高考物理聊城力学知识点之分子动理论难题汇编附答案

高考物理聊城力学知识点之分子动理论难题汇编附答案
一、选择题
1．二氧化碳是导致全球变暖的主要原因之一，人类在采取节能减排措施的同时，也在研究控制温室气体的新方法，目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术．在某次实验中，将一定质量的二氧化碳气体封闭在一可自由压缩的导热容器中，将容器缓慢移到海水某深处，气体体积减为原来的一半，不计温度变化，则此过程中 ( )
A．封闭气体对外界做正功
B．封闭气体向外界传递热量
C．封闭气体分子的平均动能增大
D．封闭气体在此过程中熵一定变大
2．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
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．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
5．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
6．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
7．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
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．如图所示为两分子系统的势能
与两分子间距离r 的关系曲线下列说法正确的是（ ）
A ．. 当r 大于时，分子间的作用力表现为引力
B ．当r 大于时，分子间的作用力表现为引
C ．当r 小于时，分子间的作用力表现为斥力
D ．在r 由变到的过程中，分子间的作用力做负功
11．一般情况下，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mv 2
B ．分子力对乙分子做的功为mv 2
C ．分子斥力比分子引力多做了mv 2的功
D ．分子斥力比分子引力少做了mv 2的功
12．下列说法中正确的是（）
A．物体温度不变，其内能一定不变
B．物体的内能是指物体内所有分子热运动动能的总和
C．系统从外界吸收热量，内能一定增加
D．温度升高，分子热运动的平均动能增大
13．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
14．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15．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
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．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
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．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
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．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．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．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．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．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
25．两个相近的分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距离为r0时，分子间的引力和斥力大小相等，则下列说法中正确的是()
A．当分子间距离由r0开始减小时，分子间的引力和斥力都在减小
B．当分子间距离由r0开始增大时，分子间的斥力在减小，引力在增大
C．当分子间的距离大于r0时，分子间相互作用力的合力为零
D．当分子间的距离小于r0时，分子间相互作用力的合力表现为斥力
【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】
气体体积减为原来的一半，外界对气体做正功，故A错误．温度不变，所以气体的气体分子的平均动能不变，故C错误；根据热力学第一定律△U=W+Q，封闭气体向外界传递热量，故B正确．封闭气体组成的系统的熵减小，故D错误．故选B．
点睛：对于热力学第一定律△U=W+Q，要明确公式中各个物理量的含义，温度是理想气体的内能变化的标志．
2．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．
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．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.
5．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．
6．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。

7．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．
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 36A
M d N πρ=，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．C
解析：C
【解析】试题分析：由图可知
因此当r 大于而小于时分子力为斥力，大于时分子力为引力，故A 错误；由于
，故当r 小于时，分子间的作用力表现为斥力，故B 正确；由于，因此当r 等于时，分子间的作用力为零，故C 正确；当r 由变到的过程中，分子力为斥力，因此分子间作用力做正功，故D 错误．
考点：考查了分子间相互作用力
名师点睛：正确理解分子力、分子势能与分子之间距离的变化关系，注意分子力与分子势能变化的一个临界点为
，注意将分子力与分子之间距离和分子势能与分子之间距离
的图象比较进行学习． 11．D
解析：D
【解析】
乙分子的动能变化量为212
mv ，故A 说法正确；分子力对乙分子做的功等于乙分子动能的变化量，故B 说法正确；分子的斥力做正功，引力做负功，故分子斥力比分子引力多做了212
mv 的功，故C 说法正确，D 说法错误．所以选D. 12．D
解析：D
【解析】根据热力学第一定律可知，物体温度不变，同时外界对其做功，其内能增大，同理系统从外界吸收热量，同时对外做功，其内能不一定增加，AC 错误；物体的内能是指物体内所有分子热运动动能和势能的总和，B 错误；温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子热运动的平均动能增大，D 正确．
13．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．
14．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；
15．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．16．B
解析：B
【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．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；
18．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．
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．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．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．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】
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．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 。

25．D
解析：D
【解析】
分子间作用力随分子间距离变化图像如图所示，当分子间距离由0r 开始减小时，分子间的引力和斥力都在增大，斥力增加的快，A 错误；当分子间距离由0r 开始增大时，分子间的斥力引力都在减小，B 错误；当分子间的距离大于0r 时，分子间相互作用力表现为引力，合力不为零，C 错误；当分子间的距离小于0r 时，分子间相互作用力的合力表现为斥力，D 正确．。