断内能变化时，做功和热传递都要考虑．
12．D
解析：D
【解析】我们所观察到的布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，A 错误；布朗运动是液体分子对小颗粒的撞击作用不平衡引起的，悬浮在液体中的微粒越小，液体温度越高，布朗运动越显著，B 错误；液体分子永不停息地做无规则运动，所以布朗运动也永不停息，C 错误；水的温度越高，扩散进行得越快，D 正确．
13．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
A 、根据熵增加原理，一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，熵值较大代表着较为无序；A 错误．
B 、当人们感到潮湿时，空气的相对湿度0100%s P B P =
?一定较大；B 错误．C 、每个气体分子的质量0A
M m N =，每个气体分子的平均空间体积0A M V N ρ=，它不是气体分子的体积；C 错误．D 、密封在容积不变的容器内的气体，若温度升高，由
nRT P V =知压强变大，而根据压强的微观表示N F P S
?=可知，气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大，D 正确．故选D ．
【点睛】 考查热力学第二定律、相对湿度、气体压强和阿伏伽德罗常数知识比较全面深入，要求学生全面掌握3-3的重点知识．
14．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
A ．布朗运动是悬浮于液体中的固体小颗粒的运动，故A 错误；
B ．扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的，故B 正确；
C ．当r =r 0时，分子间的引力和斥力大小相等，方向相反，但两力均不为零，故C 错误；
D ．当分子间距增大时，分子间的引力和斥力均减小，故D 错误。
故选B 。
15．D
解析：D
【解析】
【详解】
A. 布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，它说明液体分子永不停息地做无规则运动。故A 错误；
B. 液体表面张力产生的原因是：液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，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一些，分子间的相互作用表现为引力。露珠的形成就是由于液体表面张力的作用，故B 正确；
C. 液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点，故C 正确；
D. 当两分子间距离大于平衡位置的间距r 0时，分子力表现为引力，故随分子间的距离增
大，分子力做负功，分子势能增大，故D 错误；
故选：BC.
16．A
解析：A 【解析】纯油酸体积为a ac V c b b =
?=，油膜面积为S ，油酸分子直径V ac d S bS
==，故A 正确． 17． D 解析：D 【解析】
试题分析：液体分子的无规则运动不能称为布朗运动，因为布朗运动不是液体分子运动的直接反映，而是液体分子对花粉颗粒的无规则碰撞所反映出来的现象，故选项A 错误；物体从外界吸收热量，如果它再对外做功，则其内能不一定增加，选项B 错误；物体温度升高，分子的平均动能增大，而不是其中每个分子热运动的动能均增大，选项C 错误；气体压强产生的原因是大量气体分子对器壁的持续频繁的撞击，选项D 正确．
考点：分子动理论，内能，温度及压强的微观含义．
18．A
解析：A
【解析】
【详解】
AB .由
到过程中，分子力表现为斥力，距离增大时，分子力做正功，分子势能减小，当
时，分子力表现为引力，分子间距离增大，分子力做负功，分子势能增大，所以时，ab 间的分子势能最小，A 正确B 错误；
C .根据动能定理，分子间的距离从增大到过程中，动能增加，从到无限远，动能减小，所以时b 的动能最大，a 对b 的作用力为零，C 错误；
D .b 从与a 相距
处由静止释放，b 远离a 的过程中，距离增大，引力和斥力均减小，但斥力减小较快，D 错误
19．A
解析：A
【解析】
【详解】
AB.铜原子的质量等于摩尔质量除以阿伏伽德罗常数N ，即
0M m N
=
， 故A 正确，B 错误； C.铜原子所占的体积等于摩尔体积除以阿伏伽德罗常数N ，即
0M
M V N N
ρ
ρ==
故C错误, D错误。
20．C
解析：C
【解析】
【详解】
A.分子大小通常其直径是在10-10m的数量级，选项A错误；
B.气体分子的平均距离较大，一般是分子直径数量级的十倍，故分子间基本不考虑相互作用力。而压缩气体之所以要用力，是因为要对气体做功，选项B错误；
C. 已知某种气体的密度为ρ，摩尔质量为M，可知气体的摩尔体积
M
V
ρ
=，已知阿伏加
德罗常数为N A，则单位体积的分子数为
A A
N N
n
M M
ρ
ρ
==
，选项C正确；
D.分子永不停息地做无规则运动，水结为冰后水分子热运动剧烈程度降低，但不会停止热运动，选项D错误。
故选C。
21．C
解析：C
【解析】
【详解】
A．胡椒粉不是布朗微粒，水中的胡椒粉在翻滚，是由于水的对流引起的，不是分子撞击的结果，A错误；
B．速度增大，物体的动能增大，是宏观的物理量；温度是分子平均动能的标志，分子平均动能是微观，温度不一定变，所以分子的平均动能不一定变大，B错误；
C．用油膜法估测油酸分子直径的大小，通过测量宏观量油膜的尺寸来估测微观量分子的大小，C正确；
D．分子间距离增大，分子间作用力减小，但不知道起主要作用的是分子斥力还是分子引力，所以没办法判断分子势能变化，D错误；
故选C。
22．A
解析：A
【解析】
【分析】
本题考查分子动理论。
【详解】
AB．温度是分子热运动平均动能的标志，温度升高，分子热运动平均动能增加，分子热运动的平均速率增大，A正确，B错误；
C．由理想气体状态方程，
PV nRT
=
nRT V P
= 温度升高，压强变小，体积变大，单位体积内分子数减少，C 错误；
D ．温度升高，分子热运动的平均速率增大，压强却减小了，故单位面积，单位时间内撞击壁的分子数减少，D 错误；
故选A 。
23．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
在两个分子间的距离由10r 0变为r 0的过程中分子力先增大后减小，表现为吸引力，而在靠近的过程正分子力做正功，所以分子势能一直在减小，故B 正确；ACD 错误；
24．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
1滴油酸酒精溶液中含有的油酸体积为
63103110m 10m 20050
--?=? 油膜分子是单分子油膜，根据
10
1010m 510m 0.2
V d S --===? 故B 正确，ACD 错误。
故选B 。
25．A
解析：A
【解析】
【详解】
A ．雨水在布料上形成一层薄膜，使雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力，故A 正确；
B ．1g 100℃的水要变为1g 100℃的水蒸气，吸收热量，温度不变，但内能增大．分子动能与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈，分子动能越大，100℃的水与1g 100℃的水蒸气温度相同，故分子的平均动能相同和总动能都相同，故B 错误．
C ．当浸润现象产生的原因是附着层内分子间距比液体内部分子间距小，分子间作用力表现为引力的缘故，故C 错误；
D ．单晶体具有规则的几何外形，具有各向异性，多晶体不具有规则形状，且有各向同性的特征．故D 错误；
故选A.