高考物理力学知识点之分子动理论真题汇编及答案解析(1)

高考物理力学知识点之分子动理论真题汇编及答案解析(1)
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．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．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．（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．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．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．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
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上，乙分子位于r轴上距原点r3的位置。

虚线分别表示分子间斥力F斥和引力F引的变化情况，实线表示分子间的斥力和引力的合力变化情况。

若把乙分子由静止释放，则乙分子( )
A．从r3到r1，分子势能先减小后增加
B．从r3到r2做加速运动，从r2向r1做减速运动
C．从r3到r1做加速运动，从r1向O做减速运动
D．从r3到r1，分子势能先增加后减小
11．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231
10mol-，由以上数据不能估算出这种气体（）
6.0210mol-
⨯231
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．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1×105J
D．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。

甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中的曲线所示，F>0为斥力，F<0为引力。

规定在无穷远处分子势能为零。

a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，其中c为图像与x轴的交点。

现把乙分子从a处由静止释放，则（）
A．在b处，乙分子受到的分子力最小
B．从a到c的过程中，乙分子一直做加速运动
C．从b到c的过程中，分子力对乙分子做负功
D．到达c时，两分子间的分子势能最小且为零
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．如图所示，为分子力随分子间距离的变化关系图。

设为A、B两分子间引力和斥力平衡时的位置，现将A固定在O点，将B从与A相距处由静止释放，在B远离A的过程中，下列说法正确的是（）
A．B速度最大时，分子势能最小
B．B在运动过程中分子势能一直减小
C．B速度最大时，A对B的分子斥力为零
D．引力和斥力均减小，但引力减小得更快
18．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==
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．将1cm 3油酸溶于酒精中，制成200cm 3油酸酒精溶液。

已知1cm 3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0.2m 2，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 21．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 =r 0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
22．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
23．关于分子动理论，下列说法正确的是
A ．气体扩散的快慢与温度无关
B ．布朗运动是液体分子的无规则运动
C ．分子间同时存在着引力和斥力
D ．分子间的引力总是随分子间距增大而增大
24．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
25．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 =
【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】
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．2．B
解析：B
【解析】1摩尔的物体，无论是什么，含有分子数相同，A错误；分子间引力和斥力都随着分子间距离减小而增大，B正确；当分子间距离减小时，引力和斥力都增大，斥力增大的快，C错误；当分子间的作用力表现为引力时，距离减小，分子力做正功，D错误．3．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．
4．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．
5．C
解析：C
【解析】
液体表面具有收缩的趋势，即液体表面表现为张力，是液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，密度较小，且液面分子间表现为引力；故表面层I、Ⅱ内分子的分布比液体内部疏，故①正确，③错误；附着层I内分子与容器壁间引力大于内部液体分子引力，附着层分子距离小，密度大，故②正确；附着层II内分子与容器壁间吸引力小于内部液体分子引力，附着层分子距离大，密度小，故④正确，故选项C正确．
点睛：解决本题的关键会用分子间距离与0r的大小关系，从而判断分子力表现为引力还是斥力；明确液体表面张力、浸润与不浸润的微观意义．
6．B
解析：B
【解析】A、单晶体物理性质是各向异性，多晶体是各向同性，故A错误；
B、晶体有固定的熔点；非晶体没有固定的熔点，温度升高后逐渐软化，故B正确；
C、气体分子间距很大，知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，无法直接求出分子的体积，只能求出分子所占据的空间，故C错误；
D、温度不变时，饱和汽压不变，与饱和汽体积无关，故D错误。

点睛：本题考查分子动理论的知识和热力学定律的理解和记忆，此处知识点不多，但要注意理解和应用，以及平时的积累。

7．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.
8．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。

气体分子间的相互作用力由于分子间距离很远，所以几乎为零，因此没有分子势能。

视频
9．A
解析：A
【解析】
试题分析：温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大，选项A正确，因为温度是分子平均动能的标志；理想气体在等温变化时，内能不改变，但也可以与外界发生热交换，如等温膨胀时，对外做功就需要吸收热量，故选项B错误；布朗运动不是液体分子的运动，它是花粉颗粒受到水分子无规则的撞击而呈现出的一种花粉的运动，但是它说明分子永不停息地做无规则运动，选项C错误；扩散现象说明分子是运动的，不能说明分子间存在斥力，故选项D错误。

考点：分子动理论，布朗运动。

10．C
解析：C
【解析】从r3到r1，分子力做正功，则分子势能减小，选项AD错误；在r＞r1时，分子力表现为引力，当r＜r1时，分子力表现为斥力，故从r3到r1做加速运动，从r1向O做减速运动，故B错误，C正确；故选C。

点睛：本题考查分子势能的影响因素；要通过图像理解分子力变化规律，理解分子力做功与分子势能变化的关系是解决本题的关键．
11．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．
12．B
解析：B
【解析】每个分子的质量=摩尔质量与阿伏伽德罗常数的比值，，已知摩尔质量和阿伏伽德罗常量，就能求出每个分子的质量，故A错误．由于气体分子间的距离较大，气体的体积远大于气体分子体积之和，所以不能求出每个分子的体积，故B正确；建立这样的模型：将气体分子占据的空间看成立方体形，而且这些空间一个挨一个紧密排列，则每个分子占据的空间V=摩尔体积与阿伏伽德罗常数的比值，，可以求出每个分子占据的空间V，故C
错误；1g气体的摩尔质量为
1
n
M
=，故所含分子数为A
N
N nN
M
==，D错误．
13．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．
14．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
A ．在c 处，乙分子受到的分子力最小,分子力为零，在b 处，乙分子受到的分子力不为零，故A 错误；
B ．从a 到c 的过程中，分子在引力作用下由静止加速运动到c ，运动方向和分子力方向相同，分子做加速运动，故B 正确；
C ．从a 到c 的过程中，分子力始终为引力，在引力作用下运动到c ，运动方向和分子力方向相同，分子力做正功，故C 错误；
D ．分子在无穷远处势能为零，从a 到c 的过程中，分子力做正功，动能增大，势能减小，可见到达c 时，两分子间的分子势能最小且为负值，故D 错误。

故选B 。

15．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
A.布朗运动是悬浮在液体中固体微粒的运动，是由于其周围液体分子的碰撞形成的，故布朗运动是液体分子无规则热运动的反映，但并不是液体分子的无规则运动，A 错误；
B.根据分子动理论可知，两个分子距离减小时，分子间引力和斥力都增大，B 正确；
C.当分子间0r r >时，分子势能随分子间的距离增大而增大；当分子间0r r <时，随距离减少而增大； 当0r r =时，分子势能最小，C 错误；
D.气体压缩可以忽略分子间作用力，压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体压
强的原因，与分子力无关，D错误；
故选B。

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．A
解析：A
【解析】
【详解】
AB.由到过程中，分子力表现为斥力，距离增大时，分子力做正功，分子势能减小，当时，分子力表现为引力，分子间距离增大，分子力做负功，分子势能增大，所以时，ab间的分子势能最小，A正确B错误；
C.根据动能定理，分子间的距离从增大到过程中，动能增加，从到无限远，动能减小，所以时b的动能最大，a对b的作用力为零，C错误；
D.b从与a相距处由静止释放，b远离a的过程中，距离增大，引力和斥力均减小，但斥力减小较快，D错误
18．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V 0 ，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=。

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．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 。

21．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
A ．布朗运动是悬浮于液体中的固体小颗粒的运动，故A 错误；
B ．扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的，故B 正确；
C ．当r =r 0时，分子间的引力和斥力大小相等，方向相反，但两力均不为零，故C 错误；
D ．当分子间距增大时，分子间的引力和斥力均减小，故D 错误。

故选B 。

22．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；
23．C
解析：C
【解析】A 、扩散的快慢与温度有关，温度越高，扩散越快，故A 错误；
B 、布朗运动为悬浮在液体中固体小颗粒的运动，不是液体分子的热运动，固体小颗粒运动的无规则性，是液体分子运动的无规则性的间接反映，故B 错误；
C 、分子间斥力与引力是同时存在，而分子力是斥力与引力的合力，分子间的引力和斥力都是随分子间距增大而减小；当分子间距小于平衡位置时，表现为斥力，即引力小于斥力，而分子间距大于平衡位置时，分子表现为引力，即斥力小于引力，但总是同时存在的，故C 正确，
D 错误。

点睛：本题考查了布朗运动、扩散以及分子间的作用力的问题；注意布朗运动和扩散都说明了分子在做永不停息的无规则运动，都与温度有关；分子间的斥力和引力总是同时存在的。

24．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。

25．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0A V N V
，选项D 错误。

故选B 。