高考物理力学知识点之分子动理论经典测试题及答案
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．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．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．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．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．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
8．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
9．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
10．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
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．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（）
?231
6.0210mol-
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
13．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
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．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
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 A
B ．该气体单位体积内的分子数为V /N A
C ．该气体在标准状态下的密度为MN A /V
D ．在标准状态下每个气体分子的体积为V /N A
18．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
19．下列说法正确的是
A．向一锅水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在翻滚，这说明温度越高布朗运动越剧烈
B．在高速列车的速度由小变大的过程中，列车上所有物体的动能都在增大，组成这些物体的分子的平均动能也在增大
C．用油膜法估测油酸分子直径的大小是一种通过测量宏观量来测量微观量的方法
D．随着分子间距离的增大，分子间作用力减小，分子势能也减小
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．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
22．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
23．将一定质量的氧气从0℃缓慢升高到100℃，下列说法中正确的是
A ．氧气分子的平均动能一定变大
B ．每个氧气分子的运动速率一定变大
C ．氧气分子的密集程度一定变大
D ．气体的压强一定变大
24．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 25．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
D ．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
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一、选择题
1．C
解析：C
【解析】
【详解】
A 、分子间既存在引力，也存在斥力，只是当分子间距离大于平衡距离时表现为引力，小于平衡距离时表现为斥力，故A 正确；
B 、分子间存在相互作用的引力和斥力，引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，故B 正确；
C. 两分子之间的距离大于r 0，分子力为引力，故当相互靠近时分子力做正功；当分子间距小于r 0，分子力为斥力，相互靠近时，分子力做负功，故C 错误；
D 、引力和斥力都随分子间距的增加而减小，当分子间距的数量级大于10-9m 时，分子力已微弱到可以忽略，故D 正确；
错误的故选C ．
【点睛】
分子间同时存在引力和斥力，引力和斥力都随分子间距的增加而减小，随分子间距的减小
而增大，但斥力变化较快．
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．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 ＞r 0，分子力表现为引力，r ＜r 0，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r 0继续减小，分子力做负功，分子势能增加，所以在r 0处有最小势能．在r ＞r 0时，r 越大，分子势能越大，在r ＜r 0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
4．C
解析：C
【解析】液体表面层分子间的距离比液体内部稀疏，分力间的距离0r r ，分子力表现为引力，故液体表面有收缩的趋势，A 错误；布朗运动是悬浮在水中花粉的无规则运动，本身不是分子的运动，布朗运动是液体分子的无规则运动的反映，B 错误；液晶各向异性，对不同颜色光的吸收强度随电场强度的变化而变化，C 正确；高原地区水的沸点较低，这是高原地区气压较低的缘故，D 错误．
5．A
解析：A
【解析】A 、因为机械能可以为零，但内能是分子动能和分子势能的总和，而分子动能又是分子无规则运动引起的．所以分子动能不可能为零．那么物体的内能当然也不可能为零，故A 正确；
B 、因为物体的内能由物体的温度和体积来决定与物体运动的宏观速度无关，故B
C 错误；
D 、因为0℃的冰熔化为0℃的水要吸收热量或对它做功，所以冰溶化为水内能增加，所以0℃的水的内能比等质量的0℃的冰的内能大，故选项D 错误。
点睛：任何物体都有内能．物体的内能与温度、体积等因素有关．可根据热传递情况，分析冰与水的内能大小。
6．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．
7．A
解析：A
【解析】
试题分析：布朗运动的无规则性反映了液体分子运动的无规则性，选项A正确；悬浮在液体中的固体小颗粒越小，则其所作的布朗运动就越剧烈，选项B错误；无论物体的温度为多少，物体的分子平均动能永远不为零，选项C错误；布朗运动的剧烈程度与温度有关，但是布朗运动不是分子运动，所以不也叫热运动，选项D错误；故选A．
考点：布朗运动
【名师点睛】解答此题要知道：布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是分子的无规则运动，形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的．液体温度越高颗粒越小，布朗运动越激烈．
8．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．
9．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．
10．C
解析：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
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．
11．D
解析：D
【解析】A、外界对气体做功，W＞0，由于不知道气体是吸热还是放热，根据△U=W+Q 无法确定气体的内能增加还是减小，故A错误。B、气体从外界吸收热量，Q＞0，由于不知道外界对气体做功还是气体对外界做功，根据△U=W+Q无法确定气体的内能增加还是减小，故B错误。C、温度是分子平均动能变化的标志，所以气体的温度越低，气体分子无规则运动的平均动能越小，故C错误。D、温度一定，分子平均动能不变，分子密集程度越大，单位面积撞击分子数增多，气体的压强越大，故D正确；故选D。
【点睛】在运用来分析问题时，首先必须理解表达式的物理意义，掌握它的符号法则：
①W＞0，表示外界对系统做功；W＜0，表示系统对外界做功；②Q＞0，表示系统吸热；Q＜0，表示系统放热；③△U＞0，表示系统内能增加；△U＜0，表示内能减少．我们判断内能变化时，做功和热传递都要考虑．
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．B
解析：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。
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．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；
17．A
解析：A
【解析】
【详解】
A .每个气体分子的质量为摩尔质量与阿伏伽德罗常数的比值，即A
M N ，A 正确； B .分子数密度等于物质的量乘以阿伏伽德罗常数再除以标准状态的体积V ，即A N V ，B 错误．
C .摩尔质量除以摩尔体积等于密度，该气体在标准状态下的密度为M V
，C 错误．
D .由于分子间距的存在，每个气体分子的体积远小于A
V N ，D 错误． 18．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。
19．C
解析：C
【解析】
【详解】
A ．胡椒粉不是布朗微粒，水中的胡椒粉在翻滚，是由于水的对流引起的，不是分子撞击的结果，A 错误；
B ．速度增大，物体的动能增大，是宏观的物理量；温度是分子平均动能的标志，分子平均动能是微观，温度不一定变，所以分子的平均动能不一定变大，B 错误；
C ．用油膜法估测油酸分子直径的大小，通过测量宏观量油膜的尺寸来估测微观量分子的大小，C 正确；
D ．分子间距离增大，分子间作用力减小，但不知道起主要作用的是分子斥力还是分子引力，所以没办法判断分子势能变化，D 错误；
故选C 。
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．B
解析：B
【解析】
试题分析：由分子动理论的知识知，物体中所有分子热运动动能和分子势能的总和叫物体的内能，所以A 选项错误；对一定质量的气体，当体积不变时，气体的压强和热力学温度成正比，所以B 选项正确；由热力学第一定律W Q U +=?可知，对一定质量的气体加热，气体的热量增加，但是不知道气体的做功情况，所以气体的内能的变化不能判断，所以C 选项错，随着分子间的距离增大分子间引力和斥力的合力可能是先增大，后减小，也可能减小，原因是题中没有清楚的说明分子间的距离从什么位置开始增大，所以D 选项错误．
考点：物体的内能 玻意耳定律 热力学第一定律W Q U +=?分子间的距离和分子力的关系 22．B
解析：B
【解析】
试题分析：当0r r =时，分子的引力与斥力大小相等，分子力为0F =．在两个分子之间的距离由010r 变为0r 的过程中，由图看出，分子力F 先增大后减小．此过程分子力表现为引力，分子力做正功，分子势能p E 减小，故B 正确．
考点：考查了分子间相互作用力
23．A
解析：A
【解析】
【详解】
AB 、温度是分子热运动平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，对单个的分子没有意义，所以温度越高，平均动能越大，故平均速率越大，但不是所有分子运动速率都变大，故A 正确，B 错误；
CD 、气体的压强与分子的密集程度以及分子的平均撞击力有关；一定质量的气体的温度升高，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大；若气体的体积增大，单位体积内的分子数减小（即气体的密集程度减小），气体的压强不一定增大，故CD 错误。
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】
【分析】
【详解】
A 、根据熵增加原理，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无序；A 错误．
B 、当人们感到潮湿时，空气的相对湿度0100%s P B P =
?一定较大；B 错误．C 、每个气体分子的质量0A
M m N =，每个气体分子的平均空间体积0A M V N ρ=，它不是气体分子的体积；C 错误．D 、密封在容积不变的容器内的气体，若温度升高，由
nRT P V =知压强变大，而根据压强的微观表示N F P S
?=可知，气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大，D 正确．故选D ．
【点睛】 考查热力学第二定律、相对湿度、气体压强和阿伏伽德罗常数知识比较全面深入，要求学生全面掌握3-3的重点知识．