高中物理-分子动理论测试题
高考物理新力学知识点之分子动理论经典测试题及答案解析
高考物理新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．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2．物质由大量分子组成，下列说法正确的是（）A．1摩尔的液体和1摩尔的气体所含的分子数不相同B．分子间引力和斥力都随着分子间距离减小而增大C．当分子间距离减小时，分子间斥力增大，引力减小D．当分子间距离减小时，一定是克服分子力做功3．下列说法正确的是A．布朗运动就是水分子的热运动B．水结成冰后水分子的热运动停止C．水流速度越大水分子的热运动越剧烈D．布朗运动反映了水分子的运动4．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5．（3-3）对于液体在器壁附近的液面发生弯曲的现象，如图所示，对此有下列几种解释，其中正确的是( )①Ⅰ图中表面层分子的分布比液体内部疏②Ⅰ图中附着层分子的分布比液体内部密③Ⅱ图中表面层分子的分布比液体内部密④Ⅱ图中附着层分子的分布比液体内部疏A．只有①对B．只有③④对C．只有①②④对D．全对6．关于分子动理论，下列说法中正确的是A．布朗运动是指液体或气体分子的无规则运动B．气体的温度升髙，每个气体分子运动的速率都增加C．当分子间距离r>时，随若r的增大，分子间的斥力减小，引力增大D．当分子间距离r＜时，分子势能随着r的减小而增大7．气体能够充满密闭容器，说明气体分子除相互碰撞的短暂时间外A．气体分子可以做布朗运动B．气体分子的动能都一样大C．相互作用力十分微弱，气体分子可以自由运动D．相互作用力十分微弱，气体分子间的距离都一样大8．以下说法正确的是()A．机械能为零、内能不为零是可能的B．温度相同，质量相同的物体具有相同的内能C．温度越高，物体运动速度越大，物体的内能越大D．0 ℃的冰的内能比等质量的0 ℃的水的内能大9．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10．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．理想气体在等温变化时，内能不改变，因而与外界不发生热交换C．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动D．扩散现象说明分子间存在斥力11．把墨汁用水稀释后取出一滴放在显微镜下观察，如图所示，下列说法中正确的是A．在显微镜下能看到水分子不停地撞击炭粒B．小炭粒在不停地做无规则运动，这就是所说的布朗运动C．当水结成冰后，炭粒不再运动，因为此时水分子已停止运动D．在显微镜下看起来连成一片的液体，实际上是由许许多多的静止不动的水分子组成的12．下列说法中正确的是（）A．将香水瓶盖打开后香味扑面而来，这一现象说明分子在永不停息地运动B．布朗运动指的是悬浮在液体或气体中的固体分子的运动C．悬浮在液体中的颗粒越大布朗运动越明显D ．布朗运动的剧烈程度与温度无关13．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14．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 NB ．A N M C ．A MN ρ D ．A N M ρ15．某气体的摩尔质量是M ，标准状态下的摩尔体积为V ，阿伏加德罗常数为N A ，下列叙述中正确的是（ ）A ．该气体每个分子的质量为M /N AB ．该气体单位体积内的分子数为V /N AC ．该气体在标准状态下的密度为MN A /VD ．在标准状态下每个气体分子的体积为V /N A16．如图所示，纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小横坐标表示两个分子的距离，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，为两曲线的交点，则下列说法正确的是A ．为引力曲线，为斥力曲线B ．若两个分子间距离增大，则引力和斥力的合力一定减小C ．若两个分子间距离增大，则分子势能也一定增大D ．若两个分子间距离大于点的横坐标表示的距离，则分子间作用力表现为斥力17．关于分子动理论，下列说法正确的是A ．墨汁在水中的扩散实际上是水分子的无规则运动过程B ．当分子间的距离减小时，分子间的引力减小而斥力增大C ．布朗运动的原因是液体分子永不停息地无规则运动D ．磁铁可以吸引铁屑，这一事实说明分子间存在引力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10-15mB ．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AN MD ．水结为冰时，部分水分子已经停止了热运动19．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20．关于布朗运动，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 ．布朗运动就是悬浮在液体中的固体分子的无规则运动C ．液体的温度越高，布朗运动越激烈D ．悬浮的固体颗粒越大，布朗运动越明显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．对热现象的认识和应用，下列说法正确的是（ ）A ．晶体的导热性能一定是各向异性B ．空气相对湿度越大时，暴露在空气中的水蒸发的越慢C ．要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，可在高温条件下利用分子的布朗运动来完成D ．“油膜法估测分子大小”的实验中，估算油酸分子直径用的是油酸酒精溶液的体积除以油膜的面积23．下列说法正确的是A ．温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度B ．内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和C ．气体压强仅与气体分子的平均动能有关D．气体膨胀对外做功且温度降低，分子的平均动能可能不变24．下列四幅图中，能正确反映分子间作用力F和分子势能E p随分子间距离r变化关系的图线是（）A．B．C．D．25．下列说法正确的是( )A．自然界中只要涉及热现象的宏观过程都具有方向性B．物体的温度为0℃时，分子的平均动能为零C．用活塞压缩气缸里的空气，对空气做功4.5×105J，同时空气的内能增加了3.5×105J，则空气从外界吸收热量1×105JD．第一类永动机违反了热传导的方向性【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除一、选择题1．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<r0时随分子距离增大合力减小，故B错误；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；2．B解析：B【解析】1摩尔的物体，无论是什么，含有分子数相同，A错误；分子间引力和斥力都随着分子间距离减小而增大，B正确；当分子间距离减小时，引力和斥力都增大，斥力增大的快，C错误；当分子间的作用力表现为引力时，距离减小，分子力做正功，D错误．3．D解析：D【解析】布朗运动是悬浮在液体当中的固体颗粒的无规则运动，是液体分子无规则热运动的反映，A错误D正确；水凝结成冰后，水分子仍然在进行无规则运动，故B错误；分子的热运动是内部分子的运动，只与温度有关，与水流速度无关，故C错误；4．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．5．C解析：C【解析】液体表面具有收缩的趋势，即液体表面表现为张力，是液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，密度较小，且液面分子间表现为引力；故表面层I、Ⅱ内分子的分布比液体内部疏，故①正确，③错误；附着层I内分子与容器壁间引力大于内部液体分子引力，附着层分子距离小，密度大，故②正确；附着层II内分子与容器壁间吸引力小于内部液体分子引力，附着层分子距离大，密度小，故④正确，故选项C正确．点睛：解决本题的关键会用分子间距离与0r的大小关系，从而判断分子力表现为引力还是斥力；明确液体表面张力、浸润与不浸润的微观意义．6．D解析：D【解析】A、布朗运动指悬浮在液体中的颗粒所做的无规则运动的运动，不是分子的运动，故A错误；B、温度是分子的平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，温度升高，平均动能增大，物体内每个分子的动能不一定增大，故B错误；C、根据分子力的特点可知，随着r的增大，分子间的斥力减小，引力也减小，故C错误；D、分子势能在平衡距离处最小，从平衡距离处开始增大或减小分子间距离，分子势能都增大，故D正确。
高三物理分子动理论试题答案及解析
高三物理分子动理论试题答案及解析1.前段时间南京地区空气污染严重，出现了持续的雾霾天气，一位同学受桶装纯净水的启发，提出用桶装的净化压缩空气供气，每个桶能装10atm的净化空气20L，如果人每分钟吸入1atm的净化空气8L。
求：①外界气压在1atm的情况下，打开桶盖，待稳定后桶中剩余气体的质量与打开桶盖前的质量之比；②在标准状况下，1mol空气的体积是22.4L，阿伏伽德罗常数NA＝6.0×1023mol－1，请估算人在27℃气温下每分钟吸入空气的分子数（保留一位有效数字）。
【答案】①；②2×1023个【解析】①由等温变化规律有：p1V1＝p2V2桶内剩余气体质量所占比例为：＝代入数据解得：＝②设人吸入的空气分子数为N，则：N＝NA＝2×1023个【考点】本题主要考查了理想气体实验定律的应用以及有关阿伏伽德罗常数的计算问题。
2.关于热现象，下列说法正确的是_____________。
（填选项前的字母）A．气体压强是由气体重力产生的B．布朗运动就是液体分子的运动C．气体吸收热量，内能一定增加D．自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性【答案】D【解析】气体压强是由气体分子的撞击产生的，A错误；布朗运动是花粉颗粒的运动，间接反应了液体分子的运动，B错误；根据热力学第一定律可得如果气体吸收热量的同时还对外做功，则气体内能可能减小，可能不变，也可能增加，C错误；热力学第二定律表明，自然界中进行的一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性，D正确．【考点】考查了气体压强的产生，布朗运动的理解，热力学定律3.以下说法正确的是（填选项前的字母）A．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，仅与单位体积内的分子数有关B．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子不停息地做无规则热运动C．当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小D．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体的平均动能一定增大，因此压强也必然增大【答案】C【解析】气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，以及温度有关，决定气体的压强，因此与单位体积内分子数和气体的温度有关，故A错误．布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，反映的是液体分子的无规则运动，故B错误．当分子间的引力和斥力平衡时，靠近分子力表现为斥力，做负功分子势能增加；远离分子力表现为引力，也做负功，分子势能也增加；故当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小，故C正确．温度是分子平均动能的唯一标志，但不能决定压强，如温度升高，而膨胀，则其压强可能减小，故D错误．【考点】考查了布朗运动；气体压强的微观意义．4.下列说法中正确的是_________。
高中物理 选修三(2019)第一章 分子动理论 第1节 分子动理论的基本内容练习 (含答案)
C．花粉的颗粒越大，运动越明显
D．环境的温度越高，花粉颗粒的运动越明显
15．下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（ ）
A．甲图中微粒的运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动
B．乙图中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．丙图丁图中洁净的玻璃板接触水面，要使玻璃板离开水面，拉力F必须大于玻璃板的重力，其原因是水分子和玻璃分子之间存在分子斥力
16．已知铜的摩尔质量为 ，铜的密度为 ，阿伏伽德罗常数为 ，下列说法正确的是（）
A． 个铜原子的质量为
B． 个铜原子的质量为
C． 个铜原子所占的体积为
C．一个铜原子的质量是 kg D．一个铜原子占有的体积是 m3
7．已知阿伏加德罗常数为NA，下列说法正确的是（ ）
A．若油酸的摩尔质量为M，一个油酸分子的质量
B．若油酸的摩尔质量为M，密度为 ，一个油酸分子的直径
C．若某种气体的摩尔质量为M，密度为 ，该气体分子间平均距离
D．若某种气体的摩尔体积为V，单位体积内含有气体分子的个数
B．由于油酸分子间隙小，所以分子的体积等于摩尔体积除以阿伏加德罗常数，则有一个油酸分子的体积
将油酸分子看成立方体形，立方体的边长等于分子直径，则得：V0=d3，解得：
故B错误；
C．由于气体分子间距很大，所以一个分子的空间 ，则分子直径
故C正确；
D．某种气体的摩尔体积为V，单位体积气体的摩尔数为 ，则含有气体分子的个数
故选B．
4．B
【解析】
【详解】
A．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数与单位体积内的分子数和温度都有关，选项A错误；
通用版高中物理热学分子动理论经典知识题库
(每日一练)通用版高中物理热学分子动理论经典知识题库单选题1、为了防止新型冠状病毒传播，许多公共场所使用乙醇喷雾消毒液和免洗洗手液进行手部消毒，两者的主要成分都是酒精，则下列说法正确的是（）A．在手上喷洒乙醇消毒液后，会闻到淡淡的酒味，这是酒精分子做布朗运动的结果B．在手上喷洒乙醇消毒液后，会闻到淡淡的酒味，与分子运动无关C．使用免洗洗手液洗手后，洗手液中的酒精由液体变为同温度的气体的过程中，需要吸收热量D．使用免洗洗手液洗手后，洗手液中的酒精由液体变为同温度的气体的过程中，分子间距不变答案：C解析：AB．在手上喷洒乙醇消毒液后，会闻到淡淡的酒味，这是由于酒精分子的扩散运动的结果，证明了酒精分子在不停地运动，AB错误；CD．使用免洗洗手液时，洗手液中的酒精由液态变为同温度的气体的过程中，温度不变，分子的平均动能不变，但是分子之间的距离变大，分子势能增大，需要吸收热量，D错误C正确。
故选C。
2、关于分子动理论，下列说法中正确的是（）A．图甲“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先滴油酸酒精溶液，再撒痱子粉B．图乙为水中某花粉颗粒每隔一定时间位置的折线图，表明该花粉颗粒在每段时间内做直线运动C．图丙为分子力F与其间距r的图像，分子间距从r0开始增大时，分子力先变小后变大D．图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线②对应的温度较高答案：D解析：A．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先撒痱子粉，再滴油酸酒精溶液，否则很难形成单分子油膜，故A错误；B．图中的折线是炭粒在不同时刻的位置的连线，并不是固体小颗粒的运动轨迹，也不是分子的运动轨迹，由图可以看出小炭粒在不停地做无规则运动，故B错误；C．根据分子力与分子间距的关系图，可知分子间距从r0增大时，分子力表现为引力，分子力先变大后变小，故C错误；D．由图可知，②中速率大分子占据的比例较大，则说明②对应的平均动能较大，故②对应的温度较高，即T1＜T2故D正确。
高中物理：分子动理论检测题(含答案)
(2)油酸分子直径约为________．
14.为了“探究气体等温变化的规律”,某学习小组设计了如下实验,如图所示,用粗细均匀的U型管封闭一定质量的空气,右端开口,可通过右端口添加水银液体来改变压强．测量左端空气柱长度得到不同压强下空气的体积．已知外界大气压为76 cmHg,图中给出了实验中气体的两个不同的状态．
A.液体对甲材料是浸润的
B.液体对乙材Leabharlann 是浸润的C.甲管中发生的不是毛细现象,而乙管中发生的是毛细现象
D.若甲、乙两管的内径变小,则甲管内液面更低,乙管内液面更高
11．一定质量的理想气体,经等温压缩,气体的压强增大,用分子动理论的观点分析,这是因为()
A．气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大
B．单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多
18．一热气球体积为V,内部充有温度为Ta的热空气,气球外冷空气的温度为Tb．已知空气在1个大气压、温度T0时的密度为ρ0,该气球内、外的气压始终都为1个大气压,重力加速度大小为g．
(1)求该热气球所受浮力的大小；
(2)求该热气球内空气所受的重力；
(3)设充气前热气球的质量为m0,求充气后它还能托起的最大质量．
A.从r2到r0,分子势能一直减小
B.从r2到r0,分子势能先减小后增加
C.从r2到r0,分子势能先增加后减小
D.从r2到r1做加速运动,从r1向r0做减速运动
5.以下现象违背热力学第二定律的有()
A.一杯热茶在打开盖后,茶会自动变凉
B.没有漏气、没有摩擦的理想热机,其效率可能是100%
C.桶中浑浊的泥水在静置一段时间后,泥沙下沉,上面的水变清,泥、水自动分离
【精准解析】高中物理选择必修第三册：第一章 分子动理论 测评
第一章测评(时间:60分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。
每小题只有一个选项符合题目要求)1.下列现象中,不能用分子动理论来解释的是()A.白糖放入装有热水的杯中,杯中的水会变甜B.大风吹起时,地上的尘土飞扬C.一滴红墨水滴入一杯水中,过一会杯中的水变成了红色,两块铅合在了一起解析白糖放入热水中,水变甜,说明糖分子在永不停息地做无规则运动,故A正确;大风吹起时,地上的尘土飞扬,是物体在运动,属于机械运动,故B错误;一滴红墨水滴入一杯水中,过一会杯中的水变成了红色,说明分子在永不停息地做无规则运动,故C正确;把两块纯净的铅块用力压紧后,两个铅块的接触面分子之间的距离比较大,分子间的作用力表现为引力,使两个铅块结合在一起,故D正确。
答案B山东模拟)新型冠状病毒在世界范围内的肆虐,给我们的生命财产造成了重大损失。
为了减少病毒传播,人们使用乙醇喷雾消毒液和免洗洗手液,两者的主要成分都是酒精,则下列说法正确的是()A.在房间内喷洒乙醇消毒液后,会闻到淡淡的酒味,这是酒精分子做布朗运动的结果B.在房间内喷洒乙醇消毒液后,会闻到淡淡的酒味,与分子运动无关C.使用免洗洗手液洗手后,手部很快就干爽了,是由于液体分子扩散到了空气中,洗手液中的酒精由液体变为同温度的气体的过程中,内能不变解析在房间内喷洒乙醇消毒液后,会闻到淡淡的酒味,这是由于酒精分子扩散的结果,扩散现象本质就是分子无规则的运动,故A、B错误。
因为一切物质的分子都在不停地做无规则运动,所以使用免洗洗手液后,手部很快就干爽了,这是由于液体分子扩散到了空气中,故C正确。
洗手液中的酒精由液体变为同温度的气体的过程中,温度不变,分子平均动能不变,但是分子之间的距,分子势能变化,所以内能也要变化,故D错误。
答案C,就可以估算出气体分子间的平均距离()A.阿伏加德罗常数、气体摩尔质量和质量B.阿伏加德罗常数、气体摩尔质量和密度C.阿伏加德罗常数、气体质量和体积解析知道阿伏加德罗常数、气体摩尔质量和质量,可以求出分子质量,但求不出分子所占空间的体积,求不出分子间的平均距离,故A错误;已知气体的密度,可以求出单位体积气体的质量,知道气体摩尔质量可以求出单位体积气体物质的量,知道阿伏加德罗常数可以求出单位体积内的分子个数,可以求出分子所占空间的体积,可以进一步求出分子间的平均距离,故B正确;知道阿伏加德罗常数、气体质量与体积,可以求出气体的密度,求不出气体分子所占空间的体积,求不出气体分子间的平均距离,故C错误;知道该气体的密度、体积和摩尔质量,可以求出该体积气体物质的量,求不出气体分子所占空间的体积,求不出分子间的平均距离,故D错误。
物理分子动理论试题
物理分子动理论试题1. [选修3-3]（12分）（1）如图所示为两分子系统的势能E p 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r 1时，分子间的作用力表现为引力B.当r 小于r 2时，分子间的作用力表现为斥力C.当r 由∞到r 1变化变化过程中，分子间的作用力先变大再变小D.在r 由r 1变到r 2的过程中，分子间的作用力做负功（2）一定质量的理想气体压强p 与体积V 的关系图象如图，AB 、BC 分别与p 轴、V 轴平行，气体在状态A 时温度为T 0，则在状态C 时的温度为 ；从状态A 经状态B 变化到状态C 的过程中，气体对外界做功为W ，内能增加了ΔU ，则此过程中该气体吸收的热量为 。
（3）已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3 kg/m 3和2.1 kg/m 3，空气的摩尔质量为0.029 kg/mol ，阿伏加德罗常数N A ＝6.02×1023 mol -1。
若潜水员呼吸一次吸入2 L 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1位有效数字）【答案】（1）B （4分）（2）4T 0（2分） W ＋ΔU （2分）（3）（4分）【解析】（1）由图象可知：分析间距离为r 2时分子势能最小，此时分子间的距离为平衡距离，当0＜r ＜r 2时，分子力为斥力，当r ＞r 2时分子力为引力，A 错误。
当r 小于r 2时，分子间的作用力表现为斥力，B 正确。
当r 由∞到r 1变化时，分子间的作用力先为引力（先增大后减小）后为斥力（逐渐增大），C 错误。
在r 由r 1变到r 2的过程中，分子力为斥力，分子间距离增大，分子间的作用力做正功，D 错误。
（2）根据理想气体状态方程可知，一定质量的理想气体在由状态A 变化至状态C 的过程中有：，解得：T C ＝4T 0；根据热力学第一定律有：ΔU ＝Q ＋（－W ），该气体在从状态A经状态B 变化到状态C 的过程中，吸收的热量为：Q ＝W ＋ΔU 。
2021年高中物理选修三第一章《分子动理论》经典题(答案解析)
一、选择题1．用电脑软件模拟两个相同分子在仅受相互间分子力作用下的运动。
将两个质量均为m 的A 、B 分子从x 轴上的－x 0和x 0处由静止释放，如图甲所示。
其中B 分子的速度v 随位置x 的变化关系如图乙所示。
取无限远处势能为零，下列说法正确的是（ ）A ．A 、B 间距离为x 1时分子力为零B ．A 、B 间距离为2(x 1－x 0)时分子力为零C ．释放时A 、B 系统的分子势能为2212mv D ．A 、B 间分子势能最小值为2221mv mv 2．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 MC ．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 N3．关于分子动理论，下列说法正确的是（ ）A ．相邻的两个分子之间的距离减小时，分子间的引力变小，斥力变大B ．给自行车打气时，气筒压下后反弹是由分子斥力造成的C ．用显微镜观察布朗运动，观察到的是液体分子的无规则运动D ．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4．下列关于分子间的相互作用力的说法中正确的是 ( )A ．当分子间的距离r ＝r 0时，分子力为零，说明此时分子间不存在作用力B ．当r >r 0时，随着分子间距离的增大分子间引力和斥力都增大，但引力比斥力增大得快，故分子力表现为引力C ．当r <r 0时，随着分子间距离的增大分子间引力和斥力都增大，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 >10－9 m 时，分子间的作用力可以忽略不计5．对于固体、液体和气体的物质来说，如果用M 表示摩尔质量，m 表示分子质量，ρ表示物质的密度，V 表示摩尔体积，V 0表示分子体积，N A 表示阿伏加德罗常数，下列关系中一定正确的是( )A ．N A ＝0V VB ．N A ＝0V VC ．A N m M =D ．A m N M 6．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 NB ．A N MC ．A MN ρ D ．A N M ρ7．下列说法中正确的是（ ）A ．布朗运动越显著，说明悬浮在液体中的微粒质量越小B ．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C ．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D ．向气球内吹气，气球的体积变大，这是气体分子间有斥力的缘故8．关于布朗运动，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 ．布朗运动就是悬浮在液体中的固体分子的无规则运动C ．液体的温度越高，布朗运动越激烈D ．悬浮的固体颗粒越大，布朗运动越明显9．以下说法正确的是 ( )A ．无论什么物质，只要它们的摩尔数相同就含有相同的分子数B ．分子引力不等于分子斥力时，违背了牛顿第三定律C ．lg 氢气和1g 氧气含有的分子数相同，都是6．02×1023个D ．阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动就是布郎运动10．一定质量的理想气体，经等温压缩，气体的压强增大，用分子动理论的观点分析，这是因为( )A ．气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大B ．单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多C ．气体分子的总数增加D ．单位体积内的分子数目不变11．通常把萝卜腌成成菜需要几天，而把萝卜炒成熟菜，使之具有相同的咸味，只需几分钟，造成这种差别的主要原因是（ ）A ．萝卜分子间有间隙，易扩散B ．盐分子太小，很容易进入萝卜中C ．炒菜时温度高，分子热运动剧烈D ．萝卜分子和盐分之子间在温度高时吸引力大12．若以μ表示氮气的摩尔质量，V 表示在标准状况下氮气的摩尔体积，ρ是在标准状况下氮气的密度，N A 为阿伏加德罗常数，m 、v 分别表示每个氮气分子的质量和体积，下面四个关系式中正确的是（ ）A ．N A ＝V m ρB ．ρ＝ A N v μC ．m ＝ρvD ．v ＝A V N 13．关于分子动理论的基本观点和实验依据。
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高中物理-分子动理论测试题90分钟 100分一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分)1．（多选）关于布朗运动,下列说法中不正确的是( )A．布朗运动是微观粒子运动,牛顿运动定律不再适用B．布朗运动是液体分子无规则运动的反映C．强烈的阳光射入较暗的房间内,在光束中可以看到有悬浮在空气中的微尘不停地做无规则运动,这也是一种布朗运动D．因为布朗运动的激烈程度跟温度有关,所以布朗运动也叫做热运动2．固态物体中分子间的引力和斥力是同时存在的,则对其中的引力和斥力,下列说法中正确的是( )A．当物体被压缩时,斥力增大,引力减小 B．当物体被压缩时,斥力、引力都增大C．当物体被拉伸时,斥力减小,引力增大 D．当物体被拉抻时,斥力、引力都增大3．甲、乙两个分子相距较远,它们间的分子力为零,当它们逐渐接近到不能再接近的全过程中,分子力大小的变化和分子势能大小的变化情况正确的是( )A．分子力先增大,后减小；分子势能一直减小B．分子力先增大,后减小；分子势能先减小,后增大C．分子力先增大,再减小,后又增大；分子势能先减小,再增大,后又减小D．分子力先增大,再减小,后又增大；分子势能先减小,后增大4．下列关于分子力和分子势能的说法中,正确的是( )A．当分子力表现为引力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大B．当分子力表现为引力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小C．当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大D．当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小5．三个系统A、B、C处于热平衡状态,则关于它们的温度的说法正确的是( )A．它们的温度可以有较大的差别 B．它们的温度可以有微小的差别C．它们的温度一定相同 D．无法判断温度的关系6．对一定质量的某种气体,在某一状态变化过程中压强p与热力学温度T的关系如图1所示,则描述压强p与摄氏温度t的关系图象中正确的是( )7．一定质量的0℃的水在凝固成0℃的冰的过程中,体积变大,它内能的变化是( )A．分子平均动能增加,分子势能减少 B．分子平均动能减少,分子势能增加C．分子平均动能不变,分子势能增加 D．分子平均动能不变,分子势能减少8．有关分子的热运动和内能,下列说法不正确的是( )A．一定质量的气体,温度不变,分子的平均动能不变B．物体的温度越高,分子热运动越剧烈C．物体的内能是物体中所有分子的热运动动能和分子势能的总和D．布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的9．下列说法中正确的是( )A．物体的分子热运动动能的总和就是物体的内能B．对于同一种物质,温度越高,分子平均动能越大C．要使分子平均动能增大,外界必须向物体传热D．温度升高时,分子间的平均距离一定增大10．下列说法正确的是( )A．物体自由下落时速度增大,所以物体内能也增大B．物体的机械能为零时内能也为零C．物体的体积减小,温度不变时,物体内能一定减小D．气体体积增大时气体分子势能一定增大二、填空题(本题共2小题,共16分)11．(8分)一个房间的地面面积是15 m2,房间高3 m．已知标准状况下,空气的平均摩尔质量是2.9×10－2 kg/mol.通常用空气湿度(有相对湿度,绝对湿度)表示空气中含有的水蒸气的情况,若房间内所有水蒸气凝结成水后的体积为103cm3,已知水的密度为ρ＝1.0×103kg/m3,水的摩尔质量M mol＝1.8×10－2 kg/mol,求：(1)房间内空气的质量为________kg；(2)房间中有________个水分子；(3)估算一个水分子的线度为________ m．(保留两位有效数字)12．(8分)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中：(1)关于油膜面积的测量方法,下列说法中正确的是( )A．油酸酒精溶液滴入水中后,要立刻用刻度尺去量油膜的面积B．油酸酒精溶液滴入水中后,要让油膜尽可能地散开,再用刻度尺去量油膜的面积C．油酸酒精溶液滴入水中后,要立即将油膜的轮廓画在玻璃板上,再利用坐标纸去计算油膜的面积D．油酸酒精溶液滴入水中后,要让油膜尽可能散开,等到状态稳定后,再把油膜的轮廓画在玻璃板上,用坐标纸去计算油膜的面积(2)实验中,将1 cm3的油酸溶于酒精,制成200 cm3的油酸酒精溶液,又测得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴,现将1滴溶液滴到水面上,水面上形成0.2 m2的单分子薄层由此可估算油酸分子的直径d＝________ m.三、计算题(本题共4小题,共44分)13．(10分)已知铜的密度为8.9×103kg/m3,铜的原子量为64,质子和中子的质量约为1.67×10－27kg,则铜块中平均每个铜原子所占的空间体积为多少？铜原子的直径约为多少？14.(12分)在标准状况下,有体积为V的水和体积为V的可认为是理想气体的水蒸气．已知水的密度为ρ,阿伏加德罗常数为N A,水的摩尔质量为M A,在标准状况下水蒸气的摩尔体积为V A,求：(1)说明标准状况下水分子与水蒸气分子的平均动能的大小关系；(2)它们中各有多少水分子；(3)它们中相邻两个水分子之间的平均距离．15.(10分)华氏度和摄氏度是用来计量温度的常用单位,其数值关系满足F＝1.8t＋32.(1)下图中能正确描述F和t函数关系的图象是( )(2)试探究图象在F、t轴上的截距表示的意义及大小．16.(12分)图2分子势能随分子间距离r的变化情况可以在如图2所示的图象中表现出来,就图象回答：(1)从图中看到分子间距离在r0处分子势能最小,试说明理由．(2)图中分子势能为零的点选在什么位置？在这种情况下分子势能可以大于零,也可以小于零,也可以等于零,对吗？(3)如果选两个分子相距r0时分子势能为零,分子势能有什么特点？分子动理论1．ACD[布朗粒子是宏观粒子,其运动规律同样遵循牛顿定律,A错误．布朗运动虽然是固体小颗粒的运动,但却反映了液体分子的无规则运动,B正确．光束中的粒子的运动是受小范围气流的影响,不是布朗运动,C错误．选项D中的热运动指分子的无规则运动,布朗运动不能称为热运动,D错误．故选A、C、D.]2．B[物体被压缩时,r<r0,分子间引力和斥力都增大,只不过斥力增大得更快些,故A错,B对；当物体被拉伸时,r>r0引力和斥力都减小,只不过斥力减小得更快些,故C、D均错．]3．D[分子间距离较远时,分子力为零．当分子间距离减小时,分子间的分子力表现为引力,当r减小到r＝r0时,分子力又为零,这一过程中分子力经历了由零增大后又减小到零的过程．当r<r0时,分子力表现为斥力,且斥力随分子间距离的减小而一直增大,所以当r一直减小时,分子力的变化过程是先增大,再减小,后又增大,由于分子力先表现为引力,后表现为斥力,所以在r一直减小的过程中,分子力(引力)先做正功,分子势能减少；后为斥力做负功,分子势能增大．]4．C [当分子力表现为引力时,随着分子间距离的增大,分子力是先增大后减小,分子力做负功,分子势能增大,所以A 、B 不正确；当分子力表现为斥力时,随着分子间距离的减小,分子力变大,分子力依然做负功,分子势能增大．所以C 项正确,D 不正确．]5．C [当三个系统处于热平衡状态,它们有相同的状态参量,所以具有相同的温度,故C 项正确．] 6．C [由题图可知p ＝kT (k >0),把T ＝t ＋273代入得p ＝k (t ＋273),故可知C 正确．] 7．D [0℃的水变成0℃的冰,温度不变,分子的平均动能不变,但水结冰要放热,其内能减少,只能是分子势能减少,故只有D 项正确．]8．D [温度是分子平均动能的标志,温度不变时,分子的平均动能不变,温度越高,分子热运动越剧烈,故A 、B 项说法均正确．由内能定义知C 项正确．布朗运动是由液体分子对悬浮颗粒撞击作用不平衡引起的,故选项D 错误．] 9．B10．D [物体的机械能和内能是两个完全不同的概念,物体的动能由物体的宏观速率决定,而物体内分子的动能由分子热运动的速率决定,分子动能不可能为零(温度不可能达到绝对零度),而物体的动能可能为零,所以选项A 、B 均不正确；物体体积减小时,分子间距离减小,但分子势能不一定减小,r <r 0时,分子间距离减小,分子势能将增大,所以C 项也不正确；由于气体分子间距离一定大于r 0,体积增大时分子间距离增大,分子力做负功,分子势能增大,所以D 项正确．] 11．(1)58 (2)3.3×1025 (3)3.1×10－10 12．(1)D (2)5×10－10解析 (1)油酸酒精溶液滴在水面上,油膜会散开,待稳定后,再在玻璃上画下油膜的轮廓,用坐标纸计算油膜面积．(2)V ＝1200×150 cm 3＝10－10 m 3,d ＝V S ＝10－100.2 m ＝5×10－10 m.13．1.19×10－29 m 3 2.83×10－10 m解析 (1)铜的原子量为64,即每摩尔铜的质量为64 g,其摩尔体积：V mol ＝M ρ＝6.4×10－28.9×103m 3①每个铜原子的体积V 0＝V molN A②由①②得V 0＝1.19×10－29 m 3(2)把铜原子作为球形模型,其直径设为d ,则 43π(d 2)3＝V 0代入数据,解得d ＝2.83×10－10 m 14．(1)相等 (2)ρV M A N A VV A N A(3)36M A ρπN A 3V AN A解析 (1)在标准状况下温度相同,所以分子的平均动能相同． (2)体积为V 的水,质量为M ＝ρV 分子个数为n 1＝M M AN A ＝ρVM AN A ,对体积为V 的水蒸气,分子个数为n 2＝VV AN A(3)设相邻的两个水分子之间的平均距离为d ,将水分子视为球形,每个水分子的体积为V n 1＝M AρN A,分子间距等于分子直径d ＝36M AρN A π,设相邻的水蒸气中两个水分子之间距离为d ′,将水分子占据的空间视为立方体． d ′＝3V AN A . 15．(1)C(2)F 轴截距表示摄氏度时华氏32度,t 轴截距表示华氏零度时摄氏－17.8度．解析 (1)依据F ＝1.8t ＋32,结合数学知识可知,图象在F 轴上截距为正,在t 轴上截距为负,C 对． (2)因F ＝1.8t ＋32当t ＝0时 F ＝32即F 轴截距表示摄氏零度时华氏温度32度．当F ＝0时 t ＝－32018＝－17.8,即t 轴截距表示华氏零度时摄氏－17.8度． 16．见解析解析 (1)当分子间距离r ＝r 0时分子力为零,当分子间距离小于r 0时,分子间的作用力表现为斥力,要减小分子间的距离必须克服斥力做功,因此,分子势能随分子间距离的减小而增大．如果分子间距大于r 0时,分子间的相互作用力表现为引力,要增大分子间的距离必须克服引力做功,因此,分子势能随分子间的距离增大而增大．从以上两种情况综合分析,分子间距离以r0为基准,分子间距离不论减小或增大,分子势能都增大,所以说在r0处分子势能最小．(2)由图可知,选两个分子相距无穷远时分子势能为零．r＝r0时分子势能最低且小于零,故在这种情况下,分子势能可以大于零,也可以小于零,还可以等于零．(3)若选r＝r0时,分子势能为零,则E p－r图象为故可知在r≠r0时,分子势能将大于零,但随分子间距离的变化规律不变．。