第61讲 分子动理论 内能 固体 液体和气体 专项训练 -2027届高三物理一轮复习

第61讲 分子动理论 内能 固体和液体 目 录 【题型演练】 1 题型01 微观量的估算 1 题型02 布朗运动与分子的热运动 2 题型03 分子力、分子势能与物体的内能 3 题型04 固体和液体 5 【课时精练】 6 【题型演练】 题型01 微观量的估算 1．（2025·浙江·二模）已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R，空气平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为，地面大气压强是由大气的重力产生的，大小为，重力加速度大小为g。由以上数据可估算（　　） A．地球大气层空气分子总数为 B．地球大气层空气分子总数为 C．空气分子之间的平均距离为 D．空气分子之间的平均距离为 2．浙江大学高分子系某课题组制备出了一种超轻的固体气凝胶，它刷新了目前世界上最轻的固体材料的记录。设气凝胶的密度为（单位为），摩尔质量为M（单位为kg/mol），阿伏加德罗常数为，则（    ） 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 3．（2024·山东菏泽·模拟预测）如图所示的露珠，若该露珠的体积为，已知水的密度，摩尔质量，阿伏加德罗常数为。则下列说法正确的是（    ） A．1g水含有的分子数约为个 B．1个水分子的体积约为 C．露珠中含有的分子数约为个 D．个水分子的质量约为24.3g 4．（2024·江西鹰潭·模拟预测）某密封钢瓶的体积为V，内装有密度为ρ的氮气，已知氮气的摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为，则下列说法正确的是（　　） A．钢瓶中氮气的物质的量为 B．钢瓶中氮气的分子数为 C．每个氮气分子的质量为 D．只要知道氮气的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，就可以算出氮气的分子体积 5．（2024·北京海淀·模拟预测）若以表示水的摩尔质量，v表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，为在标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，m、V分别表示每个水分子的质量和体积，下面正确的是（　　） A． B． C． D． 题型02 布朗运动与分子的热运动 6．（2026·北京海淀·二模）关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A．扩散现象是由于对流、重力等外界作用引起的 B．分子势能的大小由分子间的相对位置决定 C．液体温度越低、悬浮在液体中的颗粒越大，布朗运动越明显 D．做加速运动的物体，其分子热运动的平均动能会增大 7．（2026·山东泰安·模拟预测）关于分子动理论，下列说法中正确的是（　　） A．图甲中，花粉颗粒的运动反映了花粉分子的无规则热运动 B．图乙中的茶鸡蛋颜色变深是布朗运动的结果 C．图丙为分子势能与分子间距r的关系图，分子间距为时，分子斥力与引力均为零 D．图丁中，由两分子间作用力随距离变化的关系图线可知，分子间距从c变化到d的过程中分子间作用力与分子势能都增大 8．（2026·山东济南·二模）如图甲所示为气体分子对气体中微粒（直径数量级为）撞击的示意图，如图乙所示为气体分子对封闭容器壁撞击的示意图。下列说法正确的是（　　） A．图甲中微粒的无规则运动为热运动 B．图甲中微粒越大，微粒的无规则运动越剧烈 C．图乙中升高温度，封闭容器内气体分子热运动的平均动能变大 D．图乙中升高温度，封闭容器内每个气体分子的热运动速率都变大 9．（25-26高二下·河北石家庄·阶段检测）春天，池塘边的花朵在风的作用下，把花粉撒入水中。如图所示，是花粉微粒不同时刻在显微镜下的图像，下列说法正确的是（　　） A．花粉颗粒做布朗运动的轨迹是规则的 B．温度越高，花粉颗粒做布朗运动越不明显 C．花粉颗粒越大，布朗运动越明显 D．花粉颗粒做布朗运动是因为周围水分子的热运动 10．（25-26高三上·河北衡水·阶段检测）关于分子动理论，下列说法中正确的是（    ） A．分子热运动是分子无规则运动，它的剧烈程度与分子的质量有关，质量越大，热运动越剧烈 B．已知某种气体的密度为，摩尔质量为，阿伏加德罗常数为，则该气体分子之间的平均距离可以表示为 C．布朗运动是悬浮在液体中的花粉微粒的运动，它直接反映了花粉分子的无规则运动 D．灰尘在空气中的无规则运动是分子的热运动 题型03 分子力、分子势能与物体的内能 11．（2026·河北衡水·模拟预测）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，则下列说法错误的是（　　） A．分子Q由A运动到C的过程中，先加速再减速 B．分子Q在C点时速度最大 C．分子Q在C点时加速度大小为零 D．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再增大 12．（2026·山东聊城·二模）2025年中国农业科学院团队研究发现，当两个农药分子在溶液中靠近时，两分子间作用力F和分子势能随分子间距离r的变化曲线如图所示。下列说法正确的是（　　） A．当时，农药分子间作用力表现为斥力 B．当时，农药分子间作用力为零，分子势能最大 C．当，在农药分子相互远离过程中，分子间作用力一直减小 D．当，在农药分子相互靠近过程中，分子势能一直增大 13．（2026·广东深圳·二模）将密封包装的食品带入高原山区，随着海拔升高，气温降低，发现食品袋明显鼓胀。下列说法中正确的是（     ） A．袋内每个气体分子的动能都减小 B．食品袋鼓起，说明气体分子间存在斥力 C．食品袋内气体的体积是所有气体分子的体积之和 D．气体分子单位时间内对袋内壁单位面积的撞击次数减少 14．（2026·广东惠州·一模）以下为高中物理选择性必修3教材中的四幅插图，下列说法正确的是（    ） A．图（a）中分子间距离由变到的过程中分子力做正功 B．图（b）中大量小球落入狭槽时，其整体分布遵从一定的统计规律 C．图（c）中微粒越大，单位时间受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越明显 D．图（d）为用针刺破棉线圈里的薄膜后发生的现象，说明液体表面有扩张趋势 15．（2026·陕西西安·模拟预测）如图所示，纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小，横坐标表示两个分子间的距离。图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，为两曲线的交点，、处两图像的斜率相等，则下列说法正确的是（　　） A．曲线表示引力曲线 B．两分子在从远离到的过程中，两分子间距为时，加速度最大 C．两分子在从远离到的过程中，分子势能先减小后增大 D．部分的图像能总体反应表面层水分子之间的相互作用 题型04 固体和液体 16．（2026·江苏徐州·模拟预测）黑锑烯被认为是未来电子元器件的理想材料。在等间距不同方位测量黑锑烯薄片电阻，发现薄片阻值皆不相同，则该黑锑烯薄片（     ） A．可能是多晶体 B．具有固定熔点 C．导电性能各向同性 D．所有性质各向异性 17．（2026·江苏镇江·二模）如图所示，热水倒入茶托上的玻璃盖碗后盖上杯盖，在水面和杯盖间就封闭了一部分空气（可视为理想气体）。下列说法正确的是（　　） A．玻璃盖碗是晶体 B．水温越高，每个水分子运动的速率越大 C．温度降低，玻璃盖碗内壁单位面积所受气体分子的平均作用力变小 D．水滴落在干净的茶托上会自然摊开，这说明水不能浸润茶托 18．（2026·江苏·模拟预测）在一些特殊的双轴晶体中，以特定角度入射圆偏振光的线光源时，光会在晶体中沿圆锥面传播，从而使得透射出来的光形成一个空心圆筒，在光屏上可以得到一个圆环，这种特殊的折射现象叫作锥形折射。发生锥形折射主要是由于双轴晶体具有（    ） A．固定的熔点 B．各向异性 C．规则的形状 D．稳定的晶格结构 19．（2026·江苏淮安·模拟预测）为改善空气质量，常常用“风炮车”进行高压喷雾。喷出的水雾是大量的小水珠，起到降温除尘的作用。下列说法正确的是（     ） A．小水珠做抛体运动 B．小水珠在空中做短时间的布朗运动 C．小水珠因表面张力呈球形，表面分子间距离比内部大 D．球形水珠特别亮，是因为阳光射到水珠表面时发生了全反射 20．（2026·安徽阜阳·二模）中国科学院长春光学精密机械与物理研究所某科研团队通过飞秒（1fs=10-15s）激光技术实现了金属表面超疏水稳定性能的提高，同时显著提升了金属表面防腐能力。荷叶能“出淤泥而不染”就与植物表面的超疏水性有关。已知真空中光的传播速度c=3.0×108m/s，下列说法正确的是（　　） A．真空中，激光在1fs内传播的距离为0.3μm B．激光在水中的传播速度仍为c C．金属表面的超疏水性是因为金属对水是浸润的 D．水滴到荷叶表面迅速形成水珠，此时水珠表面水分子间距比水珠内部水分子间距更小 【课时精练】 1．（2027·重庆·模拟预测）人们前往高原地区旅行或是进山露营时，总会随手带上各类密封袋装零食。高原地区地势起伏较大，环境气压也随之发生明显变化，将密封包装的食品带入高原山区时，随着海拔升高，气温降低，发现密封袋明显鼓胀。则（     ） A．密封袋鼓起是由于气体分子间存在斥力的原因 B．密封袋内每个气体分子的动能都减小 C．密封袋内气体分子的平均动能变大 D．单位时间内密封袋内气体分子对密封袋内壁单位面积的撞击次数减少 2．（2026高三·全国·专题练习）中国某大学教授的课题组制备出了一种超轻气凝胶，它在弹性和吸油能力方面令人惊喜，这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度仅是空气密度的。设气凝胶的密度为ρ（单位为kg/m3），摩尔质量为M（单位为kg/mol），阿伏加德罗常量为NA，则下列说法不正确的是（　　） A．a千克气凝胶所含的分子数 B．气凝胶的摩尔体积 C．每个气凝胶分子的体积 D．每个气凝胶分子的直径 3．（2027·重庆·模拟预测）我国“奋斗者”号载人潜水器在执行深海探测任务时，为了保证舱内空气新鲜同时控制舱内压强稳定，使用高压气瓶向舱内补充气体。已知舱内初始气体压强为，温度为。潜水器下潜至深海某深度时，舱外海水压强为，此时舱内温度降至。为了平衡内外压强差，需从高压气瓶向舱内缓慢充入同种气体，直至舱内压强与舱外海水压强相等。若充气过程中舱内温度保持不变，所有气体可视为理想气体，则充气后的气体质量与初始状态质量之比为（     ） A． B． C． D． 4．（25-26高二下·四川资阳·期中）某同学利用花粉颗粒观察布朗运动，并提出以下观点，正确的是（     ） A．布朗运动指的是花粉微粒的无规则运动 B．布朗运动指的是液体分子的无规则运动 C．温度为0℃时，液体分子的平均动能为零 D．花粉微粒越大，其无规则运动越剧烈 5．（26-27高一上·四川成都·开学考试）夏天，小华同学走进厨房，从冰箱里拿出一块冰冻的肉放在桌面上，很快发现肉的表面形成一层白霜，过一会儿，白霜消失，桌面上一层水，再过一段时间，水也不见了。肉解冻后再放入沸水中。下列说法正确的是（　　） A．霜形成的物态变化是凝固 B．“肉解冻”的过程需要吸热 C．“霜消失”和“水不见”所经历的物态变化相同 D．水沸腾后继续加热温度升高 6．（26-27高一上·湖南怀化·开学考试）厨房里蕴藏着丰富的物理知识，下列说法正确的是（     ） A．切开的西瓜用保鲜膜封住，可以加快水分的蒸发 B．将冰冻水饺放在沸水里，其中的冰在熔化过程中放出热量 C．从冰箱拿出的冰激凌周围出现“白气”，这是冰升华形成的水蒸气 D．淋上芝麻酱的热干面香气四溢，是由于分子在不停地做无规则运动 7．（25-26高二下·湖南邵阳·阶段检测）关于下列各图所对应现象的描述，正确的是（     ） A．图甲中水黾可以停在水面，是因为受到水的表面张力作用 B．图乙中玻璃容器中的小水银滴呈椭球形，是因为水银分子之间存在斥力 C．图丙中插入水中的塑料笔芯内水面下降，说明水浸润塑料笔芯 D．图丁中拖拉机锄松土壤，是为加强土壤的毛细现象 8．（25-26高二下·江苏泰州·期中）研究表明，分子间的作用力F跟分子间距离r的关系如图所示。则（     ） A．液体表面层分子间距离略小于r1 B．理想气体分子间距离为r1 C．分子间距离时，分子力表现为引力 D．分子间距离r=r2时，分子势能最小 9．（25-26高二下·广东珠海·阶段检测）下列说法正确的是（     ） A．已知某物质的摩尔质量和分子质量，可以算出阿伏加德罗常数 B．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的 C．分子间距离很小时，分子间只存在斥力，没有引力 D．液体中的布朗运动是液体分子的运动，它说明液体分子永不停息地做无规则运动 10．（25-26高二下·江苏扬州·期中）在玻璃的蒸发皿中，较小的水银滴接近球形，较大的水银滴呈扁平形，下列说法中正确的是（　　） A．较大水银滴呈扁平形，是因为水银浸润玻璃 B．较小水银滴接近球形，是因为液体表面张力 C．太空中水银表面张力消失 D．太空中所有水银滴均呈扁平形 11．（25-26高三下·吉林·阶段检测）分子力随分子间距离的变化关系如图中曲线所示，通过功能关系可以从分子力的图像中得到有关分子势能的信息，取分子间距离无穷远时势能为0。下列说法正确的是（     ） A．当两分子间的距离时，分子间仅存在斥力作用 B．两分子仅在分子力的作用下从运动到的过程中，它们的加速度先增大后减小 C．图中两分子间距离为时，分子间斥力和引力的合力为零，分子势能也为0 D．两分子之间的距离变化时，可能存在分子势能相等的两个点 12．（26-27高三·全国·一轮复习）下列说法正确的是（     ） A．非晶体具有各向同性的物理性质 B．物体的温度越高，分子的平均动能就越大 C．水黾能够停留在水面，是由于浮力的作用 D．农田里如果要保存地下的水分，就要把地面的土壤锄松，可以减少毛细现象的发生 13．（25-26高二下·山东淄博·期中）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，证明水不浸润该材料 C．图丁中一只水黾能停在水面上，是浮力作用的结果 D．图丙是理想气体分子速率的分布规律，气体在①状态下的分子平均动能大于②状态下的分子平均动能 14．（25-26高三·全国·一轮复习）把铜块中的铜原子看成球形，且它们紧密排列，试估算铜原子的直径。铜的密度为，铜的摩尔质量为。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第61讲 分子动理论 内能 固体和液体 目 录 【题型演练】 1 题型01 微观量的估算 1 题型02 布朗运动与分子的热运动 4 题型03 分子力、分子势能与物体的内能 7 题型04 固体和液体 10 【课时精练】 12 【题型演练】 题型01 微观量的估算 1．（2025·浙江·二模）已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R，空气平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为，地面大气压强是由大气的重力产生的，大小为，重力加速度大小为g。由以上数据可估算（　　） A．地球大气层空气分子总数为 B．地球大气层空气分子总数为 C．空气分子之间的平均距离为 D．空气分子之间的平均距离为 【答案】C 【详解】AB．大气中的压强由大气的重力产生，即 而 地球大气层空气分子总数为 联立解得 故AB错误； CD．大气体积为 则气体分子之间的距离为 故C正确，D错误。 故选C。 2．浙江大学高分子系某课题组制备出了一种超轻的固体气凝胶，它刷新了目前世界上最轻的固体材料的记录。设气凝胶的密度为（单位为），摩尔质量为M（单位为kg/mol），阿伏加德罗常数为，则（    ） 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千克气凝胶所含有的分子数为 故A错误； B．气凝胶的摩尔体积为 故B错误； C．气凝胶中包含个分子，故每个气凝胶分子平均占据空间为 故C错误; D．设每两个相邻气凝胶分子平均间距为D，则有 解得每两个相邻气凝胶分子平均间距为 故D正确。 故选D。 3．（2024·山东菏泽·模拟预测）如图所示的露珠，若该露珠的体积为，已知水的密度，摩尔质量，阿伏加德罗常数为。则下列说法正确的是（    ） A．1g水含有的分子数约为个 B．1个水分子的体积约为 C．露珠中含有的分子数约为个 D．个水分子的质量约为24.3g 【答案】C 【详解】A．1g水的物质的量为 含有的分子数约为 个 故A错误； B．水的摩尔体积为 则，1个水分子的体积为 故B错误； C．露珠中含有的分子数约为 个 故C正确； D．8.1×109个水分子的物质的量为 水的质量为 故D错误。 故选C。 4．（2024·江西鹰潭·模拟预测）某密封钢瓶的体积为V，内装有密度为ρ的氮气，已知氮气的摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为，则下列说法正确的是（　　） A．钢瓶中氮气的物质的量为 B．钢瓶中氮气的分子数为 C．每个氮气分子的质量为 D．只要知道氮气的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，就可以算出氮气的分子体积 【答案】C 【详解】A．钢瓶中氮气的物质的量为 故A错误； B．钢瓶中氮气的分子数为 故B错误； C．每个氮气分子的质量为，故C正确； D．理想气体分子间的距离远大于气体分子的直径，不能认为分子是一个一个紧密相连的，知道氮气的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，不能算出氮气的分子体积，故D错误。 故选C。 5．（2024·北京海淀·模拟预测）若以表示水的摩尔质量，v表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，为在标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，m、V分别表示每个水分子的质量和体积，下面正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】AC．由 则 得 故A正确，C错误； BD．由于分子之间有空隙，所以 水蒸气的密度为 故BD错误。 故选A。 题型02 布朗运动与分子的热运动 6．（2026·北京海淀·二模）关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A．扩散现象是由于对流、重力等外界作用引起的 B．分子势能的大小由分子间的相对位置决定 C．液体温度越低、悬浮在液体中的颗粒越大，布朗运动越明显 D．做加速运动的物体，其分子热运动的平均动能会增大 【答案】B 【详解】A．扩散现象的本质是分子的无规则热运动，即使没有对流、重力等外界作用也能发生，故A错误； B．分子势能由分子间相互作用产生，其大小仅由分子间的相对位置决定，故B正确； C．布朗运动的剧烈程度满足：温度越高、悬浮颗粒越小，布朗运动越明显，温度越低、颗粒越大时布朗运动越弱，故C错误； D．分子热运动的平均动能仅与温度有关，和物体宏观的机械运动速度无关，故D错误。 故选B。 7．（2026·山东泰安·模拟预测）关于分子动理论，下列说法中正确的是（　　） A．图甲中，花粉颗粒的运动反映了花粉分子的无规则热运动 B．图乙中的茶鸡蛋颜色变深是布朗运动的结果 C．图丙为分子势能与分子间距r的关系图，分子间距为时，分子斥力与引力均为零 D．图丁中，由两分子间作用力随距离变化的关系图线可知，分子间距从c变化到d的过程中分子间作用力与分子势能都增大 【答案】D 【详解】A．甲图是布朗运动，布朗运动是花粉颗粒的无规则运动，它反映的是液体（水）分子的无规则热运动，不是花粉分子的热运动，故A错误； B．茶鸡蛋颜色变深是盐分子的扩散现象，是分子无规则运动进入鸡蛋的结果，不是布朗运动，故B错误； C．丙图中，分子间距为时，分子引力大小等于分子斥力大小，分子合力为零，引力和斥力本身都不为零，故C错误； D．丁图中点分子间作用力合力为零，对应平衡间距；分子间距从变化到，分子间距减小，从图线可知分子间作用力大小逐渐增大；此过程分子力表现为斥力，间距减小过程中斥力做负功，分子势能增大，因此分子间作用力与分子势能都增大，D正确。 故选D。 8．（2026·山东济南·二模）如图甲所示为气体分子对气体中微粒（直径数量级为）撞击的示意图，如图乙所示为气体分子对封闭容器壁撞击的示意图。下列说法正确的是（　　） A．图甲中微粒的无规则运动为热运动 B．图甲中微粒越大，微粒的无规则运动越剧烈 C．图乙中升高温度，封闭容器内气体分子热运动的平均动能变大 D．图乙中升高温度，封闭容器内每个气体分子的热运动速率都变大 【答案】C 【详解】A．热运动是分子本身的无规则运动，图甲中微粒的无规则运动是布朗运动，是气体分子热运动的反映，不是微粒分子的热运动，A错误； B．布朗运动中，微粒越小，来自不同方向的分子撞击越不容易平衡，无规则运动越剧烈；微粒越大，撞击作用更易相互抵消，运动越平缓，B错误； C．温度是分子热运动平均动能的标志，升高温度，气体分子热运动的平均动能一定变大，C正确； D．升高温度，分子平均动能和平均速率都增大，符合热力学的统计规律，不代表每个分子的速率都变大，部分分子速率可能减小，D错误。 故选 C。 9．（25-26高二下·河北石家庄·阶段检测）春天，池塘边的花朵在风的作用下，把花粉撒入水中。如图所示，是花粉微粒不同时刻在显微镜下的图像，下列说法正确的是（　　） A．花粉颗粒做布朗运动的轨迹是规则的 B．温度越高，花粉颗粒做布朗运动越不明显 C．花粉颗粒越大，布朗运动越明显 D．花粉颗粒做布朗运动是因为周围水分子的热运动 【答案】D 【详解】A．花粉颗粒做布朗运动是无规则的，故A错误； B．温度越高，花粉颗粒做布朗运动越明显，故B错误； C．花粉颗粒越大，布朗运动越不明显，故C错误； D．花粉颗粒做布朗运动是花粉颗粒周围水分子的热运动造成的，故D正确。 故选D。 10．（25-26高三上·河北衡水·阶段检测）关于分子动理论，下列说法中正确的是（    ） A．分子热运动是分子无规则运动，它的剧烈程度与分子的质量有关，质量越大，热运动越剧烈 B．已知某种气体的密度为，摩尔质量为，阿伏加德罗常数为，则该气体分子之间的平均距离可以表示为 C．布朗运动是悬浮在液体中的花粉微粒的运动，它直接反映了花粉分子的无规则运动 D．灰尘在空气中的无规则运动是分子的热运动 【答案】B 【详解】A. 分子热运动的剧烈程度取决于温度，与分子质量无关。根据分子动理论，在相同温度下，所有分子的平均动能相同，质量较大的分子平均速率较小，但剧烈程度（以动能衡量）相同，故A错误； B. 气体分子平均距离可近似为分子平均占据体积的立方根。分子总数 ，总体积 ，分子平均占据体积 所以分子之间的平均距离 ，故B正确； C. 布朗运动是花粉微粒（宏观颗粒）的运动，由液体分子撞击引起，反映了液体分子的无规则运动，而非花粉分子的无规则运动，故C错误； D. 灰尘的运动由气体分子撞击引起，属于宏观颗粒的运动，而非分子热运动（分子级别的无规则运动），故D错误。 故选B。 题型03 分子力、分子势能与物体的内能 11．（2026·河北衡水·模拟预测）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，则下列说法错误的是（　　） A．分子Q由A运动到C的过程中，先加速再减速 B．分子Q在C点时速度最大 C．分子Q在C点时加速度大小为零 D．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再增大 【答案】A 【详解】AB．分子Q在由A运动到C的过程中，分子力先增大后减小，一直表现为引力，速度一直增加，在C点时速度最大，故A错误，符合题意，B正确，不符合题意； C．分子Q在C点时受到的分子力为零，故Q在C点时加速度大小为零，故C正确，不符合题意； D．分子Q由A点释放后运动到C点的过程中，分子力先增大后减小，加速度先增大后减小，到C点左侧后分子力表现为斥力且逐渐变大，加速度逐渐变大，故分子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再增大，故D正确，不符合题意。 故选A。 12．（2026·山东聊城·二模）2025年中国农业科学院团队研究发现，当两个农药分子在溶液中靠近时，两分子间作用力F和分子势能随分子间距离r的变化曲线如图所示。下列说法正确的是（　　） A．当时，农药分子间作用力表现为斥力 B．当时，农药分子间作用力为零，分子势能最大 C．当，在农药分子相互远离过程中，分子间作用力一直减小 D．当，在农药分子相互靠近过程中，分子势能一直增大 【答案】D 【详解】图，横向的虚线上方表示分子间作用力为斥力，下方表示分子间作用力为引力。图，横向的虚线上方表示分子势能为正值，下方表示分子势能为负值。 A．当农药分子间距离时，分子间作用力表现为引力，所以当农药分子间距离时，分子间作用力表现为引力，故A错误； B．当农药分子间距离时，分子间作用力为零，分子势能最小，故B错误； C．当时，分子间作用力表现为引力，且随增大引力先增大后减小，直至趋近于零，故C错误； D．当时，分子间的作用力表现为斥力，且随减小斥力做负功，分子势能增大，故D正确。 故选D。 13．（2026·广东深圳·二模）将密封包装的食品带入高原山区，随着海拔升高，气温降低，发现食品袋明显鼓胀。下列说法中正确的是（     ） A．袋内每个气体分子的动能都减小 B．食品袋鼓起，说明气体分子间存在斥力 C．食品袋内气体的体积是所有气体分子的体积之和 D．气体分子单位时间内对袋内壁单位面积的撞击次数减少 【答案】D 【详解】A．温度是分子平均动能的标志，气温降低仅说明袋内气体分子的平均动能减小，部分分子的动能可能增大，并非每个分子动能都减小，故A错误； B．食品袋鼓起是因为袋内气体压强大于外界大气压，由内外压强差导致；气体分子间距离远大于分子本身尺度，分子间斥力可忽略，故B错误； C．气体分子间间距远大于分子直径，气体体积是气体所能充满的容器的容积，远大于所有气体分子的体积之和，故C错误； D．袋内气体体积增大，单位体积内的分子数（分子数密度）减小，同时温度降低导致分子平均速率减小，因此气体分子单位时间内对袋内壁单位面积的撞击次数减少，故D正确。 故选D。 14．（2026·广东惠州·一模）以下为高中物理选择性必修3教材中的四幅插图，下列说法正确的是（    ） A．图（a）中分子间距离由变到的过程中分子力做正功 B．图（b）中大量小球落入狭槽时，其整体分布遵从一定的统计规律 C．图（c）中微粒越大，单位时间受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越明显 D．图（d）为用针刺破棉线圈里的薄膜后发生的现象，说明液体表面有扩张趋势 【答案】B 【详解】A．图（a）中分子间距离由变到的过程中，因分子力表现为引力，则分子力做负功，A错误； B．图（b）中大量小球落入狭槽时，其整体分布遵从一定的统计规律，B正确； C．图（c）中微粒越大，单位时间受到液体分子撞击次数越多，微粒越趋于平衡状态，则布朗运动越不明显，C错误； D．图（d）为用针刺破棉线圈里的薄膜后发生的现象，说明液体表面有收缩的趋势，D错误。 故选B。 15．（2026·陕西西安·模拟预测）如图所示，纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小，横坐标表示两个分子间的距离。图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，为两曲线的交点，、处两图像的斜率相等，则下列说法正确的是（　　） A．曲线表示引力曲线 B．两分子在从远离到的过程中，两分子间距为时，加速度最大 C．两分子在从远离到的过程中，分子势能先减小后增大 D．部分的图像能总体反应表面层水分子之间的相互作用 【答案】B 【详解】A．由题图可知，为平衡位置，随分子间距离的变化，斥力比引力变化的快，又段高于段，故cegd曲线表示斥力曲线，故A错误； B．处两图像的斜率相等，引力大于斥力的差值最大，故两分子在从远离到的过程中，两分子间距为时，分子引力最大，分子的加速度最大，故B正确； C．两分子在从远离到的过程中，分子引力一直做负功，分子势能一直增大，故C错误； D．表面层水分子之间的相互作用为引力，而之间的分子力表现为斥力，故不能总体反映表面层水分子之间的相互作用，故D错误。 故选B。 题型04 固体和液体 16．（2026·江苏徐州·模拟预测）黑锑烯被认为是未来电子元器件的理想材料。在等间距不同方位测量黑锑烯薄片电阻，发现薄片阻值皆不相同，则该黑锑烯薄片（     ） A．可能是多晶体 B．具有固定熔点 C．导电性能各向同性 D．所有性质各向异性 【答案】B 【详解】A．多晶体由大量杂乱排列的小晶粒组成，宏观物理性质表现为各向同性，不同方位测量电阻阻值应一致，与题意不符，故A错误； B．该材料不同方位测量电阻阻值不同，说明导电性能各向异性，属于单晶体，所有晶体都具有固定熔点，故B正确； C．题干明确不同方位测量薄片阻值不同，说明导电性能为各向异性，故C错误； D．单晶体仅部分物理性质表现出各向异性，并非所有性质都各向异性（例如密度在各个方向上是相同的），故D错误。 故选B。 17．（2026·江苏镇江·二模）如图所示，热水倒入茶托上的玻璃盖碗后盖上杯盖，在水面和杯盖间就封闭了一部分空气（可视为理想气体）。下列说法正确的是（　　） A．玻璃盖碗是晶体 B．水温越高，每个水分子运动的速率越大 C．温度降低，玻璃盖碗内壁单位面积所受气体分子的平均作用力变小 D．水滴落在干净的茶托上会自然摊开，这说明水不能浸润茶托 【答案】C 【详解】A．玻璃没有固定熔点，属于非晶体，不是晶体，A错误； B．温度是分子平均动能的标志，水温越高，水分子的平均运动速率越大，并不是每个水分子的运动速率都增大，B错误； C．杯内封闭空气体积近似不变，温度降低时，根据查理定律，封闭气体压强减小；压强的微观本质是气体分子对容器壁单位面积的平均作用力，因此玻璃内壁单位面积所受气体分子的平均作用力变小，C正确； D．水滴落在干净茶托上自然摊开，说明水能够浸润茶托，不浸润时水滴会收缩成球形，D错误。 故选C 。 18．（2026·江苏·模拟预测）在一些特殊的双轴晶体中，以特定角度入射圆偏振光的线光源时，光会在晶体中沿圆锥面传播，从而使得透射出来的光形成一个空心圆筒，在光屏上可以得到一个圆环，这种特殊的折射现象叫作锥形折射。发生锥形折射主要是由于双轴晶体具有（    ） A．固定的熔点 B．各向异性 C．规则的形状 D．稳定的晶格结构 【答案】B 【详解】A．晶体（包括单晶体和多晶体）都有固定的熔点，这是晶体的共性，但不是导致光在晶体中发生特殊折射现象（如锥形折射）的原因，故A错误； B．双轴晶体属于单晶体，单晶体具有各向异性的特点，即其物理性质（如导热性、导电性、光学性质等）在不同方向上表现不同。在光学上，表现为折射率随光的传播方向不同而不同。正是因为双轴晶体具有各向异性，导致入射光在晶体内部不同方向上的折射率不同，折射角不同，从而使光线沿圆锥面传播，形成锥形折射现象，故B正确； C．晶体通常具有规则的几何形状，但这只是晶体的宏观特征，不是导致光发生锥形折射的光学原因，故C错误； D．稳定的晶格结构是晶体内部微观结构的特征，虽然决定了晶体的性质，但直接导致光路发生特殊变化（锥形折射）的是其宏观表现出的光学各向异性，故D错误。 故选B。 19．（2026·江苏淮安·模拟预测）为改善空气质量，常常用“风炮车”进行高压喷雾。喷出的水雾是大量的小水珠，起到降温除尘的作用。下列说法正确的是（     ） A．小水珠做抛体运动 B．小水珠在空中做短时间的布朗运动 C．小水珠因表面张力呈球形，表面分子间距离比内部大 D．球形水珠特别亮，是因为阳光射到水珠表面时发生了全反射 【答案】C 【详解】A．抛体运动的前提是物体仅受重力作用，小水珠在空中运动时受不可忽略的空气阻力，不符合抛体运动的条件，故A错误； B．布朗运动是悬浮在流体中的微观固体小颗粒的无规则运动，小水珠是肉眼可见的宏观物体，其运动不属于布朗运动，故B错误； C．液体表面层的分子间距大于液体内部分子间距，分子间作用力表现为引力（即表面张力），使液体表面有收缩趋势，因此小水珠会在表面张力作用下呈球形，故C正确； D．全反射的发生条件是光从光密介质射向光疏介质，且入射角大于等于临界角。阳光从空气（光疏介质）射到水珠（光密介质）表面时，不可能发生全反射，水珠较亮是光进入水珠内部后在另一界面发生全反射导致的，故D错误。 故选C。 20．（2026·安徽阜阳·二模）中国科学院长春光学精密机械与物理研究所某科研团队通过飞秒（1fs=10-15s）激光技术实现了金属表面超疏水稳定性能的提高，同时显著提升了金属表面防腐能力。荷叶能“出淤泥而不染”就与植物表面的超疏水性有关。已知真空中光的传播速度c=3.0×108m/s，下列说法正确的是（　　） A．真空中，激光在1fs内传播的距离为0.3μm B．激光在水中的传播速度仍为c C．金属表面的超疏水性是因为金属对水是浸润的 D．水滴到荷叶表面迅速形成水珠，此时水珠表面水分子间距比水珠内部水分子间距更小 【答案】A 【详解】A．在真空中，激光在1fs内传播的距离为，故A正确； B．激光在水中的传播速度（n为水的折射率），小于c，故B错误； C．金属表面的超疏水性是因为水与金属间不浸润，故C错误； D．水珠呈球形是因为水的表面张力，水珠表面水分子间距较大而作用力表现为引力，故D错误。 故选A。 【课时精练】 1．（2027·重庆·模拟预测）人们前往高原地区旅行或是进山露营时，总会随手带上各类密封袋装零食。高原地区地势起伏较大，环境气压也随之发生明显变化，将密封包装的食品带入高原山区时，随着海拔升高，气温降低，发现密封袋明显鼓胀。则（     ） A．密封袋鼓起是由于气体分子间存在斥力的原因 B．密封袋内每个气体分子的动能都减小 C．密封袋内气体分子的平均动能变大 D．单位时间内密封袋内气体分子对密封袋内壁单位面积的撞击次数减少 【答案】D 【详解】A．密封袋鼓起是袋内气体压强大于外界大气压，在压强差作用下发生膨胀，气体分子间距远大于平衡距离，分子间作用力可忽略，与分子斥力无关，故A错误； B．温度是分子平均动能的标志，温度降低仅说明气体分子平均动能减小，不代表每个分子的动能都减小，部分分子动能可能增大，故B错误； C．海拔升高气温降低，袋内气体温度随之降低，分子平均动能减小，故C错误； D．单位时间内气体分子对器壁单位面积的撞击次数与分子数密度和分子平均速率有关。根据题意，密封袋体积增大、温度减小，因此分子数密度减小、分子平均速率减小，这两个因素均导致单位时间内气体分子对袋内壁单位面积的撞击次数减少，故D正确。 故选D。 2．（2026高三·全国·专题练习）中国某大学教授的课题组制备出了一种超轻气凝胶，它在弹性和吸油能力方面令人惊喜，这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度仅是空气密度的。设气凝胶的密度为ρ（单位为kg/m3），摩尔质量为M（单位为kg/mol），阿伏加德罗常量为NA，则下列说法不正确的是（　　） A．a千克气凝胶所含的分子数 B．气凝胶的摩尔体积 C．每个气凝胶分子的体积 D．每个气凝胶分子的直径 【答案】D 【详解】A．a千克气凝胶的物质的量为 所含分子数，故A正确； B．由密度定义可得 摩尔体积，故B正确； C．固体分子间隙极小，每个分子的体积近似等于摩尔体积与阿伏加德罗常数的比值，即，故C正确； D．若将气凝胶分子视为立方体，分子直径满足 解得，选项表达式分子分母颠倒，故D错误。 本题选不正确的，故选D。 3．（2027·重庆·模拟预测）我国“奋斗者”号载人潜水器在执行深海探测任务时，为了保证舱内空气新鲜同时控制舱内压强稳定，使用高压气瓶向舱内补充气体。已知舱内初始气体压强为，温度为。潜水器下潜至深海某深度时，舱外海水压强为，此时舱内温度降至。为了平衡内外压强差，需从高压气瓶向舱内缓慢充入同种气体，直至舱内压强与舱外海水压强相等。若充气过程中舱内温度保持不变，所有气体可视为理想气体，则充气后的气体质量与初始状态质量之比为（     ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】根据理想气体状态方程 整理得气体质量表达式 其中舱容积、气体摩尔质量、气体常量均为定值，因此充气后与初始状态的质量比满足 初始状态参数，；充气后状态参数，。 代入计算得 故选D。 4．（25-26高二下·四川资阳·期中）某同学利用花粉颗粒观察布朗运动，并提出以下观点，正确的是（     ） A．布朗运动指的是花粉微粒的无规则运动 B．布朗运动指的是液体分子的无规则运动 C．温度为0℃时，液体分子的平均动能为零 D．花粉微粒越大，其无规则运动越剧烈 【答案】A 【详解】A．布朗运动是指悬浮在液体中的微粒（如花粉颗粒）因液体分子碰撞而产生的无规则运动，故A正确； B．布朗运动是微粒的运动，并非液体分子本身的运动，故B错误； C．分子的平均动能与热力学温度成正比，0℃（273 K）时平均动能不为零（绝对零度0 K时动能为零），故C错误； D．布朗运动的剧烈程度与微粒大小成反比，微粒越大，运动越不剧烈，故D错误。 故选A。 5．（26-27高一上·四川成都·开学考试）夏天，小华同学走进厨房，从冰箱里拿出一块冰冻的肉放在桌面上，很快发现肉的表面形成一层白霜，过一会儿，白霜消失，桌面上一层水，再过一段时间，水也不见了。肉解冻后再放入沸水中。下列说法正确的是（　　） A．霜形成的物态变化是凝固 B．“肉解冻”的过程需要吸热 C．“霜消失”和“水不见”所经历的物态变化相同 D．水沸腾后继续加热温度升高 【答案】B 【详解】A．冰箱中的水蒸气遇到温度很低的冻肉，直接由气态变为固态形成白霜，这是凝华；凝固是液态变为固态，故A错误； B．“肉解冻”是固态冰熔化为液态水的过程，熔化需要吸热，故B正确； C．“霜消失”是固态霜熔化为液态水，属于熔化；“水不见”是液态水汽化为气态水蒸气，属于汽化，二者物态变化不同，故C错误； D．水沸腾时需要继续吸热，但在外界条件不变时温度保持在沸点不变，水沸腾后继续加热温度不会升高，故D错误。 故选B。 6．（26-27高一上·湖南怀化·开学考试）厨房里蕴藏着丰富的物理知识，下列说法正确的是（     ） A．切开的西瓜用保鲜膜封住，可以加快水分的蒸发 B．将冰冻水饺放在沸水里，其中的冰在熔化过程中放出热量 C．从冰箱拿出的冰激凌周围出现“白气”，这是冰升华形成的水蒸气 D．淋上芝麻酱的热干面香气四溢，是由于分子在不停地做无规则运动 【答案】D 【详解】A．蒸发快慢受液体表面空气流速、液体温度、液体表面积三个因素影响。用保鲜膜封住切开的西瓜，减小了水分与空气的接触面积，同时减慢了西瓜表面的空气流速，会减慢水分的蒸发，故A错误； B．熔化是物质从固态变为液态的物态变化过程，该过程需要吸收热量，因此冰冻水饺中的冰熔化时要吸收热量，故B错误； C．水蒸气是无色透明无法被肉眼观察到的，冰激凌周围的“白气”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的液态小水滴；升华是固态直接变为气态的过程，与该现象不符，故C错误； D．香气四溢是扩散现象，本质是分子在永不停息地做无规则运动，故D正确。 故选D。 7．（25-26高二下·湖南邵阳·阶段检测）关于下列各图所对应现象的描述，正确的是（     ） A．图甲中水黾可以停在水面，是因为受到水的表面张力作用 B．图乙中玻璃容器中的小水银滴呈椭球形，是因为水银分子之间存在斥力 C．图丙中插入水中的塑料笔芯内水面下降，说明水浸润塑料笔芯 D．图丁中拖拉机锄松土壤，是为加强土壤的毛细现象 【答案】A 【详解】A．水黾可以停在水面是因为水的表面张力的缘故，故A正确； B．水银的表面张力比较大，同时水银不浸润玻璃，这就导致玻璃容器中的小水银滴会尽可能地减少表面积，从而形成球状，故B错误； C．液体浸润管壁时管内液面上升，不浸润管壁时管内液面下降；插入水中的塑料笔芯内水面下降，说明水不浸润塑料笔芯，故C错误； D．土壤中的细小毛细管会将地下水引到地表蒸发，拖拉机锄松土壤可以破坏土壤中的毛细管，阻断毛细现象，减少土壤水分蒸发，故D错误。 故选A。 8．（25-26高二下·江苏泰州·期中）研究表明，分子间的作用力F跟分子间距离r的关系如图所示。则（     ） A．液体表面层分子间距离略小于r1 B．理想气体分子间距离为r1 C．分子间距离时，分子力表现为引力 D．分子间距离r=r2时，分子势能最小 【答案】C 【详解】A．当时，分子间的作用力表现为斥力；当时，分子间的作用力表现为引力；当时，分子间的作用力为零。由于液体表面层分子间是引力，所以液体表面层分子间的距离略大于r1，故A错误； B．理想气体分子间的距离约为10r1，故B错误； C．由A选项分析可知，当分子间距离时，分子力表现为引力，故C正确； D．当时，分子间的作用力表现为斥力，随着分子间距离的增大，分子力做正功，分子势能减小；当时，分子间的作用力表现为引力，随着分子间距离的增大，分子力做负功，分子势能增大。所以当时，分子势能最小，故D错误。 故选C。 9．（25-26高二下·广东珠海·阶段检测）下列说法正确的是（     ） A．已知某物质的摩尔质量和分子质量，可以算出阿伏加德罗常数 B．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的 C．分子间距离很小时，分子间只存在斥力，没有引力 D．液体中的布朗运动是液体分子的运动，它说明液体分子永不停息地做无规则运动 【答案】A 【详解】A．已知某物质的摩尔质量和分子质量，阿伏加德罗常数等于摩尔质量与物质分子的质量的比值，故A正确； B．液体中的扩散现象是由于分子的无规则热运动而形成的，故B错误； C．分子间同时存在引力和斥力，故C错误； D．布朗运动是固体小颗粒的无规则运动，它说明液体分子永不停息地做无规则运动，故D错误。 故选A。 10．（25-26高二下·江苏扬州·期中）在玻璃的蒸发皿中，较小的水银滴接近球形，较大的水银滴呈扁平形，下列说法中正确的是（　　） A．较大水银滴呈扁平形，是因为水银浸润玻璃 B．较小水银滴接近球形，是因为液体表面张力 C．太空中水银表面张力消失 D．太空中所有水银滴均呈扁平形 【答案】B 【详解】A．较大水银滴呈扁平形，是由于重力作用，水银不会润湿玻璃，即水银不浸润玻璃，故A错误； B．表面张力表现为引力，较小水银滴接近球形，是因为液体表面张力，故B正确； C．表面张力是表面层内分子力的宏观表现，可知，太空中水银表面张力并没有消失，故C错误； D．太空中的水银滴处于完全失重状态，由于表面张力的作用，太空中所有水银滴均呈球形，故D错误。 故选B。 11．（25-26高三下·吉林·阶段检测）分子力随分子间距离的变化关系如图中曲线所示，通过功能关系可以从分子力的图像中得到有关分子势能的信息，取分子间距离无穷远时势能为0。下列说法正确的是（     ） A．当两分子间的距离时，分子间仅存在斥力作用 B．两分子仅在分子力的作用下从运动到的过程中，它们的加速度先增大后减小 C．图中两分子间距离为时，分子间斥力和引力的合力为零，分子势能也为0 D．两分子之间的距离变化时，可能存在分子势能相等的两个点 【答案】BD 【详解】． A．当两分子间的距离r＜r0时，分子间存在斥力作用，也存在引力作用，故A错误； B．两分子仅在分子力的作用下从r2运动到r0的过程中，两分子的作用力先增大后减小，力是产生加速度的原因，即它们的加速度先增大后减小，B正确； C．两分子间距离为r0时，分子间斥力和引力的合力为零，分子势能最小，并不是零，故C错误； D．分子势能在r0时最小，在r1到r0之间势能为零，无限远处势能也为零。故两分子之间的距离变化时，可能存在分子势能相等的两个点，故D正确； 故选BD。 12．（26-27高三·全国·一轮复习）下列说法正确的是（     ） A．非晶体具有各向同性的物理性质 B．物体的温度越高，分子的平均动能就越大 C．水黾能够停留在水面，是由于浮力的作用 D．农田里如果要保存地下的水分，就要把地面的土壤锄松，可以减少毛细现象的发生 【答案】ABD 【详解】A．非晶体的物理性质通常在各个方向上相同，表现为各向同性，故A正确； B．温度是分子热运动平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大，故B正确； C．水黾能停留在水面上，主要是水的表面张力在起作用，并非浮力使它停留在水面上，故C错误； D．疏松表层土壤可破坏土壤中的毛细通道，减弱地下水沿毛细通道上升至地表的现象，从而减少水分散失，故D正确。 故选ABD。 13．（25-26高二下·山东淄博·期中）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，证明水不浸润该材料 C．图丁中一只水黾能停在水面上，是浮力作用的结果 D．图丙是理想气体分子速率的分布规律，气体在①状态下的分子平均动能大于②状态下的分子平均动能 【答案】BD 【详解】A．图甲描述的是布朗运动，记录的是每隔一定时间小炭粒所在位置的连线，并不是小炭粒连续运动的实际轨迹。布朗运动是无规则的，实际运动路径远比连线复杂，故A错误； B．图乙细管竖直插入水中，水在该材料细管中液面低于外部液面，即液面呈凸形，说明接触角大于，表现为不浸润，故B正确； C．水黾能停在水面上，是由于水的表面张力，其腿部压在水面上形成凹坑，表面张力的竖直分量支持其重力。不是浮力作用，故C错误； D．理想气体分子速率分布曲线中，温度越高，曲线峰值向速率大的方向移动，且分布越平缓。由图丙可知，①状态曲线峰值对应的速率更大，说明①状态温度更高，分子平均动能更大，故D正确。 故选BD。 14．（25-26高三·全国·一轮复习）把铜块中的铜原子看成球形，且它们紧密排列，试估算铜原子的直径。铜的密度为，铜的摩尔质量为。 【答案】 【详解】由可知 铜的摩尔体积 单个铜原子的体积 由体积公式 解得原子直径 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $