高考物理必考核心知识过关练习题精选《分子动理论》整理含答案.docx

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高考物理必考核心知识过关练习题精选《分子动理论》整理含答案

2020高考物理必考核心知识过关题精选

热学《分子动理论》

第一卷（选择题共72分）

一、单选题（本大题共12小题，共48分）

1.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

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

2.下列关于分子运动和热现象的说法正确的是

A.一定量

的水变成

的水蒸汽，其内能不变

B.一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热

C.气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在斥力的缘故

D.一定质量的气体温度升高，单位时间内撞击容器壁单位面积上的分子数一定增多

3.以下关于热运动的说法正确的是（　　）

A.水流速度越大，水分子的热运动越剧烈

B.水凝结成冰后，水分子的热运动停止

C.水的温度越高，水分子的热运动越剧烈

D.水的温度升高，每一个水分子的运动速率都会增大

4.如图描绘了一颗悬浮微粒受到周围液体分子撞击的情景，以下关于布朗运动的说法正确的是（　　）

​

A.布朗运动就是液体分子的无规则运动

B.液体温度越低，布朗运动越剧烈

C.悬浮微粒越大，液体分子撞击作用的不平衡性表现得越明显

D.悬浮微粒做布朗运动，是液体分子的无规则运动撞击造成的

5.由于分子间存在着分子力，而分子力做功与路径无关，因此分子间存在与其相对距离有关的分子势能。

如图所示为分子势能Ep随分子间距离r变化的图象，取r趋近于无穷大时Ep为零。

通过功能关系可以从分子势能的图象中得到有关分子力的信息，则下列说法正确的是（　　）

A.假设将两个分子从r=r2处释放，它们将相互远离

B.假设将两个分子从r=r2处释放，它们将相互靠近

C.假设将两个分子从r=r1处释放，它们的加速度先增大后减小

D.假设将两个分子从r=r1处释放，当r=r2时它们的速度最大

6.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

7.已知铜的摩尔质量为M，铜的密度为ρ，阿伏伽德罗常数为N，下列说法正确的是（　　）

A.1个铜原子的质量为

B.1个铜原子的质量为

C.1个铜原子所占的体积为

D.1个铜原子所占的体积为

8.以下6种表述中，全部正确的一组是（）

①布朗运动是悬浮固体颗粒分子的无规则运动

②在任何情形下，没有摩擦的理想热机都可以把吸收的热量全部转化为机械能

③温度相同的不同物体，它们分子热运动的平均动能一定相同

④在熔化过程中晶体要吸收热量，温度保持不变，但内能增加

⑤在一定温度下，饱和汽的压强是一定的

⑥由于液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，表面层分子之间只有引力，没有斥力，所以液体表面具有收缩的趋势

A.

B.

C.

D.

9.如图是氧气分子在不同温度下的速率分布规律图，横坐标表示速率，纵坐标表示某一速率内的分子数占总分子数的百分比，由图可知（）

A.同一温度下，氧气分子呈现“中间多，两头少”的分布规律

B.随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大

C.随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例增大

D.①状态的温度比②状态的温度高

10.关于热平衡及热力学温度，下列说法正确的是（）

A.处于热平衡的几个系统的压强一定相等

B.热平衡定律是温度计能够用来测量温度的基本原理

C.温度变化1℃，也就是温度变化274．15K

D.摄氏温度与热力学温度都可能取负值

11.下面说法正确的是（　　）

A.质量相等的0℃的水比0℃的冰含有较多的内能

B.物体的温度升高时，分子平均动能可能不变

C.物体的温度升高时，每个分子动能都增大

D.减速运动的物体一定发生了机械能向内能转化

12.

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

二、多选题（本大题共6小题，共24分）

13.下列说法正确的是（　　）

A.液体的表面层内分子分布比较稀疏，分子间表现为引力

B.气体分子的平均动能越大，其压强就越大

C.第二类永动机是可以制成的，因为它不违背能的转化和守恒定律

D.空气的相对湿度越大，人们感觉越潮湿

E.给物体传递热量，物体的内能不一定增加

14.下列说法正确的是

A.饱和气压与热力学温度成正比

B.一定量的理想气体在等温膨胀过程中吸收的热量等于对外做的功，并不违反热力学第二定律

C.当分子间的引力与斥力平衡时，分子力一定为零，分子势能一定最小

D.气体温度越高，气体分子运动越剧烈、容器壁受到的冲击力越大、气体的压强越大

E.在任何自然过程中，一个孤立系统中的总熵不会减少

15.下列说法正确的是（　　）

A.当两分子处于平衡位置时，分子之间作用力为零，两分子之间既不存在引力，也不存在斥力

B.不能用气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数估算气体分子的体积

C.用油膜法估测分子大小时，可把油膜厚度看作分子的半径

D.任何物质只要它们的温度相同，它们分子的平均动能就一定相同

E.绝对湿度与温度无关，相对湿度与温度有关

16.下列说法中正确的是（　　）

A.一切晶体的光学和力学性质都是各向异性

B.一质量的O℃的冰融化成0℃的水时，分子势能增加

C.在完全失重的宇宙飞船中，水的表面存在表面张力

D.土壤里有很多毛细管，若要把地下的水分沿着它们引到地表，可将地面的土壤锄松。

E.单晶体和多晶体都有固定的熔点

17.下列说法正确的是（　　）

A.饱和气压随温度降低而减小，与饱和汽的体积无关

B.能量耗散反映了与热现象有关的宏观自然过程具有不可逆性

C.液体表面层分子间距离较大，这些液体分子间作用力表现为引力

D.若某气体摩尔体积为V，阿伏伽德罗常数用NA表示，则该气体的分子体积为

E.用“油膜法”估测分子直径时，滴在水面的油酸酒精溶液体积为V，铺开的油膜面积为S，则可估算出油酸分子直径为

18.下列关于固体、液体和气体的说法正确的是（　　）

A.固体中的分子是静止的，液体、气体中的分子是运动的

B.液体表面层中分子间的相互作用力表现为引力

C.固体、液体和气体中都会有扩散现象发生

D.在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零

E.某些固体在熔化过程中，虽然吸收热量但温度却保持不变

第二卷（选择题共28分）

三、实验题探究题（本大题共2小题，共8分）

19.

（1）如图所示的四个图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的四个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是________（用符号表示）。

（2）（多选）该同学做完实验后，发现自己所测的分子直径d明显偏大。

出现这种情况的原因可能是________。

A．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算

B．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化

C．计算油膜面积时，只数了完整的方格数

D．求每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL溶液的滴数多记了10滴

（3）用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油滴的________。

A．摩尔质量B．摩尔体积C．质量D．体积

20.将1cm3的油酸溶于酒精，制成200cm3的油酸酒精溶液；测得1cm3的油酸酒精溶液有50滴．现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.3m2．由此估算出油酸分子的直径为______m．（结果保留1位有效数字）

21.

四、计算题（本大题共2小题，共20分）

22.在标准状况下，体积为V的水蒸气可视为理想气体，已知水蒸气的密度为ρ，阿伏伽德罗常数为NA，水的摩尔质量为M，水分子的直径为d。

①计算体积为V的水蒸气含有的分子数；

②估算体积为V的水蒸气完全变成液态水时，液态水的体积（将液态水分子看成球形，忽略液态水分子间的间隙）。

23.某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V=1.0×103cm3．已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3、摩尔质量M=1.8×10-2kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol-1．试求：

（结果均保留一位有效数字）

（1）该液化水中含有水分子的总数N.

（2）一个水分子的直径d．

答案和解析

1.【答案】B

【解析】明确布朗运动和扩散现象的本质以及意义；知道分子间同时存在分子引力和斥力，二力均随距离的增大而减小。

本题考查分子间作用力以及分子的无规则运动，要注意明确分子间同时存在引力和斥力，并且都随着距离的增大而减小，当达到10倍的平衡距离时，分子力均减小为零。

​【解答】

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=r0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。

2.【答案】B

【解析】一定量100℃的水变成100℃的水蒸汽时，吸收热量；结合气态方程与热力学第一定律判断气体内能变化；气体如果失去了容器的约束就会散开，是由于分子做杂乱无章热运动．

本题考查了有关分子运动和热现象的基本知识，对于这些基本知识一定注意加强记忆和积累．

【解答】A.一定量100℃的水变成100℃的水蒸汽时，吸收热量，内能增加，由于分子平均动能不变，因此分子势能增加，故A错误；

B.根据理想气体的状态方程可知对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，温度一定升高，气体内能由温度决定，因此内能一定增加，那么它一定从外界吸热，故B正确；

C.气体分子之间的距离很大分子力近似为零，气体如果失去了容器的约束就会散开，是分子杂乱无章运动的结果，故C错误；

D.根据理想气体的状态方程可知对于一定量的气体，气体温度升高，若体积增大则压强可能增大、可能减小，也可能不变，所以，单位时间内撞击容器壁单位面积上的分子数不一定增多．故D错误。

故选B。

3.【答案】C

【解析】明确分子热运动的性质，知道分子热运动与宏观运动无关，是物体内部分子的无规则运动，其剧烈程度与温度有关，但要注意温度很低时分子热运动仍在继续，同时温度升高时并不是所有分子的速率都增大。

本题考查分子热运动的基本性质，要注意明确温度是统计规律，温度升高时分子的热运动剧烈，分子平均动能增大，大多数分子运动加快，但可能有些分子运动减慢。

【解答】

A.分子的热运动是内部分子的运动，只与温度有关，与水流速度无关，故A错误；

B.水凝结成冰后，水分子仍然在进行无规则运动，故B错误；

C.分子热运动与温度有关，水的温度越高，水分子的热运动越剧烈，故C正确；

D.水的温度升高，分子的平均动能增大，但是并不是每个分子的运动速率都增大，可能有些分子运动速率减小，故D错误。

故选C。

4.【答案】D

【解析】悬浮在液体中的固体小颗粒做布朗运动是液体分子对小颗粒的碰撞的作用力不平衡引起的，液体的温度越低，悬浮小颗粒的运动越缓慢；固体小颗粒做布朗运动说明了液体分子不停的做无规则运动。

掌握布朗运动的实质和产生原因，以及影响布朗运动剧烈程度的因素是解决此类题目的关键。

【解答】

A.布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的无规则运动，是由于液体分子对颗粒撞击力不平衡造成的，所以布朗运动说明了液体分子不停的做无规则运动，但不是液体分子的无规则运动，故A错误；

B.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B错误；

C.悬浮微粒越大，同一时刻撞击颗粒的液体分子数越多，液体分子对颗粒的撞击作用力越平衡，现象越不明显，故C错误；

D.悬浮微粒做布朗运动，是液体分子的无规则运动撞击造成的，故D正确。

故选D。

5.【答案】D

【解析】

解：

由图可知，两个分子从r=r2处的分子势能最小，则分子之间的距离为平衡距离，分子之间的作用力恰好为0。

A、B、C、结合分子之间的作用力的特点可知，当分子间距离等于平衡距离时，分子力为零，分子势能最小，所以假设将两个分子从r=r2处释放，它们既不会相互远离，也不会相互靠近。

故A错误，B错误，C错误；

D、由于r1＜r2，可知分子在r=r1处的分子之间的作用力表现为斥力，分子之间的距离将增大，分子力做正功，分子的速度增大；当分子之间的距离大于r2时，分子之间的作用力表现为引力，随距离的增大，分子力做负功，分子的速度减小，所以当r=r2时它们的速度最大。

故D正确。

故选：

D。

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．

本题对分子力、分子势能与分子间距离的关系要熟悉，知道分子间距离等于平衡距离时分子势能最小，掌握分子间作用力与分子间距离的关系、分子清楚图象，即可正确解题．

6.【答案】C

【解析】

【分析】

扩散现象表明分子是不停地做无规则运动的，温度越高，分子无规则运动越剧烈，扩散越快；

布朗运动是固体小颗粒的无规则运动，不是分子的运动；

分子间同时存在引力和斥力，引力和斥力均随着分子间距离的增大而减小。

本题考查了分子间的相互作用力、布朗运动和扩散多个知识点，但都属于基础知识，平时多理解、多积累。

【解答】A.扩散的快慢与温度有关，温度越高，扩散越快，故A错误；

B.布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的无规则运动，它是液体分子的不规则运动的反映，故B错误；

C.分子间同时存在相互作用的引力和斥力，故C正确；

D.分子间同时存在引力和斥力，引力和斥力均随着分子间距离的增大而减小，故D错误。

故选C。

7.【答案】B

【解析】

A、铜原子的质量等于摩尔质量除以阿伏伽德罗常数N，即

，故A错误；

B、铜原子的质量等于摩尔质量除以阿伏伽德罗常数N，即

，故B正确；

C、铜原子所占的体积等于摩尔体积除以阿伏伽德罗常数，即

故C错误

D、铜原子所占的体积等于摩尔体积除以阿伏伽德罗常数，即

故D错误

故选：

B。

原子数等于物体的摩尔数与阿伏加德罗常数NA的乘积，摩尔数等于质量与摩尔质量之比。

阿伏加德罗常数NA个铜原子的质量之和等于铜的摩尔质量。

铜原子之间空隙较小，可以看作是一个挨一个紧密排列的，阿伏加德罗常数NA个铜原子的体积之和近似等于铜的摩尔体积。

阿伏加德罗常数NA是联系宏观与微观的桥梁，抓住它的含义是解题的关键。

求铜原子的体积要建立物理模型，将抽象的问题形象化。

8.【答案】C

【解析】①布朗运动是悬浮固体颗粒的无规则运动，不是颗粒分子的运动；

②根据热力学第二定律，在任何情形下，没有摩擦的理想热机都不可能把吸收的热量全部转化为机械能

③温度是平均动能的标志，温度相同的不同物体，它们分子热运动的平均动能一定相同

④在熔化过程中晶体要吸收热量，温度保持不变，但内能增加

⑤饱和汽压随温度的升高而变大，一定温度下，饱和汽的压强是一定的。

⑥由于液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，表面层分子之间引力和斥力同时存在，引力大于斥力，所以液体表面具有收缩的趋势。

本题考查分子动理论和热力学的相关知识，难度不大。

【解答】①布朗运动是悬浮固体颗粒的无规则运动，不是颗粒分子的运动，故①错误；

②根据热力学第二定律，在任何情形下，没有摩擦的理想热机都不可能把吸收的热量全部转化为机械能，故②错误；

③温度相同的不同物体，它们分子热运动的平均动能一定相同，故③正确；

④在熔化过程中晶体要吸收热量，温度保持不变，但内能增加，故④正确；

⑤在一定温度下，饱和汽的压强是一定的，故⑤正确；

⑥由于液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，表面层分子之间引力和斥力同时存在，只有引力大于斥力，所以液体表面具有收缩的趋势，故⑥错误。

故选C。

9.【答案】A

【解析】A、同一温度下，中等速率大的氧气分子数所占的比例大，即氧气分子呈现“中间多，两头少”的分布规律，故A正确；

B、温度升高使得氧气分子的平均速率增大，不一定每一个氧气分子的速率都增大，B错误；

C、随着温度的升高，氧气分子中速率大的分子所占的比例增大，从而使分子平均动能增大，故C错误；

D、由图可知，②中速率大分子占据的比例较大，则说明②对应的平均动能较大，故②对应的温度较高，故D错误．

故选：

A．

温度是分子平均动能的标志，温度升高分子的平均动能增加，不同温度下相同速率的分子所占比例不同．

本题考查了分子运动速率的统计分布规律，记住图象的特点，会分析温度与图象的关系，知道温度越高，分子的平均速率增大．

10.【答案】B

【解析】首先知道热平衡的定义，知道温度是判断系统热平衡的依据；识记热力学温标与摄氏温标的概念与区别，两者大小关系为T=273.15（K）+t，据此分析判断即可。

本题考查热平衡及热力学温度，一般来说，描述系统状态的参量不只是温度，一个热平衡是两个系统相互影响的最终结果，识记热力学温标与摄氏温标的联系和区别。

【解答】A.处于热平衡的几个系统的温度一定相等，但压强不一定相等，故A错误；

B.热平衡定律表明，两个系统处于热平衡时具有相同的温度，热平衡定律是温度计能够用来测量温度的基本原理，故B正确；

C.热力学温标与摄氏温标的大小关系为T=273.15（K）+t，故C错误；

D.摄氏温度可能取负值，绝对零度不能达到，所以热力学温度只能取正值，故D错误。

​故选B。

11.【答案】A

【解析】解A、质量相等的0℃的水变成0℃的冰，要放出热量，故A正确

B、温度是分子平均动能的标志，物体的温度升高时，分子平均动能变大，故B错误

C、物体的温度升高时，分子平均动能变大，并非每个分子动能都增大，而是符合速率一定的分布率，故C错误

D、减速运动的物体一定发生了机械能与其他能量间的转化，但不一定机械能向内能转化，故D错误

故选A

分子势能变化体现的是物态变化；温度是分子平均动能的标志；能量可以在众多形式之间相互转化

理解温度与分子平均动能之间的关系，内能的概念很抽象，它包含两部分，理解好概念是做好内能相关题的基础．

12.【答案】C

【解析】由图可知分子间的作用力的合力，则由力和运动的关系可得出物体的运动情况，由分子力做功情况可得出分子势能的变化情况。

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。

【解答】A.从a到c，分子力一直为引力，分子力一直做正功，分子乙一直做加速运动，故A错误；

B.乙分子由a到d，分子力先增大再减小，到C点分子力减小为0，之后反向增大，根据牛顿第二定律得，加速度先增大再减小再增大，故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.乙分子由b到d的过程中，分子力先做正功后做负功，分子势能先减少后增大，故D错误。

故选C。

13.【答案】ADE

【解析】根据分子间距分析液体表面分子间作用力的性质．气体的压强与气体分子的平均动能及单位体积内的分子数有关．第二类永动机不能制成，它违背了热力学第二定律．做功和热传递都能改变物体的内能。

本题考查热学中的分子力、热力学第一、第二定律，压强的微观意义以及相对湿度与绝对湿度，要注意的是热力学第一定律中的符号法则。

【解答】

A.液体的表面层内分子分布比较稀疏，分子间距大于平衡距离r0，所以液体表面分子间表现为引力，故A正确；

B.从微观上看，气体的压强取决于气体分子的平均动能和分子数密度，因此，气体分子的平均动能越大，其压强不一定越大，故B错误；

C.第二类永动机不违背能的转化和守恒定律，但违背了热力学第二定律，所以不能制成，故C错误；

D.人们对湿度的感觉由于相对湿度有关，空气的相对湿度大，我们感觉潮湿，故D正确；

E.给物体传递热量，物体的内能不一定增加，还与做功情况有关，故E正确。

故选ADE。

14.【答案】BCE

【解析】解：

A、饱和气压是物质的一个重要性质，它的大小取决于物质的本性和温度，但饱和汽压并不与热力学温度成正比，故A错误；

B、一定量的理想气体在等温膨胀过程中吸收的热量等于对外做的功，并不违反热力学第二定律，该过程中可能引起了其他方面的变化，故B正确；

C、根据分子力做功与分子势能变化间的关系可知，当分子间的引力与斥力平衡时，分子力一定为零，分子势能一定最小，故C正确；

D、气体温度越高，气体分子运动越剧烈、容器壁受到的冲击力越大，但压强并不一定变大，因为压强大小还与体积有关，故D错误；

E、根据熵增加原理可知，在任何自然过程中，一个孤立系统中的总熵不会减少，故E正确．

故选：

BCE．

明确饱和气压的性质，知道饱和汽压与温度有关，但不一定与热力学温度成正比；

明确热力学第二定律的基本内容，理解热学现象中的方向性；

知道分子力的特点，同时能根据分子力与分子势能间的关系分析分子势能的变化，明确平衡距离时分子势能最小，但不一定为零；

知道影响压强大小的微观因素，会解释压强的变化原因；

知道热学现象中的方向性，理解熵增加原理．

本题考查饱和气压、热力学第二定律、分子势能、压强以及熵增加原理，考查内容较多，但难度不大，要求掌握基本热学内容，会用相关知识解释对应的热学现象．

15.【答案】BDE

【解析】解：

A、当两分子处于平衡位置时，分子之间作用力为零，两分子之间分子引力等于分子斥力，故A错误；

B、气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数只能求出每个气体分子平均占有的空间和气体分子间的距离，不能估算气体分子本身的体积，故B正确；

C、用油膜法估测分子大小时，可把油膜厚度看作分子的直径，故C错误；

D、温度是分子平均动能的标志，任何物质只要它们的温度相同，它们分子的平均动能就一定相同，故D正确；

E、绝对湿度是指空气中水蒸气的压强，与温度无关；相对湿度是指空气中水蒸气的压强与该温度下水的饱和蒸气压的比值，与温度有关，故E正确

故选：

BDE。

解答本题要掌握：

分子力和分子之间距离关系；估算分子直径的方法；温度是分子平均动能的标志；相对湿度与绝对湿度的概念。

高中热学知识部分，内容琐碎，需要记忆的知识点很多，要注意平时不断的积累和记忆才能在做题过程中正确应用。

16.【答案】BCE

【解析】解：

A、单晶体具有各向异性，而多晶体表现为各向同性，故A错误；

B、一定质量的0℃的冰融化为0℃的水时，要从外界吸热，由于分子动能不变，故分子势能增加，故B正确；

C、在完全失重的宇宙飞船中，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，水的表面仍然存在表面张力，故C正确；

D、土壤里有很多毛细管，如果将地面的土壤锄松，则将破坏毛细管，不会将地下的水引到地面，故D错误；

E、单晶体和多晶体都有固定的熔点，这是晶体和非晶体不同点