16.1分子动理论 讲义 -2025届高考物理一轮复习三精系列

2025高考物理一轮复习三精系列 第十六章 热学 专题16.1 分子动理论 第一部分 知识点精讲 一。分子动理论 1.. . 微观量的估算 分子的两种简化模型 （1）固体和液体分子模型:对于固体和液体,可认为分子紧密排列,分子间没有空隙,则为一个分子的体积,为摩尔体积）。 ①球形分子模型:如图所示,则直径。 ②立方体分子模型:认为每个分子占据一个相同的立方体空间,该立方体的边长即分子间的平均距离,边长 ,如图所示。 （2）气体分子模型:对于气体来说,由于气体分子间的距离远大于气体分子的直径,故通过立方体模型（不采用球形模型）,可以估算得到每个气体分子平均占有的空间,但无法得到每个气体分子的实际体积。设每个气体分子占据的空间可看成一个边长为、体积为的正方体。气体分子间距离 ,如图所示。 (2)阿伏加德罗常数 1 mol的任何物质都含有相同的粒子数。通常可取NA＝6.02×1023 mol－1。 【特别提醒】阿伏加德罗常数NA是联系宏观量与微观量的“桥梁”。 .宏观量、微观量以及它们之间的关系 已知量 可求量 摩尔体积 分子体积（适用于固体和液体）分子占据体积（适用于气体） 摩尔质量 分子质量 体积和摩尔体积 分子数目（适用于固体、液体和气体） 质量和摩尔质量 分子数目 2. 分子永不停息地做无规则的热运动 (1)实例证明： ①扩散现象 a．定义：不同物质能够彼此进入对方的现象； b．实质：扩散现象并不是外界作用引起的，也不是化学反应的结果，而是由分子的无规则运动产生的物质迁移现象，温度越高，扩散现象越明显。 【特别提醒】扩散现象在固、液、气三态中均可发生，它直接证明了分子在不停地做无规则运动； ②布朗运动 a．定义：悬浮在液体中的小颗粒的永不停息的无规则运动； b．实质：悬浮小颗粒受到做无规则运动的液体分子的撞击；颗粒越，温度越，运动越剧烈。 【特别提醒】布朗运动不是分子的运动，而是液体或气体中的悬浮颗粒的运动，它间接证明了分子的无规则运动。 (2)热运动 ①分子的永不停息的无规则运动叫做热运动； ②特点：分子的无规则运动和温度有关，温度越高，分子运动越激烈。 【温馨提示】．扩散现象、布朗运动与热运动的比较 扩散现象 布朗运动 热运动 活动主体 分子 固体微小颗粒 分子 区别 是分子的运动，发生在固体、液体、气体任何两种物质之间 是比分子大得多的颗粒的运动，只能在液体、气体中发生 是分子的运动，不能通过光学显微镜直接观察到 共同点 (1)都是无规则运动 (2)都随温度的升高而更加激烈 联系 扩散现象、布朗运动都反映了分子做无规则的热运动 3．分子间同时存在引力和斥力 (1)分子间的引力和斥力是同时存在的，实际表现出的分子力是引力和斥力的合力； (2)分子力随分子间距离变化的关系：分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但斥力比引力变化得； (3)分子力与分子间距离的关系图线 (如图所示)。由关系图线可知： ①当r＝r0时，F引＝F斥，分子力为零； 【特别提醒】当r＝r0时，分子力为零，但是分子间的F引、F斥都不为零，是二者的合力为零。 ②当r＞r0时，F引＞F斥，分子力表现为引力； ③当r＜r0时，F引＜F斥，分子力表现为斥力； ④当分子间距离大于10r0(约为10－9 m)时，分子力很弱，可以忽略不计。 二、温度和物体的内能 1．温度 两个系统处于热平衡时，它们具有某个“共同的热学性质”，我们把表征这一“共同热学性质”的物理量定义为温度。一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。 2．两种温标 摄氏温标和热力学温标。 关系：T＝t＋273.15_K。 3．分子的动能和平均动能 (1)分子动能是分子热运动所具有的动能。 (2)分子热运动的平均动能是所有分子热运动的动能的平均值，温度是分子热运动的平均动能的标志。 【特别提醒】只要温度相同，无论物质处于固、液、气哪种物态，物体分子的平均动能均相同。 (3)分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的总和。 4．分子的势能 (1)由于分子间存在着引力和斥力，所以分子具有由它们的相对位置决定的能，即分子势能。 (2)分子势能的决定因素：微观上决定于分子间距离和分子排列情况；宏观上决定于体积和状态。 【特别提醒】分子力曲线和分子势能曲线的比较 项目 分子力曲线 分子势能曲线 与分子间距的关系图像 坐标轴 纵坐标表示分子力，横坐标表示分子间距离 纵坐标表示分子势能，横坐标表示分子间距离 图像的意义 横轴上方的曲线表示斥力，为正值；下方的曲线表示引力，为负值。分子力为引力与斥力的合力 横轴上方的曲线表示分子势能，为正值；下方的曲线表示分子势能，为负值，且正值一定大于负值 随分子间距的变化情况 和都随距离的增大而减小，随距离的减小而增大，，表现为斥力 增大，斥力做正功，分子势能减少；减小，斥力做负功，分子势能增加 和都随距离的增大而减小，随距离的减小而增大，，表现为引力 增大，引力做负功，分子势能增加；减小，引力做正功，分子势能减少 ， 分子势能最小，但不为零 和和都已十分微弱，可以认为分子间没有相互作用力 分子势能为零 【温馨提示】两分子间距为r0时分子力为零，分子势能最小，但分子势能不一定为零；分子势能具有相对性。 5．物体的内能 (1)等于物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和，是状态量。 (2)对于给定的物体，其内能大小由物体的温度和体积决定。 (3)物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小无关。 【特别提醒】物体的内能与机械能不同。 内能和机械能的比较 能量 定义 决定因素 能量值 测量 转化 内能 物体内所有分子的动能和势能的总和 由物体内部分子微观运动状态决定 恒不为零 无法测量 在一 定条 件下 可相 互转 化 机 械 能 物体的动能及重力势能和弹性势能的总和 与物体宏观运动状态、参考系和零势能面的选取有关 可以为零 可以测量 【温馨提示】分析物体内能问题的四点提醒 (1)内能是对物体的大量分子而言的，对于单个分子的内能没有意义。 (2)决定内能大小的因素为：物质的量、温度、体积、以及物质状态。 (3)通过做功或热传递可以改变物体的内能。 (4)温度是分子平均动能的标志，相同温度的任何物体，分子的平均动能相同。 第二部分 最新高考题精选 1. （2022高考上海）将一个乒乓球浸没在水中，当水温升高时，球内气体（ ） A、分子热运动平均动能变小，压强变小 B、分子热运动平均动能变小，压强变大 C、分子热运动平均动能增大，压强变小 D、分子热运动平均动能增大，压强变大 2.（2021重庆高考）（4分）图1和图2中曲线I、II、III分别描述了某物理量随分子之间的距离变化的规律，r0为平衡位置。现有如下物理量：①分子势能，②分子间引力，③分子间斥力，④分子间引力和斥力的合力，则曲线I、II、III对应的物理量分别是 （在给出的4个选项中。只有一个符合要求的） A. ①③② B.②④③ C. ④①③ D. ①④③ 3.（2020北京，10，3分）分子力随分子间距离的变化如图所示。将两分子从相距处释放，仅考虑这两个分子间的作用，下列说法正确的是( ) A.从到分子间引力、斥力都在减小 B.从到分子力的大小先减小后增大 C.从到分子势能先减小后增大 D.从到分子动能先增大后减小 4.（2020课标Ⅰ，33（1），5分）分子间作用力与分子间距的关系如图所示，时，。分子间势能由决定，规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零。若一分子固定于原点，另一分子从距点很远处向点运动，在两分子间距减小到的过程中，势能 （填“减小”“不变”或“增大”）；在间距由减小到的过程中，势能 （填“减小”“不变”或“增大”）；在间距等于处，势能 （填“大于”“等于”或“小于”）零。 5．（2019高考北京理综卷15）下列说法正确的是 A．温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度 B．内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和 C．气体压强仅与气体分子的平均动能有关 D．气体膨胀对外做功且温度降低，分子的平均动能可能不变 第三部分 最新模拟题精选 1．（2024江苏扬州重点高中3月质检）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NA，下列叙述中正确的是（　　） A．该气体在标准状态下的密度为 B．该气体每个分子的质量为 C．每个气体分子在标准状态下的体积为 D．该气体单位体积内的分子数为 2. 钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为ρ(单位为kg/m3)，摩尔质量为M(单位为g/mol)，阿伏加德罗常数为NA。已知1克拉＝0.2克，则(　　) A.a克拉钻石所含有的分子数为 B.a克拉钻石所含有的分子数为 C.每个钻石分子直径的表达式为 (单位为m) D.每个钻石分子直径的表达式为 (单位为m) 3. 肺活量检测是中学生体质检测中的一项重要内容。肺活量指一次尽力吸气后，再尽力呼出的气体量。在某次体质检测中发现某男同学肺活量为3 500 mL，在呼出的气体中水蒸气大约占总体积的6%。已知此时水蒸气的密度ρ＝0.6 kg/m3，水蒸气的摩尔质量M＝18 g/mol，阿伏加德罗常数NA＝6× 1023 mol－1。关于该学生这次呼出气体说法正确的是(　　) A.水蒸气的体积为2.1×10－3 m3 B.含有的水分子的物质的量为0.07 mol C.含有的水分子的数量为4.2×1021个 D.含有的水蒸气的质量为1.26×10－2 g 4. 已知阿伏加德罗常数为NA(mol－1)，某液体的摩尔质量为M(kg/mol)，该液体的密度为ρ(kg/m3)，则下列叙述中正确的是(　　) A.1 kg该液体所含的分子个数是 B.1个该液体分子的质量是(kg) C.1个该液体分子占有的空间是(m3) D.该液体的摩尔体积是(m3/mol) 5. (2024天津宁河区期末)下列说法正确的是（　　） A. 在油膜法估测分子大小的实验中，如果有油酸未完全散开，会使测量结果偏大 B. 当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而减小 C. 绕地球运行的“天宫二号”中自由漂浮的水滴成球形，这是表面张力作用的结果 D. 一定质量的理想气体在等压压缩的过程中内能一定增大 6. （2024重庆乌江新高考协作体一模）对以下物理现象分析正确的是(　　) ①从射来的阳光中，可以看到空气中的微粒在上下飞舞 ②上升的水蒸气的运动　③用显微镜观察悬浮在水中的小炭粒，小炭粒不停地做无规则运动　④向一杯清水中滴入几滴红墨水，红墨水向周围运动 A. ①②③属于布朗运动 B. ④属于扩散现象 C. 只有③属于布朗运动 7. （2024重庆乌江新高考协作体一模）下列说法正确是（　　） A. 液体分子的无规则运动称为布朗运动 B. 两分子间距离减小，分子间的引力和斥力都增大 C. 物体做加速运动，物体内分子的动能一定增大 D. 物体对外做功，物体内能一定减小 8. （2024陕西渭南一模）对一定量的气体，下列说法正确的是（　　） A. 气体的体积是所有气体分子的体积之和 B. 气体的内能是分子热运动的动能和分子间的势能之和 C. 气体的温度升高时，其分子平均动能一定会增加 D. 当气体膨胀时，气体分子之间的势能减少，因而气体的内能减少 E. 气体对器壁的压强是由大量分子对器壁的碰撞产生的 9. （2022山东淄博二模）某潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3kg/m3和2.1kg/m3，空气的摩尔质量为0.029kg/mol，阿伏加德罗常数。若潜水员呼吸一次吸入2L空气，试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数约为（　　） A. B. C. D. 10. （2022山西临汾模拟）甲分子固定在坐标原点为，乙分子位于轴上，如图。现使乙分子由静止开始只在分子力作用下从距甲处为平衡位置）开始运动到处的过程中，下列说法正确的有（　　） A. 乙分子的加速度一直减小 B. 乙分子的动能一直增大 C. 甲分子对乙分子做正功 D. 系统的分子势能增大 E. 分子间的引力增大，斥力减小 11．（5分）（2020高考模拟示范卷2）如图是教材3-5封面的插图，它是通过扫描隧道显微镜拍下的照片：48个铁原子在铜的表面排列成圆圈，构成了“量子围栏”。为了估算铁原子直径，查到以下数据：铁的密度ρ=7.8×103kg/m3，摩尔质量M=5.6 xl0-2 kg/mol，阿伏加德罗常数NA =6.0×1023 mol-1。若将铁原子简化为球体模型，铁原子直径的表达式D=____，铁原子直径约为____m（结果保留一位有效数字）。（本小题共5分，其中第一小空3分，第二小空2分） 12. （2022北京海淀二模）对于一个只有两个分子组成的系统，其分子势能与两分子间距离的变化关系如图所示。仅考虑两个分子之间的作用，下列说法正确的是（　　） A. 当时，分子间的作用力为零 B. 当时，分子间的作用力表现为引力 C. 从到的过程中，分子间的作用力逐渐减小 D. 从到的过程中，分子系统的势能逐渐增大 13. （2022湖北新高考协作体高二质检）严冬时节，梅花凌寒盛开，淡淡的花香沁人心脾。我们能够闻到花香，这与分子的热运动有关，关于热学中的分子，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，扩散能在气体和液体中进行，也能在固体中进行 C. 两个分子间距离小于r0时，分子间只有斥力没有引力 D. 两个分子间的距离增大时，分子间的分子势能一定减小 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025高考物理一轮复习三精系列 第十六章 热学 专题16.1 分子动理论 第一部分 知识点精讲 一。分子动理论 1.. . 微观量的估算 分子的两种简化模型 （1）固体和液体分子模型:对于固体和液体,可认为分子紧密排列,分子间没有空隙,则为一个分子的体积,为摩尔体积）。 ①球形分子模型:如图所示,则直径。 ②立方体分子模型:认为每个分子占据一个相同的立方体空间,该立方体的边长即分子间的平均距离,边长 ,如图所示。 （2）气体分子模型:对于气体来说,由于气体分子间的距离远大于气体分子的直径,故通过立方体模型（不采用球形模型）,可以估算得到每个气体分子平均占有的空间,但无法得到每个气体分子的实际体积。设每个气体分子占据的空间可看成一个边长为、体积为的正方体。气体分子间距离 ,如图所示。 (2)阿伏加德罗常数 1 mol的任何物质都含有相同的粒子数。通常可取NA＝6.02×1023 mol－1。 【特别提醒】阿伏加德罗常数NA是联系宏观量与微观量的“桥梁”。 .宏观量、微观量以及它们之间的关系 已知量 可求量 摩尔体积 分子体积（适用于固体和液体）分子占据体积（适用于气体） 摩尔质量 分子质量 体积和摩尔体积 分子数目（适用于固体、液体和气体） 质量和摩尔质量 分子数目 2. 分子永不停息地做无规则的热运动 (1)实例证明： ①扩散现象 a．定义：不同物质能够彼此进入对方的现象； b．实质：扩散现象并不是外界作用引起的，也不是化学反应的结果，而是由分子的无规则运动产生的物质迁移现象，温度越高，扩散现象越明显。 【特别提醒】扩散现象在固、液、气三态中均可发生，它直接证明了分子在不停地做无规则运动； ②布朗运动 a．定义：悬浮在液体中的小颗粒的永不停息的无规则运动； b．实质：悬浮小颗粒受到做无规则运动的液体分子的撞击；颗粒越，温度越，运动越剧烈。 【特别提醒】布朗运动不是分子的运动，而是液体或气体中的悬浮颗粒的运动，它间接证明了分子的无规则运动。 (2)热运动 ①分子的永不停息的无规则运动叫做热运动； ②特点：分子的无规则运动和温度有关，温度越高，分子运动越激烈。 【温馨提示】．扩散现象、布朗运动与热运动的比较 扩散现象 布朗运动 热运动 活动主体 分子 固体微小颗粒 分子 区别 是分子的运动，发生在固体、液体、气体任何两种物质之间 是比分子大得多的颗粒的运动，只能在液体、气体中发生 是分子的运动，不能通过光学显微镜直接观察到 共同点 (1)都是无规则运动 (2)都随温度的升高而更加激烈 联系 扩散现象、布朗运动都反映了分子做无规则的热运动 3．分子间同时存在引力和斥力 (1)分子间的引力和斥力是同时存在的，实际表现出的分子力是引力和斥力的合力； (2)分子力随分子间距离变化的关系：分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但斥力比引力变化得； (3)分子力与分子间距离的关系图线 (如图所示)。由关系图线可知： ①当r＝r0时，F引＝F斥，分子力为零； 【特别提醒】当r＝r0时，分子力为零，但是分子间的F引、F斥都不为零，是二者的合力为零。 ②当r＞r0时，F引＞F斥，分子力表现为引力； ③当r＜r0时，F引＜F斥，分子力表现为斥力； ④当分子间距离大于10r0(约为10－9 m)时，分子力很弱，可以忽略不计。 二、温度和物体的内能 1．温度 两个系统处于热平衡时，它们具有某个“共同的热学性质”，我们把表征这一“共同热学性质”的物理量定义为温度。一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。 2．两种温标 摄氏温标和热力学温标。 关系：T＝t＋273.15_K。 3．分子的动能和平均动能 (1)分子动能是分子热运动所具有的动能。 (2)分子热运动的平均动能是所有分子热运动的动能的平均值，温度是分子热运动的平均动能的标志。 【特别提醒】只要温度相同，无论物质处于固、液、气哪种物态，物体分子的平均动能均相同。 (3)分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的总和。 4．分子的势能 (1)由于分子间存在着引力和斥力，所以分子具有由它们的相对位置决定的能，即分子势能。 (2)分子势能的决定因素：微观上决定于分子间距离和分子排列情况；宏观上决定于体积和状态。 【特别提醒】分子力曲线和分子势能曲线的比较 项目 分子力曲线 分子势能曲线 与分子间距的关系图像 坐标轴 纵坐标表示分子力，横坐标表示分子间距离 纵坐标表示分子势能，横坐标表示分子间距离 图像的意义 横轴上方的曲线表示斥力，为正值；下方的曲线表示引力，为负值。分子力为引力与斥力的合力 横轴上方的曲线表示分子势能，为正值；下方的曲线表示分子势能，为负值，且正值一定大于负值 随分子间距的变化情况 和都随距离的增大而减小，随距离的减小而增大，，表现为斥力 增大，斥力做正功，分子势能减少；减小，斥力做负功，分子势能增加 和都随距离的增大而减小，随距离的减小而增大，，表现为引力 增大，引力做负功，分子势能增加；减小，引力做正功，分子势能减少 ， 分子势能最小，但不为零 和和都已十分微弱，可以认为分子间没有相互作用力 分子势能为零 【温馨提示】两分子间距为r0时分子力为零，分子势能最小，但分子势能不一定为零；分子势能具有相对性。 5．物体的内能 (1)等于物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和，是状态量。 (2)对于给定的物体，其内能大小由物体的温度和体积决定。 (3)物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小无关。 【特别提醒】物体的内能与机械能不同。 内能和机械能的比较 能量 定义 决定因素 能量值 测量 转化 内能 物体内所有分子的动能和势能的总和 由物体内部分子微观运动状态决定 恒不为零 无法测量 在一 定条 件下 可相 互转 化 机 械 能 物体的动能及重力势能和弹性势能的总和 与物体宏观运动状态、参考系和零势能面的选取有关 可以为零 可以测量 【温馨提示】分析物体内能问题的四点提醒 (1)内能是对物体的大量分子而言的，对于单个分子的内能没有意义。 (2)决定内能大小的因素为：物质的量、温度、体积、以及物质状态。 (3)通过做功或热传递可以改变物体的内能。 (4)温度是分子平均动能的标志，相同温度的任何物体，分子的平均动能相同。 第二部分 最新高考题精选 1. （2022高考上海）将一个乒乓球浸没在水中，当水温升高时，球内气体（ ） A、分子热运动平均动能变小，压强变小 B、分子热运动平均动能变小，压强变大 C、分子热运动平均动能增大，压强变小 D、分子热运动平均动能增大，压强变大 【参考答案】D 【命题意图】本题考查温度的微观含义+气体压强的微观含义+查理定律+模型思想 【名师解析】当水温升高时，乒乓球内的气体温度升高，气体分子平均动能增大，分子对器壁的撞击作用变大，气体压强变大，选项D正确。 【一题多解】当水温升高时，乒乓球内的气体温度升高，气体分子平均动能增大；对乒乓球内气体，体积不变，由查理定律可知温度升高，压强变大。 2.（2021重庆高考）（4分）图1和图2中曲线I、II、III分别描述了某物理量随分子之间的距离变化的规律，r0为平衡位置。现有如下物理量：①分子势能，②分子间引力，③分子间斥力，④分子间引力和斥力的合力，则曲线I、II、III对应的物理量分别是 （在给出的4个选项中。只有一个符合要求的） A. ①③② B.②④③ C. ④①③ D. ①④③ 【参考答案】D 【名师解析】根据分子处于平衡位置（即分子之间距离为r0）时分子势能最小可知，曲线I为分子势能随分子之间距离r变化的图像；根据分子处于平衡位置（即分子之间距离为r0）时分子力为零，可知曲线II为分子力随分子之间距离r变化的图像；根据分子之间斥力随分子之间距离的增大而减小，可知曲线III为分子斥力随分子之间距离r变化的图像；选项D正确。 3.（2020北京，10，3分）分子力随分子间距离的变化如图所示。将两分子从相距处释放，仅考虑这两个分子间的作用，下列说法正确的是( ) A.从到分子间引力、斥力都在减小 B.从到分子力的大小先减小后增大 C.从到分子势能先减小后增大 D.从到分子动能先增大后减小 【参考答案】： 【名师解析】：从到分子间引力、斥力都在增加，但斥力增加得更快，故项错误；由图可知，在时分子力为零，故从到分子力的大小先增大后减小再增大，故项错误；分子势能在时最小，故从到分子势能一直减小，故项错误；从到，分子力先做正功后做负功，分子势能先减小后增大，故分子动能先增大后减小，故项正确。 4.（2020课标Ⅰ，33（1），5分）分子间作用力与分子间距的关系如图所示，时，。分子间势能由决定，规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零。若一分子固定于原点，另一分子从距点很远处向点运动，在两分子间距减小到的过程中，势能 （填“减小”“不变”或“增大”）；在间距由减小到的过程中，势能 （填“减小”“不变”或“增大”）；在间距等于处，势能 （填“大于”“等于”或“小于”）零。 【参考答案】：减小; 减小; 小于 【名师解析】：从距点很远处向点运动，两分子间距减小到的过程中，分子间作用力表现为引力，引力做正功，分子势能减小；在的过程中，分子间作用力仍然表现为引力，引力做正功，分子势能减小；在间距等于之前，分子势能一直减小，取无穷远处分子势能为零，则在处分子势能小于零。 5．（2019高考北京理综卷15）下列说法正确的是 A．温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度 B．内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和 C．气体压强仅与气体分子的平均动能有关 D．气体膨胀对外做功且温度降低，分子的平均动能可能不变 【参考答案】A 【名师解析】根据温度是分子平均动能的标志确定气体分子热运动的程度和分子平均动能变化，内能是分子平均动能和分子势总和，由气体压强宏观表现确定压强。 温度是分子平均动能的标志，所以温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度，故A正确；内能是物体中所有分子热运动所具有的动能和分子势能之和，故B错误；由理想气体状态方程可知，气体压强除与分子平均动能（温度）有关，还与体积有关，故C错误；根据温度是分子平均动能的标志，所以温度降低，分子平均动能一定变小，故D错误。 第三部分 最新模拟题精选 1．（2024江苏扬州重点高中3月质检）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NA，下列叙述中正确的是（　　） A．该气体在标准状态下的密度为 B．该气体每个分子的质量为 C．每个气体分子在标准状态下的体积为 D．该气体单位体积内的分子数为 【参考答案】．D 【名师解析】A．该气体在标准状态下的密度为，A错误； B．该气体每个分子的质量为，B错误； C．每个气体分子在标准状态下占据的体积为，C错误； D．该气体单位体积内的分子数为，D正确。 2. 钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为ρ(单位为kg/m3)，摩尔质量为M(单位为g/mol)，阿伏加德罗常数为NA。已知1克拉＝0.2克，则(　　) A.a克拉钻石所含有的分子数为 B.a克拉钻石所含有的分子数为 C.每个钻石分子直径的表达式为 (单位为m) D.每个钻石分子直径的表达式为 (单位为m) 【参考答案】　A 【名师解析】　a克拉钻石物质的量(摩尔数)为n＝，所含分子数为N＝nNA＝，选项A正确，B错误；钻石的摩尔体积V＝(单位为m3/mol)，每个钻石分子体积为V0＝＝，设钻石分子直径为d，则V0＝π，联立解得d＝(单位为m)，选项C、D错误。 3. 肺活量检测是中学生体质检测中的一项重要内容。肺活量指一次尽力吸气后，再尽力呼出的气体量。在某次体质检测中发现某男同学肺活量为3 500 mL，在呼出的气体中水蒸气大约占总体积的6%。已知此时水蒸气的密度ρ＝0.6 kg/m3，水蒸气的摩尔质量M＝18 g/mol，阿伏加德罗常数NA＝6× 1023 mol－1。关于该学生这次呼出气体说法正确的是(　　) A.水蒸气的体积为2.1×10－3 m3 B.含有的水分子的物质的量为0.07 mol C.含有的水分子的数量为4.2×1021个 D.含有的水蒸气的质量为1.26×10－2 g 【参考答案】　C 【名师解析】　一次呼出的水蒸气的体积V水＝6%V＝6%×3 500×10－6 m3＝2.1×10－4 m3，A错误；一次呼出的水蒸气的质量m＝ρV水＝0.6×2.1×10－4 kg＝1.26×10－4 kg＝0.126 g，D错误；含有的水分子的物质的量n＝＝ mol＝0.007 mol，B错误；含有的水分子的个数N＝nNA＝0.007×6×1023个＝4.2×1021个，C正确。 4. 已知阿伏加德罗常数为NA(mol－1)，某液体的摩尔质量为M(kg/mol)，该液体的密度为ρ(kg/m3)，则下列叙述中正确的是(　　) A.1 kg该液体所含的分子个数是 B.1个该液体分子的质量是(kg) C.1个该液体分子占有的空间是(m3) D.该液体的摩尔体积是(m3/mol) 【参考答案】　ACD 【名师解析】　1 kg该液体的物质的量为(mol)，所含分子数目n＝NA·＝，A正确；每个分子的质量m0＝(kg)，B错误；每个分子所占空间V0＝＝(m3)，C正确；该液体的摩尔体积为(m3/mol)，D正确。 5. (2024天津宁河区期末)下列说法正确的是（　　） A. 在油膜法估测分子大小的实验中，如果有油酸未完全散开，会使测量结果偏大 B. 当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而减小 C. 绕地球运行的“天宫二号”中自由漂浮的水滴成球形，这是表面张力作用的结果 D. 一定质量的理想气体在等压压缩的过程中内能一定增大 【参考答案】AC 【名师解析】 在油膜法估测分子大小的实验中，如果有油酸未完全散开，油膜的面积偏小，会使测量结果偏大，故A正确；当分子间作用力表现为斥力时，分子间距离减小，分子间作用力做负功，分子势能增大，故B错误； 绕地球运行的“天宫二号”自由漂浮的水滴成球型，是由于液体表面张力的作用而形成球型，故C正确； 根据理想气体状态方程 可知，一定质量的理想气体在等压压缩的过程中气体的温度一定降低，而一定量的理想气体得内能仅仅与温度有关，温度降低气体的内能减小，所以一定质量的理想气体在等压压缩的过程中内能一定减小，故D错误。 6. （2024重庆乌江新高考协作体一模）对以下物理现象分析正确的是(　　) ①从射来的阳光中，可以看到空气中的微粒在上下飞舞 ②上升的水蒸气的运动　③用显微镜观察悬浮在水中的小炭粒，小炭粒不停地做无规则运动　④向一杯清水中滴入几滴红墨水，红墨水向周围运动 A. ①②③属于布朗运动 B. ④属于扩散现象 C. 只有③属于布朗运动 【参考答案】BC 【名师解析】①从射来的阳光中，可以看到空气中的微粒在上下飞舞，是固体颗粒的运动，是由于空气的流动形成的，不属于布朗运动； ②上升的水蒸气的运动，是由于大气压力的作用引起的，不是布朗运动； ③用显微镜观察悬浮在水中的小炭粒，小炭粒不停地做无规则运动，是布朗运动； ④向一杯清水中滴入几滴红墨水，红墨水向周围运动，属于扩散运动．故选BC 7. （2024重庆乌江新高考协作体一模）下列说法正确是（　　） A. 液体分子的无规则运动称为布朗运动 B. 两分子间距离减小，分子间的引力和斥力都增大 C. 物体做加速运动，物体内分子的动能一定增大 D. 物体对外做功，物体内能一定减小 【参考答案】B 【名师解析】 布朗运动是液体中的固体小颗粒的无规则的运动，故A不符合题意； 分子间引力和斥力都是存在，当两分子间距离减小，分子间引力和斥力都增大，故B符合题意； 物体做加速运动，温度不一定升高，所以物体内分子的平均动能不一定越来越大，故C不符合题意； 物体对外做功，若同时吸收热量，则物体内能不一定减小，故D不符合题意。 8. （2024陕西渭南一模）对一定量的气体，下列说法正确的是（　　） A. 气体的体积是所有气体分子的体积之和 B. 气体的内能是分子热运动的动能和分子间的势能之和 C. 气体的温度升高时，其分子平均动能一定会增加 D. 当气体膨胀时，气体分子之间的势能减少，因而气体的内能减少 E. 气体对器壁的压强是由大量分子对器壁的碰撞产生的 【参考答案】BCE 【名师解析】 A．气体分子间空隙很大，气体的体积大于所有气体分子的体积之和，故A错误； B．气体的内能是分子热运动的动能和分子间的势能之和，故B正确； C．气体的温度升高时，其分子平均动能一定会增加，故C正确； D．当气体膨胀时，气体分子之间的势能增大，内能变化无法判断，故D错误； E．气体的压强产生的机理是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的，故E正确。 9. （2022山东淄博二模）某潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3kg/m3和2.1kg/m3，空气的摩尔质量为0.029kg/mol，阿伏加德罗常数。若潜水员呼吸一次吸入2L空气，试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数约为（　　） A. B. C. D. 【参考答案】B 【名师解析】 设空气的摩尔质量为M，在海底和岸上的密度分别为和，一次吸入空气的体积为V，在海底和在岸上分别吸入的空气分子个数为n海和n岸 则有，，多吸入的空气分子个数为 代入数据得，故选B。 10. （2022山西临汾模拟）甲分子固定在坐标原点为，乙分子位于轴上，如图。现使乙分子由静止开始只在分子力作用下从距甲处为平衡位置）开始运动到处的过程中，下列说法正确的有（　　） A. 乙分子的加速度一直减小 B. 乙分子的动能一直增大 C. 甲分子对乙分子做正功 D. 系统的分子势能增大 E. 分子间的引力增大，斥力减小 【参考答案】ABC 【名师解析】 乙分子从距甲处（为平衡位置）开始运动到过程中，在到这段区域内，分子间表现为斥力，且斥力随距离的增大而减小，故乙分子的加速度一直减小，故正确；在到这段区域内，分子之间表现为斥力，斥力做正功，分子的动能一直增大，分子势能减小，故BC正确，D错误； 在到这段区域内，引力和斥力都减小，但斥力减小的快，引力减小的慢，故E错误。 11．（5分）（2020高考模拟示范卷2）如图是教材3-5封面的插图，它是通过扫描隧道显微镜拍下的照片：48个铁原子在铜的表面排列成圆圈，构成了“量子围栏”。为了估算铁原子直径，查到以下数据：铁的密度ρ=7.8×103kg/m3，摩尔质量M=5.6 xl0-2 kg/mol，阿伏加德罗常数NA =6.0×1023 mol-1。若将铁原子简化为球体模型，铁原子直径的表达式D=____，铁原子直径约为____m（结果保留一位有效数字）。（本小题共5分，其中第一小空3分，第二小空2分） 【参考答案】 【名师解析】铁的摩尔体积为：V=；每个铁原子的体积：V0==，把每个铁原子看做是球体，则有：=，解得d=；代入相关数据：d==≈3×10-10m。 12. （2022北京海淀二模）对于一个只有两个分子组成的系统，其分子势能与两分子间距离的变化关系如图所示。仅考虑两个分子之间的作用，下列说法正确的是（　　） A. 当时，分子间的作用力为零 B. 当时，分子间的作用力表现为引力 C. 从到的过程中，分子间的作用力逐渐减小 D. 从到的过程中，分子系统的势能逐渐增大 【参考答案】C 【名师解析】 分子势能最小时，分子间的作用力为零，当时，分子间的作用力为零，故A错误； 当时，分子间距离小于，分子间的作用力表现为斥力，故B错误； 从到的过程中，分子间距离从小于平衡位置到平衡位置，分子间的作用力逐渐减小，故C正确；从到的过程中，分子间作用力表现为斥力，分子力做正功，分子系统的势能逐渐减小，故D错误。 13. （2022湖北新高考协作体高二质检）严冬时节，梅花凌寒盛开，淡淡的花香沁人心脾。我们能够闻到花香，这与分子的热运动有关，关于热学中的分子，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，扩散能在气体和液体中进行，也能在固体中进行 C. 两个分子间距离小于r0时，分子间只有斥力没有引力 D. 两个分子间的距离增大时，分子间的分子势能一定减小 【参考答案】B 【名师解析】 布朗运动是悬浮于液体中的固体小颗粒的运动，A错误； 扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的，扩散能在气体和液体中进行，也能在固体中进行，B正确； 两个分子间距离小于r0时，分子间斥力和引力都有，只是分子力表现为斥力，C错误； 当，分子势能随着分子间距离的增大，分子势能减小，当时，分子势能随分子距离增大而增大，D错误。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$