2023届高考物理一轮总复习-分子动理论复习卷含解析

2023届高中物理高考备考一轮总复习

分子动理论专题复习卷

一、单选题（共7题）

1.如图所示，一定质量的理想气体由状态A沿平行于纵轴的直线变化到状态8,则它的状态变化过程是

A.气体的平均动能不变

B.气体的内能增加

C.气体分子的数密度减小

D.气体分子在单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数不变

2.分子间的引力和斥力同时存在，分子力大小与分子间的距离有关，当分子间的距离增大时（）

A.分子间引力和斥力都增大B.分子间引力和斥力都减小

C.分子间引力增大，斥力减小D.分子间斥力增大，引力减小

3.研究发现，新冠病毒感染的肺炎传播途径之一是气溶胶传播。气溶胶是指悬浮在气体介质中的固态或

液态颗粒所组成的气态分散系统，这些固态或液态颗粒在气体介质中做布朗运动。下列说法正确的是（

A.布朗运动是气体介质分子的无规则的运动

B.在布朗运动中，固态或液态颗粒越大，布朗运动越剧烈

C.在布朗运动中，颗粒无规则运动的轨迹就是分子的无规则运动的轨迹

D.在布朗运动中，环境温度越高，布朗运动越剧烈

4.对于一定质量的气体，下列叙述中正确的是（）

A.如果体积减小，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增多

B.如果压强增大且温度不变，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增多

C.如果温度升高，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增多

D.如果分子数密度增大，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增多

5.根据分子动理论，下列说法正确的是（）

A.分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大

B.分子间相互作用的引力和斥力一定随分子间距离的增大而增大

C.一个气体分子的体积等于气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数之比

D.显微镜下观察到的墨水中的小炭粒所做的不停的无规则运动，就是分子的运动

6.如图所示，甲分子固定在坐标原点。，乙分子位于无轴上的a点，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，尸>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〃处由静止释放，则（）

A.乙分子由。到6做加速运动，由6到c做减速运动

B.乙分子由。到c过程，两分子间的分子势能先减小后增加

C.在。点，两分子间的分子势能最小

D.在c点，乙分子的速度最大

7.关于布朗运动，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.悬浮在液体中的颗粒越小、液体温度越高，布朗运动越明显

C.悬浮颗粒越大，在某一瞬间撞击它的分子数越多，布朗运动越明显

D.布朗运动的无规则性反映了颗粒内部分子运动的无规则性

二、多选题（共5题）

8.在用油膜法估测分子大小的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为c,用注射器往量简中滴入溶液，每滴

入“滴，溶液体积增加1ml,现取1滴溶液滴入撒有瘫子粉的浅水盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅

盘上描绘出油酸膜的轮廓形状，再把玻璃板放在边长为1cm的坐标纸上，算出油膜的面积S。关于本实验，

下列说法正确的是（）

A.用以上物理量的符号表示分子直径大小为d

B.“用油膜法估测分子的大小”实验的依据是将油膜看成单分子油膜

C.水面上形成的油酸薄膜的体积v=L

n

D.计算油膜的面积S时，只需在坐标纸上将油膜轮廓中完整的格子数进行统计，不足一格的油膜都舍去

E.用油股法测出分子直径后，只需知道纯油酸的摩尔体积，即可计算阿伏加德罗常数

9.关于布朗运动，下列说法中正确的是（）

A.悬浮在液体或气体中的小颗粒的无规则运动就是分子的无规则运动

B.布朗运动反映了液体或气体分子的无规则运动

C.温度越低时，布朗运动就越明显

D.悬浮在液体或气体中的颗粒越小，布朗运动越明显

E.布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的运动，反映了液体分子对固体颗粒撞击的不平衡性

10.两个相距较远的分子仅在分子力的作用下由静止开始运动，直至不再靠近。在此过程中，下列说法正

确的是（）

A.分子力先增大，后一直减小

B.分子动能先增大，后减小

C.分子势能先增大，后减小

D.分子势能和动能之和不变

11.下列有关热现象和内能的说法中正确的是（）

A.液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的

B.盛有气体的容器做加速运动时，容器中气体的内能必定会随之增大

C.电流通过电阻后电阻发热，它的内能增加是通过“做功”方式实现的

D.在两个分子间的距离由很远逐渐减小到l八）的过程中，分子间作用力的合力先增大后减小

E.分子间引力和斥力相等时，分子势能最小

12.下列说法中正确的是（）

A.气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，

从而气体的压强一定增大

B.气体的体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多，从而气

体的压强一定增大

C.密封在体积不变的容器中的气体，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

D.分子。从远处趋近固定不动的分子匕，当〃到达受〃的作用力为零处时，。的动能一定最大

三、解答题(共4题)

13.已知铜的密度为8.9x103kg/m3,铜的原子量为64,质子和中子的质量约为1.67x1027kg,则铜块中平

均每个铜原子所占的空间体积为多少？铜原子的直径约为多少？

14.对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻

地理解其物理本质.在正方体密闭容器中有大量某种气体的分子，每个分子质量为相，单位体积内分子数

量”为恒量.为简化问题，我们假定：分子大小可以忽略；分子速率均为h且与器壁各面碰撞的机会均

等；分子与器壁碰撞前后瞬间，速度方向都与器壁垂直，且速率不变.

(1)求一个气体分子与器壁碰撞一次给器壁的冲量/的大小；

(2)每个分子与器壁各面碰撞的机会均等，则正方体的每个面有六分之一的几率.请计算在加时间内，

与面积为S的器壁发生碰撞的分子个数N；

(3)大量气体分子对容器壁持续频繁地撞击就形成了气体的压强.对在△，时间内，与面积为S的器壁发

生碰撞的分子进行分析，结合第(1)(2)两问的结论，推导出气体分子对器壁的压强p与机、”和丫的关

系式.

15.用分子动理论的知识解释下列现象：

(1)洒在屋里的一点香水，很快就会在屋里的其他地方被闻到；

(2)水和酒精混合后，总体积减小；

(3)高压下的油会透过钢壁渗出；

(4)温度升高，布朗运动和扩散现象加剧：

(5)固体不容易被压缩和拉伸.

16.已知水的密度p=1.Oxl()3kg/m3,水的摩尔质量A/=1.8xl()—2kg/mo［。求：

(l)lg水中所含水分子数目；

(2)水分子的质量；

(3)水分子的直径。(保留两位有效数字)

参考答案

1.B

【详解】

A.从p-V图像中的AB图线看，气体由状态A到状态8为等容升压变化，根据查理定律，一定质量的理

想气体，当体积不变时，压强跟热力学温度成正比，由A到8是压强增大，温度升高，分子平均动能增加，

故A错误；

B.理想气体的内能只与温度有关，气体的温度升高，内能增加，故B正确；

CD.气体体积不变，气体分子的数密度不变，温度升高，气体分子平均速率增大，则气体分子在单位时间

内与单位面积器壁碰撞的次数增加，故C、D错误。

故选B。

2.B

如图，当分子间的距离增大时，分子间引力和斥力都减小，故B正确。

故选Bo

3.D

【详解】

AB.布朗运动是固态颗粒的无规则运动，不是气体介质分子的无规则的运动，可以间接反映气体分子的无

规则运动；颗粒越小，气体分子对颗粒的撞击作用越不容易平衡，布朗运动越剧烈，故AB错误：

C.在布朗运动中，颗粒本身并不是分子，而是很多分子组成的，所以颗粒无规则运动的轨迹不是分子无

规则运动的轨迹，故c错误；

D.在布朗运动中，环境温度越高，固态或液态颗粒受到气体分子无规则热运动撞击的程度越剧烈，布朗

运动越剧烈，故D正确。

故选D。

4.B

【详解】

AD.气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数，是由单位体积内的分子数和分子的平均速率共

同决定的，故AD错误；

B.气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞的作用力正是气体压强的微观表现，故B正确；

C.由温度升高可知分子的平均速率增大，但单位体积内的分子数如何变化未知，故C错误。

故选B。

5.A

【详解】

A.当分子之间的距离小于平衡位置的间距时，分子之间的作用力表现为斥力，随分子之间距离的增大，

分子力做正功，分子势能减小；当分子之间的距离大于平衡位置的间距时，分子之间的作用力表现为引力，

随分子之间距离的增大，分子力做负功，分子势能增大，故A正确；

B.根据分子力的特点，分子间的相互作用的引力和斥力随分子间的距离增大而减小，但斥力减小的快，

故B错误；

C.气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数之比是气体分子所占空间的大小，该大小比气体的分子大很多，故

C错误；

D.显微镜下观察到的墨水中的小炭粒所做的不停地无规则运动，是小炭粒的运动，小炭粒中很多的分子

组成，所以不是分子的运动，故D错误；

故选Ao

6.D

【详解】

A.乙分子在砒段一直受到引力，做加速运动，故A错误；

BC.乙分子在ac段合力始终做正功，故可知分子势能始终在减小，c”段乙分子受斥力，合力做负功，分

子势能在增大，所以。点分子势能为最小值，故B、C错误；

D..由能量守恒知，c点分子势能最小值，动能最大，速度最大，故D正确。

故选D。

7.B

【详解】

AD.布朗运动就是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，是液体分子的无规则运动的反映，选项AD

错误；

BC.布朗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，悬浮颗粒越小，温度越高，颗粒

的受力越不均衡，布朗运动就越明显，选项B正确，C错误；

故选B»

8.ABE

【详解】

ABC.w滴油酸酒精溶液的总体积为1mL,那么每滴溶液的体积为工，则每滴油酸酒精溶液中纯油酸的体

n

积为

%=£

n

油膜法测量分子直径实验的科学依据是将油膜看成单分子油膜，那么油酸分子的直径，等于薄膜厚度，即

为

d=-^-=—

SnS

故AB正确，C错误。

D.计算油膜的面积时，坐标纸上数油膜轮廓内格子数时，大于或等于半格时算一格，小于半格的不计，

用总格子数乘以lcm2作为油膜的面积，故D错误；

E.由油酸分子直径可以求出油酸分子的体积，只要知道了纯油酸的摩尔体积，由摩尔体积和油酸分子体

积之比可以求1摩尔纯油酸所含有的油酸分子数目，即可以求出阿伏加德罗常数，故E正确。

故选ABE,

9.BDE

【详解】

A.布朗运动是悬浮在液体或气体中的小颗粒的无规则运动，但并不是分子的无规则运动，故A错误；

B.布朗运动反映了液体或气体分子的无规则运动，故B正确；

C.温度越越高，布朗运动就越明显，故C错误；

D.悬浮在液体或气体中的颗粒越小，分子对小颗粒的撞击就越不平衡，布朗运动越明显，故D正确；

E.布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的运动，反映了液体分子对固体颗粒撞击的不平衡性，故E正确。

故选BDE。

10.BD

【详解】

A.两个相距较远的分子仅在分子力的作用下由静止开始运动，直至不再靠近。在此过程中，分子力先增

大后减小再增大，故A错误。

B.两个相距较远的分子仅在分子力的作用下由静止开始运动，直至不再靠近。在此过程中，分子力先做

正功，后做负功，所以分子动能先增大，后减小，故B正确；

C.两个相距较远的分子仅在分子力的作用下由静止开始运动，直至不再靠近。在此过程中，分子力先做

正功，后做负功，所以分子势能先减小，后增大，故C错误；

D.在整个过程中，只有分子势能和动能的相互转化，由能量守恒可知，分子势能和动能之和不变，故D

正确。

故选BD。

11.CDE

【详解】

A.液体中的扩散现象是由于物质分子无规则热运动产生的分子迁移现象，不是液体的对流形成的，选项

A错误；

B.理想气体的内能由温度决定，与物体的宏观速度大小无关，故B错误；

C.电流通过电阻后电阻发热，是通过电流“做功”的方式改变电阻内能的，电流“做功”将电能转化为内能，

故C正确.

D.当分子间距离等于“时，它们之间引力和斥力的大小相等，方向相反，合力为零，较远处分子间作用

力为零，故当两个分子间的距离由较远逐渐减小到尸ro的过程中，分子间相互作用力先增大后减小，表现

为引力，选项D正确；

E.当分子间引力和斥力相等时，分子处于平衡位置，分子势能最小，故E正确。

故选CDEo

12.CD

【详解】

A.气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，

但是若气体体积减小，分子数密度减小，单位时间内撞击器壁的分子数减小，则气体的压强不一定增大，

选项A错误；

B.气体的体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多，但是若

气体的温度降低时，分子的平均动能减小，撞击器壁时对器壁的作用力减小，则气体的压强不一定增大,

选项B错误；

C.密封在体积不变的容器中的气体，气体数密度不变，若温度升高，则气体分子平均速率变大，则气体

分子对器壁单位面积上的平均作用力增大，选项c正确；

D.分子。从远处趋近固定不动的分子b,当“到达受6的作用力为零处时，分子力始终做正功，则”的动

能一定最大，选项D正确。

故选CDo

13.1.19x10-29m3,2.83xi()T°m

【详解】

铜的原子量为64,即每摩尔铜的质量为64g,其摩尔体积

M

Vmol~一

P

每个铜原子的体积

V

V.(.)=-’-m-ol

联立解得

Vb=1.19xl0-29m3

把铜原子作为球形模型，其直径设为d,则

%手图

代入数据解得

1=2.85x1dm

【点睛】

本题主要考查了求分子直径问题，把固体分子(或原子)当作弹性小球.并假定分子(或原子)是紧密无

间隙地堆在一起，知道阿伏伽德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁.

11,

14.(1)I-2mv(2)N=-n.SvAt(3)-nmv~

63

【详解】

(1)以气体分子为研究对象，以分子碰撞器壁时的速度方向为正方向

根据动量定理一==

由牛顿第三定律可知，分子受到的冲量与分子给器壁的冲量大小相等方向相反

所以，一个分子与器壁碰撞一次给器壁的冲量为/=2〃w；

(2)如图所示，以器壁的面积S为底，以vAt为高构成柱体，由题设条件可知，柱体内的分子在At时间

内有1/6与器壁S发生碰撞，碰撞分子总数为

N=—nSvAt

6

(3)在加时间内，设N个分子对面积为S的器壁产生的作用力为F

N个分子对器壁产生的冲量FM=NI

根据压强的定义

解得气体分子对器壁的压强〃=;，”，病

点睛：根据动量定理和牛顿第三定律求解一个分子与器壁碰撞一次给器壁的冲量；以加时间内分子前进

的距离为高构成柱体，柱体内1/6的分子撞击柱体的一个面，求出碰撞分子总数；根据动量定理求出对面

积为S的器壁产生的撞击力，根据压强的定义求出压强；

15.(1)分子热运动引起的扩散现象(2)分子间有间隙(3)分子间有间隙(4)分子运动随温度升高而加剧

(5)分子间存在引力和斥力

【详解】

(1)洒一点香水，立即闻到香味是因为香水中含有的分子是在不断运动的，向四周扩散，使人们闻到香味，

这是分子热运动引起的扩散现象.

(2)水和酒精混合时，由于分子间有空隙，相互进入对方而使总体积减小，说明分子间有间隙。

(3)高压下的油会透过钢板渗出，说明钢板分子间有间隙，体现分子间有间隙。

(4)布朗运动和扩散现象都是分子热运动的体现