高考物理力学知识点之分子动理论真题汇编含答案

高考物理力学知识点之分子动理论真题汇编含答案

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．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

3．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

4．用分子动理论的观点看，下列表述正确的是（）

A．对一定质量的气体加热，其内能一定增加

B．一定质量100℃的水转变成100℃的水蒸汽，其分子的平均动能增加

C．一定质量的理想气体，如果压强不变而体积增大，其分子的平均动能增加

D．如果气体温度升高，物体中所有分子的速率都一定增大

5．下列说法正确的是（）

A．给汽车轮胎充气时费力，说明分子间有斥力

B．温度是物体分子热运动的平均速率的标志

C．当分子间引力和斥力相等时，分子势能最小

D．高压密闭的钢筒中的油沿筒壁溢出，这是钢分子对油分子的斥力

6．测得一杯水的体积为V，已知水的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为NA，则水分子的直径d和这杯水中水分子的总数N分别为

A

．

A

M d N

VN

ρ

==

B

．A

VN d N

M

ρ

==

C

．A

VN d N

M

ρ

==

D ．36A

A

N M d N M VN πρρ=

=， 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．下列说法中正确的是( )．

A ．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动

B ．第一类永动机和第二类永动机研制失败的原因是违背了能量守恒定律

C ．大雾天气学生感觉到教室潮湿，说明教室内的绝对湿度较大

D ．一定质量的单晶体在熔化过程中分子势能一定是增大的

10．一般情况下，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mv 2

B ．分子力对乙分子做的功为mv 2

C ．分子斥力比分子引力多做了mv 2的功

D ．分子斥力比分子引力少做了mv 2的功

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

13．二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

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

15．两分子间的分子力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为0r，相距很远的两分子只在分子力作用下，由静止开始相互接近．若两分子相距无穷远时分子势能为零．则下列说法正确的是

A ．在0r r >阶段，F 表现为斥力

B ．在0r r <阶段，F 做负功，分子动能减小，分子势能也减小

C ．在0r r =时，分子势能等于零

D ．运动过程中，两个分子的分子动能和分子势能之和不变

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．关于布朗运动，下述说法正确的是（ ）

A ．布朗运动就是分子的无规则运动

B ．悬浮微粒的无规则运动是由于液体分子对它无规则的撞击所引起的

C ．悬浮微粒的无规则运动是由于微粒内部分子无规则运动而引起的

D ．悬浮微粒的无规则运动是由于外界的影响（如液体、气体的流动）引起的

18．关于热现象和热学规律，下列说法正确的是

A ．布朗运动表明了构成悬浮微粒的分子在做无规则运动

B ．两个分子的间距从极近逐渐增大到（为平衡位置时分子间距）的过程中，分子

间的引力和斥力都在减小

C ．物体的内能变化时，它的温度一定改变

D ．两个分子的间距从极近逐渐增大到（为平衡位置时分子间距）的过程中，它们的分子势能一直减小

19．下列说法正确的是( )

A ．布朗运动是液体分子的无规则运动

B ．布朗运动是指液体中悬浮颗粒的无规则运动

C ．温度降低，物体内每个分子的动能一定减小

D ．温度低的物体内能一定小

20．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

21．一定质量的理想气体，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

22．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

23．将1cm 3油酸溶于酒精中，制成200cm 3油酸酒精溶液。已知1cm 3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0.2m 2，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 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．运用分子动理论的相关知识，判断下列说法正确的是（ ）

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 ．生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其它元素，这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成

C ．阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动是布朗运动

D ．某气体的摩尔体积为V ，每个分子的体积为V 0，则阿伏伽德罗常数为0A V N V

【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】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．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．

3．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．

4．C

解析：C

【解析】根据热力学第一定律可知，对气体加热，若气体对外做功，其内能不一定增加，故A 错误；一定质量100℃的水转变成100℃的水蒸汽，由于温度不变，故分子的平均动

能不变，故B 错误；一定质量的理想气体，如果压强不变而体积增大，则其温度一定变大，故其分子的平均动能增加，故C 正确；如果气体温度升高，只是分子的平均动能增大，但单个分子的动能和速率无法确定，故D 错误．

5．C

解析：C

【解析】A 、给汽车轮胎充气时费力是因为轮胎内外的压强差比较大，与分子间有斥力无关，故A 错误；

B 、温度是物体分子热运动的平均动能的标志，故B 错误；

C 、根据分子间作用力的特点，当分子间距离等于时，引力和斥力相等，不管分子间距离从增大还是减小，分子间作用力都做负功，分子势能都增大，故分子间距离等于时分子势能最小，故C 正确；

D 、中说明钢分子间有空隙，油人筒中溢出，是外力作用的结果，而不是钢分子对油分子的斥力，故D 错误；

故选C 。

6．C

解析：C

【解析】

水的摩尔体积 V mol = M ρ；水分子数 A A mol VN V N N V M ρ==；将水分子看成球形，由31 6mol A V d N π=，解得水分子直径为 36A

M d N πρ=，故选C ． 点睛：本题的解题关键是建立物理模型，抓住阿伏加德罗常数是联系宏观与微观的桥梁，也可以将水分子看成立方体形．

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】

【详解】

A ．布朗运动是悬浮在水中花粉的无规则运动，由于花粉是由花粉颗粒组成的，所以布朗运动反映的是花粉颗粒的运动，不是花粉分子的热运动，是液体分子的热运动的反应，故A 错误；

B ．第一类水动机研制失败的原因是违背了能量守恒定律，而第二类永动机研制失败的原因并不是违背了能量守恒定律，而是违背了热力学第二定律，故B 错误；

C ．绝对湿度是指一定空间中水蒸气的绝对含量，可用空气中水的蒸气压来表示；而相对湿度为某一被测蒸气压与相同温度下的饱和蒸气压的比值的百分数，大气中相对湿度越大，水气蒸发也就越慢，人就感受到越潮湿，故大雾天气学生感觉到教室潮湿，说明教室内的相对湿度较大，故C 错误；

D ．一定质量的单晶体在熔化过程中温度不变，分子的平均动能不变，所吸收的热量全部用来增大分子势能，故D 正确．

故选D 。

点睛：本题考查了布朗运动、相对湿度和绝对湿度的概念、晶体的特点以及永动机研制失败的原因等，知识点多，关键要记住相关规律，需要在平时学习过程中注意积累．

10．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. 11．B

【解析】

AB：在显微镜下看不到水分子，能看到小炭粒在不停地做无规则运动，即布朗运动．故A 项错误，B项正确．

C：水结成冰后，炭粒不再运动．水由液态变为固态，分子热运动的激烈程度相对减小，但热运动不会停止，一切物质的分子都在永不停息地做无规则热运动．故C项错误．

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不停地做无规则运动的水分子组成的．故D项错误．

点睛：布朗运动的现象是显微镜中看到的固体颗粒的无规则运动；布朗运动的实质反映了液体分子无规则的热运动．

12．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；

13．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．

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．D

解析：D

【详解】

A．在r>r0阶段，F表现为引力，故A错误；

B．在r

C．在r＝r0时，分子力为零，分子势能最小为负值，故C错误；

D．由于没有外力做功，根据能量守恒定律可知分子动能和势能之和在整个过程中不变，故D正确．

故选D.

点晴：当分子间距离等于平衡距离时，分子力为零，分子势能最小；当分子间距离小于平衡距离时，分子力表现为斥力；根据图象分析答题．

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．B

解析：B

【解析】

【详解】

A.布朗运动不是分子的无规则运动，是悬浮在液体中的颗粒做的无规则的运动，而颗粒是由成千上万个颗粒分子组成，不是单个分子在运动。故A错误。

BCD.悬浮微粒的无规则运动是颗粒周围液体分子对它无规则的撞击，冲力不平衡而引起颗粒无规则运动;故B项正确，C项,D项错误.

18．B

解析：B

【解析】

【详解】

A. 布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，表明液体分子在做无规则运动，选项A错误；

B. 两个分子的间距从极近逐渐增大到10r0（r0为平衡位置时分子间距）的过程中，分子间的引力和斥力都在减小，选项B正确；

C. 物体的内能与物体的温度、体积等都有关系，则当物体的内能变化时，它的温度不一定改变，选项C错误；

D. 两个分子的间距从极近逐渐增大到10r0（r0为平衡位置时分子间距）的过程中，分子力先做正功，后做负功，则它们的分子势能先减小后增加，选项D错误；

19．B

解析：B

【解析】

试题分析：布朗运动实际是液体分子无规则运动时对花粉颗粒撞击时的不平衡致使花粉颗粒做无规则运动所形成的，所以布朗运动显示的并不是液体分子的无规则运动，而是花粉颗粒的运动，故A是不对的；B是正确的；由于温度是分子的平均动能的标志，故温度降低时，其分子平均动能会减小，而不是每个分子的动能减小，故C是不正确的；温度低的物体其内能不一定小，因为物体的温度低，但如果其质量大，其内能也可能大于温度比它高的物体，所以D也是不对的，该题选B．

考点：布朗运动，内能的概念，温度与分子平均动能的关系．

20．A

解析：A

【解析】

【详解】

在F-r图象中，随着距离的增大斥力比引力变化的快，所以ab为引力曲线，cd为斥力曲线，选项A正确；若两个分子间距离增大，则引力和斥力的合力可能减小，也可能变大，选项B错误；若两个分子间距离增大，则分子力可能做正功，也可能做负功，则分子势能可能增大，也可能减小，选项C错误；在e点分子力表现为零，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引力，选项D错误。

21．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。

解析：D

【解析】

【分析】

【详解】

A ．如下图所示，相邻的两个分子之间的距离减小时，分子间的引力和斥力都变大，A 错误；

B ．给自行车打气时气筒压下后反弹，是由活塞上下的压强差造成的，B 错误；

C ．用显微镜观察布朗运动，观察到的是小颗粒的无规则运动，C 错误；

D ．当r ＞r 0，分子力表现为引力时．分子距离增大时，分子力做负功，分子势能增大，D 正确；

故选D 。

23．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 。

24．A

解析：A

【解析】

【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．B

解析：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；

B ．生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其它元素，这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成，选项B 正确；

C ．布朗运动是肉眼看不到的，阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动是固体颗粒在气流作用下的运动，不是布朗运动，选项C 错误；

D ．某气体的摩尔体积为V ，若每个气体分子运动占据的空间的体积为V 0，则阿伏伽德罗常数为0A V N V =

，选项D 错误。 故选B 。