高考物理力学知识点之分子动理论经典测试题及答案解析

高考物理力学知识点之分子动理论经典测试题及答案解析

一、选择题

1．下列说法正确的是()

A．布朗运动是固体分子的无规则运动

B．液体温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越剧烈

C．布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的

D．物体的温度可以比绝对零度还低

2．采用油膜法估测分子的直径，先将油酸分子看成球形分子，再把油膜看成单分子油膜，在实验时假设分子间没有间隙。实验操作时需要测量的物理量是

A．1滴油酸的质量和它的密度

B．1滴油酸的体积和它的密度

C．油酸散成油膜的面积和油酸的密度

D．1滴油酸的体积和它散成油膜的最大面积

3．下列说法正确的是

A．各向异性的一定是晶体，各向同性的一定是非晶体

B．晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点

C．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可算出气体分子的体积

D．温度不变时，饱和汽压随体积增加而减小

4．下列说法正确的是( ).

A．液体表面层的分子分布比较稀疏，分子之间只存在引力，故液体表面具有收缩趋势B．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动

C．当液晶中电场强度不同时，液晶对不同颜色光的吸收强度不同，就显示不同颜色D．高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故

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，两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来，下面的铅柱不脱落，主要原因是（）

A．铅分子做无规则热运动B．铅柱受到大气压力作用

C．铅柱间存在万有引力作用D．铅柱间存在分子引力作用

8．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

9．两个相近的分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距离为r0时，分子间的引力和斥力大小相等，则下列说法中正确的是()

A．当分子间距离由r0开始减小时，分子间的引力和斥力都在减小

B．当分子间距离由r0开始增大时，分子间的斥力在减小，引力在增大

C．当分子间的距离大于r0时，分子间相互作用力的合力为零

D．当分子间的距离小于r0时，分子间相互作用力的合力表现为斥力

10．二氧化碳是导致全球变暖的主要原因之一，人类在采取节能减排措施的同时，也在研究控制温室气体的新方法，目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术．在某次实验中，将一定质量的二氧化碳气体封闭在一可自由压缩的导热容器中，将容器缓慢移到海水某深处，气体体积减为原来的一半，不计温度变化，则此过程中 ( )

A．封闭气体对外界做正功

B．封闭气体向外界传递热量

C．封闭气体分子的平均动能增大

D．封闭气体在此过程中熵一定变大

11．下列说法中正确的是（）

A．已知阿伏加德罗常数和某物质的摩尔质量，一定可以求出该物质分子的质量

B．布朗运动就是液体分子的运动，它说明分子做永不停息的无规则运动

C．当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力同时减小，分子势能一定增大

D．用打气筒的活塞压缩气体很费力，说明分子间有斥力

12．关于物体的内能，下列说法中正确的是

A．物体的温度升高，物体内所有分子热运动的速率都增大，物体的平均动能增大

B．当分子间距离增大时，分子势能一定增大

C．物体放出热量，其内能可能不变

D．物体吸收热量，其内能一定增加

13．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

14．如图，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的曲线所示，F>0为斥力，F<0为引力。规定在无穷远处分子势能为零。a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，其中c为图像与x轴的交点。现把乙分子从a处由静止释放，则（）

A．在b处，乙分子受到的分子力最小

B．从a到c的过程中，乙分子一直做加速运动

C．从b到c的过程中，分子力对乙分子做负功

D．到达c时，两分子间的分子势能最小且为零

15．以下说法中正确的是

A．分子力做正功，分子势能一定增大

B．气体的压强是由气体分子间的吸引和排斥产生的

C．分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小

D．绝对零度就是当一定质量的气体体积为零时，用实验方法测出的温度

16．关于分子动理论，下列说法正确的是（）

A．布朗运动是液体或气体分子的无规则运动

B．若两分子间的距离增大，则两分子间的作用力也一定增大

C．在扩散现象中，温度越高，扩散得越快

D．若两分子间的作用力表现为斥力，则分子间距离增大时，分子势能增大

17．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

18．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 19．已知水的密度会随温度的变化而变化，现给体积相同的玻璃瓶A 、B 分别装满温度为60℃的热水和0℃的冷水(如图所示)．下列说法中正确的是( )

A ．温度是分子平均动能的标志，所以A 瓶中水分子的平均动能比

B 瓶中水分子的平均动能大

B ．温度越高，布朗运动愈显著，所以A 瓶中水分子的布朗运动比B 瓶中水分子的布朗运动更显著

C ．A 瓶中水的内能与B 瓶中水的内能一样大

D ．由于A 、B 两瓶水体积相等，所以A 、B 两瓶中水分子间的平均距离相等

20．如图所示,用F 表示两分子间的作用力,E p 表示分子间的分子势能,在两个分子之间的距离由10r 0变为r 0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 ．F 不断增大,E p 先增大后减小

D ．F 、

E p 都是先增大后减小

21．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10r 0变为r 0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

22．将一定质量的氧气从0℃缓慢升高到100℃，下列说法中正确的是

A ．氧气分子的平均动能一定变大

B ．每个氧气分子的运动速率一定变大

C ．氧气分子的密集程度一定变大

D ．气体的压强一定变大

23．关于分子间距与分子力，下列说法正确的是

A ．悬浮颗粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，布朗运动就越明显

B ．温度升高，布朗运动显著，说明悬浮颗粒的分子运动剧烈

C ．一般情况下，当分子间距r 时分子力表现为引力

D ．用气筒打气需外力做功，是因为分子间的斥力作用

24．已知阿伏伽德罗常数为N A ，水的摩尔质量为M ，密度为ρ，则一个水分子的质量可表示为

A ．A

M N B ．A N M C ．A M

N ρ D ．A N M ρ

25．一定量的理想气体从状态a 开始，经历三个过程ab 、 bc 、 ca 回到原状态，其p-T 图像如图所示．下列判断错误的是（ ）

A．过程ab中气体体积一定增大

B．过程bc中内能不变

C．a、 b和c三个状态中，状态a分子的平均动能最小

D．b和c两个状态的温度相同

【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除

一、选择题

1．B

解析：B

【解析】

【分析】

固体小颗粒做布朗运动是液体分子对小颗粒的碰撞的作用力不平衡引起的，液体的温度越低，悬浮小颗粒的运动越缓慢，且液体分子在做永不停息的无规则的热运动．固体小颗粒做布朗运动说明了液体分子不停的做无规则运动．

【详解】

布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的运动，是由于液体分子对小颗粒的碰撞的作用力不平衡引起的，所以布朗运动说明了液体分子不停的做无规则运动，故AC错误．液体的温度越高，液体分子运动越剧烈，悬浮颗粒越小，则布朗运动也越剧烈，故B正确；根据热力学第三定律知物体的温度不能达到绝对零度，故D错误；故选B．

2．D

解析：D

【解析】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面积厚度，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，D正确．

3．B

解析：B

【解析】A、单晶体物理性质是各向异性，多晶体是各向同性，故A错误；

B、晶体有固定的熔点；非晶体没有固定的熔点，温度升高后逐渐软化，故B正确；

C、气体分子间距很大，知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，无法直接求出分子的体积，只能求出分子所占据的空间，故C错误；

D 、温度不变时，饱和汽压不变，与饱和汽体积无关，故D 错误。

点睛：本题考查分子动理论的知识和热力学定律的理解和记忆，此处知识点不多，但要注意理解和应用，以及平时的积累。

4．C

解析：C

【解析】液体表面层分子间的距离比液体内部稀疏，分力间的距离0r r ，分子力表现为引力，故液体表面有收缩的趋势，A 错误；布朗运动是悬浮在水中花粉的无规则运动，本身不是分子的运动，布朗运动是液体分子的无规则运动的反映，B 错误；液晶各向异性，对不同颜色光的吸收强度随电场强度的变化而变化，C 正确；高原地区水的沸点较低，这是高原地区气压较低的缘故，D 错误．

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．D

解析：D

【解析】

【分析】

【详解】

试题分析：分子间的距离大于平衡距离时，引力和斥力都随着距离的增大而减小，但是斥力减小的更快，因而分子间的作用表现为引力，分子间虽然有空隙，大量分子却能聚集在一起形成固体或液体，说明分子间存在引力，由于分子间的引力，两个接触面的铅分子之间的距离达到分子力的作用距离，两块铅柱结合在一起，所以D 项正确；AB 项错误． 考点：本题考查了分子间的相互作用力

8．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．

9．D

解析：D

【解析】

分子间作用力随分子间距离变化图像如图所示，当分子间距离由0r开始减小时，分子间的引力和斥力都在增大，斥力增加的快，A错误；当分子间距离由0r开始增大时，分子间的斥力引力都在减小，B错误；当分子间的距离大于0r时，分子间相互作用力表现为引力，合力不为零，C错误；当分子间的距离小于0r时，分子间相互作用力的合力表现为斥力，D正确．

10．B

解析：B

【解析】

气体体积减为原来的一半，外界对气体做正功，故A错误．温度不变，所以气体的气体分子的平均动能不变，故C错误；根据热力学第一定律△U=W+Q，封闭气体向外界传递热量，故B正确．封闭气体组成的系统的熵减小，故D错误．故选B．

点睛：对于热力学第一定律△U=W+Q，要明确公式中各个物理量的含义，温度是理想气体的内能变化的标志．

11．A

解析：A

【解析】试题分析：已知阿伏加德罗常数和某物质的摩尔质量，则该物质分子的质量等于

摩尔质量与阿伏加德罗常数的比值，故A正确；布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，是液体分子无规则热运动的反映，故B错误；当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力同时减小；若分子力的合力做正功，分子势能减小；若分子力的合力做负功，分子势能一定增大；故C错误；用打气筒的活塞压缩气体很费力，说明气压很大，气体压强是气体分子对容器壁的碰撞造成的，与分子力无关，故D错误；

考点：阿伏加德罗常数；布朗运动；分子间的相互作用力

12．C

解析：C

【解析】试题分析：温度是分子热平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大，分子的平均速率增大，但不是每一个分子的热运动速率都增大；做功和热传递都能改变物体的内能．

温度是分子平均动能的标志，随着物体温度的升高，物体内分子的平均速率、平均动能增大，但不是每一个分子的热运动速率都增大，故A错误；当分子间距离增大时，如分子力表现为斥力，分子力做正功，分子势能减小，如分子力表现为引力，分子力做负功，分子势能增大，故B错误；物体的内能变化是与物体吸热或放热有关，还与做功有关，因此只有吸热或放热，没有说明做功情况，无法判断内能变化，故C正确D错误．

13．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。

14．B

解析：B

【解析】

【分析】

【详解】

A．在c处，乙分子受到的分子力最小,分子力为零，在b处，乙分子受到的分子力不为零，故A错误；

B．从a到c的过程中，分子在引力作用下由静止加速运动到c，运动方向和分子力方向相同，分子做加速运动，故B正确；

C．从a到c的过程中，分子力始终为引力，在引力作用下运动到c，运动方向和分子力方向相同，分子力做正功，故C错误；

D．分子在无穷远处势能为零，从a到c的过程中，分子力做正功，动能增大，势能减

小，可见到达c时，两分子间的分子势能最小且为负值，故D错误。

故选B。

15．C

解析：C

【解析】

【详解】

A、分子力做正功，分子势能减小，A错误

B、气体压强产生的原因是大量气体分子对容器壁的持续的、无规则撞击产生的，B错误

C、分子间引力和斥力随分子间的距离的增大而减小，随分子间的距离的减小而增大，C正确

D、绝对零度是不可能达到的最低温度，自然界的温度只能无限逼近。D错误

16．C

解析：C

【解析】

【详解】

A. 布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体颗粒的无规则运动，只是液体或气体分子的无规则运动的表现，选项A错误；

B. 分子间作用力为引力和斥力的合力；随着两分子间距离的增大，分子间的引力和斥力均减小，但当r>r0时合力随分子距离增大先增加后减小；当r

C.不同物质相互进入对方的现象叫扩散，是由于分子无规则运动产生的，温度越高扩散进行得越快，故C正确；

D.若两分子间的作用力表现为斥力，增大分子间的距离，分子力做正功，则分子势能减小，故D错误；

17．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

18．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 ρρ

==，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 。

19．A

解析：A

【解析】

温度是分子平均动能的标志，A 的温度高，故A 的平均动能大，故A 正确；布朗运动是固体颗粒的无规则运动，不是分子的运动，故B 错误；体积相同的玻璃瓶A 、B 分别装满温度为60℃和0℃的热水和冷水，它们的体积相等，质量近似相等，温度不同，所以内能一定不同，故C 错误；平均距离与温度有关，相同体积不同温度水分子的个数不同，平均距离就不同，故D 错误．

20．B

解析：B

【解析】

试题分析：当0r r =时，分子的引力与斥力大小相等，分子力为0F =．在两个分子之间的距离由010r 变为0r 的过程中，由图看出，分子力F 先增大后减小．此过程分子力表现为引力，分子力做正功，分子势能p E 减小，故B 正确．

考点：考查了分子间相互作用力

21．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；

22．A

解析：A

【解析】

【详解】

AB 、温度是分子热运动平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，对单个的分子没有

意义，所以温度越高，平均动能越大，故平均速率越大，但不是所有分子运动速率都变大，故A 正确，B 错误；

CD 、气体的压强与分子的密集程度以及分子的平均撞击力有关；一定质量的气体的温度升高，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大；若气体的体积增大，单位体积内的分子数减小（即气体的密集程度减小），气体的压强不一定增大，故CD 错误。

23．C

解析：C

【解析】

【详解】

A 、悬浮颗粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，布朗运动就越不明显，故A 错误；

B 、温度升高，布朗运动显著，说明液体分子运动剧烈，故B 错误；

C 、当两个分子间的距离r=r 0时，分子力为0，当r ＞r 0时，分子力表现为引力，当r ＜r 0时，分子力表现为斥力．故C 正确；

D 、用气筒给车胎打气，到后来觉得气体难以压缩，是因为克服轮胎的压力，并不是分子间的斥力，故D 错误；

24．A

解析：A

【解析】

【分析】

【详解】

AB ．分子的质量等于摩尔质量除以阿伏加德罗常数，则有A

M m N =，A 正确B 错误； CD ．由于水分子间隙小，所以分子的体积等于摩尔体积除以阿伏加德罗常数，则有0mol A A

V M V N N ρ==，故CD 错误。 故选Ａ。

25．A

解析：A

【解析】

【分析】

【详解】

根据PV/T=C 可知C P T V

=可知，过程ab 中气体体积不变，选项A 错误；过程bc 中气体的温度不变，内能不变，选项BD 正确；a 、 b 和c 三个状态中，状态a 温度最低，则分子的平均动能最小，选项C 正确；此题选择错误的选项，故选A.

【点睛】

本题考查气体的状态方程中对应的图象，分析清楚图示图象、知道理想气体内能由气体的

温度决定即可解题，解题时要抓住在P-T图象中等容线为过原点的直线.