高考物理最新力学知识点之分子动理论难题汇编含答案解析(1)

高考物理最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．运用分子动理论的相关知识，判断下列说法正确的是（ ）
A ．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数仅与单位体积内的分子数有关
B ．生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其它元素，这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成
C ．阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动是布朗运动
D ．某气体的摩尔体积为V ，每个分子的体积为V 0，则阿伏伽德罗常数为0
A V N V 2．在观察布朗运动时，从微粒在A 点开始计时，每隔30s 记下微粒的一个位置，得到
B 、
C 、
D 、
E 、
F 、
G 等点，然后用直线依次连接，如图所示，则下列说法正确的是
A ．图中记录的是分子无规则运动的情况
B ．图中记录的是微粒做布朗运动的轨迹
C ．微粒在前30s 内的位移大小一定等于AB 的长度
D ．微粒在75s 末时的位置一定在CD 的连线上，但不可能在CD 中点
3．用分子动理论的观点看，下列表述正确的是（ ）
A ．对一定质量的气体加热，其内能一定增加
B ．一定质量100℃的水转变成100℃的水蒸汽，其分子的平均动能增加
C ．一定质量的理想气体，如果压强不变而体积增大，其分子的平均动能增加
D ．如果气体温度升高，物体中所有分子的速率都一定增大
4．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
5．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
6．下列说法正确的是( ).
A ．液体表面层的分子分布比较稀疏，分子之间只存在引力，故液体表面具有收缩趋势
B ．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动
C ．当液晶中电场强度不同时，液晶对不同颜色光的吸收强度不同，就显示不同颜色
D ．高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故
7．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
8．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
9．测得一杯水的体积为V ，已知水的密度为ρ，摩尔质量为M ，阿伏伽德罗常数为NA ，则水分子的直径d 和这杯水中水分子的总数N 分别为
A ．36A A M M d
N N VN πρρ==， B ．36A
A
N VN d N M M πρρ==，
C ．36A A VN M d N N M
ρπρ==， D ．36A
A
N M d N M VN πρρ==， 10．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，若规定无限远处分子势能为零，则
A ．乙分子在b 处势能最小，且势能为负值
B ．乙分子在c 处势能最小，且势能为负值
C ．乙分子在d 处势能一定为正值
D ．乙分子在d 处势能一定小于在a 处势能
11．下列说法中正确的是( )．
A ．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动
B ．第一类永动机和第二类永动机研制失败的原因是违背了能量守恒定律
C ．大雾天气学生感觉到教室潮湿，说明教室内的绝对湿度较大
D．一定质量的单晶体在熔化过程中分子势能一定是增大的
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．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14．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
15．已知铜的摩尔质量为M（kg/mol），铜的密度为，阿伏加德罗常数为。

下列判断正确的是
A．1kg铜所含的原子数为
B．1个铜原子的质量为
C．铜所含的原子数为
D．1kg铜的体积为
16．下列说法正确的是（）
A．液体分子的无规则运动称为布朗运动
B．物体从外界吸收热量，其内能一定增加
C．物体温度升高，其中每个分子热运动的动能均增大
D．气体压强产生的原因是大量气体分子对器壁的持续频繁的撞击
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．物体由大量分子组成，下列说法正确的是
A．分子热运动越剧烈，物体内每个分子的动作越大
B．分子间引力总是随着分子间的距离减小而减小
C．物体的内能跟物体的温度和体积有关
D．只有外界对物体做功才能增加物体的内能
19．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．布朗运动是指液体中悬浮颗粒的无规则运动
C．温度降低，物体内每个分子的动能一定减小
D．温度低的物体内能一定小
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．已知水的密度会随温度的变化而变化，现给体积相同的玻璃瓶A、B分别装满温度为60℃的热水和0℃的冷水(如图所示)．下列说法中正确的是( )
A．温度是分子平均动能的标志，所以A瓶中水分子的平均动能比B瓶中水分子的平均动能大
B．温度越高，布朗运动愈显著，所以A瓶中水分子的布朗运动比B瓶中水分子的布朗运动更显著
C．A瓶中水的内能与B瓶中水的内能一样大
D．由于A、B两瓶水体积相等，所以A、B两瓶中水分子间的平均距离相等
22．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的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，则（）
A．乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动
B．乙分子由a到d的运动过程中，加速度先减小后增大
C．乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直减小
D．乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增大
23．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
24．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
25．一般情况下，分子间同时存在分子引力和分子斥力．若在外力作用下两分子的间距达到不能再靠近为止，且甲分子固定不动，乙分子可自由移动，则去掉外力后，当乙分子运动到相距很远时，速度为v，则在乙分子的运动过程中(乙分子的质量为m)下列说法错误
．．的是( )
A．乙分子的动能变化量为mv2
B．分子力对乙分子做的功为mv2
C．分子斥力比分子引力多做了mv2的功
D．分子斥力比分子引力少做了mv2的功
【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除
一、选择题
1．B
解析：B
【解析】
【详解】
A．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数与单位体积内的分子数和温度都有关，选项A错误；
B ．生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其它元素，这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成，选项B 正确；
C ．布朗运动是肉眼看不到的，阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动是固体颗粒在气流作用下的运动，不是布朗运动，选项C 错误；
D ．某气体的摩尔体积为V ，若每个气体分子运动占据的空间的体积为V 0，则阿伏伽德罗常数为0
A V N V
，选项D 错误。

故选B 。

2．C
解析：C
【解析】试题分析：此图象是固体微粒的无规则运动在每隔一定时间的位置，而不是运动轨迹，更不是分子运动的轨迹，只是按时间间隔依次记录位置的连线．
此图记录了固体微粒每间隔30s 的一个位置，而固体微粒是由成千上万个分子组成，所以图中记录的并不是分子无规则运动的情况，故A 错误；此图象是每隔30s 固体微粒的位置，而不是微粒的运动轨迹，故B 错误；因微粒的运动是无规则的，一定做复杂的曲线运动，所以路程大于位移，即有微粒在前30s 内的位移大小一定等于AB 的长度，故C 正确；由图线的杂乱无章得到固体小颗粒运动的杂乱无章，所以微粒在75s 末时的位置可能在CD 的连线上，也可能在CD 中点，故D 错误．
3．C
解析：C
【解析】根据热力学第一定律可知，对气体加热，若气体对外做功，其内能不一定增加，故A 错误；一定质量100℃的水转变成100℃的水蒸汽，由于温度不变，故分子的平均动能不变，故B 错误；一定质量的理想气体，如果压强不变而体积增大，则其温度一定变大，故其分子的平均动能增加，故C 正确；如果气体温度升高，只是分子的平均动能增大，但单个分子的动能和速率无法确定，故D 错误．
4．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。

5．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.
6．C
解析：C
【解析】液体表面层分子间的距离比液体内部稀疏，分力间的距离0r r >，分子力表现为引力，故液体表面有收缩的趋势，A 错误；布朗运动是悬浮在水中花粉的无规则运动，本身不是分子的运动，布朗运动是液体分子的无规则运动的反映，B 错误；液晶各向异性，对不同颜色光的吸收强度随电场强度的变化而变化，C 正确；高原地区水的沸点较低，这是高原地区气压较低的缘故，D 错误．
7．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 。

8．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．
9．C
解析：C
【解析】
水的摩尔体积 V mol = M ρ
；水分子数 A A mol VN V N N V M ρ==；将水分子看成球形，由
31 6mol A V d N π=，解得水分子直径为
d =，故选C ． 点睛：本题的解题关键是建立物理模型，抓住阿伏加德罗常数是联系宏观与微观的桥梁，也可以将水分子看成立方体形．
10．B
解析：B
【解析】
【详解】
A 、由于乙分子由静止开始，在ac 间一直受到甲分子的引力而做加速运动，引力做正功，分子势能一直在减小，到达c 点时所受分子力为零，加速度为零，速度最大，动能最大，分子势能最小为负值，故选项A 错误，
B 正确；
C 、由于惯性，到达c 点后乙分子继续向甲分子靠近，由于分子力为斥力，故乙分子做减速运动，斥力做负功，势能增加，但势能不一定为正值，故选项C 错误；
D 、在分子力表现为斥力的那一段cd 上，随分子间距的减小，乙分子克服斥力做功，分子力、分子势能随间距的减小一直增加，故乙分子在d 处势能不一定小于在a 处势能，故选项D 错误．
【点睛】
该题考察的是分子间的作用力与分子间距离的关系，分子间的引力和斥力总是同时存在，并且都随分子间的距离的增大而减小，只不过减小的规律不同，只要掌握该规律即可解答此类题目．
11．D
解析：D
【解析】
【详解】
A ．布朗运动是悬浮在水中花粉的无规则运动，由于花粉是由花粉颗粒组成的，所以布朗运动反映的是花粉颗粒的运动，不是花粉分子的热运动，是液体分子的热运动的反应，故A 错误；
B ．第一类水动机研制失败的原因是违背了能量守恒定律，而第二类永动机研制失败的原因并不是违背了能量守恒定律，而是违背了热力学第二定律，故B 错误；
C ．绝对湿度是指一定空间中水蒸气的绝对含量，可用空气中水的蒸气压来表示；而相对湿度为某一被测蒸气压与相同温度下的饱和蒸气压的比值的百分数，大气中相对湿度越大，水气蒸发也就越慢，人就感受到越潮湿，故大雾天气学生感觉到教室潮湿，说明教室内的相对湿度较大，故C 错误；
D ．一定质量的单晶体在熔化过程中温度不变，分子的平均动能不变，所吸收的热量全部用来增大分子势能，故D 正确．
故选D 。

点睛：本题考查了布朗运动、相对湿度和绝对湿度的概念、晶体的特点以及永动机研制失败的原因等，知识点多，关键要记住相关规律，需要在平时学习过程中注意积累．
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】
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．
14．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 。

15．B
解析：B
【解析】
【详解】
1kg铜的物质量为：，故所含的原子数为，故A错误；1mol铜分子的
质量为M，故1个铜原子的质量为，故B正确；铜的物质量为，故所含
的原子数为，故C错误；1kg铜的体积为，故D错误；故选B。

【点睛】
本题关键明确阿伏加德罗常数是联系物体质量、体积与分子质量、体积的桥梁，粗略计算时，对于固体和液体，忽略分之间的距离。

16．D
解析：D
【解析】
试题分析：液体分子的无规则运动不能称为布朗运动，因为布朗运动不是液体分子运动的直接反映，而是液体分子对花粉颗粒的无规则碰撞所反映出来的现象，故选项A错误；物体从外界吸收热量，如果它再对外做功，则其内能不一定增加，选项B错误；物体温度升高，分子的平均动能增大，而不是其中每个分子热运动的动能均增大，选项C错误；气体压强产生的原因是大量气体分子对器壁的持续频繁的撞击，选项D正确．
考点：分子动理论，内能，温度及压强的微观含义．
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．C
解析：C
【解析】
【分析】
【详解】
A．分子运动剧烈，是分子的平均动能大而不是分子动能大；故A错误；
B．分子间作用力随距离减小而增大，故B错误；
C．内能包括分子动能和势能，分子平均动能与温度有关，而势能与体积有关所以说内能
与他们都有关，故C正确，
D．改变内能的方式有做功和热传递，故D错误；
19．B
解析：B
【解析】
试题分析：布朗运动实际是液体分子无规则运动时对花粉颗粒撞击时的不平衡致使花粉颗粒做无规则运动所形成的，所以布朗运动显示的并不是液体分子的无规则运动，而是花粉颗粒的运动，故A是不对的；B是正确的；由于温度是分子的平均动能的标志，故温度降低时，其分子平均动能会减小，而不是每个分子的动能减小，故C是不正确的；温度低的物体其内能不一定小，因为物体的温度低，但如果其质量大，其内能也可能大于温度比它高的物体，所以D也是不对的，该题选B．
考点：布朗运动，内能的概念，温度与分子平均动能的关系．
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．A
解析：A
【解析】
温度是分子平均动能的标志，A的温度高，故A的平均动能大，故A正确；布朗运动是固体颗粒的无规则运动，不是分子的运动，故B错误；体积相同的玻璃瓶A、B分别装满温度为60℃和0℃的热水和冷水，它们的体积相等，质量近似相等，温度不同，所以内能一定不同，故C错误；平均距离与温度有关，相同体积不同温度水分子的个数不同，平均距离就不同，故D错误．
22．C
解析：C
【解析】
【分析】
【详解】
A．从a到b，分子力为引力，分子力做正功，做加速运动，由b到c为引力做加速运动，
故A错误；
B．乙分子由a到d的运动过程中，先是吸引力先增后减，后来是斥力逐渐变大，则加速度先是先增后减，后来又逐渐变大，选项B错误；
C．乙分子由a到b的过程中，分子力一直做正功，故分子势能一直减小，故C正确；D．由b到c为引力做正功，由b到d的过程中，分子力做负功，故两分子间的分子势能先减小后增大，故D错误。

故选C。

【点睛】
该题考查分子之间的相互作用，分子间的势能要根据分子间作用力做功进行分析，可以类比重力做功进行理解记忆。

23．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。

24．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；
可知，气体压强除与分子平均动能（温度）有关，还与体积有C．由压强公式PV nRT
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．25．D
解析：D
【解析】。