专题05 分子动理论、固体、液体(期中复习专项训练)高二物理下学期教科版
2026-04-12
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3份
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41页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理教科版选择性必修第三册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 分子动理论,固体,液体 |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 13.55 MB |
| 发布时间 | 2026-04-12 |
| 更新时间 | 2026-04-16 |
| 作者 | 桂冠物理优选 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2026-04-12 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57284904.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题05分子动理论、固体、液体
题型1阿伏加德罗常数及计算、分子大小
题型9晶体和非晶体
题型2分子间的相互作用力和距离的的关系图像
题型10液体的表面张力(重点)
题型3扩散现象、布朗运动(重点)
题型11浸润和不浸润、毛细现象
题型4实验:用油膜法估测油酸分子的大小
题型12液晶
题型5气体分子速率分布图像(常考点)
题型6气体压强的微观意义
题型7分子动能和分子势能(难点)
题型8内能与机械能的区别(重点)
题型1阿伏加德罗常数及计算、分子大小(共2小题)
1.(24-25高二下·全国·期中)浙江大学高分子系高超教授的课题组制备出了一种超轻气凝胶,它刷新了目前世界上最轻材料的记录,弹性和吸油能力令人惊喜。这种固态材料密度仅为空气密度的,设气凝胶的密度为ρ,摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA,则下列说法不正确的是( )
A.a千克气凝胶所含分子数为
B.气凝胶的摩尔体积为
C.每个气凝胶分子平均占据空间为
D.每两个相邻气凝胶分子平均间距为
【答案】D
【详解】A.a千克气凝胶的物质的量为,分子数为,故A正确,不符合题意;
B.摩尔体积等于摩尔质量与密度之比,则有,故B正确,不符合题意;
C.每个气凝胶分子平均占据空间,故C正确,不符合题意;
D.每个气凝胶分子平均占据空间
结合上述有
解得每两个相邻气凝胶分子平均间距,故D错误,符合题意。
故选D。
2.(24-25高二下·江苏南通·期中)若以表示水的摩尔质量,表示在一定条件下水蒸气的摩尔体积,表示在标准状况下水蒸气的密度,表示阿伏加德罗常数,、分别表示每个水分子的质量和体积,下列关系式中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A.根据密度的定义可得
同时
所以
由于气体分子间有大量空隙,所以
则,故A错误;
B.表示一个水分子运动占据的空间的体积,不是一个水分子的体积,故B错误;
C.表示水蒸气的摩尔质量,除以一个水分子的质量即为阿伏加德罗常数,即表达式,故C正确;
D.由于水分子间距的存在,不等于水的摩尔体积,则密度表达式不成立,故D错误。
故选C。
题型2分子间的相互作用力和距离的的关系图像(共2小题)
3.(24-25高二下·黑龙江牡丹江·期中)将一个分子P固定在O点,另一个分子Q从图中的A点由静止释放,两分子之间的作用力与间距关系的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.分子Q由A运动到C的过程中先加速再减速
B.分子Q由A点释放后运动到C点左侧的过程中,加速度先增大后减小
C.分子Q在C点时加速度大小为零
D.该图能表示固、液、气三种状态下分子力随分子间距变化的规律
【答案】C
【详解】A.C点为分子斥力和引力相等的位置,C点的右侧分子力表现为引力,C点的左侧分子力表现为斥力,因此分子Q由A运动到C的过程中,一直做加速运动,故A错误;
B.分子Q由A点释放后运动到C点右侧的过程中,分子力表现为引力,先增大后减小,然后到C点左侧后,分子力表现为斥力,逐渐变大,故加速度先增大后减小再增大,故B错误;
C.C点为分子引力等于分子斥力的位置,即分子力为零,则分子Q在C点的加速度大小为零,故C正确;
D.气体分子间距较大,分子作用力很小,不能用题图表示气体分子间作用力的变化规律,但可表示液体和固体分子间作用力的变化规律,故D错误。
故选C。
4.(2025高三·全国·专题练习)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的关系图像如图中曲线所示,,分子间作用力表现为斥力;,分子间作用力表现为引力.a、b、c、d为r轴上四个特定的位置,现把乙分子从a处由静止释放,则( )
A.乙分子从a运动到b的过程中,分子间作用力表现为斥力
B.乙分子从a运动到c的过程中,两分子间的作用力先减小后增大
C.乙分子从a运动到c的过程中,一直加速
D.乙分子从a运动到b的过程中加速,从b运动到c的过程中减速
【答案】C
【详解】A.乙分子从运动到的过程中,由题图可知,,分子间作用力表现为引力,故A错误;
BCD.乙分子从运动到的过程中,由题图可知,两分子间的作用力先增大后减小,且一直表现为引力,则乙分子一直做加速运动,故BD错误,C正确。
故选C。
题型3扩散现象、布朗运动(共2小题)
5.(2022·北京海淀·一模)陆游在诗作《村居山喜》中写到“花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新晴”。从物理视角分析诗词中“花气袭人”的主要原因是( )
A.气体分子之间存在着空隙 B.气体分子在永不停息地做无规则运动
C.气体分子之间存在着相互作用力 D.气体分子组成的系统具有分子势能
【答案】B
【详解】从物理视角分析诗词中“花气袭人”的主要原因是气体分子在永不停息地做无规则运动,故B正确,ACD错误。
故选B。
6.(24-25高二下·辽宁沈阳·月考)某同学用显微镜观察用水稀释的墨汁中小炭粒布朗运动情况,每隔30s把炭粒的位置记录下来,然后用线段把这些位置按时间顺序依次连接起来,得到如图所示的位置连线图。下列说法正确的是( )
A.乙图中,炭粒运动的位置连线就是炭粒运动的轨迹
B.布朗运动反映了液体分子永不停息的无规则运动
C.悬浮炭粒越大,布朗运动越显著
D.温度降到0℃时,炭粒的布朗运动会停止
【答案】B
【详解】A.图中记录的是每隔一定时间小炭粒位置的连线,并不是小炭粒做布朗运动的轨迹,故A错误;
B.布朗运动反映了液体分子永不停息的无规则运动,故B正确;
C.小炭粒越小,液体分子同一时刻撞击小炭粒产生的撞击力越不平衡,液体的温度越高,液体分子运动越激烈,观察到的布朗运动就越明显,故C错误;
D.温度越低,布朗运动越不明显,但温度降到0℃时,炭粒的布朗运动不会停止,故D错误。
故选B。
题型4实验:用油膜法估测油酸分子的大小(共2小题)
7.(2025·河北·二模)做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。
(1)下列实验步骤的正确顺序是______(填写实验步骤前的序号)。
A.往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水,待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上
B.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形状稳定
C.将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油酸膜的面积,根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小
D.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内每增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积,再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的体积
E.将玻璃板放在浅盘上,然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上
(2)该实验体体现了理想化模型的思想,实验中我们的理想假设有_______。
A.把油酸分子视为球形 B.油酸在水面上充分散开形成单分子油膜
C.油酸分子是紧挨着的没有空隙 D.油酸不溶于水
(3)实验中,体积为的所用油酸酒精溶液中纯油酸的体积为,用注射器和量筒测得滴上述溶液的体积为,把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中,待水面稳定后,得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示,图中每个小正方形的边长为,则油酸薄膜的面积_______;可求得油酸分子的直径为________(用、、、、表示)。
(4)某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏大,可能是因为________。
A.计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格
B.水面上痱子粉撒得太多,油膜没有充分展开
C.用注射器和量筒测体积溶液滴数时多记录了几滴
D.油酸酒精溶液浓度计算值低于实际值
【答案】(1)DABEC
(2)ABC
(3) 70a2
(4)AB
【详解】(1)用“用油膜法估测分子的大小”的实验步骤为:配制油酸酒精溶液→测定一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积→准备浅水盘→形成油膜→描绘油膜边缘→测量油膜面积→计算分子直径。故操作先后顺序排列为DABEC;
(2)A.把油酸分子看成球形为理想假设,故A正确;
B.让油膜尽可能散开,形成单分子层为理想假设,故B正确。
C.油酸分子是紧挨着的没有空隙,不考虑分子间空隙为理想假设,故C正确;
D.油酸本身不溶于水,不是理想假设,故D错误;
故选ABC。
(3)[1]将大于二分之一的格子视为一个格,舍掉小于二分之一的格子,则油酸薄膜的面积70a2
[2]一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积
可求得油酸分子的直径为
(4)某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏大,根据
A.计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格,则S偏小,则测得的d偏大,选项A正确;
B.水面上痱子粉撒得太多,油膜没有充分展开,则S偏小,则测得的d偏大,选项B正确;
C.用注射器和量筒测体积溶液滴数时多记录了几滴,则V偏小,则测得的d偏小,选项C错误;
D.油酸酒精溶液浓度计算值低于实际值,则V偏小,则测得的d偏小,选项D错误。
故选AB。
8.(2024·北京东城·一模)做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。
(1)下列实验步骤的正确顺序是____________(填写实验步骤前的序号)。
a.往边长约为的浅盘里倒入约深的水,待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上
b.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形状稳定
c.将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油酸膜的面积,根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小
d.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内每增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积,再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的体积
e.将玻璃板放在浅盘上,然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上
(2)实验中,所用油酸酒精溶液每体积溶液中有纯油酸体积,用注射器和量筒测得体积的上述溶液有n滴,把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中,待水面稳定后,得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示,图中每个小正方形格的边长为a,则油酸薄膜的面积__________;可求得油酸分子的直径为___________(用、n、S表示)。
(3)某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏大,可能是因为___________。
A.油膜中含有大量未溶解的酒精
B.计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格
C.水面上痱子粉撒得太多,油膜没有充分展开
D.用注射器和量筒测体积溶液滴数时多记录了几滴
【答案】(1)dabec
(2)
(3)BC
【详解】(1)实验过程应先用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内每增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积,再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的体积,后往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水,待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上,再用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形状稳定,随后将玻璃板放在浅盘上,然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上,最后将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油酸膜的面积。根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小。即实验步骤的正确顺序是dabec。
(2)[1]根据数格子的办法,多于半格算一格,少于半格舍去,油膜的总格数为71格,则油膜总面积为
[2]由于所用油酸酒精溶液每体积溶液中有纯油酸体积,则溶液的浓度为
用注射器和量筒测得体积为的上述溶液有n滴,则一滴溶液中纯油酸的体积为
油酸分子直径为
联立解得
(3)根据
A.油膜中含有大量未溶解的酒精,导致油膜面积测量值偏大,则油酸分子直径测量值偏小,故A错误;
B.计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格,导致油膜面积测量值偏小,则油酸分子直径测量值偏大,故B正确;
C.水面上痱子粉撒得太多,油膜没有充分展开,导致油膜面积测量值偏小,则油酸分子直径测量值偏大,故C正确;
D.用注射器和量筒测体积溶液滴数时多记录了几滴,导致油酸体积测量值偏小,则油酸分子直径测量值偏小,故D错误。
故选BC。
题型5气体分子速率分布图像(共2小题)
9.(24-25高二下·重庆渝中·月考)以下关于分子运动论说法正确的是( )
A.图甲是用显微镜观察布朗运动所记录的三颗小炭粒运动位置的连线图,直观反映分子的无规则运动
B.图乙是用扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子的照片,根据阿伏加德罗常数、碳的摩尔质量及碳的密度可以估算出碳原子的直径
C.丙(b)是丙(a)所示容器中气体在不同温度下的气体分子速率分布图,对应图像与坐标轴包围的面积大于对应图像与坐标轴包围的面积
D.在图丙(a)容器中,当气体温度为时,单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数多于气体温度为时的相应分子数。
【答案】B
【详解】A.图甲中三颗微粒的运动是布朗运动,是微粒受到周围分子碰撞不平衡引起的,不是分子的运动,只是能间接反映分子的无规则运动,故A错误;
B.用表示阿伏加德罗常数,表示碳的摩尔质量,表示实心石墨的密度,那么石墨中一个碳原子所占空间的体积
将碳原子看作球体,,联立可解得碳原子的直径,故B正确;
C.温度越高,速率大的分子占总分子数的百分比越大,则小于,但对应图像与坐标轴包围的面积等于对应图像与坐标轴包围的面积,均为1,故C错误;
D.温度越高,分子平均速率越大,单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数越多,又根据C选项分析可知,小于,故D错误。
故选B。
10.(2025·江苏南京·一模)汽缸内封闭有一定质量的气体,在某次压缩过程中,缸内气体的温度从T1迅速升高至T2。下列各图中,纵坐标f(v)表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比,图线I、Ⅱ分别为缸内气体在T1、T2两种温度下的分子速率分布曲线,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】温度越高,分子平均动能越大,图像的峰值越靠右,两图线与横轴所围面积相等。
故选A。
题型6气体压强的微观意义(共2小题)
11.(22-23高二下·北京西城·期中)正方体密闭容器中有一定质量的某种气体,单位体积内气体分子数n为恒量。为简化问题,我们假定:气体分子大小可以忽略;其速率相同,分子动能均为,分子与器壁各面碰撞的机会均等;与器壁碰撞前后瞬间,气体分子速度方向都与器壁垂直,且速率不变。则气体对容器壁的压强为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由题设可知,一个气体分子每与器壁碰撞一次,给器壁的冲量为
以器壁上面积为的部分为底、为高构成柱体,则其内有的气体分子在时间内与该柱体的底发生碰撞,碰撞的分子数为
则时间内气体分子给器壁的冲量为
器壁受到的压力为
则气体对器壁的压强为
故选A。
12.(24-25高二下·全国·课后作业)一定质量的气体,在压强不变的条件下,温度升高,体积增大,从分子动理论的观点来分析,正确的是( )
A.此过程中分子的平均速率不变,所以压强保持不变
B.此过程中每个气体分子碰撞器壁的平均冲击力不变,所以压强保持不变
C.此过程中单位时间内气体分子对单位面积器壁的碰撞次数不变,所以压强保持不变
D.此过程中,温度升高,分子的平均速率增大;只有气体的体积同时增大,使分子的密集程度减小,才能保持压强不变
【答案】D
【详解】A.温度是分子平均动能的标志,温度升高,分子的平均动能增大,分子的平均速率增大,但这不是压强保持不变得原因,故A错误;
B.温度升高,分子的平均动能增大,每个气体分子碰撞器壁的平均冲击力增大,但这不是压强保持不变得原因,故B错误;
C.压强与单位时间内气体分子对单位面积器壁的碰撞次数以及分子碰撞器壁的平均冲击力有关。温度升高,分子平均冲击力增大,要使压强不变,单位时间内气体分子对单位面积器壁的碰撞次数需减少,故C错误;
D.温度升高,分子的平均速率增大,分子碰撞器壁的平均冲击力增大;而气体体积增大,分子的密集程度减小,单位时间内气体分子对单位面积器壁的碰撞次数减少,这样才能保持压强不变,故D正确。
故选D。
题型7分子动能和分子势能(共2小题)
13.(2023·海南·高考真题)下列关于分子力和分子势能的说法正确的是( )
A.分子间距离大于r0时,分子间表现为斥力
B.分子从无限远靠近到距离r0处过程中分子势能变大
C.分子势能在r0处最小
D.分子间距离小于r0且减小时,分子势能在减小
【答案】C
【详解】分子间距离大于r0,分子间表现为引力,分子从无限远靠近到距离r0处过程中,引力做正功,分子势能减小,则在r0处分子势能最小;继续减小距离,分子间表现为斥力,分子力做负功,分子势能增大。
故选C。
14.(2021·重庆·高考真题)图1和图2中曲线分别描述了某物理量随分子间的距离变化的规律,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,则曲线对应的物理量分别是( )
A.①③② B.②④③ C.④①③ D.①④③
【答案】D
【详解】根据分子处于平衡位置(即分子之间距离为)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)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较引力变化快,可知曲线Ⅲ为分子斥力随分子之间距离r变化的图像。
D正确,故选D。
题型8内能与机械能的区别(共2小题)
15.(20-21高三·全国·课后作业)关于物体的内能和分子势能,下列说法中正确的是( )
A.物体的速度增大,则分子的动能增加,内能也一定增加
B.物体温度不变,内能可能变大
C.物体的内能与温度有关,与物体的体积无关
D.把物体举得越高,分子势能越大
【答案】B
【详解】A.物体的速度增大,是物体的动能增大,增加的是物体的机械能。分子动能的变化只与物体的温度有关,故A错误;
B.物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。分子热运动的平均动能由温度决定,分子势能与物体的体积有关。当发生物态变化时,物体的温度不变,只是分子的平均动能不变,但分子势能可能变大,物体的内能可能增大,故B正确;
C.物体的内能由物体的物质的量、温度、物体的体积共同决定,同时会受物态变化的影响,故C错误;
D.分子势能与物体的体积有关。把物体举得越高,增加的是物体的重力势能,故D错误。
故选B。
16.(20-21高二下·山东济南·期中)假设一团沙尘暴中所含物质种类及每种物质质量均不变,关于这团沙尘暴,以下说法正确的是( )
A.该沙尘暴的内能是其中所有空气的气体分子的无规则运动的动能和势能以及其他物质颗粒无规则运动的动能和势能的总和
B.沙尘暴中沙尘颗粒的分子之间存在着相互作用的引力和斥力
C.该沙尘暴从温度较低的内蒙古高原吹到温度较高的黄淮地区,温度逐渐升高、风势逐渐减弱,则其内能逐渐减小
D.沙尘暴中的所有沙尘颗粒所做的无规则运动是布朗运动
【答案】B
【详解】A.该沙尘暴的内能是其中所有空气的气体分子的无规则运动的分子动能和分子势能以及其他物质颗粒内分子无规则运动的分子动能和分子势能的总和,不包含物质颗粒运动的宏观的动能和势能,故A错误;
B.根据分子力的特点可知,沙尘颗粒的分子之间存在着相互作用的引力和斥力,故B正确;
C.该沙尘暴从温度较低的内蒙古高原吹到温度较高的黄淮地区,温度逐渐升高,则其内能逐渐增大,故C错误;
D.沙尘暴中的所有沙尘颗粒所做的无规则运动是沙尘颗粒在风力和重力共同作用下的运动,不是布朗运动,故D错误。
故选B。
题型9晶体和非晶体(共2小题)
17.(24-25高三上·河北·期末)2024年4月25日北京大学科研团队公布了我国在光学晶体理论方面的原创性突破一菱方氮化硼晶体,这是目前已知最薄的光学晶体。下列关于晶体的说法正确的是( )
A.单晶体有固定的熔点,多晶体没有固定的熔点
B.晶体熔化过程中,分子平均动能不变
C.晶体熔化过程中,分子平均势能不变
D.单晶体的光学性质一定各向异性
【答案】B
【详解】A.单晶体和多晶体均有固定的熔点,故A错误;
B.晶体熔化过程中温度不变,分子平均动能不变,故B正确;
C.晶体熔化吸收热量,内能增加,由于分子平均动能不变,所以分子平均势能必增加,故C错误;
D.单晶体在某些物理性质上是各向异性的,但其光学性质不一定各向异性,故D错误。
故选B。
18.(2024·江苏泰州·一模)2023年5月,中国科学技术大学团队利用纳米纤维与合成云母纳米片研制出一种能适应极端环境的纤维素基纳米纸材料。如图所示为某合成云母的微观结构示意图,则该合成云母( )
A.是非晶体 B.没有规则的外形
C.有固定的熔点 D.各向性质均相同
【答案】C
【详解】由图可知,该合成云母中所含分子在三维空间中呈规则、周期性排列,是晶体,具有一定的几何外形,具有固定的熔点、具有各向异性的特点。
故选C。
题型10液体的表面张力(共2小题)
19.(24-25高三下·重庆·月考)下列四幅图对应的说法正确的有( )
A.图甲中食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的
B.图乙是玻璃管插入水中的情形,表明水不能浸润玻璃
C.图丙中悬浮在液体中微粒的运动反映了微粒分子的无规则热运动
D.图丁中液体表面层的分子间距离大于液体内部分子间距离,是液体表面张力形成的原因
【答案】D
【详解】A.图甲中食盐晶体是单晶体,其物理性质沿各个方向不一样,具有各向异性,故A错误;
B.图乙是玻璃管插入水中的情形,根据图像可知,在附着层内液体分子之间呈现斥力效果,该现象是浸润,表明水能浸润玻璃,故B错误;
C.图丙中悬浮在液体中微粒的运动是布朗运动,布朗运动反映了液体分子的无规则热运动,故C错误;
D.图丁中液体表面层的分子间距离大于液体内部分子间距离,分子之间表现为引力效果,这是液体表面张力形成的原因,故D正确。
故选D。
20.(2024·浙江宁波·二模)下列关于教材中的四幅插图说法正确的是( )
A.图甲是显微镜下三颗小炭粒的运动位置连线图,连线表示小炭粒的运动轨迹
B.图乙是某材料制作的细管竖直插入水中的情景,证明水浸润该材料
C.图丙是一定质量的理想气体在不同温度下的两条等温线,则
D.图丁中一只水黾能停在水面上,是浮力作用的结果
【答案】C
【详解】A.每隔一段时间把观察到的炭粒的位置记录下来,然后用直线把这些位置依次连接成折线,所以布朗运动图像反映每隔一段时间固体微粒的位置,而不是运动轨迹,故A错误;
B.管内的页面低于管外液面,液体不浸润管壁,即水与该材料属于不浸润,故B错误;
C.做一条竖直的等容线,与两条等温线的交点分别表示为p1、T1、p2、T2,根据
解得
故C正确;
D.水有表面张力,所以水黾能停在水面上,故D错误。
故选C。
题型11浸润和不浸润、毛细现象(共2小题)
21.(2025·内蒙古呼和浩特·一模)在透明吸管内,手指和液体之间密封一定质量的气体,如图所示,由于手的接触,密封气体温度高于外界气体。则( )
A.密封气体压强高于外界气体压强
B.图中液体与吸管内壁之间是不浸润的
C.密封气体分子数密度等于外界气体分子数密度
D.密封气体分子平均动能高于外界气体分子平均动能
【答案】D
【详解】AC.设液柱的质量为,横截面积为,外界大气压强为,对液柱分析,密封气体压强。因此密封气体压强低于外界气体压强,且吸管内部压强不变。由可知,密封气体温度升高,体积就会变大,分子数密度就会减小,因此密封气体分子数密度小于外界气体分子数密度。故A、C错误;
B.由图可知,液体在吸管内呈下凹状,液体与吸管内壁是浸润的。故B错误;
D.温度是分子平均动能的标志,温度越高,分子平均动能越大。因此密封气体分子平均动能高于外界气体分子平均动能。故D正确。
故选D。
22.(2024·山东泰安·一模)我国已经在空间站上开展过四次精彩的太空授课,在亿万中小学生心里播撒下科学的种子。“天宫课堂”的教师们曾经做过两个有趣实验:一个是微重力环境下液桥演示实验,在两个固体表面之间可形成大尺寸液桥,如图a所示;另一个是微重力环境下液体显著的“毛细现象”演示,把三根粗细不同的塑料管,同时放入装满水的培养皿,水在管内不断上升,直到管顶,如图b所示。对于这两个实验的原理及其就用的理解,下列说法正确的是( )
A.液体表面张力使得液桥表面形状得以维持,而不会“垮塌”
B.分子势能Ep和分子间距离r的关系图像如图c所示,能总体上反映水表面层中水分子势能Ep的是图中“A”位置
C.农民使用“松土保墒”进行耕作,通过松土形成了土壤毛细管,使得土壤下面的水分更容易被输送到地表
D.航天员在太空微重力环境中会因为无法吸墨、运墨而写不成毛笔字
【答案】A
【详解】A.液体表面张力使得液桥表面形状得以维持,而不会“垮塌”,故A正确;
B.分子势能Ep和分子间距离r的关系图像如图c所示,水表面层中水分子间距离大于内部水分子的距离,能总体上反映水表面层中水分子势能Ep的是图中“C”位置,故B错误;
C.农民使用“松土保熵”进行耕作,通过松土阻断了土壤毛细管,使得土壤下面的水分不容易被输送到地表,故C错误;
D.毛笔书写过程中,在毛细现象作用下,墨汁与可以被浸润的毛笔材料发生相互作用力的平衡,于是墨汁便被吸入毛笔材料中,并牢牢“困”在毛笔内部。而当毛笔尖与纸张接触时,留在毛笔表面的墨汁,同样在毛细作用下,被吸附到纸上,其间根本无须重力作用。故D错误。
故选A。
题型12液晶(共2小题)
23.(22-23高二下·江苏泰州·期末)液晶在现代生活中扮演着重要角色,广泛应用于手机屏幕、平板电视等显示设备中。下列四幅图哪个是液晶态分子排列图( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】AD.液晶在某个方向上看,其分子排列比较整齐,但从另一方向看,分子的排列是杂乱无章的,选项A、D中分子排列非常有序,不符合液晶分子的排列规律,故AD错误;
B.选项B中分子排列比较整齐,但从另外一个角度看也具有无序性,符合液晶分子的排列规律,故B正确;
C.选项C中,分子排列是完全无序的,不符合液晶分子的排列规律,故C错误。
故选B。
24.(24-25高二下·重庆·期中)以下对固体、液体的描述中正确的是( )
A.非晶体不能转化为晶体
B.液晶是一种特殊的化合物,具有各向同性
C.用磙子压紧土壤,有利于保存地下的水分
D.晶体具有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点
【答案】D
【详解】A.一定条件下,晶体、非晶体可以相互转化,故A错误;
B.液晶在某个方向上看其分子排列比较整齐,但从另一方向看,分子的排列是杂乱无章的,所以它既具有液体的流动性,又像某些晶体那样有光学各向异性,故B错误;
C.用磙子压紧土壤,使土壤中的毛细管变的更细,增强毛细现象,更利于使地下水到地面上来,故C错误;
D.单晶体和多晶体都有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,故D正确。
故选D。
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专题05分子动理论、固体、液体
题型1阿伏加德罗常数及计算、分子大小
题型9晶体和非晶体
题型2分子间的相互作用力和距离的的关系图像
题型10液体的表面张力(重点)
题型3扩散现象、布朗运动(重点)
题型11浸润和不浸润、毛细现象
题型4实验:用油膜法估测油酸分子的大小
题型12液晶
题型5气体分子速率分布图像(常考点)
题型6气体压强的微观意义
题型7分子动能和分子势能(难点)
题型8内能与机械能的区别(重点)
题型1阿伏加德罗常数及计算、分子大小(共2小题)
1.(24-25高二下·全国·期中)浙江大学高分子系高超教授的课题组制备出了一种超轻气凝胶,它刷新了目前世界上最轻材料的记录,弹性和吸油能力令人惊喜。这种固态材料密度仅为空气密度的,设气凝胶的密度为ρ,摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA,则下列说法不正确的是( )
A.a千克气凝胶所含分子数为
B.气凝胶的摩尔体积为
C.每个气凝胶分子平均占据空间为
D.每两个相邻气凝胶分子平均间距为
2.(24-25高二下·江苏南通·期中)若以表示水的摩尔质量,表示在一定条件下水蒸气的摩尔体积,表示在标准状况下水蒸气的密度,表示阿伏加德罗常数,、分别表示每个水分子的质量和体积,下列关系式中正确的是( )
A. B. C. D.
题型2分子间的相互作用力和距离的的关系图像(共2小题)
3.(24-25高二下·黑龙江牡丹江·期中)将一个分子P固定在O点,另一个分子Q从图中的A点由静止释放,两分子之间的作用力与间距关系的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.分子Q由A运动到C的过程中先加速再减速
B.分子Q由A点释放后运动到C点左侧的过程中,加速度先增大后减小
C.分子Q在C点时加速度大小为零
D.该图能表示固、液、气三种状态下分子力随分子间距变化的规律
4.(2025高三·全国·专题练习)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的关系图像如图中曲线所示,,分子间作用力表现为斥力;,分子间作用力表现为引力.a、b、c、d为r轴上四个特定的位置,现把乙分子从a处由静止释放,则( )
A.乙分子从a运动到b的过程中,分子间作用力表现为斥力
B.乙分子从a运动到c的过程中,两分子间的作用力先减小后增大
C.乙分子从a运动到c的过程中,一直加速
D.乙分子从a运动到b的过程中加速,从b运动到c的过程中减速
题型3扩散现象、布朗运动(共2小题)
5.(2022·北京海淀·一模)陆游在诗作《村居山喜》中写到“花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新晴”。从物理视角分析诗词中“花气袭人”的主要原因是( )
A.气体分子之间存在着空隙 B.气体分子在永不停息地做无规则运动
C.气体分子之间存在着相互作用力 D.气体分子组成的系统具有分子势能
6.(24-25高二下·辽宁沈阳·月考)某同学用显微镜观察用水稀释的墨汁中小炭粒布朗运动情况,每隔30s把炭粒的位置记录下来,然后用线段把这些位置按时间顺序依次连接起来,得到如图所示的位置连线图。下列说法正确的是( )
A.乙图中,炭粒运动的位置连线就是炭粒运动的轨迹
B.布朗运动反映了液体分子永不停息的无规则运动
C.悬浮炭粒越大,布朗运动越显著
D.温度降到0℃时,炭粒的布朗运动会停止
题型4实验:用油膜法估测油酸分子的大小(共2小题)
7.(2025·河北·二模)做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。
(1)下列实验步骤的正确顺序是______(填写实验步骤前的序号)。
A.往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水,待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上
B.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形状稳定
C.将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油酸膜的面积,根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小
D.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内每增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积,再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的体积
E.将玻璃板放在浅盘上,然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上
(2)该实验体体现了理想化模型的思想,实验中我们的理想假设有_______。
A.把油酸分子视为球形 B.油酸在水面上充分散开形成单分子油膜
C.油酸分子是紧挨着的没有空隙 D.油酸不溶于水
(3)实验中,体积为的所用油酸酒精溶液中纯油酸的体积为,用注射器和量筒测得滴上述溶液的体积为,把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中,待水面稳定后,得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示,图中每个小正方形的边长为,则油酸薄膜的面积_______;可求得油酸分子的直径为________(用、、、、表示)。
(4)某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏大,可能是因为________。
A.计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格
B.水面上痱子粉撒得太多,油膜没有充分展开
C.用注射器和量筒测体积溶液滴数时多记录了几滴
D.油酸酒精溶液浓度计算值低于实际值
8.(2024·北京东城·一模)做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。
(1)下列实验步骤的正确顺序是____________(填写实验步骤前的序号)。
a.往边长约为的浅盘里倒入约深的水,待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上
b.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形状稳定
c.将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油酸膜的面积,根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小
d.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内每增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积,再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的体积
e.将玻璃板放在浅盘上,然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上
(2)实验中,所用油酸酒精溶液每体积溶液中有纯油酸体积,用注射器和量筒测得体积的上述溶液有n滴,把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中,待水面稳定后,得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示,图中每个小正方形格的边长为a,则油酸薄膜的面积__________;可求得油酸分子的直径为___________(用、n、S表示)。
(3)某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏大,可能是因为___________。
A.油膜中含有大量未溶解的酒精
B.计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格
C.水面上痱子粉撒得太多,油膜没有充分展开
D.用注射器和量筒测体积溶液滴数时多记录了几滴
题型5气体分子速率分布图像(共2小题)
9.(24-25高二下·重庆渝中·月考)以下关于分子运动论说法正确的是( )
A.图甲是用显微镜观察布朗运动所记录的三颗小炭粒运动位置的连线图,直观反映分子的无规则运动
B.图乙是用扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子的照片,根据阿伏加德罗常数、碳的摩尔质量及碳的密度可以估算出碳原子的直径
C.丙(b)是丙(a)所示容器中气体在不同温度下的气体分子速率分布图,对应图像与坐标轴包围的面积大于对应图像与坐标轴包围的面积
D.在图丙(a)容器中,当气体温度为时,单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数多于气体温度为时的相应分子数。
10.(2025·江苏南京·一模)汽缸内封闭有一定质量的气体,在某次压缩过程中,缸内气体的温度从T1迅速升高至T2。下列各图中,纵坐标f(v)表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比,图线I、Ⅱ分别为缸内气体在T1、T2两种温度下的分子速率分布曲线,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
题型6气体压强的微观意义(共2小题)
11.(22-23高二下·北京西城·期中)正方体密闭容器中有一定质量的某种气体,单位体积内气体分子数n为恒量。为简化问题,我们假定:气体分子大小可以忽略;其速率相同,分子动能均为,分子与器壁各面碰撞的机会均等;与器壁碰撞前后瞬间,气体分子速度方向都与器壁垂直,且速率不变。则气体对容器壁的压强为( )
A. B. C. D.
12.(24-25高二下·全国·课后作业)一定质量的气体,在压强不变的条件下,温度升高,体积增大,从分子动理论的观点来分析,正确的是( )
A.此过程中分子的平均速率不变,所以压强保持不变
B.此过程中每个气体分子碰撞器壁的平均冲击力不变,所以压强保持不变
C.此过程中单位时间内气体分子对单位面积器壁的碰撞次数不变,所以压强保持不变
D.此过程中,温度升高,分子的平均速率增大;只有气体的体积同时增大,使分子的密集程度减小,才能保持压强不变
题型7分子动能和分子势能(共2小题)
13.(2023·海南·高考真题)下列关于分子力和分子势能的说法正确的是( )
A.分子间距离大于r0时,分子间表现为斥力
B.分子从无限远靠近到距离r0处过程中分子势能变大
C.分子势能在r0处最小
D.分子间距离小于r0且减小时,分子势能在减小
14.(2021·重庆·高考真题)图1和图2中曲线分别描述了某物理量随分子间的距离变化的规律,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,则曲线对应的物理量分别是( )
A.①③② B.②④③ C.④①③ D.①④③
题型8内能与机械能的区别(共2小题)
15.(20-21高三·全国·课后作业)关于物体的内能和分子势能,下列说法中正确的是( )
A.物体的速度增大,则分子的动能增加,内能也一定增加
B.物体温度不变,内能可能变大
C.物体的内能与温度有关,与物体的体积无关
D.把物体举得越高,分子势能越大
16.(20-21高二下·山东济南·期中)假设一团沙尘暴中所含物质种类及每种物质质量均不变,关于这团沙尘暴,以下说法正确的是( )
A.该沙尘暴的内能是其中所有空气的气体分子的无规则运动的动能和势能以及其他物质颗粒无规则运动的动能和势能的总和
B.沙尘暴中沙尘颗粒的分子之间存在着相互作用的引力和斥力
C.该沙尘暴从温度较低的内蒙古高原吹到温度较高的黄淮地区,温度逐渐升高、风势逐渐减弱,则其内能逐渐减小
D.沙尘暴中的所有沙尘颗粒所做的无规则运动是布朗运动
题型9晶体和非晶体(共2小题)
17.(24-25高三上·河北·期末)2024年4月25日北京大学科研团队公布了我国在光学晶体理论方面的原创性突破一菱方氮化硼晶体,这是目前已知最薄的光学晶体。下列关于晶体的说法正确的是( )
A.单晶体有固定的熔点,多晶体没有固定的熔点
B.晶体熔化过程中,分子平均动能不变
C.晶体熔化过程中,分子平均势能不变
D.单晶体的光学性质一定各向异性
18.(2024·江苏泰州·一模)2023年5月,中国科学技术大学团队利用纳米纤维与合成云母纳米片研制出一种能适应极端环境的纤维素基纳米纸材料。如图所示为某合成云母的微观结构示意图,则该合成云母( )
A.是非晶体 B.没有规则的外形
C.有固定的熔点 D.各向性质均相同
题型10液体的表面张力(共2小题)
19.(24-25高三下·重庆·月考)下列四幅图对应的说法正确的有( )
A.图甲中食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的
B.图乙是玻璃管插入水中的情形,表明水不能浸润玻璃
C.图丙中悬浮在液体中微粒的运动反映了微粒分子的无规则热运动
D.图丁中液体表面层的分子间距离大于液体内部分子间距离,是液体表面张力形成的原因
20.(2024·浙江宁波·二模)下列关于教材中的四幅插图说法正确的是( )
A.图甲是显微镜下三颗小炭粒的运动位置连线图,连线表示小炭粒的运动轨迹
B.图乙是某材料制作的细管竖直插入水中的情景,证明水浸润该材料
C.图丙是一定质量的理想气体在不同温度下的两条等温线,则
D.图丁中一只水黾能停在水面上,是浮力作用的结果
题型11浸润和不浸润、毛细现象(共2小题)
21.(2025·内蒙古呼和浩特·一模)在透明吸管内,手指和液体之间密封一定质量的气体,如图所示,由于手的接触,密封气体温度高于外界气体。则( )
A.密封气体压强高于外界气体压强
B.图中液体与吸管内壁之间是不浸润的
C.密封气体分子数密度等于外界气体分子数密度
D.密封气体分子平均动能高于外界气体分子平均动能
22.(2024·山东泰安·一模)我国已经在空间站上开展过四次精彩的太空授课,在亿万中小学生心里播撒下科学的种子。“天宫课堂”的教师们曾经做过两个有趣实验:一个是微重力环境下液桥演示实验,在两个固体表面之间可形成大尺寸液桥,如图a所示;另一个是微重力环境下液体显著的“毛细现象”演示,把三根粗细不同的塑料管,同时放入装满水的培养皿,水在管内不断上升,直到管顶,如图b所示。对于这两个实验的原理及其就用的理解,下列说法正确的是( )
A.液体表面张力使得液桥表面形状得以维持,而不会“垮塌”
B.分子势能Ep和分子间距离r的关系图像如图c所示,能总体上反映水表面层中水分子势能Ep的是图中“A”位置
C.农民使用“松土保墒”进行耕作,通过松土形成了土壤毛细管,使得土壤下面的水分更容易被输送到地表
D.航天员在太空微重力环境中会因为无法吸墨、运墨而写不成毛笔字
题型12液晶(共2小题)
23.(22-23高二下·江苏泰州·期末)液晶在现代生活中扮演着重要角色,广泛应用于手机屏幕、平板电视等显示设备中。下列四幅图哪个是液晶态分子排列图( )
A. B.
C. D.
24.(24-25高二下·重庆·期中)以下对固体、液体的描述中正确的是( )
A.非晶体不能转化为晶体
B.液晶是一种特殊的化合物,具有各向同性
C.用磙子压紧土壤,有利于保存地下的水分
D.晶体具有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点
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专题05分子动理论、固体、液体
题型1阿伏加德罗常数及计算、分子大小(共2小题)
1. 【答案】D
【详解】A.a千克气凝胶的物质的量为,分子数为,故A正确,不符合题意;
B.摩尔体积等于摩尔质量与密度之比,则有,故B正确,不符合题意;
C.每个气凝胶分子平均占据空间,故C正确,不符合题意;
D.每个气凝胶分子平均占据空间
结合上述有
解得每两个相邻气凝胶分子平均间距,故D错误,符合题意。
故选D。
2. 【答案】C
【详解】A.根据密度的定义可得
同时
所以
由于气体分子间有大量空隙,所以
则,故A错误;
B.表示一个水分子运动占据的空间的体积,不是一个水分子的体积,故B错误;
C.表示水蒸气的摩尔质量,除以一个水分子的质量即为阿伏加德罗常数,即表达式,故C正确;
D.由于水分子间距的存在,不等于水的摩尔体积,则密度表达式不成立,故D错误。
故选C。
题型2分子间的相互作用力和距离的的关系图像(共2小题)
3. 【答案】C
【详解】A.C点为分子斥力和引力相等的位置,C点的右侧分子力表现为引力,C点的左侧分子力表现为斥力,因此分子Q由A运动到C的过程中,一直做加速运动,故A错误;
B.分子Q由A点释放后运动到C点右侧的过程中,分子力表现为引力,先增大后减小,然后到C点左侧后,分子力表现为斥力,逐渐变大,故加速度先增大后减小再增大,故B错误;
C.C点为分子引力等于分子斥力的位置,即分子力为零,则分子Q在C点的加速度大小为零,故C正确;
D.气体分子间距较大,分子作用力很小,不能用题图表示气体分子间作用力的变化规律,但可表示液体和固体分子间作用力的变化规律,故D错误。
故选C。
4. 【答案】C
【详解】A.乙分子从运动到的过程中,由题图可知,,分子间作用力表现为引力,故A错误;
BCD.乙分子从运动到的过程中,由题图可知,两分子间的作用力先增大后减小,且一直表现为引力,则乙分子一直做加速运动,故BD错误,C正确。
故选C。
题型3扩散现象、布朗运动(共2小题)
5. 【答案】B
【详解】从物理视角分析诗词中“花气袭人”的主要原因是气体分子在永不停息地做无规则运动,故B正确,ACD错误。
故选B。
6. 【答案】B
【详解】A.图中记录的是每隔一定时间小炭粒位置的连线,并不是小炭粒做布朗运动的轨迹,故A错误;
B.布朗运动反映了液体分子永不停息的无规则运动,故B正确;
C.小炭粒越小,液体分子同一时刻撞击小炭粒产生的撞击力越不平衡,液体的温度越高,液体分子运动越激烈,观察到的布朗运动就越明显,故C错误;
D.温度越低,布朗运动越不明显,但温度降到0℃时,炭粒的布朗运动不会停止,故D错误。
故选B。
题型4实验:用油膜法估测油酸分子的大小(共2小题)
7. 【答案】(1)DABEC
(2)ABC
(3) 70a2
(4)AB
【详解】(1)用“用油膜法估测分子的大小”的实验步骤为:配制油酸酒精溶液→测定一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积→准备浅水盘→形成油膜→描绘油膜边缘→测量油膜面积→计算分子直径。故操作先后顺序排列为DABEC;
(2)A.把油酸分子看成球形为理想假设,故A正确;
B.让油膜尽可能散开,形成单分子层为理想假设,故B正确。
C.油酸分子是紧挨着的没有空隙,不考虑分子间空隙为理想假设,故C正确;
D.油酸本身不溶于水,不是理想假设,故D错误;
故选ABC。
(3)[1]将大于二分之一的格子视为一个格,舍掉小于二分之一的格子,则油酸薄膜的面积70a2
[2]一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积
可求得油酸分子的直径为
(4)某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏大,根据
A.计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格,则S偏小,则测得的d偏大,选项A正确;
B.水面上痱子粉撒得太多,油膜没有充分展开,则S偏小,则测得的d偏大,选项B正确;
C.用注射器和量筒测体积溶液滴数时多记录了几滴,则V偏小,则测得的d偏小,选项C错误;
D.油酸酒精溶液浓度计算值低于实际值,则V偏小,则测得的d偏小,选项D错误。
故选AB。
8. 【答案】(1)dabec
(2)
(3)BC
【详解】(1)实验过程应先用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内每增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积,再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的体积,后往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水,待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上,再用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形状稳定,随后将玻璃板放在浅盘上,然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上,最后将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油酸膜的面积。根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小。即实验步骤的正确顺序是dabec。
(2)[1]根据数格子的办法,多于半格算一格,少于半格舍去,油膜的总格数为71格,则油膜总面积为
[2]由于所用油酸酒精溶液每体积溶液中有纯油酸体积,则溶液的浓度为
用注射器和量筒测得体积为的上述溶液有n滴,则一滴溶液中纯油酸的体积为
油酸分子直径为
联立解得
(3)根据
A.油膜中含有大量未溶解的酒精,导致油膜面积测量值偏大,则油酸分子直径测量值偏小,故A错误;
B.计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格,导致油膜面积测量值偏小,则油酸分子直径测量值偏大,故B正确;
C.水面上痱子粉撒得太多,油膜没有充分展开,导致油膜面积测量值偏小,则油酸分子直径测量值偏大,故C正确;
D.用注射器和量筒测体积溶液滴数时多记录了几滴,导致油酸体积测量值偏小,则油酸分子直径测量值偏小,故D错误。
故选BC。
题型5气体分子速率分布图像(共2小题)
9. 【答案】B
【详解】A.图甲中三颗微粒的运动是布朗运动,是微粒受到周围分子碰撞不平衡引起的,不是分子的运动,只是能间接反映分子的无规则运动,故A错误;
B.用表示阿伏加德罗常数,表示碳的摩尔质量,表示实心石墨的密度,那么石墨中一个碳原子所占空间的体积
将碳原子看作球体,,联立可解得碳原子的直径,故B正确;
C.温度越高,速率大的分子占总分子数的百分比越大,则小于,但对应图像与坐标轴包围的面积等于对应图像与坐标轴包围的面积,均为1,故C错误;
D.温度越高,分子平均速率越大,单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数越多,又根据C选项分析可知,小于,故D错误。
故选B。
10.【答案】A
【详解】温度越高,分子平均动能越大,图像的峰值越靠右,两图线与横轴所围面积相等。
故选A。
题型6气体压强的微观意义(共2小题)
11. 【答案】A
【详解】由题设可知,一个气体分子每与器壁碰撞一次,给器壁的冲量为
以器壁上面积为的部分为底、为高构成柱体,则其内有的气体分子在时间内与该柱体的底发生碰撞,碰撞的分子数为
则时间内气体分子给器壁的冲量为
器壁受到的压力为
则气体对器壁的压强为
故选A。
12. 【答案】D
【详解】A.温度是分子平均动能的标志,温度升高,分子的平均动能增大,分子的平均速率增大,但这不是压强保持不变得原因,故A错误;
B.温度升高,分子的平均动能增大,每个气体分子碰撞器壁的平均冲击力增大,但这不是压强保持不变得原因,故B错误;
C.压强与单位时间内气体分子对单位面积器壁的碰撞次数以及分子碰撞器壁的平均冲击力有关。温度升高,分子平均冲击力增大,要使压强不变,单位时间内气体分子对单位面积器壁的碰撞次数需减少,故C错误;
D.温度升高,分子的平均速率增大,分子碰撞器壁的平均冲击力增大;而气体体积增大,分子的密集程度减小,单位时间内气体分子对单位面积器壁的碰撞次数减少,这样才能保持压强不变,故D正确。
故选D。
题型7分子动能和分子势能(共2小题)
13. 【答案】C
【详解】分子间距离大于r0,分子间表现为引力,分子从无限远靠近到距离r0处过程中,引力做正功,分子势能减小,则在r0处分子势能最小;继续减小距离,分子间表现为斥力,分子力做负功,分子势能增大。
故选C。
14.【答案】D
【详解】根据分子处于平衡位置(即分子之间距离为)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)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较引力变化快,可知曲线Ⅲ为分子斥力随分子之间距离r变化的图像。
D正确,故选D。
题型8内能与机械能的区别(共2小题)
15. 【答案】B
【详解】A.物体的速度增大,是物体的动能增大,增加的是物体的机械能。分子动能的变化只与物体的温度有关,故A错误;
B.物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。分子热运动的平均动能由温度决定,分子势能与物体的体积有关。当发生物态变化时,物体的温度不变,只是分子的平均动能不变,但分子势能可能变大,物体的内能可能增大,故B正确;
C.物体的内能由物体的物质的量、温度、物体的体积共同决定,同时会受物态变化的影响,故C错误;
D.分子势能与物体的体积有关。把物体举得越高,增加的是物体的重力势能,故D错误。
故选B。
16. 【答案】B
【详解】A.该沙尘暴的内能是其中所有空气的气体分子的无规则运动的分子动能和分子势能以及其他物质颗粒内分子无规则运动的分子动能和分子势能的总和,不包含物质颗粒运动的宏观的动能和势能,故A错误;
B.根据分子力的特点可知,沙尘颗粒的分子之间存在着相互作用的引力和斥力,故B正确;
C.该沙尘暴从温度较低的内蒙古高原吹到温度较高的黄淮地区,温度逐渐升高,则其内能逐渐增大,故C错误;
D.沙尘暴中的所有沙尘颗粒所做的无规则运动是沙尘颗粒在风力和重力共同作用下的运动,不是布朗运动,故D错误。
故选B。
题型9晶体和非晶体(共2小题)
17. 【答案】B
【详解】A.单晶体和多晶体均有固定的熔点,故A错误;
B.晶体熔化过程中温度不变,分子平均动能不变,故B正确;
C.晶体熔化吸收热量,内能增加,由于分子平均动能不变,所以分子平均势能必增加,故C错误;
D.单晶体在某些物理性质上是各向异性的,但其光学性质不一定各向异性,故D错误。
故选B。
18. 【答案】C
【详解】由图可知,该合成云母中所含分子在三维空间中呈规则、周期性排列,是晶体,具有一定的几何外形,具有固定的熔点、具有各向异性的特点。
故选C。
题型10液体的表面张力(共2小题)
19. 【答案】D
【详解】A.图甲中食盐晶体是单晶体,其物理性质沿各个方向不一样,具有各向异性,故A错误;
B.图乙是玻璃管插入水中的情形,根据图像可知,在附着层内液体分子之间呈现斥力效果,该现象是浸润,表明水能浸润玻璃,故B错误;
C.图丙中悬浮在液体中微粒的运动是布朗运动,布朗运动反映了液体分子的无规则热运动,故C错误;
D.图丁中液体表面层的分子间距离大于液体内部分子间距离,分子之间表现为引力效果,这是液体表面张力形成的原因,故D正确。
故选D。
20. 【答案】C
【详解】A.每隔一段时间把观察到的炭粒的位置记录下来,然后用直线把这些位置依次连接成折线,所以布朗运动图像反映每隔一段时间固体微粒的位置,而不是运动轨迹,故A错误;
B.管内的页面低于管外液面,液体不浸润管壁,即水与该材料属于不浸润,故B错误;
C.做一条竖直的等容线,与两条等温线的交点分别表示为p1、T1、p2、T2,根据
解得
故C正确;
D.水有表面张力,所以水黾能停在水面上,故D错误。
故选C。
题型11浸润和不浸润、毛细现象(共2小题)
21. 【答案】D
【详解】AC.设液柱的质量为,横截面积为,外界大气压强为,对液柱分析,密封气体压强。因此密封气体压强低于外界气体压强,且吸管内部压强不变。由可知,密封气体温度升高,体积就会变大,分子数密度就会减小,因此密封气体分子数密度小于外界气体分子数密度。故A、C错误;
B.由图可知,液体在吸管内呈下凹状,液体与吸管内壁是浸润的。故B错误;
D.温度是分子平均动能的标志,温度越高,分子平均动能越大。因此密封气体分子平均动能高于外界气体分子平均动能。故D正确。
故选D。
22. 【答案】A
【详解】A.液体表面张力使得液桥表面形状得以维持,而不会“垮塌”,故A正确;
B.分子势能Ep和分子间距离r的关系图像如图c所示,水表面层中水分子间距离大于内部水分子的距离,能总体上反映水表面层中水分子势能Ep的是图中“C”位置,故B错误;
C.农民使用“松土保熵”进行耕作,通过松土阻断了土壤毛细管,使得土壤下面的水分不容易被输送到地表,故C错误;
D.毛笔书写过程中,在毛细现象作用下,墨汁与可以被浸润的毛笔材料发生相互作用力的平衡,于是墨汁便被吸入毛笔材料中,并牢牢“困”在毛笔内部。而当毛笔尖与纸张接触时,留在毛笔表面的墨汁,同样在毛细作用下,被吸附到纸上,其间根本无须重力作用。故D错误。
故选A。
题型12液晶(共2小题)
23.【答案】B
【详解】AD.液晶在某个方向上看,其分子排列比较整齐,但从另一方向看,分子的排列是杂乱无章的,选项A、D中分子排列非常有序,不符合液晶分子的排列规律,故AD错误;
B.选项B中分子排列比较整齐,但从另外一个角度看也具有无序性,符合液晶分子的排列规律,故B正确;
C.选项C中,分子排列是完全无序的,不符合液晶分子的排列规律,故C错误。
故选B。
24. 【答案】D
【详解】A.一定条件下,晶体、非晶体可以相互转化,故A错误;
B.液晶在某个方向上看其分子排列比较整齐,但从另一方向看,分子的排列是杂乱无章的,所以它既具有液体的流动性,又像某些晶体那样有光学各向异性,故B错误;
C.用磙子压紧土壤,使土壤中的毛细管变的更细,增强毛细现象,更利于使地下水到地面上来,故C错误;
D.单晶体和多晶体都有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,故D正确。
故选D。
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