2026届高考物理一轮复习考点练习 分子动理论　内能

分子动理论　内能 基础巩固 1.(多选)以下关于布朗运动的说法错误的是 (　) A.布朗运动证明,组成固体小颗粒的分子在做无规则运动 B.一锅水中撒一点儿胡椒粉,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激烈 C.在显微镜下可以观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动,这说明煤油分子在做无规则运动 D.扩散现象和布朗运动都证明分子在做永不停息的无规则运动 2.(多选)[2025·山东济南模拟] 墨滴入水,扩而散之,徐徐混匀.下列关于该现象的分析正确的是 (　) A.混合均匀主要是炭粒和水分子发生化学反应引起的 B.混合均匀的过程中,水分子和炭粒都在做无规则运动 C.适当加热可以使混合均匀的过程进行得更迅速 D.使用炭粒更大的墨汁,混合均匀的过程进行得更迅速 3.(多选)关于温度和内能的理解,下列说法正确的是(　) A.温度是分子平均动能的标志,物体温度高,则物体的分子平均动能大 B.系统的内能是由系统的状态决定的 C.做功可以改变系统的内能,但是单纯地对系统传热不能改变系统的内能 D.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 4.图甲和图乙中曲线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 (　) A.①③② B.②④③ C.④①③ D.①④③ 5.(多选)若以V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积,ρ表示在标准状态下水蒸气的密度,M表示水的摩尔质量,M0表示一个水分子的质量,V0表示一个水分子的体积,NA表示阿伏加德罗常数,则下列关系式中正确的是(　) A.NA= B.V0= C.M0= D.ρ= 6.[2025·山西晋城模拟] 如图所示,一热气球静止在地面上,气球内首先被鼓风机充入冷空气.现通过热气球的燃烧器点火,加热气球内部的空气,已知热气球的体积在加热前后保持不变,热气球下端开口处与大气相通,气球内、外气压在加热前后始终为1个大气压,空气可视为理想气体.下列说法正确的是 (　) A.热气球点火后,气球内的空气质量增大 B.热气球点火后,热气球所受浮力增大 C.热气球点火后,气球内的空气密度减小 D.热气球点火后,气球内壁单位时间、单位面积所受空气分子的撞击次数将增大 综合提升 7.[2025·湖北武汉模拟] 如图所示,二氧化氮气体的密度大于空气的密度,当抽掉玻璃板一段时间后,两个瓶子内颜色逐渐变得均匀.针对上述现象,下列说法正确的是(　) A.此现象能说明分子间存在相互作用的引力 B.此现象与“扫地时灰尘飞扬”的成因相同 C.颜色变得相同后,瓶中气体分子停止运动 D.颜色变得相同后,上方瓶中气体密度比空气大 8.[2025·湖南长沙模拟] 如图所示是两分子系统的分子势能Ep与两分子间距离r的关系图像.下列说法正确的是 (　) A.当r=r1时,分子间的作用力为零 B.当r>r1时,分子间的作用力表现为引力 C.当r由r1变到r2的过程中,分子势能逐渐变大 D.当r由r1变到r2的过程中,分子间的作用力做正功 9.有两个分子M、N,固定M,将N由静止释放,N仅在分子间作用力作用下远离M,其速度和位移的关系图像如图所示,则 (　) A.N由x=0到x=x2过程中,M、N间作用力先表现为引力后表现为斥力 B.N由x=x1到x=x2过程中,N的加速度一直减小 C.N由x=0到x=x2过程中,M、N系统的分子势能先减小后增大 D.N在x=x1处时,M、N间的作用力最大 10.[2025·北京一中模拟] 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,阿伏加德罗常数为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,忽略液态水分子的间隙). 11.(多选)某同学记录某天教室内温度如下: 时刻 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00 温度 12 ℃ 15 ℃ 18 ℃ 23 ℃ 17 ℃ 教室内气压可认为不变,则当天15:00与9:00相比,下列说法正确的是 (　) A.教室内所有空气分子动能均增加 B.教室内空气密度减小 C.教室内单位体积内的分子个数一定增加 D.单位时间碰撞墙壁单位面积的气体分子数一定减少 12.(多选)[2025·河北张家口模拟] 已知阿伏加德罗常数NA=6.0×1023 mol-1,下列关于分子动理论的说法中正确的是 (　) A.把冰分子看成一个球体,不计冰分子间的空隙,由冰的密度ρ=0.9×103 kg/m3,摩尔质量M=18×10-3 kg/mol可估算出冰分子直径的数量级为10-10 m B.布朗运动是指液体分子的无规则运动 C.某油轮载有密度ρ=0.9×103 kg/m3的原油在海面上航行,由于故障使部分原油泄漏,若共泄漏出原油9000 kg,这次泄漏事故造成的最大污染面积可达到1011 m2 D.由某气体的密度、体积和摩尔质量可估算出该气体分子的直径 拓展挑战 13.(多选)在外力作用下两分子间的距离达到不能再靠近时,固定甲分子不动,乙分子可自由移动,去掉外力后,当乙分子运动到很远时,速度为v,则在乙分子的运动过程中(乙分子的质量为m) (　) A.乙分子的动能变化量为mv2 B.分子力表现为引力时比表现为斥力时多做的功为mv2 C.分子力表现为斥力时比表现为引力时多做的功为mv2 D.乙分子克服分子力做的功为mv2 14.[2024·江苏南京一中模拟] 晶须是一种发展中的高强度材料,它是一些非常细的、非常完整的丝状(横截面为圆形)晶体.现有一根铁质晶须,直径为d,用大小为F的力恰好将它拉断,断面呈垂直于轴线的圆形.已知铁的密度为ρ,铁的摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA,则拉断过程中相邻铁原子之间的相互作用力是 (　) A. B. C. D. 答案解析 1.AB　[解析] 布朗运动反映了液体分子在做无规则运动,它是固体颗粒的运动,不属于分子运动,故A错误;水中胡椒粉的运动不是布朗运动,布朗运动用肉眼不能直接观察到,故B错误;根据分子动理论可知C、D正确. 2.BC　[解析] 混合均匀主要是悬浮微粒受到来自各个方向的液体分子的撞击作用不平衡导致的,不是炭粒和水分子发生化学反应引起的,故A错误.混合均匀的过程中,水分子做无规则的运动,炭粒的布朗运动也是无规则的,故B正确.温度越高,液体分子运动越剧烈,所以适当加热可以使混合均匀的过程进行得更迅速,故C正确.做布朗运动的颗粒越小,布朗运动越明显,所以要使混合均匀的过程进行得更迅速,需要使用炭粒更小的墨汁,故D错误. 3.AB　[解析] 温度是分子平均动能的标志,选项A正确;系统的内能是一个只依赖于系统自身状态的物理量,所以是由系统的状态决定的,选项B正确;做功和传热都可以改变系统的内能,选项C错误;质量和温度相同的氢气和氧气的分子平均动能相同,但它们的物质的量不同,内能不同,选项D错误. 4.D　[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)时分子间作用力为零,可知曲线Ⅱ为分子间作用力随分子之间距离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为分子间斥力随分子之间距离r变化的图像,故D正确,A、B、C错误. 5.AC　[解析] 水蒸气的摩尔质量ρV除以一个水蒸气分子的质量M0等于阿伏加德罗常数,A正确;但由于水蒸气分子间距远大于分子直径,则V0≪,B错误;水分子的质量M0等于摩尔质量M除以阿伏加德罗常数NA,即M0=,C正确;由于摩尔体积V远大于NAV0,则ρ=<,D错误. 6.C　[解析] 热气球点火后,气球内的空气温度升高,体积膨胀,气球内的空气向外排出,气球内空气质量减小,故A错误;热气球点火后,热气球体积不变,所受浮力不变,故B错误;热气球点火后,气球内的空气质量减小,体积不变,密度减小,故C正确;热气球点火后,压强不变,分子平均速率增大,气球内壁单位时间、单位面积所受空气分子的撞击次数将减小,故D错误. 7.D　[解析] 此现象属于扩散现象,是分子无规则运动的结果,不能说明分子间存在相互作用的引力,故选项A错误;扫地时灰尘飞扬,该现象属于机械运动,不是扩散现象,所以成因不同,故选项B错误;分子运动永不停息,故选项C错误;二氧化氮气体的密度大于空气的密度,颜色变得相同后,上方瓶中因有二氧化氮气体,所以密度比空气大,故选项D正确. 8.D　[解析] 由图像可知,分子间距离为r2时分子势能最小,此时分子间的距离为平衡距离.当r=r1时,两个分子之间的距离小于平衡距离,此时分子力表现为斥力,故A错误;r2是平衡距离,当r1<r<r2时,分子间的作用力表现为斥力,增大分子间距离,分子间作用力做正功,分子势能Ep减小,故B、C错误,D正确. 9.C　[解析] 由题图可知,在x=x1处时N分子的动能最大,则分子间作用力做功最多,分子势能最小,所以x=x1处为平衡位置,此时分子间作用力为零,当x<x1时,分子间作用力表现为斥力,当x>x1时,分子间作用力表现为引力,所以N由x=0到x=x2过程中,M、N间作用力先表现为斥力后表现为引力,M、N系统的分子势能先减小后增大,C正确,A、D错误;v-t图像的斜率表示加速度,根据图像可知,N由x=x1到x=x2过程中,加速度先增大后减小,B错误. 10.(1)NA　(2) [解析] (1)体积为V的水蒸气的质量为m=ρV 体积为V的水蒸气含有的分子数为N=NA=NA (2)将水分子看成球形,水分子的直径为d,则一个水分子的体积为 V0=π 体积为V的水蒸气完全变成液态水时,液态水的体积为V'=NV0=NA·= 11.BD　[解析] 温度是分子平均动能的标志,温度升高则分子的平均动能增大,但不是所有空气分子的动能均增加,故A错误;与9点相比,15点时气体温度升高,则空气分子平均动能增大,而空气压强不变,则空气分子数密度减小,则空气密度减小,故B正确,C错误;空气分子的平均动能增大,则平均速率增大,单个空气分子每次撞击墙壁的平均作用力增大,又因为教室内气压不变,那么单位时间内碰撞墙壁单位面积的气体分子数一定减少,故D正确. 12.AC　[解析] 将冰分子看成球体,且一个挨一个紧密排列,冰的摩尔体积V0=,冰分子的体积V=,根据V=πR3=πd3,解得冰分子直径d=,将冰分子的摩尔质量M=18×10-3 kg/mol,NA=6.0×1023 mol-1和ρ=0.9×103 kg/m3代入上式,可得d≈4×10-10 m,故A正确;布朗运动是悬浮在液体中固体小微粒的无规则运动,反映了液体分子的无规则运动,故B错误;泄漏的原油体积V== m3=10 m3,而分子直径数量级为10-10 m,所以最大污染面积S== m2=1011 m2,故C正确;已知某气体的密度、体积和摩尔质量,可以得到摩尔体积,再除以阿伏加德罗常数,可以算出分子占的平均体积,但由于气体空隙较大,不能估算出分子直径,故D错误. 13.AC　[解析] 当甲、乙两分子间距离最小时,两者都处于静止状态,当乙分子运动到很远时速度为v,故在此过程中乙分子的动能变化量为mv2,故A正确;在此过程中,分子斥力做正功,分子引力做负功,即W合=W斥-W引=ΔEk,由动能定理得W斥-W引=mv2,故分子力表现为斥力时比表现为引力时多做的功为mv2,故B错误,C正确;分子力对乙分子做的功等于乙分子动能的变化量,即W=mv2,故D错误. 14.C　[解析] 铁的摩尔体积V=,单个分子的体积V0=,又V0=πr3,所以分子的半径r=·,分子的最大截面积S0=πr2=,铁质晶须的横截面上的分子数n=,拉断过程中相邻铁原子之间的相互作用力F0==,故C正确. 学科网（北京）股份有限公司 $