高考物理新力学知识点之分子动理论难题汇编含答案解析(1)

高考物理新力学知识点之分子动理论难题汇编含答案解析(1)
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．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
3．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
4．根据分子动理论，物质分子之间的距离为r0时，分子所受的斥力和引力相等，以下关于分子力和分子势能的说法正确的是
A．当分子间距离为r0时，分子具有最大势能
B．当分子间距离为r0时，分子具有最小势能
C．当分子间距离大于r0时，分子引力小于分子斥力
D．当分子间距离小于r0时，分子间距离越小，分子势能越小
5．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
6．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
7．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
8．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
9．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
10．下列关于热学问题的说法正确的是( )
A ．一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，熵值较大代表着较为有序
B ．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大
C ．.某气体的摩尔质量为M 、密度为ρ，用N A 表示阿伏加德罗常数，每个气体分子的质量m 0，每个气体分子的体积V 0，则m 0＝A M N ，V 0＝0m
D ．密封在容积不变的容器内的气体，若温度升高，则气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大
11．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
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．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
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．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
17．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
18．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
19．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V0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V0=
D．阿伏伽德罗常数为N A==
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．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
22．在下列叙述中，正确的是
A．物体里所有分子动能的总和叫做物体的内能
B．—定质量的气体，体积不变时，温度越高，气体的压强就越大
C．对一定质量的气体加热，其内能一定增加
D．随着分子间的距离增大分子间引力和斥力的合力一定减小
23．一定质量的理想气体，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
24．将一定质量的氧气从0℃缓慢升高到100℃，下列说法中正确的是
A．氧气分子的平均动能一定变大
B．每个氧气分子的运动速率一定变大
C．氧气分子的密集程度一定变大
D．气体的压强一定变大
25．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
【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．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．
3．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.
4．B
解析：B
【解析】
试题分析：可以根据分子力做功判断分子势能的变化，分子力做正功，分子势能减小，分子力做负功，分子势能增加．r＞r0，分子力表现为引力，r＜r0，分子力表现为斥力，当r 从无穷大开始减小，分子力做正功，分子势能减小，当r减小到r0继续减小，分子力做负功，分子势能增加，所以在r0处有最小势能．在r＞r0时，r越大，分子势能越大，在r＜r0时，r越小，分子势能越大．故A、C、D错误，B正确．
故选B
考点：本题考查了分子势能；分子间的相互作用力
5．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。

6．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．
7．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。

8．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 ．
9．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．
10．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
A 、根据熵增加原理，一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，熵值较大代表着较为无序；A 错误．
B 、当人们感到潮湿时，空气的相对湿度0100%s
P B P =⨯一定较大；
B 错误．
C 、每个气体分子的质量0A
M m N =，每个气体分子的平均空间体积0A M V N ρ=，它不是气体分子的体积；C 错误．D 、密封在容积不变的容器内的气体，若温度升高，由
nRT P V =知压强变大，而根据压强的微观表示N F P S
⋅=可知，气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大，D 正确．故选D ．
【点睛】 考查热力学第二定律、相对湿度、气体压强和阿伏伽德罗常数知识比较全面深入，要求学生全面掌握3-3的重点知识．
11．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． 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】
【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．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】
【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.
17．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
18．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． 19．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V0=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V0 ，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=。

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．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。

22．B
解析：B
【解析】
试题分析：由分子动理论的知识知，物体中所有分子热运动动能和分子势能的总和叫物体的内能，所以A选项错误；对一定质量的气体，当体积不变时，气体的压强和热力学温度
+=∆可知，对一定质量的气体加成正比，所以B选项正确；由热力学第一定律W Q U
热，气体的热量增加，但是不知道气体的做功情况，所以气体的内能的变化不能判断，所以C选项错，随着分子间的距离增大分子间引力和斥力的合力可能是先增大，后减小，也可能减小，原因是题中没有清楚的说明分子间的距离从什么位置开始增大，所以D选项错误．
+=∆分子间的距离和分子力的关系考点：物体的内能玻意耳定律热力学第一定律W Q U
23．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。

24．A
解析：A
【解析】
【详解】
AB、温度是分子热运动平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，对单个的分子没有意义，所以温度越高，平均动能越大，故平均速率越大，但不是所有分子运动速率都变大，故A正确，B错误；
CD、气体的压强与分子的密集程度以及分子的平均撞击力有关；一定质量的气体的温度升高，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大；若气体的体积增大，单位体积内的分子数减小（即气体的密集程度减小），气体的压强不一定增大，故CD错误。

25．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；。