高考物理力学知识点之分子动理论分类汇编附答案解析(6)

高考物理力学知识点之分子动理论分类汇编附答案解析(6)
一、选择题
1．两分子间的分子力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
2．下列说法中正确的是
A ．液体分子的无规则运动是布朗运动
B ．液体屮悬浮颗粒越大，布朗运动越明显
C ．如果液体温度降到很低，布朗运动就会停止
D ．将红墨水滴入一杯清水中，水的温度越高整杯清水都变成红色的时间越短
3．（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
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．根据分子动理论，物质分子之间的距离为r 0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r 0时，分子具有最大势能
B ．当分子间距离为r 0时，分子具有最小势能
C ．当分子间距离大于r 0时，分子引力小于分子斥力
D ．当分子间距离小于r 0时，分子间距离越小，分子势能越小
7．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 8．在“用油膜法估测分子大小”的实验中，能将油膜的厚度近似认为等于油酸分子的直径，
下列措施可行的是( )
A ．把痱子粉均匀地撒在水面上，测出其面积
B ．取油酸一滴，滴在撒有均匀痱子粉的水面上形成面积尽可能大的油膜
C ．取油酸酒精溶液一滴，滴在撒有均匀痱子粉的水面上形成面积尽可能大的油膜
D ．把油酸酒精溶液滴在撒有均匀痱子粉的水面上后，要立即描绘油酸在水面上的轮廓
9．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
10．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==， 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．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。

14．已知阿伏伽德罗常数为N A ，水的摩尔质量为M ，密度为ρ，则一个水分子的质量可表示为
A ．A
M N B ．A N M C ．A M
N ρ D ．A N M ρ
15．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
16．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V 0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==
17．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
18．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
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．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
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．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．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
24．关于温度和内能的理解，下列说法中正确的是( ).
A．温度是分子平均动能的标志，物体温度升高，则物体每一个分子的动能都增大
B．不计分子之间的分子势能，质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能
C．1g100℃水的内能小于1g100℃水蒸气的内能
D．做功和热传递对改变物体内能是等效的，也就是说做功和热传递的实质是相同的25．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
【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除
一、选择题
1．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．
2．D
解析：D
【解析】我们所观察到的布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，A错误；布朗运动是液体分子对小颗粒的撞击作用不平衡引起的，悬浮在液体中的微粒越小，液体温度越高，布朗运动越显著，B错误；液体分子永不停息地做无规则运动，所以布朗运动也永不停息，C错误；水的温度越高，扩散进行得越快，D正确．
3．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．
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．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
7．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．
8．C
解析：C
【解析】
试题分析：在该实验中滴入油酸酒精溶液之前，要在水面上均匀的撒上薄薄的一层痱子粉，其作用是：形成清晰地油膜边缘；实验中，向水中滴入一滴酒精油酸溶液，在水面上形成单分子油膜；取酒精油酸溶液一滴，滴在撒有均匀痱子粉的水面上形成面积尽可能大的油膜，待薄膜形状稳定后，再描绘油酸在水面上的轮廓，所以正确选项为C ． 考点：本题考查了用油膜法估测分子大小．
9．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
10．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．
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．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.
14．A
解析：A
【解析】
【分析】
【详解】
AB ．分子的质量等于摩尔质量除以阿伏加德罗常数，则有A
M m N =，A 正确B 错误； CD ．由于水分子间隙小，所以分子的体积等于摩尔体积除以阿伏加德罗常数，则有0mol A A
V M V N N ρ==，故CD 错误。

故选Ａ。

15．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．
16．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=。

17．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。

18．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。

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．D
解析：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 ．
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．C
解析：C
【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】
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 。

24．C
解析：C
【解析】
试题分析：内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和，做功和热传递是改变内能的两种方式．并且做功和热传递对改变内能是等效的．温度是物体的分子热运动平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大．
温度是分子平均动能的标志，物体温度升高分子的平均动能增加，则不是每一个分子的动能都增大，A 错误；质量相等的氢气和氧气，温度相同，分子的平均动能相同，而氢气的分子数多，则氢气的内能较大，B 错误；水变成水蒸气要吸热，则同质量水的内能小于水蒸气的内能，C 正确；做功和热传递对改变物体内能是等效的，但实质不同，做功是其他能和内能的转化，热传递是内能的转移，D 错误；
25．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。