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(5)

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(5)
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．（3-3）一定质量的理想气体经历如图所示的一系列过程，ab、bc、cd和da这四段过程在p ­T图上都是直线段，ab和dc的延长线通过坐标原点O，bc垂直于ab，ad平行于纵轴，由图可以判断( )
A．ab过程中气体体积不断减小,外界对气体做正功，气体内能减小
B．bc过程中气体体积不断减小，外界对气体做正功，气体内能不变
C．cd过程中气体体积不断增大，气体对外界做正功，气体内能增加
D．da过程中气体体积不断增大，气体对外界做正功，气体内能不变
3．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
4．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
5．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
6．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
7．如图所示，一个内壁光滑、绝热的气缸固定在地面上，绝热的活塞下方封闭着一定质量的理想气体，若用竖直向上的力F 将活塞向缓慢上拉一些距离．则缸内封闭着的气体
A ．分子平均动能减小
B ．温度可能不变
C ．每个分子对缸壁的冲力都会减小
D ．若活塞重力不计，拉力F 对活塞做的功等于缸内气体内能的改变量
8．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
9．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
10．在以下说法中，正确的是（ ）
A ．热量不可能地从低温物体传到高温物体
B ．质量、温度都相同的氢气和氧气，分子平均动能不同
C ．液晶既具有液体的流动性，又具有晶体的光学各向异性特点
D ．干湿泡温度计的示数差别越大，空气相对湿度越大。

11．两分子间的分子力F 与分子间距离r 的关系如图中曲线所示，曲线与r 轴交点的横坐标为0r ，相距很远的两分子只在分子力作用下，由静止开始相互接近．若两分子相距无穷远时分子势能为零．则下列说法正确的是
A ．在0r r >阶段，F 表现为斥力
B ．在0r r <阶段，F 做负功，分子动能减小，分子势能也减小
C ．在0r r =时，分子势能等于零
D ．运动过程中，两个分子的分子动能和分子势能之和不变
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．在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用a ml 纯油酸配制成b ml 的油酸酒精溶液，
现已测得一滴溶液c ml ，将一滴溶液滴入水中，油膜充分展开后面积为S cm 2，估算油酸分
子的直径大小为（ ）
A ．ac bS
B ．bc aS
C ．ab cS
D ．c S
14．下列关于热现象和热力学规律的说法正确的是（ ）
A ．布朗运动就是液体分子的无规则运动
B ．物体的温度越高，其分子平均动能一定越大
C ．热量不可能从低温物体传到高温物体
D ．压缩气体需要用力，这是气体分子间斥力的宏观表现
15．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
16．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
17．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
18．下列说法正确的是_________．
A ．布朗运动是液体分子的无规则运动
B ．只有外界对物体做功才能增加物体的内能
C ．功转变为热的实际宏观过程是可逆过程
D ．一定量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加
19．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
20．一定质量的理想气体，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
21．伽耳顿板可以演示统计规律．如图，让大量小球从上方漏斗形入口落下，最终小球都
落在槽内．重复多次实验后发现
A．某个小球落在哪个槽是有规律的
B．大量小球在槽内的分布是无规律的
C．大量小球落入槽内后均匀分布在各槽中
D．越接近漏斗形入口处的槽内，小球聚集越多
22．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
23．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
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r0时，分子间的距离越大，分子势能越小
【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. 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．D
解析：D
【解析】
ab过程是等容变化，内能减小，bc过程中，根据PV
C
T
=可以知道，体积减小，温度降
低，则内能减小，cd过程中是等容变化，内能增加，da过程中是等温变化，压强减小，则体积增大，气体气体对外界做正功，气体内能不变，故选项D正确．
点睛：本题考查气体的状态方程中对应的图象，要抓住在P T
-图象中等压线为过原点的直线，解决此类题目得会从图象中获取有用信息，判断出气体状态情况．
3．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。

4．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。

5．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
6．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
7．A
解析：A
【解析】
【分析】
【详解】
ABC. 向上拉活塞时，气体体积变大，气体对外做功，W<0，由于气缸与活塞是绝热的，在此过程中气体既不吸热，也不放热，则Q=0，由热力学第一定律可知，△U=W+Q<0，气体内能减小，温度降低，分子平均动能变小，但并不是每一个分子动能都减小，每个分子对缸壁的冲力都会减小，故A正确，B错误，C错误；
B. 气体物质的量不变，气体体积变大，分子数密度变小，单位时间内缸壁单位面积上受到气体分子碰撞的次数减少，故B正确；
D. 若活塞重力不计，则活塞质量不计，向上拉活塞时，活塞动能与重力势能均为零，拉力F 与大气压力对活塞做的总功等于缸内气体的内能改变量，故D 错误；
故选A
【点睛】
向上拉活塞，气体体积变大，气体对外做功，气体温度降低，分子平均动能减小；根据热力学第一定律判断气体内能的变化．拉力F 与大气压力对活塞做的总功等于缸内气体对外做的功，等于气体内能的改变量．
8．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．
9．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．
10．C
解析：C
【解析】热量也可能地从低温物体传到高温物体，但要引起其他的变化，选项A 错误；温
度是分子平均动能的标志，故温度相同的氢气和氧气，分子平均动能相同，选项B错误；液晶既具有液体的流动性，又具有晶体的光学各向异性特点，选项C正确；干湿泡温度计的示数差别越大，空气越干燥，相对湿度越小，故D错误；故选C.
11．D
解析：D
【解析】
【详解】
A．在r>r0阶段，F表现为引力，故A错误；
B．在r<r0阶段，F表现为斥力，在相互靠近的过程中，斥力做负功，分子势能增大，分子动能减小，故B错误；
C．在r＝r0时，分子力为零，分子势能最小为负值，故C错误；
D．由于没有外力做功，根据能量守恒定律可知分子动能和势能之和在整个过程中不变，故D正确．
故选D.
点晴：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；根据图象分析答题．
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．A
解析：A
【解析】纯油酸体积为
a ac
V c
b b
=⨯=，油膜面积为S，油酸分子直径
V ac
d
S bS
==，故A
正确．
14．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
A．布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的运动，是液体分子无规则运动的反映，但不是液体分子的运动，故A错误；
B．温度是分子平均动能的标志，气体分子的平均动能只与分子的温度有关，故物体的温度越高，其分子平均动能一定越大，故B正确；
C．热量在一定条件下可以从低温物体传递到高温物体，但会引起其他变化，故C错误；D．气体之间分子距离很大，分子力近似为零，用力才能压缩气体是由于气体内部与容器
外之间的压强差造成的，并非由于分子之间的斥力造成的，故D错误。

故选B。

15．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.
16．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。

17．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。

18．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．布朗运动时固体微粒的无规则运动，反映了液体分子的无规则热运动，选项A错误．B．由热力学第一定律可知改变内能有做功和热传递两种方式，选项B错误．
C．由热力学第二定律知一切热现象都是不可逆的，功转变成热能自发发生，但热转化为功要引起其它的变化，选项C错误．
D．由理想气体状态方程
n
P RT
V
=可知，压强P不变时，温度T降低，则体积减小，即
n
V
增加，选项D正确．
故选D．
19．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成正比，所以B选项正确；由热力学第一定律W Q U
+=∆可知，对一定质量的气体加热，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．
考点：物体的内能玻意耳定律热力学第一定律W Q U
+=∆分子间的距离和分子力的关系20．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；
21．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
根据统计规律可知，某个小球落在哪个槽是无规律的，选项A 错误；大量小球在槽内的分布是有规律的，离槽口越近的地方分布小球较多，选项B 错误；大量小球落入槽内后不能均匀分布在各槽中，而是越接近漏斗形入口处的槽内，小球聚集越多，选项C 错误，D 正确；故选D.
22．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．
23．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
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；
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 。

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.。