高考物理阳江力学知识点之分子动理论难题汇编及答案解析

高考物理阳江力学知识点之分子动理论难题汇编及答案解析
一、选择题
1．下列叙述中，正确的是
A．物体温度越高，每个分子的动能也越大
B．布朗运动就是液体分子的运动
C．一定质量的理想气体从外界吸收热量，其内能可能不变
D．热量不可能从低温物体传递给高温物体
2．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
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．（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
5．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
6．下列说法正确的是
A．液体表面张力产生的原因是：液体表面层分子较密集，分子间引力大于斥力
B．两个分子从很远处逐渐靠近，直到不能再靠近为止的过程中，分子间相互作用力的合力先变大后变小，再变大
C．扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关，但扩散现象和布朗运动并不是热运动D．第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律
7．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
8．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
9．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
10．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
11．下列说法正确的是()
A．扩散现象和布朗运动都与温度有关，所以扩散现象和布朗运动都是分子的热运动B．气体的温度升高，气体分子的内能一定增大
C．两分子从无限远处逐渐靠近，直到不能再靠近为止的过程中，分子间相互作用的合力先变大，后变小，再变大
D．标准状况下冰水混合物与零摄氏度的水处于非平衡态
12．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
13．下列说法正确的是（）
A．雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力
B．1g、100℃的水与1g、100℃的水蒸气相比较，分子热运动的平均动能与分子的总动能不相同
C．玻璃上附着水发生浸润现象的原因是附着层里的分子比水内部平均距离大，所以分子间表现为引力
D．晶体一定具有规则形状，且有各向异性的特征
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
15．一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
16．关于分子间的作用力，下列说法错误的是（）
A．分子之间的斥力和引力同时存在
B．分子之间的斥力和引力大小都随分子间距离的增大而减小
C．分子之间的距离减小时，分子力一直做正功
D．当分子间的距离大于109 米时，分子力已微弱到可以忽略
17．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
18．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
19．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
20．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
21．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
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．关于分子动理论，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．扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的
C．当r=r0时，分子间的引力和斥力均为零
D．当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力均增大
24．关于分子动理论，下列说法正确的是
A．气体扩散的快慢与温度无关
B．布朗运动是液体分子的无规则运动
C．分子间同时存在着引力和斥力
D．分子间的引力总是随分子间距增大而增大
25．下列说法正确的是
A．外界对气体做功，气体的内能一定增大
B．气体从外界吸收热量，气体的内能一定增大
C．气体的温度越低，气体分子无规则运动的平均动能越大
D．温度一定，分子密集程度越大，气体的压强越大
【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】
考点：热力学第一定律；布朗运动．
分析：正确解答本题需要掌握：理解温度是分子平均动能的标志的含义；明确布朗运动的物理意义以及布朗运动的实质；正确应用热力学第一定律和热力学第二定律解答有关问题．
解答：解：A、温度是分子平均动能的标志，这是统计规律，对于单个分子是不成立的，故A错误；
B、布朗运动是固体微粒的运动，是液体分子无规则热运动的反应，故B错误；
C、根据热力学第一定律可知：△U=W+Q，若一定质量的理想气体从外界吸收热量，同时气体对外做功，可以使内能不变，故C正确；
D、在引起其它变化的情况下，热量可以从低温传递到高温，故D错误．
故选C．
点评：本题考查了热学中的基本知识，大都需要不断的记忆理解，在平时注意加强训练．2．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．
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】
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．
5．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。

6．B
解析：B
【解析】
液体表面张力产生的原因是：液体表面层分子较疏，分子间引力大于斥力，A错误；两个分子从很远处逐渐靠近，直到不能再靠近为止的过程中，分子间相互作用力的合力先变大后变小，再变大，选项B正确；扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关，但布朗运动不是热运动，扩散运动是分子热运动，C错误；第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第二定律，D错误；故选B.
7．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。

8．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
9．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。

10．A
解析：A
【解析】
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．
11．C
解析：C
【解析】
【详解】
A．分子的无规则的运动叫做热运动，布朗运动不是热运动，它是分子热运动的反映，故A错误；
B．温度升高，分子的平均动能增大，如果气体对外做功，其内能不一定增加，故B错误；
C．两分子从无限远处逐渐靠近，直到不能再靠近为止的过程中，分子间相互作用的合力先为引力再为斥力，其大小先变大，后变小，再变大，故C正确；
D．标准状况下冰水混合物的温度为0C ，与0℃的水达到热平衡状态，故D错误；
故选C．
12．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．13．A
【解析】
【详解】
A．雨水在布料上形成一层薄膜，使雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力，故A 正确；
B．1g 100℃的水要变为1g 100℃的水蒸气，吸收热量，温度不变，但内能增大．分子动能与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈，分子动能越大，100℃的水与1g 100℃的水蒸气温度相同，故分子的平均动能相同和总动能都相同，故B错误．
C．当浸润现象产生的原因是附着层内分子间距比液体内部分子间距小，分子间作用力表现为引力的缘故，故C错误；
D．单晶体具有规则的几何外形，具有各向异性，多晶体不具有规则形状，且有各向同性的特征．故D错误；
故选A.
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．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.
解析：C
【解析】
【详解】
A、分子间既存在引力，也存在斥力，只是当分子间距离大于平衡距离时表现为引力，小于平衡距离时表现为斥力，故A正确；
B、分子间存在相互作用的引力和斥力，引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，故B 正确；
C. 两分子之间的距离大于r0，分子力为引力，故当相互靠近时分子力做正功；当分子间距小于r0，分子力为斥力，相互靠近时，分子力做负功，故C错误；
D、引力和斥力都随分子间距的增加而减小，当分子间距的数量级大于10-9m时，分子力已微弱到可以忽略，故D正确；
错误的故选C．
【点睛】
分子间同时存在引力和斥力，引力和斥力都随分子间距的增加而减小，随分子间距的减小而增大，但斥力变化较快．
17．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；
18．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
19．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．
20．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 。

21．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。

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．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
A．布朗运动是悬浮于液体中的固体小颗粒的运动，故A错误；
B．扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的，故B正确；
C．当r=r0时，分子间的引力和斥力大小相等，方向相反，但两力均不为零，故C错误；D．当分子间距增大时，分子间的引力和斥力均减小，故D错误。

故选B。

24．C
解析：C
【解析】A、扩散的快慢与温度有关，温度越高，扩散越快，故A错误；
B、布朗运动为悬浮在液体中固体小颗粒的运动，不是液体分子的热运动，固体小颗粒运动的无规则性，是液体分子运动的无规则性的间接反映，故B错误；
C、分子间斥力与引力是同时存在，而分子力是斥力与引力的合力，分子间的引力和斥力
都是随分子间距增大而减小；当分子间距小于平衡位置时，表现为斥力，即引力小于斥力，而分子间距大于平衡位置时，分子表现为引力，即斥力小于引力，但总是同时存在的，故C正确，D错误。

点睛：本题考查了布朗运动、扩散以及分子间的作用力的问题；注意布朗运动和扩散都说明了分子在做永不停息的无规则运动，都与温度有关；分子间的斥力和引力总是同时存在的。

25．D
解析：D
【解析】A、外界对气体做功，W＞0，由于不知道气体是吸热还是放热，根据△U=W+Q 无法确定气体的内能增加还是减小，故A错误。

B、气体从外界吸收热量，Q＞0，由于不知道外界对气体做功还是气体对外界做功，根据△U=W+Q无法确定气体的内能增加还是减小，故B错误。

C、温度是分子平均动能变化的标志，所以气体的温度越低，气体分子无规则运动的平均动能越小，故C错误。

D、温度一定，分子平均动能不变，分子密集程度越大，单位面积撞击分子数增多，气体的压强越大，故D正确；故选D。

【点睛】在运用来分析问题时，首先必须理解表达式的物理意义，掌握它的符号法则：①W＞0，表示外界对系统做功；W＜0，表示系统对外界做功；②Q＞0，表示系统吸热；Q＜0，表示系统放热；③△U＞0，表示系统内能增加；△U＜0，表示内能减少．我们判断内能变化时，做功和热传递都要考虑．。