2021年 人教版(新课程标准)高考物理二轮专题复习 01 分子动理论 试卷+思维导图(学生版+教师版)

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2021年 人教版(新课程标准)高考物理二轮专题复习 01 分子动理论 试卷+思维导图(学生版+教师版)

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1分子动理论—讲真题做练习
考点一:分子间相互作用力
例1.(2020全国I)分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示,r=
r1时,F=0。分子间势能由r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O,另一分子从距O点很远处向O点运动,在两分子间距减小到r2的过程中,势能_____(填“减小“不变”或“增大”);在间距由r2减小到r1的过程中,势能_____(填“减小”“不变”或“增大”);在间距等于r1处,势能_____(填“大于”“等于”或“小于”)零。
【例1答案】减小;减小;小于
【解析】
从距点很远处向点运动,两分子间距减小到的过程中,分子间体现引力,引力做正功,分子势能减小;在的过程中,分子间仍然体现引力,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,取无穷远处分子间势能为零,则在处分子势能小于零。
例2.(2020北京)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,仅考虑这两个分于间的作用,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
【例2答案】D
【解析】
从到分子间引力、斥力都在增加,但斥力增加得更快,故A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B错误;分子势能在时分子势能最小,故从到分子势能一直减小,故C错误;从到分子势能先减小后增大,故分子动能先增大后减小,故D正确。
【练习1】(多选)如图所示,横轴r表示两分子间的距离,纵轴F表示两分子间引力、斥力的大小,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,e为两曲线的交点。下列说法正确的是(  )
A.
ab为斥力曲线,cd为引力曲线
B.若两分子间的距离增大,则分子间的斥力比引力减小得更快
C.若r=r0,则分子间没有引力和斥力
D.分子间距离从r0开始增大时,分子势能一定增大
【练习1答案】BD
【解析】
因为斥力比引力变化得快,所以ab为引力曲线,cd为斥力曲线,故A错误,B正确;当r=r0时,分子引力和分子斥力大小相等,其合力为零,故C错误;r=r0是平衡位置,分子势能最小,当r从r0开始增大时,分子力表现为引力,分子力做负功,分子势能增大,故D正确。
【练习2】(多选)一般情况下,分子间同时存在分子引力和分子斥力.若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
B.分子引力比分子斥力多做的功为
C.分子斥力比分子引力多做的功为
D.乙分子克服分子力做的功为
【练习2答案】AC
【解析】
当甲、乙两分子间距离最小时,两者都处于静止状态,当乙分子运动到分子力的作用范围之外时,乙分子不再受力,此时速度为v,故在此过程中乙分子的动能变化量为,选项A正确;在此过程中,分子斥力始终做正功,分子引力始终做负功,即W合=W斥-W引,由动能定理得W斥-W引=,故分子斥力比分子引力多做的功为,选项C正确。
【练习3】(多选)两个相邻的分子之间同时存在着引力和斥力,它们随分子间距离r的变化关系如图所示。图中虚线是分子斥力和分子引力曲线,实线是分子合力曲线.当分子间距离r=r0时,分子间合力为零,则这两个分子组成的系统的分子势能Ep与两分子间距离r的关系曲线可能正确的是图中的(  )
【练习3答案】BC
【解析】
当分子间距离r>r0时,分子间表现为引力,若分子间距离r减小,则分子力做正功,分子势能减小,当r考点二:分子热运动的两个宏观现象
例3.(2015全国II)关于扩散现象,下列说法正确的是(  )
A.温度越高,扩散进行得越快
B.扩散现象是不同物质间的一种化学反应
C.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的
D.扩散现象在气体、液体和固体中都能发生
E.液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的
【例3答案】ACD
【解析】
温度高,分子扩散速度加快A选项正确;扩散属于物理反应所以B选项错误;扩散现象是由物质的分子无规则的运动产生故C正确;扩散在气体液体以及固体中都能进行故D对
液体中的扩散现象时有液体分子的无规则运动产生,故E错误。
例4.(2018北京)关于分子动理论,下列说法正确的是(  )
A.气体扩散的快慢与温度无关
B.布朗运动是液体分子的无规则运动
C.分子间同时存在着引力和斥力
D.分子间的引力总是随分子间距增大而增大
【例4答案】C
【解析】
扩散的快慢与温度有关,温度越高,扩散越快,故A错误;布朗运动为悬浮在液体中固体小颗粒的运动,不是液体分子的热运动,固体小颗粒运动的无规则性,是液体分子运动的无规则性的间接反映,故B错误;分子间斥力与引力是同时存在,而分子力是斥力与引力的合力,分子间的引力和斥力都是随分子间距增大而减小;当分子间距小于平衡位置时,表现为斥力,即引力小于斥力,而分子间距大于平衡位置时,分子表现为引力,即斥力小于引力,但总是同时存在的,故C正确,D错误。
【练习4】(多选)下列选项正确的是(  )
A.液体温度越高,悬浮颗粒越小,布朗运动越剧烈
B.布朗运动是指悬浮在液体中的固体颗粒分子的无规则运动
C.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的
D.当分子间距减小时,分子间的引力和斥力都增大
【练习4答案】ACD
【解析】
温度越高,分子热运动越剧烈,悬浮在液体中的颗粒越小,撞击越容易不平衡,则它的布朗运动就越显著,A正确;布朗运动是悬浮微粒的无规则运动,不是分子的无规则运动,B错误;扩散现象是由物质分子无规则运动产生的,C正确;当分子间距减小时,分子间的引力和斥力都增大,D正确.
考点三:温度与内能
例5.(2018全国I)的变化分别如图中两条曲线所示。下列说法正确的是(  )
A.图中两条曲线下面积相等
B.图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形
C.图中实线对应于氧气分子在100
℃时的情形
D.图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目
E.与0℃时相比,100℃时氧气分子速率出现在0~400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大
【例5答案】ABC
【解析】
面积表示总的氧气分子数,二者相等,A正确;温度是分子平均动能的标志,温度越高,分子的平均动能越大,虚线为氧气分子在0℃时的情形,分子平均动能较小,B正确;实线为氧气分子在100
℃时的情形,C正确;曲线给出的是分子数占总分子数的百分比,D错误;速率出现在0~400
m/s区间内,100
℃时氧气分子数占总分子数的百分比较小,E错误。
例6.(2019北京)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
【例6答案】A
【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;由压强公式可知,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;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。
【练习5】关于分子运动,下列说法中正确的是(  )
A.布朗运动就是液体分子的热运动
B.如上图所示,布朗运动图中不规则折线表示的是液体分子的运动轨迹
C.当分子间的距离变小时,分子间作用力可能减小,也可能增大
D.物体温度改变时,物体分子的平均动能不一定改变
【练习5答案】C
【解析】
布朗运动是悬浮颗粒的运动,布朗运动图中不规则折线是每隔一定时间颗粒位置的连线,不表示液体分子的运动轨迹,选项A、B错误;当分子间的距离变小时,如果分子间作用力表现为引力,则分子力减小,如果分子间作用力表现为斥力,则分子力增大,选项C正确;温度是分子平均动能的标志,物体温度改变时,物体分子的平均动能一定改变,选项D错误.
考点四:阿伏伽德罗常数
例7.(2015海南)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,阿伏伽德罗常数为,地面大气压强为,重力加速度大小为g。由此可以估算得,地球大气层空气分子总数为
,空气分子之间的平均距离为

【例7答案】;
【解析】设大气层中气体的质量为,由大气压强产生,,即
分子数,假设每个分子占据一个小立方体,各小立方体紧密排列,则小立方体边长即为空气分子平均间距,设为,大气层中气体总体积为,,而,所以
【练习6】如图是教材封面的插图,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=7.8×103
kg/m3,摩尔质量M=5.6×10-2
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).
【练习6答案】
;3×10-10
【解析】
每个铁原子的体积:V0=,将铁原子看成球体,则V0=πd3,联立解得d=,代入数据:d=
m≈3×10-10
m。
【练习7】某一体积为V的密封容器,充入密度为ρ、摩尔质量为M的理想气体,阿伏加德罗常数为NA。则该容器中气体分子的总个数N=______。现将这部分气体压缩成液体,体积变为V0,此时分子中心间的平均距离d=________。(将液体分子视为立方体模型)
【练习7答案】

【解析】
气体的质量m=ρV,气体分子的总个数:N=nNA=NA=NA
,该部分气体压缩成液体,分子个数不变;设每个液体分子的体积为V1,则N=
又V1=d3;联立解得:d=。
【练习8】(多选)已知阿伏加德罗常数为NA(mol-1),某物质的摩尔质量为M(kg/mol),该物质的密度为ρ(kg/m3),则下列叙述中正确的是(  )
A.1
kg该物质所含的分子个数是ρNA
B.1
kg该物质所含的分子个数是NA
C.该物质1个分子的质量是
D.该物质1个分子占有的空间是
【练习8答案】BD
【解析】
1
kg该物质所含分子数目为N=NA·=,故A错误,B正确;每个分子的质量为m0=,故C错误;每个分子所占空间为V0==,故D正确.
考点五:油膜法估算分子大小
例8.(2019全国III)用油膜法估算分子大小的实验中,首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液,稀释的目的是_____________________________________________。实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积,可以_________________。为得到油酸分子的直径,还需测量的物理量是___________________________________。
【例8答案】见解析
【解析】
使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜;
把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中,测出1mL油酸酒精溶液的滴数,得到一滴溶液中纯油酸的体积;
单分子层油膜的面积
【练习9】测量分子大小的方法有很多,如油膜法、显微法。
(1)在“用油膜法估测分子大小”的实验中,用移液管量取0.25
mL油酸,倒入标注250
mL的容量瓶中,再加入酒精后得到250
mL的溶液.然后用滴管吸取这种溶液,向小量筒中一滴一滴地滴入溶液,当溶液的液面达到量筒中1
mL的刻度时,已滴入了50滴.再用滴管取配好的油酸酒精溶液,向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下1滴溶液,在液面上形成油酸薄膜,待油膜稳定后,放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜,如图甲所示.坐标格中每个小正方形方格的大小为2
cm×2
cm.由图可以估算出油膜的面积是    
cm2,由此估算出油酸分子的直径是    m(保留一位有效数字)。
(2)图乙是用扫描隧道显微镜拍下的一个“量子围栏”的照片.这个量子围栏是由48个铁原子在铜的表面排列成直径为1.43×10-8
m的圆周而组成的.由此可以估算出铁原子的直径约为    m(结果保留两位有效数字)
【练习9答案】(1)
256,8×10-10;(2)
9.4×10-10
【解析】
(1)数出油膜的正方形格数,大于半格的算一个,小于半格的舍去,得到油膜的面积S=64×2
cm×2
cm=256
cm2.溶液浓度为,每滴溶液体积为
mL,1滴溶液中所含油酸体积为V=2×10-5
cm3,油膜厚度即油酸分子的直径是d=≈8×10-10
m。
(2)直径为1.43×10-8
m的圆周周长为D=πd≈4.49×10-8
m,可以估算出铁原子的直径约为d'=
m≈9.4×10-10
m。
【练习10】在“用油膜法估测分子的大小”实验中。
(1)该实验中的理想化假设是________
A.将油膜看成单分子层油膜
B.不考虑各油酸分子间的间隙
C.不考虑各油酸分子间的相互作用力
D.将油酸分子看成球形
(2)实验中使用到油酸酒精溶液,其中酒精溶液的作用是________
A.可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓
B.对油酸溶液起到稀释作用
C.有助于测量一滴油酸的体积
D.有助于油酸的颜色更透明便于识别
(3)某老师为本实验配制油酸酒精溶液,实验室配备的器材有:面积为0.22
m2的蒸发皿、滴管、量筒(50滴溶液滴入量筒体积约为1毫升)、纯油酸和无水酒精若干.已知分子直径数量级为10-10
m,则该老师配制的油酸酒精溶液浓度(油酸与油酸酒精溶液的体积比)至多为______‰(保留两位有效数字).
【练习10答案】(1)ABD;(2)B;(3)1.1
【解析】
(1)分子间的相互作用力对测量结果无影响,无需考虑,也不需要理想化假设,故选ABD;
(2)一滴纯油酸内所含的分子个数十分巨大,所以需要通过酒精稀释,这样才能在较小的水盘中展开为单分子油膜;
(3)根据题意可知,形成的油膜的面积不能超过蒸发皿的面积,当油膜面积等于蒸发皿的面积时,油酸酒精溶液浓度最大.一滴油酸的体积V0=dS=10-10
m×0.22
m2=2.2×10-11
m3,一滴油酸酒精溶液的体积V=
cm3=2×10-8
m3,则此油酸酒精溶液的浓度至多为=1.1
‰.
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精品试卷·第

(共
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页)
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1已7世纪
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分子动理论一讲真题做练习
考点一:分子间相互作用力
全国
关系如图所示
寸,F0。分子间势能
决定,规定两分
的势能为零。若一分子固定于原
分子从距O点很


勺过程中,势
减小“不变”或“增
大”);在间距由n2减小到η1的过程中,势能(填“减小”“不变”或“增大”);在间距
等于n1处,势能
(填“大于
例2.(2020北京)分子力F随分
离r的变化如图所示。将两分子从相距
处释放,仅考虑
两个分于间的
列说法正确的是

斥力都在减
分子力的大小先减小后增大
从r=r2到r=r分子势能先减小后增
分子动能先增大后减
已7世纪
学教育资源及组卷应用平

多选)如图所示,横轴r表示两分子间的
轴F表示两分

图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力
随分子间距离的变化关系,e为两曲线的交
列说法正确
为斥力曲线,cd为
线
若两分子间的距离增大,则分子间的斥力比
得更快
D.分子
开始增
分子势能一定

(多选)一般情况下,分子间同时存在分
和分子斥力若在外力作用下两分子
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

分子的运动过程中(乙分子的质量为m)()
分子的动能变化量为m2
B分子
分子斥力多做的功为
C.分
分子克服分子力做的功为mu2
已7世纪
学教育资源及组卷应用平

多选)两个相邻的分子之
和斥力
随分子间距离r的变
所示。图中虚线是分子斥力和分子
线,实线是分子合力曲线

为零,则这两个分子组成的系统的分子势能E与两分子间距离r的关系曲线
确的是图
考点二:分子热运动的两个宏观现象
例3.(2015全国I)关于扩散现象
说法正确的是()
度越
B扩散现象是不同物质
种化学反应
扩散现象是由物质分子无规则运动产生的
扩散现象在气体、液体和固体中都能发
E液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的
例4.(2018北京)关于分子动理
法正确的是
气体扩散的快慢与温度无关
布朗运动是液体分子的无规则运动
C.分子间同时
分子间的引力总是随分子间距增大而增
已7世纪
学教育资源及组卷应用平
练习4】(多选)下列选项正确的是
液体温度越高,悬浮颗粒越小,布朗运动越剧烈
B.布朗运动是指悬浮在液体中的固体颗粒分子的无规则运动
C.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的
分子间的引力和斥力都增大
考点三:温度与内能
例5.(2018全国)的变化分别如图中两条曲线所
法正确的是(
图中两条曲线
图中虚线对应
子平均动能较小的情
00℃时的情形
图中曲线
任意速率区间的氧气分子数目
E.与0℃时相
℃时氧气分子速率出现在0400ms区
数的百分比较

9北京)下列说法正确
A.温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度
内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和
体分子的平均动能有关
体膨胀对外做功且温度降低
的平均动能可能不变

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