分子动力学作业讲解
高考物理最新力学知识点之分子动理论真题汇编及解析(1)
高考物理最新力学知识点之分子动理论真题汇编及解析(1)一、选择题1.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 cm2,估算油酸分子的直径大小为()A.acbSB.bcaSC.abcSD.cS2.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3.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.下列说法正确的是()A.布朗运动的无规则性反映了液体分子运动的无规则性B.悬浮在液体中的固体小颗粒越大,则其所做的布朗运动就越剧烈C.物体的温度为0 ℃时,物体的分子平均动能为零D.布朗运动的剧烈程度与温度有关,所以布朗运动也叫热运动6.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7.二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8.下列说法中正确的是()A.已知阿伏加德罗常数和某物质的摩尔质量,一定可以求出该物质分子的质量B.布朗运动就是液体分子的运动,它说明分子做永不停息的无规则运动C.当分子间距离增大时,分子间的引力和斥力同时减小,分子势能一定增大D.用打气筒的活塞压缩气体很费力,说明分子间有斥力9.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。
Forcite分子动力学模块计算温度对带隙和光谱的影响-文档资料
单击More按钮,选择Dynamics标签,按右 图进行设置。注意温度固定在1200K,其 余设置不变。
打开Energy选项卡,设置力场Forcefield为 COMPASS27,计算精度Quality为Medium。
打开Job Control选项卡,选用本地机 My Computer进行计算,设置并行数= 2,单击Run进行结构优化。
3. 以300K下Forcite计算出的硅结构为稳定构形,用第一性原理软件CASTEP计算 其能带和光谱 由File/Save Project保存文件;再由 Window/Close all关闭窗口文件。 激活300K下Forcite计算出的硅结构, 使其为当前文件。
几分钟后计算完成,出现新文件
由Edit / Paste,将结构优化 后的-SiO2的结构复制到新 的3D Viewer上。
在3D Viewer的空白处单击左 键,取消选择。
鼠标移至Project的3D Atomistic.xsd上,按右 键,单击下拉菜单中的 Rename,将文件名改为 sio2_100.xsd。
同样,在Project下继续复制结构优化后的 quartz_beta.xsd,分别将这些新的3D Atomistic.xsd 重新命名为SiO2_200 ~ SiO2_2000.xsd。 课堂时间少,同学作4个: SiO2_300.xsd、 SiO2_800.xsd、 SiO2_1600.xsd 、SiO2_1800.xsd
3. 由内部数据库,输入、-quartz的结构
导入、两种石英晶 体结构
4. 用分子动力学计算模块Forcite优化两种石英晶体的结构 先优化-SiO2的结构。选 择Quartz-beta为当前文件。
选择分子动力学计算模块Forcite。
高考物理新力学知识点之分子动理论知识点总复习有答案解析
高考物理新力学知识点之分子动理论知识点总复习有答案解析一、选择题1.下列说法正确的是( )A.自然界中只要涉及热现象的宏观过程都具有方向性B.物体的温度为0℃时,分子的平均动能为零C.用活塞压缩气缸里的空气,对空气做功4.5×105J,同时空气的内能增加了3.5×105J,则空气从外界吸收热量1×105JD.第一类永动机违反了热传导的方向性2.已知某气体的摩尔体积为22.4L/mol,摩尔质量为18g/mol,阿伏加德罗常数为23110mol-,由以上数据不能估算出这种气体()⨯2316.0210mol-A.每个分子的质量B.每个分子的体积C.每个分子占据的空间D.1g气体中所含的分子个数3.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4.气体能够充满密闭容器,说明气体分子除相互碰撞的短暂时间外A.气体分子可以做布朗运动B.气体分子的动能都一样大C.相互作用力十分微弱,气体分子可以自由运动D.相互作用力十分微弱,气体分子间的距离都一样大5.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.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8.下列说法正确的是()A.布朗运动的无规则性反映了液体分子运动的无规则性B.悬浮在液体中的固体小颗粒越大,则其所做的布朗运动就越剧烈C.物体的温度为0 ℃时,物体的分子平均动能为零D.布朗运动的剧烈程度与温度有关,所以布朗运动也叫热运动9.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10.一般情况下,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mv2B.分子力对乙分子做的功为mv2C.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11.如图所示,甲分子固定在坐标原点O上,乙分子位于r轴上距原点r3的位置。
高考物理新力学知识点之分子动理论技巧及练习题附解析
高考物理新力学知识点之分子动理论技巧及练习题附解析一、选择题1.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2.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3.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4.物质由大量分子组成,下列说法正确的是()A.1摩尔的液体和1摩尔的气体所含的分子数不相同B.分子间引力和斥力都随着分子间距离减小而增大C.当分子间距离减小时,分子间斥力增大,引力减小D.当分子间距离减小时,一定是克服分子力做功5.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6.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7.下列说法正确的是A.各向异性的一定是晶体,各向同性的一定是非晶体B.晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点C.只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数,就可算出气体分子的体积D.温度不变时,饱和汽压随体积增加而减小8.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9.气体能够充满密闭容器,说明气体分子除相互碰撞的短暂时间外A.气体分子可以做布朗运动B.气体分子的动能都一样大C.相互作用力十分微弱,气体分子可以自由运动D.相互作用力十分微弱,气体分子间的距离都一样大10.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11.下列说法正确的是()A.布朗运动的无规则性反映了液体分子运动的无规则性B.悬浮在液体中的固体小颗粒越大,则其所做的布朗运动就越剧烈C.物体的温度为0 ℃时,物体的分子平均动能为零D.布朗运动的剧烈程度与温度有关,所以布朗运动也叫热运动12.关于物体的内能,下列说法中正确的是A.物体的温度升高,物体内所有分子热运动的速率都增大,物体的平均动能增大B.当分子间距离增大时,分子势能一定增大C.物体放出热量,其内能可能不变D.物体吸收热量,其内能一定增加13.下列说法正确的是( )A.自然界中只要涉及热现象的宏观过程都具有方向性B.物体的温度为0℃时,分子的平均动能为零C.用活塞压缩气缸里的空气,对空气做功4.5×105J,同时空气的内能增加了3.5×105J,则空气从外界吸收热量1×105JD.第一类永动机违反了热传导的方向性14.如图,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上。
高考物理新力学知识点之分子动理论单元汇编含答案解析
高考物理新力学知识点之分子动理论单元汇编含答案解析一、选择题1.下列说法正确的是( )A.自然界中只要涉及热现象的宏观过程都具有方向性B.物体的温度为0℃时,分子的平均动能为零C.用活塞压缩气缸里的空气,对空气做功4.5×105J,同时空气的内能增加了3.5×105J,则空气从外界吸收热量1×105JD.第一类永动机违反了热传导的方向性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.气体能够充满密闭容器,说明气体分子除相互碰撞的短暂时间外A.气体分子可以做布朗运动B.气体分子的动能都一样大C.相互作用力十分微弱,气体分子可以自由运动D.相互作用力十分微弱,气体分子间的距离都一样大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.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.布朗运动的无规则性反映了液体分子运动的无规则性B.悬浮在液体中的固体小颗粒越大,则其所做的布朗运动就越剧烈C.物体的温度为0 ℃时,物体的分子平均动能为零D.布朗运动的剧烈程度与温度有关,所以布朗运动也叫热运动9.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.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.下列说法正确的是A.外界对气体做功,气体的内能一定增大B.气体从外界吸收热量,气体的内能一定增大C.气体的温度越低,气体分子无规则运动的平均动能越大D.温度一定,分子密集程度越大,气体的压强越大14.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15.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m0,每个气体分子的体积V0,则m0=AMN,V0=0mρD.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16.两分子间的分子力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17.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 AB.该气体单位体积内的分子数为V/N AC.该气体在标准状态下的密度为MN A/VD.在标准状态下每个气体分子的体积为V/N A18.关于热现象和热学规律,下列说法正确的是A.布朗运动表明了构成悬浮微粒的分子在做无规则运动B.两个分子的间距从极近逐渐增大到(为平衡位置时分子间距)的过程中,分子间的引力和斥力都在减小C.物体的内能变化时,它的温度一定改变D.两个分子的间距从极近逐渐增大到(为平衡位置时分子间距)的过程中,它们的分子势能一直减小19.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20.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21.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.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24.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25.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【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.A解析:A【解析】【分析】【详解】A、根据热力学第二定律知:热量可以自发地从较热的物体传递到较冷的物体,但不可能自发地从较冷的物体传递到较热的物,即涉及热现象的宏观过程都具有方向性,A正确.B、分子处于永不停息的无规则运动之中,物体的温度为0℃时,其分子平均动能不为零;B错误.C、根据热力学第一定律公式△U=W+Q知,W=+4.5×105J,△U=+3.5×105J,解得Q=-1.0×105J,即空气向外界放出热量1.0×105J,C错误.D、第一类永动机违反了能量的转化与守恒,不可能实现,第二类永动机不违反能量守恒定律,但违反了热力学第二定律, D错误.故选A.【点睛】本题考查了热力学定律、内能、布朗运动等基础知识点,关键要熟悉教材,牢记这些基础知识点即可解答.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:A、布朗运动是固体小颗粒的运动,故A错误;B、气体分子的运动是杂乱无章的,表示气体分子的速度大小和方向具有不确定性,与温度的关系是统计规律,故B错误;C、气体分子的相互作用力十分微弱,气体分子可以自由运动造成气体没有固定形状,故C正确;D 、气体分子的相互作用力十分微弱,但是由于频繁撞击使得气体分子间的距离不是一样大,D 错误.考点:气体点评:本题考查了微观角度对气体的理解。
高考物理力学知识点之分子动理论知识点总复习含解析(1)
高考物理力学知识点之分子动理论知识点总复习含解析(1)一、选择题1.下列说法中正确的是()A.已知阿伏加德罗常数和某物质的摩尔质量,一定可以求出该物质分子的质量B.布朗运动就是液体分子的运动,它说明分子做永不停息的无规则运动C.当分子间距离增大时,分子间的引力和斥力同时减小,分子势能一定增大D.用打气筒的活塞压缩气体很费力,说明分子间有斥力2.已知某气体的摩尔体积为22.4L/mol,摩尔质量为18g/mol,阿伏加德罗常数为23110mol-,由以上数据不能估算出这种气体()⨯2316.0210mol-A.每个分子的质量B.每个分子的体积C.每个分子占据的空间D.1g气体中所含的分子个数3.物质由大量分子组成,下列说法正确的是()A.1摩尔的液体和1摩尔的气体所含的分子数不相同B.分子间引力和斥力都随着分子间距离减小而增大C.当分子间距离减小时,分子间斥力增大,引力减小D.当分子间距离减小时,一定是克服分子力做功4.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5.采用油膜法估测分子的直径,先将油酸分子看成球形分子,再把油膜看成单分子油膜,在实验时假设分子间没有间隙。
实验操作时需要测量的物理量是A.1滴油酸的质量和它的密度B.1滴油酸的体积和它的密度C.油酸散成油膜的面积和油酸的密度D.1滴油酸的体积和它散成油膜的最大面积6.(3-3)对于液体在器壁附近的液面发生弯曲的现象,如图所示,对此有下列几种解释,其中正确的是( )①Ⅰ图中表面层分子的分布比液体内部疏②Ⅰ图中附着层分子的分布比液体内部密③Ⅱ图中表面层分子的分布比液体内部密④Ⅱ图中附着层分子的分布比液体内部疏A.只有①对B.只有③④对C.只有①②④对D.全对7.下列说法正确的是A.各向异性的一定是晶体,各向同性的一定是非晶体B.晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点C.只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数,就可算出气体分子的体积D.温度不变时,饱和汽压随体积增加而减小8.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9.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10.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11.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.下列说法正确的是A.外界对气体做功,气体的内能一定增大B.气体从外界吸收热量,气体的内能一定增大C .气体的温度越低,气体分子无规则运动的平均动能越大D .温度一定,分子密集程度越大,气体的压强越大14.如图,甲分子固定在坐标原点O ,乙分子位于x 轴上。
高考物理最新力学知识点之分子动理论单元汇编含答案解析
高考物理最新力学知识点之分子动理论单元汇编含答案解析一、选择题1.一定量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、 bc、 ca回到原状态,其p-T图像如图所示.下列判断错误的是()A.过程ab中气体体积一定增大B.过程bc中内能不变C.a、 b和c三个状态中,状态a分子的平均动能最小D.b和c两个状态的温度相同2.已知某气体的摩尔体积为22.4L/mol,摩尔质量为18g/mol,阿伏加德罗常数为23110mol-,由以上数据不能估算出这种气体()6.0210mol-⨯231A.每个分子的质量B.每个分子的体积C.每个分子占据的空间D.1g气体中所含的分子个数3.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4.采用油膜法估测分子的直径,先将油酸分子看成球形分子,再把油膜看成单分子油膜,在实验时假设分子间没有间隙。
实验操作时需要测量的物理量是A.1滴油酸的质量和它的密度B.1滴油酸的体积和它的密度C.油酸散成油膜的面积和油酸的密度D.1滴油酸的体积和它散成油膜的最大面积5.(3-3)对于液体在器壁附近的液面发生弯曲的现象,如图所示,对此有下列几种解释,其中正确的是( )①Ⅰ图中表面层分子的分布比液体内部疏②Ⅰ图中附着层分子的分布比液体内部密③Ⅱ图中表面层分子的分布比液体内部密④Ⅱ图中附着层分子的分布比液体内部疏A.只有①对B.只有③④对C.只有①②④对D.全对6.(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7.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8.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9.气体能够充满密闭容器,说明气体分子除相互碰撞的短暂时间外A.气体分子可以做布朗运动B.气体分子的动能都一样大C.相互作用力十分微弱,气体分子可以自由运动D.相互作用力十分微弱,气体分子间的距离都一样大10.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11.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.下列说法中正确的是()A.已知阿伏加德罗常数和某物质的摩尔质量,一定可以求出该物质分子的质量B.布朗运动就是液体分子的运动,它说明分子做永不停息的无规则运动C.当分子间距离增大时,分子间的引力和斥力同时减小,分子势能一定增大D.用打气筒的活塞压缩气体很费力,说明分子间有斥力14.关于分子动理论,下列说法中正确的是()A.布朗运动就是液体分子的无规则运动B.扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的C.当r=r0时,分子间的引力和斥力均为零D.当分子间距离增大时,分子间的引力和斥力均增大15.关于分子动理论,下列说法中正确的是A.布朗运动就是液体分子的运动B.两个分子距离减小时,分子间引力和斥力都在增大C.压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力,是由于气体分子间存在斥力的缘故D.两个分子间的距离为0r分子间引力和斥力大小相等时,分子势能最大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.下列有关热学的叙述中,正确的是()A.同一温度下,无论是氢气还是氮气,它们分子速率都呈现出“中间多,两头少”的分布规律,且分子平均速率相同B.在绝热条件下压缩理想气体,则其内能不一定增加C.布朗运动是指悬浮在液体中的花粉分子的无规则热运动D.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,故液体表面存在张力18.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19.如图所示,为分子力随分子间距离的变化关系图。
高考物理新力学知识点之分子动理论知识点总复习有答案解析(4)
高考物理新力学知识点之分子动理论知识点总复习有答案解析(4)一、选择题1.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 AB.该气体单位体积内的分子数为V/N AC.该气体在标准状态下的密度为MN A/VD.在标准状态下每个气体分子的体积为V/N A2.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.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4.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5.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6.下列说法正确的是()A.布朗运动的无规则性反映了液体分子运动的无规则性B.悬浮在液体中的固体小颗粒越大,则其所做的布朗运动就越剧烈C.物体的温度为0 ℃时,物体的分子平均动能为零D.布朗运动的剧烈程度与温度有关,所以布朗运动也叫热运动7.二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8.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m0,每个气体分子的体积V0,则m0=AM N,V0=0mρD.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9.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10.一定量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、 bc、 ca回到原状态,其p-T图像如图所示.下列判断错误的是()A.过程ab中气体体积一定增大B.过程bc中内能不变C.a、 b和c三个状态中,状态a分子的平均动能最小D.b和c两个状态的温度相同11.下列有关热学的叙述中,正确的是()A.同一温度下,无论是氢气还是氮气,它们分子速率都呈现出“中间多,两头少”的分布规律,且分子平均速率相同B.在绝热条件下压缩理想气体,则其内能不一定增加C.布朗运动是指悬浮在液体中的花粉分子的无规则热运动D.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,故液体表面存在张力12.已知某气体的摩尔体积为22.4L/mol,摩尔质量为18g/mol,阿伏加德罗常数为2316.0210mol-⨯23110mol-,由以上数据不能估算出这种气体()A.每个分子的质量B.每个分子的体积C.每个分子占据的空间D .1g 气体中所含的分子个数13.如图所示,为分子力随分子间距离的变化关系图。
高考物理新力学知识点之分子动理论解析(3)
高考物理新力学知识点之分子动理论解析(3)一、选择题1.下列说法中正确的是()A.已知阿伏加德罗常数和某物质的摩尔质量,一定可以求出该物质分子的质量B.布朗运动就是液体分子的运动,它说明分子做永不停息的无规则运动C.当分子间距离增大时,分子间的引力和斥力同时减小,分子势能一定增大D.用打气筒的活塞压缩气体很费力,说明分子间有斥力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.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4.(3-3)对于液体在器壁附近的液面发生弯曲的现象,如图所示,对此有下列几种解释,其中正确的是( )①Ⅰ图中表面层分子的分布比液体内部疏②Ⅰ图中附着层分子的分布比液体内部密③Ⅱ图中表面层分子的分布比液体内部密④Ⅱ图中附着层分子的分布比液体内部疏A.只有①对B.只有③④对C.只有①②④对D.全对5.下列说法正确的是A.各向异性的一定是晶体,各向同性的一定是非晶体B.晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点C.只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数,就可算出气体分子的体积D.温度不变时,饱和汽压随体积增加而减小6.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)。
高考物理专题力学知识点之分子动理论难题汇编及答案解析
高考物理专题力学知识点之分子动理论难题汇编及答案解析一、选择题1.一定量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、 bc、 ca回到原状态,其p-T图像如图所示.下列判断错误的是()A.过程ab中气体体积一定增大B.过程bc中内能不变C.a、 b和c三个状态中,状态a分子的平均动能最小D.b和c两个状态的温度相同2.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3.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4.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5.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6.下列说法正确的是A.各向异性的一定是晶体,各向同性的一定是非晶体B.晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点C.只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数,就可算出气体分子的体积D.温度不变时,饱和汽压随体积增加而减小7.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8.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.如图所示,甲分子固定在坐标原点O上,乙分子位于r轴上距原点r3的位置。
高考物理达州力学知识点之分子动理论知识点总复习含答案解析
高考物理达州力学知识点之分子动理论知识点总复习含答案解析一、选择题1.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2.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3.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4.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.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.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9.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。
分子动力学作业讲解
分子动力学(MD) 1 分子动力学(MD)基础1.1 MD分类1.2 MD简介1.3 MD适用范围2 分子动力学运动方程数值求解2.1 基础知识2.1.1 运动方程2.1.2 空间描述2.1.3 最小作用量原理2.1.4 拉格朗日(Lagrange)方程2.1.5 哈密顿(Hamilton)方程2.2 粒子运动方程的数值解法2.2.1 Verlet算法2.2.2 欧拉(Euler)预测—矫正公式2.2.3 Gear预测—矫正方法3 分子动力学原胞与边界条件3.1 分子动力学原胞3.2 边界条件3.2.1 自由表面边界3.2.2 固定边界3.2.3 柔性边界3.2.4 周期性边界4 势函数与分子力场4.1 势函数4.1.1 两体势4.1.2 多体势4.2 分子力场4.2.1 分子力场函数的构成4.2.2 常用力场函数和分类5 分子动力学模拟的基本步骤5.1 设定模拟所采用的模型5.2 给定初始条件5.3 趋于平衡计算5.4 宏观物理量的计算6 平衡态分子动力学模拟6.1 系综6.2 微正则系综的分子动力学模拟6.3 正则系综的分子动力学模拟一个是有限观测时间的限制;另一个是有限系统大小的限制。
通常人们感兴趣的是体系在热力学极限下(即粒子数目趋于无穷时)的性质。
但是计算机模拟允许的体系大小要比热力学极限小得多,因此可能会出现有限尺寸效应。
为了减小有限尺寸效应,人们往往引入周期性、全反射、漫反射等边界条件。
当然边界条件的引入显然会影响体系的某些性质。
2 分子动力学运动方程数值求解2.1 基础知识2.1.1 运动方程系统的动力学机制决定运动方程的形式。
在分子动力学方法处理过程中,方程组的建立是通过对物理体系的微观数学描述给出的。
在这个微观的物理体系中,每个分子都各自服从经典的牛顿力学。
每个分子运动的内禀动力学是用理论力学上的哈密顿量或者拉格朗日量来描述,也可以直接用牛顿运动方程来描述。
采用分子动力学方法时,必须对一组分子运动微分方程做数值求解。
高考物理新力学知识点之分子动理论知识点总复习含答案解析(4)
高考物理新力学知识点之分子动理论知识点总复习含答案解析(4)一、选择题1.关于分子间的作用力,下列说法错误的是()A.分子之间的斥力和引力同时存在B.分子之间的斥力和引力大小都随分子间距离的增大而减小C.分子之间的距离减小时,分子力一直做正功D.当分子间的距离大于109 米时,分子力已微弱到可以忽略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.采用油膜法估测分子的直径,先将油酸分子看成球形分子,再把油膜看成单分子油膜,在实验时假设分子间没有间隙。
实验操作时需要测量的物理量是A.1滴油酸的质量和它的密度B.1滴油酸的体积和它的密度C.油酸散成油膜的面积和油酸的密度D.1滴油酸的体积和它散成油膜的最大面积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6.以下说法正确的是()A.机械能为零、内能不为零是可能的B.温度相同,质量相同的物体具有相同的内能C.温度越高,物体运动速度越大,物体的内能越大D.0 ℃的冰的内能比等质量的0 ℃的水的内能大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.下列说法正确的是()A.布朗运动的无规则性反映了液体分子运动的无规则性B.悬浮在液体中的固体小颗粒越大,则其所做的布朗运动就越剧烈C.物体的温度为0 ℃时,物体的分子平均动能为零D.布朗运动的剧烈程度与温度有关,所以布朗运动也叫热运动9.一般情况下,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mv2B.分子力对乙分子做的功为mv2C.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10.下列说法正确的是A.外界对气体做功,气体的内能一定增大B.气体从外界吸收热量,气体的内能一定增大C.气体的温度越低,气体分子无规则运动的平均动能越大D.温度一定,分子密集程度越大,气体的压强越大11.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.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.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。
高考物理新力学知识点之分子动理论难题汇编及答案解析(4)
高考物理新力学知识点之分子动理论难题汇编及答案解析(4)一、选择题1.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 cm2,估算油酸分子的直径大小为()A.acbSB.bcaSC.abcSD.cS2.采用油膜法估测分子的直径,先将油酸分子看成球形分子,再把油膜看成单分子油膜,在实验时假设分子间没有间隙。
实验操作时需要测量的物理量是A.1滴油酸的质量和它的密度B.1滴油酸的体积和它的密度C.油酸散成油膜的面积和油酸的密度D.1滴油酸的体积和它散成油膜的最大面积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.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.以下说法正确的是()A.机械能为零、内能不为零是可能的B.温度相同,质量相同的物体具有相同的内能C.温度越高,物体运动速度越大,物体的内能越大D.0 ℃的冰的内能比等质量的0 ℃的水的内能大6.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7.两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r 0时,分子间相互作用力的合力表现为斥力8.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0A V N V=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 ρD .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10.一定量的理想气体从状态a 开始,经历三个过程ab 、 bc 、 ca 回到原状态,其p-T 图像如图所示.下列判断错误的是( )A .过程ab 中气体体积一定增大B .过程bc 中内能不变C .a 、 b 和c 三个状态中,状态a 分子的平均动能最小D .b 和c 两个状态的温度相同11.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。
高考物理新力学知识点之分子动理论单元汇编附答案解析(3)
高考物理新力学知识点之分子动理论单元汇编附答案解析(3)一、选择题1.一定量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、 bc、 ca回到原状态,其p-T图像如图所示.下列判断错误的是()A.过程ab中气体体积一定增大B.过程bc中内能不变C.a、 b和c三个状态中,状态a分子的平均动能最小D.b和c两个状态的温度相同2.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3.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4.(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5.下列说法正确的是A.各向异性的一定是晶体,各向同性的一定是非晶体B.晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点C.只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数,就可算出气体分子的体积D.温度不变时,饱和汽压随体积增加而减小6.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7.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8.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9.以下说法正确的是()A.机械能为零、内能不为零是可能的B.温度相同,质量相同的物体具有相同的内能C.温度越高,物体运动速度越大,物体的内能越大D.0 ℃的冰的内能比等质量的0 ℃的水的内能大10.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11.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.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16.关于分子动理论,下列说法中正确的是A .布朗运动就是液体分子的运动B .两个分子距离减小时,分子间引力和斥力都在增大C .压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力,是由于气体分子间存在斥力的缘故D .两个分子间的距离为0r 分子间引力和斥力大小相等时,分子势能最大17.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18.关于热现象和热学规律,下列说法正确的是A .布朗运动表明了构成悬浮微粒的分子在做无规则运动B .两个分子的间距从极近逐渐增大到(为平衡位置时分子间距)的过程中,分子间的引力和斥力都在减小C.物体的内能变化时,它的温度一定改变D.两个分子的间距从极近逐渐增大到(为平衡位置时分子间距)的过程中,它们的分子势能一直减小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.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20.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21.如图所示,用F表示两分子间的作用力,E p表示分子间的分子势能,在两个分子之间的距离由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.F不断增大,E p先增大后减小D.F、E p都是先增大后减小22.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23.关于布朗运动,下列说法中正确的是( )A .布朗运动就是液体分子的无规则运动B .布朗运动就是悬浮在液体中的固体分子的无规则运动C .液体的温度越高,布朗运动越激烈D .悬浮的固体颗粒越大,布朗运动越明显24.将1cm 3油酸溶于酒精中,制成200cm 3油酸酒精溶液。
高考物理新力学知识点之分子动理论知识点总复习有答案解析(5)
高考物理新力学知识点之分子动理论知识点总复习有答案解析(5)一、选择题1.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.(3-3)对于液体在器壁附近的液面发生弯曲的现象,如图所示,对此有下列几种解释,其中正确的是( )①Ⅰ图中表面层分子的分布比液体内部疏②Ⅰ图中附着层分子的分布比液体内部密③Ⅱ图中表面层分子的分布比液体内部密④Ⅱ图中附着层分子的分布比液体内部疏A.只有①对B.只有③④对C.只有①②④对D.全对4.气体能够充满密闭容器,说明气体分子除相互碰撞的短暂时间外A.气体分子可以做布朗运动B.气体分子的动能都一样大C.相互作用力十分微弱,气体分子可以自由运动D.相互作用力十分微弱,气体分子间的距离都一样大5.下列说法正确的是()A .布朗运动的无规则性反映了液体分子运动的无规则性B .悬浮在液体中的固体小颗粒越大,则其所做的布朗运动就越剧烈C .物体的温度为0 ℃时,物体的分子平均动能为零D .布朗运动的剧烈程度与温度有关,所以布朗运动也叫热运动6.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7.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 dN N VN πρρ==, B .36AAN VN d N M M πρρ==,C .36A A VN M d N N Mρπρ==, D .36AAN M d N M VN πρρ==, 8.下列说法正确的是A .外界对气体做功,气体的内能一定增大B .气体从外界吸收热量,气体的内能一定增大C .气体的温度越低,气体分子无规则运动的平均动能越大D .温度一定,分子密集程度越大,气体的压强越大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.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0A V N V11.下列说法中正确的是( )A .已知阿伏加德罗常数和某物质的摩尔质量,一定可以求出该物质分子的质量B .布朗运动就是液体分子的运动,它说明分子做永不停息的无规则运动C .当分子间距离增大时,分子间的引力和斥力同时减小,分子势能一定增大D .用打气筒的活塞压缩气体很费力,说明分子间有斥力12.关于分子间的作用力,下列说法中正确的是A .当两个分子间相互作用表现为引力时,分子间没有斥力B .两个分子间距离减小,分子间的引力和斥力都增大C .两个分子从相距很远处到逐渐靠近的过程中,分子间的相互作用力逐渐变大D .将体积相同的水和酒精混在一起,发现总体积小于混合前水和酒精的体积之和,说明分子间存在引力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。
高考物理力学知识点之分子动理论解析(5)
高考物理力学知识点之分子动理论解析(5)一、选择题1.下列说法中正确的是()A.已知阿伏加德罗常数和某物质的摩尔质量,一定可以求出该物质分子的质量B.布朗运动就是液体分子的运动,它说明分子做永不停息的无规则运动C.当分子间距离增大时,分子间的引力和斥力同时减小,分子势能一定增大D.用打气筒的活塞压缩气体很费力,说明分子间有斥力2.已知某气体的摩尔体积为22.4L/mol,摩尔质量为18g/mol,阿伏加德罗常数为23110mol-,由以上数据不能估算出这种气体()⨯2316.0210mol-A.每个分子的质量B.每个分子的体积C.每个分子占据的空间D.1g气体中所含的分子个数3.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4.关于分子间的作用力,下列说法中正确的是A.当两个分子间相互作用表现为引力时,分子间没有斥力B.两个分子间距离减小,分子间的引力和斥力都增大C.两个分子从相距很远处到逐渐靠近的过程中,分子间的相互作用力逐渐变大D.将体积相同的水和酒精混在一起,发现总体积小于混合前水和酒精的体积之和,说明分子间存在引力5.(3-3)对于液体在器壁附近的液面发生弯曲的现象,如图所示,对此有下列几种解释,其中正确的是( )①Ⅰ图中表面层分子的分布比液体内部疏②Ⅰ图中附着层分子的分布比液体内部密③Ⅱ图中表面层分子的分布比液体内部密④Ⅱ图中附着层分子的分布比液体内部疏A.只有①对B.只有③④对C.只有①②④对D.全对6.(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7.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。
高考物理力学知识点之分子动理论知识点总复习附解析(5)
高考物理力学知识点之分子动理论知识点总复习附解析(5)一、选择题1.一定量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、 bc、 ca回到原状态,其p-T图像如图所示.下列判断错误的是()A.过程ab中气体体积一定增大B.过程bc中内能不变C.a、 b和c三个状态中,状态a分子的平均动能最小D.b和c两个状态的温度相同2.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3.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4.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5.(3-3)对于液体在器壁附近的液面发生弯曲的现象,如图所示,对此有下列几种解释,其中正确的是( )①Ⅰ图中表面层分子的分布比液体内部疏②Ⅰ图中附着层分子的分布比液体内部密③Ⅱ图中表面层分子的分布比液体内部密④Ⅱ图中附着层分子的分布比液体内部疏A.只有①对B.只有③④对C.只有①②④对D.全对6.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7.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8.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9.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.下列说法正确的是A.外界对气体做功,气体的内能一定增大B.气体从外界吸收热量,气体的内能一定增大C.气体的温度越低,气体分子无规则运动的平均动能越大D.温度一定,分子密集程度越大,气体的压强越大12.关于物体的内能,下列说法中正确的是A.物体的温度升高,物体内所有分子热运动的速率都增大,物体的平均动能增大B.当分子间距离增大时,分子势能一定增大C.物体放出热量,其内能可能不变D.物体吸收热量,其内能一定增加13.下列说法正确的是()A.雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力B.1g、100℃的水与1g、100℃的水蒸气相比较,分子热运动的平均动能与分子的总动能不相同C.玻璃上附着水发生浸润现象的原因是附着层里的分子比水内部平均距离大,所以分子间表现为引力D.晶体一定具有规则形状,且有各向异性的特征14.关于分子动理论,下列说法中正确的是()A.布朗运动就是液体分子的无规则运动B.扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的C.当r=r0时,分子间的引力和斥力均为零D.当分子间距离增大时,分子间的引力和斥力均增大15.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。
高考物理力学知识点之分子动理论分类汇编及答案解析(4)
高考物理力学知识点之分子动理论分类汇编及答案解析(4)一、选择题1.一定量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、 bc、 ca回到原状态,其p-T图像如图所示.下列判断错误的是()A.过程ab中气体体积一定增大B.过程bc中内能不变C.a、 b和c三个状态中,状态a分子的平均动能最小D.b和c两个状态的温度相同2.物质由大量分子组成,下列说法正确的是()A.1摩尔的液体和1摩尔的气体所含的分子数不相同B.分子间引力和斥力都随着分子间距离减小而增大C.当分子间距离减小时,分子间斥力增大,引力减小D.当分子间距离减小时,一定是克服分子力做功3.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4.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5.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,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8.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9.一般情况下,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mv2B.分子力对乙分子做的功为mv2C.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10.下列说法正确的是()A .雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力B .1g 、100℃的水与1g 、100℃的水蒸气相比较,分子热运动的平均动能与分子的总动能不相同C .玻璃上附着水发生浸润现象的原因是附着层里的分子比水内部平均距离大,所以分子间表现为引力D .晶体一定具有规则形状,且有各向异性的特征11.二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.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。
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系统的动力学机制决定运动方程的形式。 在分子动力学方法处理过程中, 方 程组的建立是通过对物理体系的微观数学描述给出的。在这个微观的物理体系 中,每个分子都各自服从经典的牛顿力学。 每个分子运动的内禀动力学是用理论 力学上的哈密顿量或者拉格朗日量来描述,也可以直接用牛顿运动方程来描述。
分子动力学方法是通过建立一组分子的运动方程, 并通过直接对系统中的一 个个分子运动方程进行数值求解, 得到每个时刻各个分子的坐标与动量, 即在相 空间的运动轨迹, 再利用统计计算方法得到多体系统的静态和动态特性 , 从而得 到系统的宏观性质。
在分子动力学中,粒子的运动行为是通过经典的 Newton 运动方程所描述。 系统的所有粒子服从经典力学的运动规律, 它的动力学方程就是从经典力学的运 动方程——拉格朗日 (lagrange)方程和哈密顿 (Hamilton) 方程导出。
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一个是有限观测时间的限制; 另一个是有限系统大小的限制。 通常人们感兴趣的 是体系在热力学极限下 (即粒子数目趋于无穷时) 的性质。 但是计算机模拟允许 的体系大小要比热力学极限小得多, 因此可能会出现有限尺寸效应。 为了减小有 限尺寸效应,人们往往引入周期性、全反射、漫反射等边界条件。当然边界条件 的引入显然会影响体系的某些性质。
4.2.2 常用力场函数和分类 5 分子动力学模拟的基本步骤
5.1 设定模拟所采用的模型 5.2 给定初始条件 5.3 趋于平衡计算 5.4 宏观物理量的计算 6 平衡态分子动力学模拟 6.1 系综 6.2 微正则系综的分子动力学模拟 6.3 正则系综的分子动力学模拟
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1 分子动力ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ( MD )基础
位形转变到另一位形的一切具有相同能量的可能运动中, 真实的运动是其作用量 具有极小值的那种运动。
力学系统中,构造能量函数 L 及其作用量 S
作用量的积分式叫做泛函 (functional),作用量取极值的方法就是求其变分 δ S = 0。
2.1.4 拉格朗日 (Lagrange)方程 由最小作用量原理可导出拉格朗日方程
分子动力学 (MD)
1 分子动力学( MD )基础 1.1 MD 分类 1.2 MD 简介 1.3 MD 适用范围
2 分子动力学运动方程数值求解 2.1 基础知识 2.1.1 运动方程 2.1.2 空间描述 2.1.3 最小作用量原理 2.1.4 拉格朗日 (Lagrange)方程 2.1.5 哈密顿 (Hamilton) 方程 2.2 粒子运动方程的数值解法 2.2.1 Verlet算法 2.2.2 欧拉 (Euler)预测—矫正公式 2.2.3 Gear预测—矫正方法
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哈密顿 (Hamilton) 方程, Lagrange函数全微分形式:
则定义哈密顿函数或哈密顿量为: 哈密顿函数 H 是动量和坐标的函数,是动能和势能之和: 变量为动量 p 和坐标 r 的 Hamilton 方程: 这就是变量为动量 p 和坐标 q 的哈密顿方程。 如果系统的哈密顿函数不显含时间,就有 dH/dt=0,即得到能量守恒定律。 2.2 粒子运动方程的数值解法
1.1MD 分类
微正则系综( VNE )
正则系综( VNP)
平衡态 MD 等温等压系综( NPT)
经典 MD
等焓等压系综( NPH)
巨正则系综(VT μ)
非平衡态MD
量子 MD
1.2 分子动力学 (MD) 简介 分子动力学是在原子、分子水平上求解多体问题的重要的计算机模拟方法。
分子动力学方法为确定性模拟方法, 广泛地用于研究经典的多粒子体系的研究中 , 是按该体系内部的内禀动力学规律来计算并确定位形的转变。
对于孤立的保守系统,每个粒子在势场 U 中运动,则
系统整体的 Lagrange 函数是
得到第 i 个粒子的牛顿运动方程( α 指每个粒子的自由度)
2.1.5 哈密顿 (Hamilton) 方程 哈密顿 (Hamilton) 原理 : 保守的、完整的力学系统在相同时间内,由某一初位
形转移到另一已知位形的一切可能运动中, 真实运动的作用函数具有极值, 即作 用函数的变分等于零。
设粒子的坐标、速度、动量及其作用力分别用 x(t) , v(t) ,p(t),f(x,t) 表示, 其初始值为 x(0), v(0),p(0), f(0) 。则决定粒子运动的牛顿方程是
速度: v = dr/dt
加速度: 若一个系统由 N 个粒子组成,则粒子描述:
空间位置: r 1,r2,r 3…,rN
笛卡尔坐标系,粒子有 3N 个自由度 设系统有 s 个自由度
广义坐标: q1,q2,q3,… ,qN
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广义速度: q1,q2,q3,…,qN
2.1.3 最小作用量原理 莫培督 1744 年提出最小作用量原理:保守的、完整的力学系统,由某一初
3 分子动力学原胞与边界条件 3.1 分子动力学原胞 3.2 边界条件 3.2.1 自由表面边界 3.2.2 固定边界 3.2.3 柔性边界 3.2.4 周期性边界
4 势函数与分子力场 4.1 势函数 4.1.1 两体势 4.1.2 多体势 4.2 分子力场 4.2.1 分子力场函数的构成
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采用分子动力学方法时, 必须对一组分子运动微分方程做数值求解。 从计算 数学的角度来看, 这是个求一个初值问题的微分方程的解。 实际上计算数学为了 求解这种问题已经发展了许多的算法。 但是并不是所有的这些算法都可以用来 解决物理问题。 2.1.2 空间描述
在空间描述如何物体的运动, 如果其本身的大小可以忽略时, 就可以将其看 作是粒子(或质点) 。 粒子描述:空间位置: r
1.3 适用范围 原则上,分子动力学方法所适用的微观物理体系并无什么限制。 这个方法适
用的体系既可以是少体系统, 也可以是多体系统; 既可以是点粒子体系, 也可以 是具有内部结构的体系; 处理的微观客体既可以是分子, 也可以是其它的微观粒 子。
实际上,分子动力学模拟方法和随机模拟方法一样都面临着两个基本限制: