内容正文:
第二节 分子热运动与分子力(原卷版)
目录
【攻核心·技能提升】 1
考点一、扩散现象 1
考点二、布朗运动 3
考点三、分子力 4
【拓思维·重难突破】 6
【链高考·精准破局】 8
考点一、扩散现象
1.关于热学中的一些基础知识,下列说法正确的是( )
A.物体是由大量分子组成的,分子是不可再分的最小单元
B.宏观物体的温度是物体内分子热运动剧烈程度的标志
C.分子做永不停息的无规则运动(热运动),布朗运动就是分子的热运动
D.分子间表现出来的斥力和引力都随着分子之间距离的增大而增大
2.大量气体分子运动的特点是( )
A.分子除相互碰撞或跟容器壁碰撞外,还可在空间内自由移动
B.分子的频繁碰撞致使它做杂乱无章的运动
C.分子沿各方向运动的机会均等
D.某时刻某一气体分子向左运动,则下一时刻它一定向右运动
3.下列对于分子热运动服从统计规律的理解正确的是( )
A.大量无序运动的分子组成的系统在总体上呈现的规律性,称为统计规律
B.统计规律对所含分子数极少的系统仍然适用
C.统计规律是单个随机事件的简单叠加
D.统计规律仅适用于对气体分子热运动的研究
4.(24-25高二下·山东菏泽鄄城县第一中学·月考)下列事例中,不能说明分子永不停息做无规则运动的是( )
A.冠状病毒附在飞沫上随风运动
B.红墨水滴入清水中,整杯水变红
C.炒菜时加点盐,菜就有了咸味
D.房间里放一箱苹果,满屋飘香
考点二、布朗运动
5.(24-25高二下·湖南长沙芙蓉高级中学·期末)下列关于热运动的说法中正确的是( )
A.0℃的物体中的分子依旧做无规则运动
B.存放过煤的混凝土地面下一段深度内都有黑色颗粒,说明煤分子在做无规则的热运动
C.布朗运动是悬浮在液体(或气体)中固体小颗粒的运动,布朗运动也叫作热运动
D.运动物体中的分子热运动不一定比静止物体中的分子热运动激烈
7.(24-25高二下·广东东莞·期末)1827年,英国植物学家布朗在显微镜下观察悬浮在液体里的花粉颗粒时,发现花粉颗粒在做永不停息的无规则运动,这种运动称为布朗运动。下列说法正确的是( )
A.液体温度升高,每一个液体分子的运动速率都会增大
B.液体温度一定时,花粉颗粒越大,花粉颗粒的无规则运动越明显
C.液体温度为时,布朗运动不会停止
D.布朗运动就是液体分子永不停息的无规则运动
8.(24-25高三上·广东广州顶峰复读校·)下列说法正确的是( )
A.扩散现象是外界作用引起的
B.布朗运动是液体分子的运动
C.悬浮微粒越小,布朗运动越明显
D.温度越低,分子热运动的平均动能越大
考点三、分子力
9.实验表明分子间同时存在引力和斥力。如图为分子间引力、分子间斥力及分子间作用力(即分子引力与分子斥力的合力)与分子间距离的关系,由图分析,分子间作用力(分子引力和斥力的合力)随分子间距离变化的特点:
①当距离r从开始减小时,引力、斥力都 ,但 力变化得快,分子间表现为 力;且r越小,分子力F 。
②当距离r从处开始增大时,引力、斥力都 ,但 力变化得快,分子间表现为 力,r从r0处开始增大,开始的一段,引力F ;到某一距离r′处,引力F增至 ;再往后,随着r的进一步增大,引力F逐渐 ;当距离r增大到 左右时,引力F已经很微弱,一般可以忽略不计了。
10.如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于r轴上,甲、乙两分子间作用力与分子间距离关系图像如图。现把乙分子从r3处由静止释放,则( )
A.乙分子从r3到r1,所受甲分子的作用力一直向左
B.乙分子从r3到r2过程中表现为引力,从r2到r1过程中表现为斥力
C.乙分子从r3到r1过程中,两分子间作用力先增大后减小
D.乙分子从r3到距离甲分子最近的位置过程中,两分子间作用力先减小后增大
11.从两个分子靠得不能再靠近的位置开始,使二者之间的距离逐渐增大,直到大于分子直径的10倍以上。这一过程中,关于分子间的相互作用力的下列说法中正确的是( )
A.当分子间的距离增大时,分子间的引力变大
B.当两个分子间的距离小于平衡距离时,分子间的作用力表现为引力
C.分子间的相互作用力在逐渐减小
D.分子间的相互作用力先减小后增大,再减小到零
12.2021年12月9日,在“天宫课堂"中王亚平往水球中注入一个气泡,如图所示,气泡静止在水中,此时( )
A.气泡受到浮力 B.气泡内分子热运动停止
C.气泡内气体在界面处对水产生压力 D.水与气泡界面处,水分子间作用力表现为斥力
13.(23-24高二下·内蒙古赤峰第二实验中学·期中)关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A.把温度降到0,水分子热运动将停止
B.温度越高,扩散现象和布朗运动都越剧烈
C.阳光从缝隙射入教室,从阳光中看到的尘埃的运动是布朗运动
D.一个氧分子的体积等于氧气的摩尔体积除以阿伏加德罗常数
14.(23-24高三上·达州模拟)下列说法正确的是( )
A.固体、液体分子间有空隙而不分散,能保持一定的体积,说明分子间有引力
B.空气对流是气体分子热运动的宏观表现
C.墨汁滴入水中后碳粒慢慢在水中散开,温度越高混合均匀所用的时间越短,这说明温度越高布朗运动越剧烈
D.撒一点胡椒粉在水里,加热时发现水中的胡椒粉很快地在翻滚散开,这说明温度越高布朗运动越剧烈
E.在真空、高温条件下,可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素
15.(25-26高一上·河南驻马店第一高级中学·)关于分子动理论及有关现象,下列说法不正确的是( )
A.糖醋汤汁腌制糖蒜是扩散现象
B.“破镜难圆”说明分子间只存在斥力
C.海绵很容易被压缩,说明分子间有间隙
D.大雪纷飞,说明分子在不停地做无规则运动
16.(23-24高三上·安庆模拟)我们在实验室用酒精进行实验时,整个实验室很快就闻到了刺鼻的酒精气味,这是一种扩散现象。以下有关分析错误的是( )
A.扩散现象只发生在气体、液体之间
B.扩散现象说明分子在不停息地运动
C.温度越高时扩散现象越剧烈
D.扩散现象说明分子间存在着间隙
17.(24-25高三下·北京海淀区·一模)关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A.悬浮在液体中的固体微粒越大,布朗运动越明显
B.当分子间的距离减小时,分子间作用力一定增大
C.物体的温度升高,物体内每个分子的动能都增大
D.温度是分子热运动剧烈程度的标志
18.双层玻璃广泛应用于住宅、办公楼、商业场所和公共建筑等,双层玻璃密闭的空间内会残留一些稀薄气体。与白天相比,夜晚双层玻璃间密闭的稀薄气体( )
A.分子平均动能变小
B.单位体积内分子的个数变少
C.分子间距离都变小
D.所有分子的运动速率都变小
19.关于下列四幅图像说法正确的是( )
A.对甲图,加热一锅水时发现水中的胡椒粉在翻滚,说明温度越高布朗运动越剧烈
B.对乙图,半杯水与半杯酒精混合之后的总体积要小于整个杯子的容积,说明液体分子之间有间隙
C.对丙图,自由膨胀和扩散现象都具有双向可逆性
D.对丁图、扩散现象不能在固体之间发生
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第二节 分子热运动与分子力(解析版)
目录
【攻核心·技能提升】 1
考点一、扩散现象 1
考点二、布朗运动 3
考点三、分子力 4
【拓思维·重难突破】 6
【链高考·精准破局】 8
考点一、扩散现象
1.关于热学中的一些基础知识,下列说法正确的是( )
A.物体是由大量分子组成的,分子是不可再分的最小单元
B.宏观物体的温度是物体内分子热运动剧烈程度的标志
C.分子做永不停息的无规则运动(热运动),布朗运动就是分子的热运动
D.分子间表现出来的斥力和引力都随着分子之间距离的增大而增大
【答案】B
【详解】A.分子由原子构成,原子可再分为更小粒子,故A错误;
B.温度是分子热运动平均动能的宏观标志,温度越高,分子热运动越剧烈,故B正确;
C.布朗运动是悬浮微粒的运动,反映分子热运动,但本身并非分子运动,故C错误;
D.分子间引力和斥力均随距离增大而减小(斥力减小更快),故D错误。
故选B。
2.大量气体分子运动的特点是( )
A.分子除相互碰撞或跟容器壁碰撞外,还可在空间内自由移动
B.分子的频繁碰撞致使它做杂乱无章的运动
C.分子沿各方向运动的机会均等
D.某时刻某一气体分子向左运动,则下一时刻它一定向右运动
【答案】ABC
【详解】A.由于气体分子间的距离比较大,所以分子除相互碰撞或跟容器壁碰撞外,可在空间里自由移动,故A正确;
B.分子的频繁碰撞致使它做杂乱无章的热运动,故B正确;
C.分子沿各方向运动的机会均相等,故C正确;
D.分子的频繁碰撞致使它做杂乱无章的热运动,某时刻某一气体分子向左运动,下一时刻它不一定向右运动,故D错误。
故选ABC。
3.下列对于分子热运动服从统计规律的理解正确的是( )
A.大量无序运动的分子组成的系统在总体上呈现的规律性,称为统计规律
B.统计规律对所含分子数极少的系统仍然适用
C.统计规律是单个随机事件的简单叠加
D.统计规律仅适用于对气体分子热运动的研究
【答案】A
【详解】A.统计规律指大量分子无规则运动在宏观上表现出的规律性,如温度、压强等,故A正确;
B.统计规律需足够多的分子,极少数分子系统随机性显著,不适用统计规律,故B错误;
C.统计规律是大量随机事件的概率分布结果,而非简单叠加,故C错误;
D.统计规律适用于所有含大量粒子的系统(如固体、液体),不限于气体,故D错误。
故选A。
4.(24-25高二下·山东菏泽鄄城县第一中学·月考)下列事例中,不能说明分子永不停息做无规则运动的是( )
A.冠状病毒附在飞沫上随风运动
B.红墨水滴入清水中,整杯水变红
C.炒菜时加点盐,菜就有了咸味
D.房间里放一箱苹果,满屋飘香
【答案】A
【详解】A.冠状病毒附在飞沫上随风运动,飞沫是宏观物体,其运动属于机械运动,与分子无规则运动无关,故A符合题意;
B.红墨水扩散到清水中是分子无规则运动导致的扩散现象,故B不符合题意;
C.盐分子扩散到菜中是分子无规则运动的结果,故C不符合题意;
D.苹果香味分子扩散到空气中属于扩散现象,说明分子无规则运动,故D不符合题意。
故选A。
考点二、布朗运动
5.(24-25高二下·湖南长沙芙蓉高级中学·期末)下列关于热运动的说法中正确的是( )
A.0℃的物体中的分子依旧做无规则运动
B.存放过煤的混凝土地面下一段深度内都有黑色颗粒,说明煤分子在做无规则的热运动
C.布朗运动是悬浮在液体(或气体)中固体小颗粒的运动,布朗运动也叫作热运动
D.运动物体中的分子热运动不一定比静止物体中的分子热运动激烈
【答案】ABD
【详解】A.的物体中的分子仍然不停地做无规则运动,故A正确;
B.存放过煤的混凝土地面下一段深度内都有黑色颗粒,说明煤分子在做无规则的热运动,故B正确;
C.分子的无规则运动叫热运动,布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的运动,布朗运动不是热运动,故C错误;
D.物体温度越高分子无规则运动越剧烈,物体的运动是机械运动,运动物体中的分子热运动不一定比静止物体中的分子热运动激烈,故D正确。
故选ABD。
7.(24-25高二下·广东东莞·期末)1827年,英国植物学家布朗在显微镜下观察悬浮在液体里的花粉颗粒时,发现花粉颗粒在做永不停息的无规则运动,这种运动称为布朗运动。下列说法正确的是( )
A.液体温度升高,每一个液体分子的运动速率都会增大
B.液体温度一定时,花粉颗粒越大,花粉颗粒的无规则运动越明显
C.液体温度为时,布朗运动不会停止
D.布朗运动就是液体分子永不停息的无规则运动
【答案】C
【详解】A.温度升高时,液体分子的平均动能增大,但不是每一个液体分子的运动速率都会增大,故A错误;
B.温度一定时,颗粒越大,液体分子撞击的合力越易平衡,布朗运动越不明显,故B错误;
C.0℃时液体分子仍存在热运动,布朗运动不会停止,故C正确;
D.布朗运动是颗粒的运动,反映了液体分子的无规则运动,故D错误。
故选C。
8.(24-25高三上·广东广州顶峰复读校·)下列说法正确的是( )
A.扩散现象是外界作用引起的
B.布朗运动是液体分子的运动
C.悬浮微粒越小,布朗运动越明显
D.温度越低,分子热运动的平均动能越大
【答案】C
【详解】A.扩散现象是构成物质的分子的无规则运动引起的,并不是外界作用引起的,故A错误;
B.布朗运动是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动,间接反映了液体分子的无规则运动,并不是液体分子的运动,故B错误;
C.悬浮微粒越小,液体分子撞击微粒产生的不平衡越明显,则布朗运动越明显,故C正确;
D.温度越低,分子热运动的平均动能越小,故D错误。
故选C。
考点三、分子力
9.实验表明分子间同时存在引力和斥力。如图为分子间引力、分子间斥力及分子间作用力(即分子引力与分子斥力的合力)与分子间距离的关系,由图分析,分子间作用力(分子引力和斥力的合力)随分子间距离变化的特点:
①当距离r从开始减小时,引力、斥力都 ,但 力变化得快,分子间表现为 力;且r越小,分子力F 。
②当距离r从处开始增大时,引力、斥力都 ,但 力变化得快,分子间表现为 力,r从r0处开始增大,开始的一段,引力F ;到某一距离r′处,引力F增至 ;再往后,随着r的进一步增大,引力F逐渐 ;当距离r增大到 左右时,引力F已经很微弱,一般可以忽略不计了。
【答案】 增大 斥 斥 越大 减小 斥 引 增大 最大值 减小
【详解】[1][2][3][4]根据图像可以得到,当距离r从开始减小时,引力、斥力都增大,斥力变化得快,斥力大于引力,故分子间表现为斥力,而且r越小,分子力越大;
[5][6][7][8][9][10][11]根据图像分析可知,当距离r从处开始增大时,引力、斥力都减小,但斥力变化得快,斥力小于引力,故分子间表现为引力。r从处开始增大,开始的一段,引力增大;到某一距离处,引力F增至最大;再往后,随着r的进一步增大,引力F逐渐减小;当距离r增大到左右时,引力F已经很微弱,一般可以忽略不计。
10.如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于r轴上,甲、乙两分子间作用力与分子间距离关系图像如图。现把乙分子从r3处由静止释放,则( )
A.乙分子从r3到r1,所受甲分子的作用力一直向左
B.乙分子从r3到r2过程中表现为引力,从r2到r1过程中表现为斥力
C.乙分子从r3到r1过程中,两分子间作用力先增大后减小
D.乙分子从r3到距离甲分子最近的位置过程中,两分子间作用力先减小后增大
【答案】AC
【详解】AB.由题图知,乙分子从r3到r1,甲、乙两分子间作用力表现为引力,所以乙分子受的合力向左,故A正确,B错误;
C.由题图知,乙分子从r3到r1过程中,两分子间作用力先增大后减小,故C正确;
D.乙分子从r3到r1过程中,两分子间分子力先增大后减小,从r1到O,甲、乙两分子间作用力表现为斥力,一直增大,故D错误。
故选AC。
11.从两个分子靠得不能再靠近的位置开始,使二者之间的距离逐渐增大,直到大于分子直径的10倍以上。这一过程中,关于分子间的相互作用力的下列说法中正确的是( )
A.当分子间的距离增大时,分子间的引力变大
B.当两个分子间的距离小于平衡距离时,分子间的作用力表现为引力
C.分子间的相互作用力在逐渐减小
D.分子间的相互作用力先减小后增大,再减小到零
【答案】D
【详解】A.当分子间距离增大时,引力和斥力均减小,故A错误。
B.分子间距离小于平衡距离时,斥力大于引力,作用力表现为斥力,故B错误。
C.分子间作用力的合力(总效果)并非一直减小。合力先表现为斥力,其大小逐渐减小到零(平衡位置);随后合力表现为引力,其大小先增大到最大值,故C错误。
D.合力变化过程为:先表现为斥力且逐渐减小到零(平衡位置),后表现为引力且增大到峰值后逐渐减小到零(距离极大时),故D正确。
故选D。
12.2021年12月9日,在“天宫课堂"中王亚平往水球中注入一个气泡,如图所示,气泡静止在水中,此时( )
A.气泡受到浮力 B.气泡内分子热运动停止
C.气泡内气体在界面处对水产生压力 D.水与气泡界面处,水分子间作用力表现为斥力
【答案】C
【详解】A.由于在失重状态下,气泡不会受到浮力,A错误;
B.气泡内分子一直在做无规则的热运动,B错误;
C.由于在失重状态下,气泡内气体在界面处存在压力差,所以对水产生压力,C正确;
D.水与气泡界面处,水分子较为稀疏,水分子间作用力表现为引力,D错误。
故选C。
13.(23-24高二下·内蒙古赤峰第二实验中学·期中)关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A.把温度降到0,水分子热运动将停止
B.温度越高,扩散现象和布朗运动都越剧烈
C.阳光从缝隙射入教室,从阳光中看到的尘埃的运动是布朗运动
D.一个氧分子的体积等于氧气的摩尔体积除以阿伏加德罗常数
【答案】B
【详解】A.物体分子永不停歇的做无规则运动,温度降到0°C时,分子热运动不会停止,故A错误;
B.扩散现象和布朗运动都反映了分子的无规则运动,温度越高,分子热运动越剧烈,扩散现象和布朗运动也越剧烈,故B正确;
C.尘埃运动是空气流动引起的,不是布朗运动,故C错误;
D.由于气体分子的间距大于分子直径,因此氧气的摩尔体积除以阿伏伽德罗常数得到的是一个氧分子所占的体积,不是氧分子的体积,故D错误。
故选B。
14.(23-24高三上·达州模拟)下列说法正确的是( )
A.固体、液体分子间有空隙而不分散,能保持一定的体积,说明分子间有引力
B.空气对流是气体分子热运动的宏观表现
C.墨汁滴入水中后碳粒慢慢在水中散开,温度越高混合均匀所用的时间越短,这说明温度越高布朗运动越剧烈
D.撒一点胡椒粉在水里,加热时发现水中的胡椒粉很快地在翻滚散开,这说明温度越高布朗运动越剧烈
E.在真空、高温条件下,可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素
【答案】ACE
【详解】A.如果没有引力,有空隙的分子一定分散开,固、液体将无法保持一定体积,故A正确;
B.空气对流属于机械运动,是气体分子集体定向移动的结果,不是热运动引起的,故B错误;
C.墨汁混合均匀的过程中,由于水分子的无规则运动使得碳粒无规则运动,温度越高布朗运动越显著,混合均匀所用的时间越短,故C正确;
D.撒一点胡椒粉在水里,加热时发现水中的胡椒粉在翻滚散开,是水的对流使胡椒粉在水中混合均匀,不是布朗运动,故D错误;
E.生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素,这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成,故E正确。
故选ACE。
15.(25-26高一上·河南驻马店第一高级中学·)关于分子动理论及有关现象,下列说法不正确的是( )
A.糖醋汤汁腌制糖蒜是扩散现象
B.“破镜难圆”说明分子间只存在斥力
C.海绵很容易被压缩,说明分子间有间隙
D.大雪纷飞,说明分子在不停地做无规则运动
【答案】BCD
【详解】A.糖醋汤汁腌制糖蒜,是分子的无规则运动,属于扩散现象,A正确;
B.“破镜难圆”是因为镜子破碎后,分子间距离过大,分子间作用力十分微弱,并非只存在斥力,分子间同时存在引力和斥力,B错误;
C.海绵容易被压缩是因为海绵的多孔结构,不是分子间有间隙,C错误;
D.大雪纷飞是宏观物体的机械运动,不是分子的无规则运动,分子运动肉眼不可见,D错误。
本题选择错误的,故选BCD。
16.(23-24高三上·安庆模拟)我们在实验室用酒精进行实验时,整个实验室很快就闻到了刺鼻的酒精气味,这是一种扩散现象。以下有关分析错误的是( )
A.扩散现象只发生在气体、液体之间
B.扩散现象说明分子在不停息地运动
C.温度越高时扩散现象越剧烈
D.扩散现象说明分子间存在着间隙
【答案】A
【详解】A.气体、液体、固体之间都可以发生扩散现象,故A错误;
B.扩散现象本身就是由分子不停地做无规则运动产生的,故B正确;
C.物体的温度越高,分子的热运动就越快,扩散就越快,故C正确;
D.不同的物质在相互接触时可以彼此进入对方属于扩散现象,扩散现象说明分子间存在着间隙,故D正确。
本题选错误的,故选A。
17.(24-25高三下·北京海淀区·一模)关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A.悬浮在液体中的固体微粒越大,布朗运动越明显
B.当分子间的距离减小时,分子间作用力一定增大
C.物体的温度升高,物体内每个分子的动能都增大
D.温度是分子热运动剧烈程度的标志
【答案】D
【详解】A.根据布朗运动的特点可知,颗粒越小,温度越高,布朗运动越明显,故A错误;
B.分子间距离为平衡位置时,分子力为零,所以当分子间的距离减小,分子间作用力不一定增大,还要看分子间距离与平衡位置的大小关系,故B错误;
C.温度是分子平均动能的标志,物体的温度越高,分子热运动的平均动能越大,但不是物体内每个分子的动能都增大,故C错误;
D.温度是分子热运动剧烈程度的标志,故D正确。
故选D。
18.双层玻璃广泛应用于住宅、办公楼、商业场所和公共建筑等,双层玻璃密闭的空间内会残留一些稀薄气体。与白天相比,夜晚双层玻璃间密闭的稀薄气体( )
A.分子平均动能变小
B.单位体积内分子的个数变少
C.分子间距离都变小
D.所有分子的运动速率都变小
【答案】A
【详解】A.双层玻璃间密闭气体的温度在夜晚低于白天。根据分子动理论,温度是分子平均动能的标志,温度降低时,分子的平均动能减小,故A正确;
B.气体密闭,体积不变,分子总数不变,因此单位体积内分子数不变,故B错误;
C.分子间距由体积决定,体积不变则平均间距不变,故C错误;
D.温度降低仅使平均速率减小,而非所有分子速率都变小,故D错误。
故选 A。
19.关于下列四幅图像说法正确的是( )
A.对甲图,加热一锅水时发现水中的胡椒粉在翻滚,说明温度越高布朗运动越剧烈
B.对乙图,半杯水与半杯酒精混合之后的总体积要小于整个杯子的容积,说明液体分子之间有间隙
C.对丙图,自由膨胀和扩散现象都具有双向可逆性
D.对丁图、扩散现象不能在固体之间发生
【答案】B
【详解】A.布朗运动用肉眼观察不到的,对甲图,加热一锅水时发现水中的胡椒粉在翻滚,不是布朗运动,不能说明温度越高布朗运动越剧烈,选项A错误;
B.对乙图,半杯水与半杯酒精混合之后的总体积要小于整个杯子的容积,说明液体分子之间有间隙,选项B正确;
C.对丙图,自由膨胀和扩散现象都具有单向性,不具有双向可逆性,选项C错误;
D.对丁图、扩散现象也能在固体之间发生,选项D错误。
故选B。
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