2018届高三物理二轮复习练习：热学(选修3-3)夯基保分练(一)含解析

夯基保分练(一)分子动理论固体液体
[A级——保分练]
邯郸第一中学模拟)近期我国多个城市的PM2.5数值突破警戒线，受影1．(多选)(2017·
响最严重的是京津冀地区，雾霾笼罩，大气污染严重。

PM2.5是指空气中直径等于或小于
2.5微米的悬浮颗粒物，其漂浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人体
形成危害。

矿物燃料的燃烧和排放是形成PM2.5的主要原因。

下列有关PM2.5的说法中正确的是()
A．PM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当
B．PM2.5在空气中的运动属于布朗运动
C．温度越低，PM2.5活动越剧烈
D．倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度
E．PM2.5中颗粒小一些的，其运动比其它较大颗粒更为剧烈
解析：选BDE氧分子的尺寸的数量级在10－10m左右，则PM2.5的尺寸远大于空气中氧分子的尺寸的数量级，选项A错误；PM2.5在空气中的运动是固体微粒的运动，属于
布朗运动，选项B正确；温度越高，PM2.5活动越剧烈，选项C错误；倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度，选项D正确；PM2.5中颗粒小一些的，其运动比其它较大颗粒更为剧烈，选项E正确。

2．(多选)(2017·
山东师大附中模拟)下列说法正确的是()
A．布朗运动就是液体分子的无规则运动
B．当两分子间距离增大时，分子力一定减小而分子势能一定增加
C．一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，其分子之间的势能增加
D．温度降低，物体内所有分子运动的速度不一定都变小
解析：选CD布朗运动间接反应了液体分子间的无规则运动，A错误；当两分子间距小于平衡距离时，随着距离增大，表现为斥力的分子力减小，分子势能减小，B错误；一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，需要克服分子间的引力，故分子势能增加，C正确；温度降低，分子平均动能减小，但并不是每一个分子的速度都减小，D正确。

3．(2014·北京高考)下列说法中正确的是()
A．物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大
B．物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大
C．物体温度降低，其内能一定增大
D．物体温度不变，其内能一定不变
解析：选B根据温度是分子平均动能的标志知，温度升高，分子热运动的平均动能增大；温度降低，分子热运动的平均动能减小，选项A错误，B正确；理想气体的温度升高，内能增大；温度降低，内能减小，选项C错误；晶体熔化或凝固时温度不变，但是内能变
化，熔化时吸收热量，内能增大；凝固时放出热量，内能减小，选项D错误。

4．(2015·福建高考)下列有关分子动理论和物质结构的认识，其中正确的是() A．分子间距离减小时分子势能一定减小
B．温度越高，物体中分子无规则运动越剧烈
C．物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度无关
D．非晶体的物理性质各向同性而晶体的物理性质都是各向异性
解析：选B当分子间距r<r0时，分子间距r减小，分子势能增大，选项A错误；分子热运动的剧烈程度只与温度有关，温度越高，运动越剧烈，选项B正确；温度越高，热运动速率大的分子数占总分子数的比例越大，选项C错误；多晶体的物理性质为各向同性，选项D错误。

江苏高考)对下列几种固体物质的认识，正确的有() 5．(多选)(2015·
A．食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体
B．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶
体
C．天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则
D．石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同
解析：选AD晶体在熔化过程中温度保持不变，食盐具有这样的特点，则说明食盐是
晶体，选项A正确；蜂蜡的导热特点是各向同性的，烧热的针尖使蜂蜡熔化后呈椭圆形，
说明云母片的导热特点是各向异性的，故云母片是晶体，选项B错误；天然石英表现为各向异性，则该物质微粒在空间的排列是规则的，选项C错误；石墨与金刚石皆由碳原子组成，但它们的物质微粒排列结构是不同的，选项D正确。

河北邯郸第一中学高三模拟)下列说法中正确的是() 6．(多选)(2017·
A．布朗运动并不是液体分子的热运动，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r0时，分子间的距离越大，分子势能越小
解析：选ABC布朗运动是指悬浮在液体中固体微粒的运动，不是液体分子的热运动，固体微粒运动的无规则性，反应了液体分子运动的无规则性，A正确；叶面上的小露珠呈球形是在液体表面张力作用下，液体表面收缩的结果，B正确；液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点，显示出不同的颜色，故C正确；当两分子间距离大于平衡位置的间
距时，分子力为引力，分子间的距离越大，分子力做负功，分子势能越大，D错误。

7．(多选)(2017·
随州调研)下列说法正确的是()
A．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的做无规则运动，这反映了液体分子运动的
无规则性
B．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大
C．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大
D．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其它元素
E．当温度升高时，物体内每一个分子热运动的速率一定都增大
解析：选ACD布朗运动是固体微粒在液体中的运动，反映液体分子的运动，故显微
镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性，故选项A正确；分子间的相互作用力随着分子间距离由很小逐渐增大，r<r0，分子力(斥力)随r增大减小，分子势能减小，当r＝r0时，分子力等于零，分子势能最小，然后随r增大分子力(引力)先增大再减小，分子势能逐渐增大，故选项B错误，选项C正确；分子之间存在间隙，在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其它元素，故D正确；温度升高，分子平均动能增大，但单个分子运动情况不确定，故E错误。

广州模拟)有关分子的热运动和内能，下列说法正确的是() 8．(多选)(2017·
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
E．外界对物体做功，物体的内能必定增加
解析：选ABC温度是分子平均动能的标志，则一定质量的气体，温度不变，分子的
平均动能不变，选项A正确；物体的温度越高，分子热运动越剧烈，选项B正确；物体的内能是物体中所有分子热运动动能和分子势能的总和，选项C正确；布朗运动是液体分子
对悬浮在液体中的微粒的频繁的碰撞引起的，选项D错误；改变物体内能的方式有做功和
热传递，外界对物体做功，物体的内能不一定增加，选项E错误。

9．(多选)(2017·
湖南衡阳八中模拟)关于理想气体的温度、分子平均速率、内能的关系，
下列说法中正确的是()
A．温度升高，气体分子的平均速率增大
B．温度相同时，各种气体分子的平均速率都相同
C．温度相同时，各种气体分子的平均动能相同
D．温度相同时，各种气体的内能相同
解析：选AC温度是物体分子平均动能大小的标志，温度升高，气体分子的平均动能
增加，气体分子的平均速率增大，故A正确；温度相同时，一定质量的各种理想气体平均
动能相同，但由于是不同气体，分子质量不同，所以各种气体分子的平均速率不同，故C 正确，B错误；各种理想气体的温度相同，只说明它们的平均动能相同，气体的内能大小还
和气体的质量等因素有关，故D错误。

山东师范大学附属中学模拟)由于分子间存在着分子力，而分子力做功与路径
10.(2017·
无关，因此分子间存在与其相对距离有关的分子势能。

如图所示为分子势能E p随分子间距离r变化的图像，取r趋近于无穷大时E p为零，通过功能关系可以从分子势能的图像中得
到有关分子力的信息，则下列说法正确的是()
A．假设将两个分子从r＝r2处释放，它们将相互远离
B．假设将两个分子从r＝r2处释放，它们将相互靠近
C．假设将两个分子从r＝r1处释放，它们的加速度先增大后减小
D．假设将两个分子从r＝r1处释放，当r＝r2时它们的速度最大
解析：选D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，故r2处，分子间的作用力为零，所以r＝r2处释放的两个分子，它们之间没有相互作用力，故处于静止，不会远离也不会靠近，A、B错误；假设将两个分子从r＝r1处释放，则r1<r2，分子力表现为斥力，随着距离的增大，斥力在减
小，所以加速度在减小，当到r＝r2处作用力为零，加速度为零，速度最大，之后分子力表
现为引力，距离增大，引力增大，加速度增大，故加速度先减小后增大，C错误，D正确。

[B级——拔高练]
11.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，选项中四幅图分别表示乙分子的速度、
加速度、势能、动能与两分子间距离的关系，其中大致正确的是()
解析：选B把乙分子从A处由静止释放，其速度从零开始逐渐增大，到达C点时速度达到最大值，故选项A错误；分子的动能不可能小于零，故选项D错误；根据牛顿第二定律，加速度与合外力成正比，方向与力的方向相同，选项B正确；分子势能在C点应该是最低点，而图中最低点在C点的右边，故选项C错误。

12．在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用a mL的纯油酸配制成b mL的油酸酒精溶液，再用滴管取 1 mL油酸酒精溶液，让其自然滴出，共n滴。

现在让其中一滴落到盛
水的浅盘内，待油膜充分展开后，测得油膜的面积为S cm2，则：
(1)估算油酸分子的直径大小是________cm。

(2)用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油酸的________。

A．摩尔质量B．摩尔体积
C．质量D．体积
解析：(1)油酸酒精溶液的浓度为a
b
，一滴油酸酒精溶液的体积为
1
n
mL，一滴油酸酒精
溶液含纯油酸
a
bn
mL，则油酸分子的直径大小为d＝
a
bSn
cm。

(2)设一个油酸分子体积为V，则V＝4
3
π
d
2
3，由N
A
＝
V mol
V
可知，要测定阿伏加德罗常数，
还需知道油酸的摩尔体积。

B正确。

答案：(1)
a
bSn
(2)B
13．在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，有下列实验步骤：
①往边长约为40 cm的浅盘里倒入约 2 cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀
地撒在水面上。

②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定。

③将画有油膜形状的玻璃板平放在方格纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和油膜的面积计算出油酸分子直径的大小。

④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。

⑤将玻璃板放在浅盘上，然后用彩笔将油膜的形状描绘在玻璃板上。

完成下列填空：
(1)上述步骤中，正确的顺序是______________。

(填写步骤前面的序号)
(2)将1 cm3的油酸溶于酒精，制成300 cm3的油酸酒精溶液；测得 1 cm3的油酸酒精溶液有50滴。

现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13 m2。

由此估算出油酸分子的直径为____________m(结果保留一位有效数字)。

解析：(1)实验前需先测量配置好的一滴油酸酒精溶液的体积；再将痱子粉均匀撒在盛
有水的浅盘内；待痱子粉稳定后，将一滴油酸酒精溶液滴在撒有痱子粉的水面上；等到油膜的形状稳定后描绘油膜的轮廓；最后利用方格纸计算油膜的面积，根据溶液浓度和体积计算分子直径的大小。

故本实验的正确顺序是④①②⑤③。

(2)一滴油酸酒精溶液中油酸的体积为V＝1×10－6
50
×
1
300
m3＝SD，其中S＝0.13 m2，故
油酸分子的直径D＝V
S
≈5×10－10 m。

答案：(1)④①②⑤③(2)5×10－10
14．空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥。

某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V ＝1.0×103 cm3。

已知水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3、摩尔质量M＝1.8×10－2 kg/mol，阿伏加德罗常数N A＝6.0×1023 mol－1。

试求：(结果均保留一位有效数字)
(1)该液化水中含有水分子的总数N；
(2)一个水分子的直径d。

解析：(1)水的摩尔体积为
V m＝M
ρ
＝
1.8×10－2
1.0×103
m3/mol＝1.8×10－5 m3/mol
水分子数N＝VN A
V m
＝
1.0×103×10－6×6.0×1023
1.8×10－5
≈3×1025(个)。

(2)建立水分子的球模型，有V m
N A
＝
1
6
πd3
得水分子直径d＝36V
m
πN A
＝
36×1.8×10－5
3.14×6.0×1023
m≈4×10－10 m。

答案：(1)3×1025个(2)4×10－10 m。