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 N
B ．
A N M C ．A M
N ρ D ．A N M ρ
15．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 A
B ．该气体单位体积内的分子数为V /N A
C ．该气体在标准状态下的密度为MN A /V
D ．在标准状态下每个气体分子的体积为V /N A
16．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10-15m
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．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1×105J
D．第一类永动机违反了热传导的方向性
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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。

点睛：解决本题需要掌握：布朗运动是悬浮在液体或气体中固体小颗粒的无规则运动，它反映的是液体分子的无规则运动；温度是分子平均动能的标志；斥力和引力都随着分子减距离的增加而减小；分子势能在平衡距离处最小，从平衡距离处增大或减小分子间距离，分子势能都增大。

7．C
解析：C
【解析】试题分析：A、布朗运动是固体小颗粒的运动，故A错误；
B、气体分子的运动是杂乱无章的，表示气体分子的速度大小和方向具有不确定性，与温度的关系是统计规律，故B错误；
C、气体分子的相互作用力十分微弱，气体分子可以自由运动造成气体没有固定形状，故C 正确；
D、气体分子的相互作用力十分微弱，但是由于频繁撞击使得气体分子间的距离不是一样大，D错误．
考点：气体
点评：本题考查了微观角度对气体的理解。

气体分子间的相互作用力由于分子间距离很远，所以几乎为零，因此没有分子势能。

视频
8．A
解析：A
【解析】A、因为机械能可以为零，但内能是分子动能和分子势能的总和，而分子动能又是分子无规则运动引起的．所以分子动能不可能为零．那么物体的内能当然也不可能为零，故A正确；
B、因为物体的内能由物体的温度和体积来决定与物体运动的宏观速度无关，故BC错误；
D、因为0℃的冰熔化为0℃的水要吸收热量或对它做功，所以冰溶化为水内能增加，所以0℃的水的内能比等质量的0℃的冰的内能大，故选项D错误。

点睛：任何物体都有内能．物体的内能与温度、体积等因素有关．可根据热传递情况，分析冰与水的内能大小。

9．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．
10．A
解析：A
【解析】
试题分析：温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大，选项A正确，因为温度是分子平均动能的标志；理想气体在等温变化时，内能不改变，但也可以与外界发生热交换，如等温膨胀时，对外做功就需要吸收热量，故选项B错误；布朗运动不是液体分子的运动，它是花粉颗粒受到水分子无规则的撞击而呈现出的一种花粉的运动，但是它说明分子永不停息地做无规则运动，选项C错误；扩散现象说明分子是运动的，不能说明分子间
存在斥力，故选项D错误。

考点：分子动理论，布朗运动。

11．B
解析：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．A
解析：A
【解析】
打开香水瓶盖后，香水里的芳香分子不停地做无规则运动，扩散到了空气中，所以人能闻到香味，A正确；布朗运动是指悬浮在液体中的固体颗粒的运动，而固体颗粒是由成千上万个分子组成的，颗粒的运动是大量分子的集体运动，并不单个固体颗粒分子的运动，更不是液体分子的运动，B错误；悬浮的颗粒越大，表面积越大，周围液体分子数越多，同一时刻撞击颗粒的分子数，冲力越平衡，所以布朗运动越不明显，C错误；液体的温度越高，液体分子运动越剧烈，则布朗运动也越剧烈，故D错误．
13．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．
14．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。

15．A
解析：A
【解析】
【详解】
A .每个气体分子的质量为摩尔质量与阿伏伽德罗常数的比值，即A
M N ，A 正确； B .分子数密度等于物质的量乘以阿伏伽德罗常数再除以标准状态的体积V ，即
A N V ，
B 错误．
C .摩尔质量除以摩尔体积等于密度，该气体在标准状态下的密度为
M V ，C 错误． D .由于分子间距的存在，每个气体分子的体积远小于A
V N ，D 错误． 16．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。

17．C
解析：C
【解析】
【详解】
A 、墨水的扩散实际上是墨水分子和水分子的无规则运动的过程，故A 错误；
B 、当分子间的距离减小时，分子间的引力和斥力都增大，故B 错误；
C 、布朗运动是固体小颗粒受到不同方向的液体分子无规则运动产生的撞击力不平衡引起的，间接证明了分子永不停息地做无规则运动，故C 正确；
D 、磁铁可以吸引铁屑，并非是分子力的作用，故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
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．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。

20．C
解析：C
【解析】
试题分析：布朗运动不是液体分子的无规则运动，而是液体分子对花粉颗粒的无规则撞击所产生的运动，不是液体分子的运动体现，也不是固体分子运动的体现，故选项AB错误；液体的温度越高，布朗运动就会越激烈，选项C正确；悬浮的固体颗粒越小，布朗运动越明显，选项D错误。

考点：布朗运动。

21．B
解析：B
【解析】
【分析】
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．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
A ．单晶体各向异性，多晶体各向同性，故A 错误；
B ．空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，暴露在空气中的水蒸发得越慢，故B 正确；
C ．固体也能扩散，生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺人其他元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成，故C 错误；
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纯油酸的体积除以油膜的面积，故D 错误。

故选B 。

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；
C ．由压强公式PV nRT =可知，气体压强除与分子平均动能（温度）有关，还与体积有关，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】
ABCD. 根据分子间作用力F 、分子势能与分子间距离关系可知，当0r r = 分子力为零，分子势能最小，由此可知ACD 错误，B 正确；
故选B 。

25．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．。