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2026届高考物理一轮基础复习训练
68 分子动理论　内能
一、单项选择题
一定量某种气体的质量为，该气体的摩尔质量为，摩尔体积为，密度为，每个分子的质量和体积分别为和，则阿伏加德罗常数可表示为（　　）
A.
B.
C.
D.
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
下列关于分子力和分子势能的说法正确的是（　　）
A. 分子间距离大于时，分子间表现为斥力
B. 分子从无限远靠近到距离处过程中分子势能变大
C. 分子势能在处最小
D. 分子间距离在小于且减小时，分子势能在减小
关于气体压强的产生，下列说法正确的是（　　）
A. 气体对器壁产生的压强等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力
B. 气体对器壁的压强是由于气体的重力产生的
C. 气体的温度越高，每个气体分子与器壁碰撞的冲力越大
D. 气体分子的平均动能增大，气体的压强一定增大
“嫦娥六号”探测器上装有用石英制成的传感器，其受压时不同表面会产生不同的压电效应。下列说法正确的是（　　）
A. 石英是非晶体
B. 石英没有确定的熔点
C. 石英内部分子按照一定的规律排列，具有空间上的周期性
D. 其导热性在不同表面也一定不同
福建南平茶文化中，人们泡大红袍茶时茶香四溢，下列说法正确的是（　　）
A. 茶香四溢是扩散现象，说明分子间存在着相互作用力
B. 茶香四溢是扩散现象，泡茶的水温度越高，分子热运动越剧烈，茶香越浓
C. 茶香四溢是布朗运动现象，说明分子间存在着相互作用力
D. 茶香四溢是布朗运动现象，说明分子在永不停息地做无规则运动
以下关于热运动的说法正确的是（　　）
A. 水流速度越大，水分子的热运动越剧烈
B. 水凝固成冰后，水分子的热运动停止
C. 水的温度越高，水分子的热运动越剧烈
D. 水的温度升高，每个水分子的运动速率都会增大
下列说法正确的是（　　）
A. 分别撒一点胡椒粉在冷水和一直沸腾的开水里，沸水中的胡椒粉很快翻滚散开，说明温度越高布朗运动越剧烈
B. 为了提高钢材的硬度，可采用渗碳法在钢材表面形成渗碳层，其原理是利用了扩散现象
C. 水的流速越快，水分子的热运动越剧烈
D. 某种物质密度为，每个分子的体积为，则单位质量的这种物质具有的分子数为
二、多项选择题
浙江大学高分子系制备的“全碳气凝胶”密度仅是空气密度的，设该气凝胶的密度为，摩尔质量为，阿伏加德罗常数为，则下列说法正确的是（　　）
A. 千克气凝胶所含的分子数
B. 气凝胶的摩尔体积
C. 每个气凝胶分子平均所占空间体积
D. 每个气凝胶分子的直径
喷雾型防水剂在玻璃上形成保护膜，使水滴以椭球形分布，下列说法正确的是（　　）
A. 玻璃和水滴之间发生了浸润现象
B. 水滴呈椭球形是液体表面张力和重力共同作用的结果
C. 水滴表面分子比水滴的内部密集
D. 水滴与玻璃表面接触的那层水分子间距比水滴内部的水分子间距大
关于物体的内能和机械能，下列说法正确的是（　　）
A. 把物体缓慢举高，其机械能增大，内能不变
B. 盛有气体的容器做加速运动时，容器中气体的内能必定会随之增大，容器的机械能一定增大
C. 电流通过电阻后电阻发热，它的内能增加是通过“做功”方式实现的
D. 物体的机械能可以为零，但是内能不可能为零
将甲分子固定于坐标原点处，乙分子放置于轴上距离点很远的处，甲、乙两分子间的分子力和分子势能随距离的变化关系如图所示，设两分子间距很远时。现把乙分子从处由静止释放，下列说法正确的是（　　）
A. 虚线为图线、实线为图线
B. 当时，甲、乙两分子间只有分子斥力，且斥力随减小而增大
C. 乙分子从到做加速度先增大后减小的加速运动，从到做加速度增大的减速运动
D. 乙分子从到的过程中，分子势能先增大后减小，在位置时分子势能最小
如图为济南市某日的天气预报，下列说法正确的是（　　）
A. 空气质量显示为霾时，空气中细颗粒物（如PM2.5）的分子在空气中做无规则的布朗运动
B. 从上午7点到下午1点，空气分子中速率较大的分子所占总分子比例逐渐变大
C. 若温度降为8℃，水蒸气液化为露珠的过程中分子间引力减小，斥力增大
D. 若温度降为8℃，水蒸气液化为露珠的过程中分子势能一直增大
两分子间的斥力和引力的合力与分子间距离的关系如图中曲线所示，曲线与轴交点的横坐标为。相距很远的两分子在分子力作用下由静止开始相互接近，若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是（　　）
A. 在阶段，做正功，分子动能增加，势能减小
B. 在阶段，做负功，分子动能减小，势能也减小
C. 在时，分子势能最小，动能最大
D. 分子动能和势能之和在整个过程中不变
三、非选择题
如图所示，将容积为的玻璃杯中装满水，已知水的密度为，摩尔质量为，阿伏加德罗常数为，求：
（1）杯中水分子的数量；
（2）水分子的直径。
氙气灯中氙气充入灯头后的容积，氙气密度。已知氙气摩尔质量，阿伏加德罗常数，试估算：
（1）灯头中氙气分子的总个数；
（2）灯头中氙气分子间的平均距离。
若以表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，表示在标准状态下水蒸气的密度，表示水的摩尔质量，表示一个水分子的质量，表示一个水分子的体积，表示阿伏加德罗常数，试推导：
（1）水分子质量的表达式；
（2）阿伏加德罗常数与上述物理量的关系。
一、单项选择题
答案：B
解析：
选项A：气体分子间存在较大间隙，摩尔体积不等于分子体积与的乘积，故A错误。
选项B：摩尔质量，而，故，B正确。
选项C：是该气体的分子数，而非阿伏加德罗常数，C错误。
选项D：由和，得，与无关，D错误。
答案：C
解析：
扩散现象是分子无规则运动的结果，与外界作用无关，A错误。
布朗运动是悬浮微粒的运动，反映液体分子的无规则运动，B错误。
悬浮微粒越小，受到液体分子的撞击越不平衡，布朗运动越明显，C正确。
温度是分子热运动平均动能的标志，温度越低，平均动能越小，D错误。
答案：C
解析：
分子间距离时，分子力表现为引力；时，表现为斥力，A错误。
分子从无限远靠近到过程中，引力做正功，分子势能减小，B错误。
时分子力为零，分子势能最小，C正确。
且减小时，斥力做负功，分子势能增大，D错误。
答案：A
解析：
气体压强的定义为大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力，A正确。
气体压强与重力无关（如失重环境中仍有压强），B错误。
温度越高，分子平均动能越大，但不是每个分子的冲力都增大，C错误。
压强与分子平均动能和分子数密度有关，平均动能增大时，若分子数密度减小，压强可能不变或减小，D错误。
答案：C
解析：
石英是晶体，有确定的熔点，内部分子按规律排列（空间周期性），A、B错误，C正确。
晶体的导热性可能各向同性或异性，题干未明确石英为单晶体，无法确定不同表面导热性一定不同，D错误。
答案：B
解析：
茶香四溢是扩散现象，说明分子在永不停息地做无规则运动，与分子力无关，A、C错误。
温度越高，分子热运动越剧烈，扩散越快，茶香越浓，B正确，D错误（布朗运动是微粒的运动，而非分子）。
答案：C
解析：
分子热运动与宏观运动（如水流速度）无关，A错误。
分子热运动永不停止，即使凝固成冰，分子仍在振动，B错误。
温度是分子热运动剧烈程度的标志，温度越高，热运动越剧烈，C正确。
温度升高，分子平均速率增大，但不是每个分子的速率都增大，D错误。
答案：B
解析：
沸水中胡椒粉的翻滚是对流引起的，并非布朗运动，A错误。
渗碳法利用碳原子的扩散现象，B正确。
水分子热运动与水流速度无关，C错误。
单位质量的分子数为，而，故分子数为，D错误。
二、多项选择题
答案：ABC
解析：
选项A：分子数（为质量），正确。
选项B：摩尔体积，正确。
选项C：每个分子平均占有的空间体积，正确。
选项D：分子直径，错误。
答案：BD
解析：
水滴呈椭球形，说明玻璃与水不浸润（浸润时水滴会铺开），A错误。
表面张力使水滴收缩，重力使其变扁，共同作用呈椭球形，B正确。
液体表面分子间距大于内部，分子较稀疏，C错误，D正确。
答案：ACD
解析：
缓慢举高物体，重力势能增大（机械能增大），内能与宏观运动无关，不变，A正确。
气体内能与容器运动状态无关，B错误。
电流通过电阻做功，内能增加，C正确。
机械能可通过参考系选择为零，但分子永不停息运动，内能不可能为零，D正确。
答案：AC
解析：
分子力图中，（图中）处力为零；分子势能图中，处势能最小，故虚线为，实线为，A正确。
分子间同时存在引力和斥力，时斥力大于引力，合力为斥力，B错误。
从到，分子力先增大后减小（引力），加速度先增后减，做加速运动；从到，斥力增大，加速度增大，做减速运动，C正确。
从到，引力做正功，势能减小；从到，斥力做负功，势能增大，故处势能最小，D错误。
答案：AB
解析：
PM2.5是宏观颗粒，其运动是布朗运动，而非分子运动，A正确。
温度升高，速率较大的分子比例增大，B正确。
液化过程中分子间距减小，引力和斥力均增大（斥力增大更快），C错误。
液化时分子力做正功，分子势能减小，D错误。
答案：ACD
解析：
时，分子力为引力，靠近时力做正功，动能增加，势能减小，A正确。
时，分子力为斥力，靠近时力做负功，动能减小，势能增大，B错误。
时，分子力为零，动能最大，势能最小，C正确。
只有分子力做功，动能与势能之和守恒，D正确。
三、非选择题
解：
（1）水的总质量，摩尔数，分子数。
（2）忽略分子间隙，摩尔体积，单个分子体积。
设分子为球体，，解得。
解：
（1）氙气总质量，
摩尔数，
分子总数。
（2）分子间平均距离满足，
代入，，
得（以实际计算为准）。
解：
（1）摩尔质量，故。
（2）摩尔体积，且，联立得；
又因，故。

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