高考物理专题力学知识点之分子动理论真题汇编附答案
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高考物理专题力学知识点之分子动理论真题汇编附答案
一、选择题
1.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
2.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
3.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
4.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
5.关于下列现象的说法正确的是()
A .甲图说明分子间存在间隙
B .乙图在用油膜法测分子大小时,多撒痱子粉比少撒好
C .丙图说明,气体压强的大小既与分子平均动能有关,也与分子的密集程度有关
D .丁图水黾停在水面上的原因是水黾受到了水的浮力作用
6.当氢气和氧气温度相同时,下述说法中正确的是( )
A .两种气体分子的平均动能相等
B .氢气分子的平均速率等于氧气分子的平均速率
C .两种气体分子热运动的总动能相等
D .质量相等的氢气和氧气,温度相同,不考虑分子间的势能,则两者内能相等
7.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
8.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0
A V N V
9.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×
105J D .第一类永动机违反了热传导的方向性
10.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
11.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
12.下列说法中正确的是
A .物体内能增大时,温度不一定升高
B .物体温度升高,每个分子的动能都增加
C .物体对外界做功,其内能一定减少
D .物体从外界吸收热量,其内能一定增加
13.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
14.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 <r 0(平衡距离)时,分子力表现为斥力;当0r r =时,分子力表现为零;当0r 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
15.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
16.某气体的摩尔体积和摩尔质量分别为Vm 和Mm,密度为ρ,每个分子的质量和体积分别为m 和V 0阿伏加德罗常数为N A ,则以下关系正确的是( )
A .摩尔质量为M m =
B .摩尔体积为V m =
C .分子体积为V 0=
D .阿伏伽德罗常数为N A ==
17.如图,F-r 图象中两条曲线表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系,其中纵坐标 F 表示两分子间引力、斥力的大小,横坐标 r 表示两个分子间的距离,e 为两曲线的交点,则:( )
A .ab 为斥力曲线,cd 为引力曲线
B .当 r >r e 时,分子间作用力的合力表现为斥力
C .当 r=r e 时,分子势能为零
D .当 r <re 时,若减小分子间的距离,分子势能将增大
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.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
21.关于分子动理论,下列说法正确的是
A .布朗运动就是液体或气体分子的无规则运动
B .在扩散现象中,温度越高,扩散得越快
C.若两分子间的距离增大,则两分子间的作用力也一定增大
D.若两分子间的作用力表现为斥力,增大分子间的距离,则分子势能增大
22.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
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.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.晶体体积增大,其分子势能一定增大
B.大头针能浮在水面上,是由于水的表面存在张力
C.人感觉到空气湿度大,是因为空气中水蒸气的饱和汽压大
D.气体分子热运动越剧烈,气体压强越大
【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、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
2.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.
3.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。
4.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
5.C
解析:C
【解析】
试题分析:两铅块相互挤压后粘在一起,是因为分子间相互吸引而造成的;故A错误;在用油膜法测分子大小时,应少撒痱子粉以便于实验;故B错误;C图可以说明,气体压强的大小既与分子动能有关,也与分子的密集程度有关;故C正确;水黾停在水面上的原因是水黾受到了水的表面张力的作用;故D错误;故选C.
考点:分子动理论;表面张力
6.A
解析:A
温度是物体分子平均动能的标志,温度相同,物体的平均动能相同,氢气分子的质量比氧气的分子质量小,平均动能相同时,氢气分子平均速率大,A 正确B 错误;由于两者的总质量关系未知,所以分子数多少未知,故总动能不一定相同,C 错误;氢气分子摩尔质量小,质量相等时,氢气分子数多,所以氢气内能多,D 错误.
7.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.
8.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0
A V N V
,选项D 错误。
故选B 。
9.A
解析:A
【分析】
【详解】
A、根据热力学第二定律知:热量可以自发地从较热的物体传递到较冷的物体,但不可能自发地从较冷的物体传递到较热的物,即涉及热现象的宏观过程都具有方向性,A正确.
B、分子处于永不停息的无规则运动之中,物体的温度为0℃时,其分子平均动能不为零;B错误.
C、根据热力学第一定律公式△U=W+Q知,W=+4.5×105J,△U=+3.5×105J,解得Q=-1.0×105J,即空气向外界放出热量1.0×105J,C错误.
D、第一类永动机违反了能量的转化与守恒,不可能实现,第二类永动机不违反能量守恒定律,但违反了热力学第二定律, D错误.故选A.
【点睛】
本题考查了热力学定律、内能、布朗运动等基础知识点,关键要熟悉教材,牢记这些基础知识点即可解答.
10.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。
11.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.
12.A
解析:A
【解析】物体内能等于分子势能和分子动能之和,内能增大可能分子动能不变,分子势能
增大,A正确;物体温度升高,则物体的分子平均动能越大,但由于分子的运动是无规则的,不是每个分子的动能都增加,故B错误;物体对外界做功的同时有可能从外界吸热,其内能不一定减小,同理从外界吸收热量的同时有可能对外界做功,其内能不一定增加,CD错误.
13.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r0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.
14.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=r0时,分子力为0,当r>r0时,分子力表现为引力,当r<r0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;
15.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;
16.B
解析:B
【解析】
【分析】
考查宏观量和微观量的关系,注意气体分子距离大,计算分子个数可以用质量关系,不能用体积关系。
【详解】
A .摩尔质量为M m =m N A ,故A 说法不符合题意。
B .表达式V m = 中分子表示摩尔质量,分母是气体的密度,二者的比值等于摩托尔体积。
故B 符合题意。
C .表达式V 0=
计算出来的是一个分子占有的空间,比单个分子的体积要大,故C 的说法不符合题意。
D .因为气体分子距离比较大,阿伏伽德罗常数为不等于摩尔体积比一个分子的体积。
故D 说法不符合题意。
【点睛】
固体、液体分子是紧密排列在一起的,计算分子个数可以用体积关系,设总的体积为V 总 一个分子体积为V 0 ,n= 而气体分子距离比较大,不能用该关系计算分子个数。
固、液、气都可以用质量关系计算分子个数,设总的质量为M 总 ,一个分子的质量为m ,n=。
17.D
解析:D
【解析】
【分析】
【详解】
A 、在F r -图象中,随着距离的增大,斥力比引力减小得快,则知ab 为引力曲线,cd 为斥力曲线,故A 错误;
B 、当e r r >时,分子间作用力的合力表现为引力,故B 错误;
C 、当e r r =时,分子势能最小,但不一定为0,故C 错误;
D 、当e r r <时,分子力表现为斥力,若减小分子间的距离,分子力做负功,分子势能将增大,故D 正确.
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
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。
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.D
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>r0,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。
21.B
解析:B
【解析】
A、布朗运动是固体小颗粒的运动,是分子热运动的反映,但不是分子热运动,故A错误.
B、温度越高,分子热运动越剧烈,扩散进行得越快,故B正确.
C、分子间距增大,分子间引力和斥力都减小,但斥力减小的更快,分力力先为斥力逐渐减小,后为引力先增大后减小,故C错误.
D、分子力为斥力时,随分子间距增大,分子斥力做正功,根据功能关系得分子势能减小,故D错误.故选B.
【点睛】此题考查了学生对分子动理论的三大主要内容的理解和掌握情况,综合性较强.22.B
解析:B
【解析】
【分析】
【详解】
在两个分子间的距离由10r0变为r0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;
23.A
解析:A
【解析】
【详解】
根据温度是分子平均动能的标志确定气体分子热运动的程度和分子平均动能变化,内能是分子平均动能和分子势总和,由气体压强宏观表现确定压强
A.温度是分子平均动能的标志,所以温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度,故A正确;
B.内能是物体中所有分子热运动所具有的动能和分子势能之和,故B错误;
可知,气体压强除与分子平均动能(温度)有关,还与体积有C.由压强公式PV nRT
关,故C错误;
D.温度是分子平均动能的标志,所以温度降低,分子平均动能一定变小,故D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.B
解析:B
【解析】
【分析】
液体表面层中分子间距大于液体内部分子间距,分子间的作用力表现为引力,则液体表面存在张力;人感觉到空气湿度大,是由于空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距增大;气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁的不断碰撞而产生的,取决于分子数密度和分子热运动的平均动能.
【详解】
A 、当两分子间的距离增大时,若分子力是斥力,则分子力做正功,所以分子势能减小;若分子是引力,则分子力做负功,所以分子势能增大;故A 错误.
B 、大头针能浮在水面上,是由于水的表面层的分子距离较大,分子间为引力即存在张力;故B 正确.
C 、空气的相对湿度指水在空气中的蒸汽压与同温度同压强下水的饱和蒸汽压的比值,人感觉到空气湿度大,是由于空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距增大;故C 错误.
D 、气体分子热运动越剧烈表示温度较高,但压强n p RT V
=由温度和体积共同决定,单纯气体分子热运动越剧烈,则不能确定气体的压强如何变化;故D 错误.
故选B.
【点睛】
本题考查了压强、液体表面张力、分子力、分子势能等基础知识点,关键要熟悉教材,牢记这些基础知识点,知道分子力做正功,分子势能减小,分子力做负功,分子势能增大.。