2025届高三物理试题 分子动理论 强化训练
一、单选题（本大题共6小题）
1． 等容过程图像：p-T图像表现为一条直线，斜率为正，因为温度增加时，压强也增加，体积保持不变。
4. 绝热过程图像：p-V图像表现为一条曲线，斜率大于等温过程的斜率，因为体积增加时，压强下降得更快。
3．1905年，爱因斯坦发表的以分子动理论为基础定量解释布朗运动规律的论文中有两个重要的结论：①达到热平衡后，悬浮固体颗粒的平均动能等于液体分子热运动的平均平动动能；②经过时间t，悬浮固体颗粒离开初始位置的位移的平方的平均值 ，其中k为玻尔兹曼常量，T为液体的绝对温度，η为液体的黏滞系数，r为球形固体颗粒的半径．则下列关于布朗运动的说法中正确的是（ ）
A．由结论①可知，布朗运动就是液体分子的热运动
B．由结论①可知，温度越高，悬浮固体颗粒的平均动能越大
C．由结论②可知，悬浮固体颗粒离开初始位置的位移与时间成正比
D．由结论②可知，悬浮固体颗粒越小，液体越粘稠，布朗运动越明显
2．一定质量的理想气体，其状态变化的P-T图像如图所示。气体在由状态1变化到状态2的过程中，下列说法正确的是
A．分子热运动的平均速率增大
B．分子热运动的平均速率减小
C．单位体积内分子数增多
D．单位面积、单位时间内撞击器壁的分子数增多
3．两个分子从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．分子间的引力和斥力都在增大
B．分子间的斥力在减小，引力在增大
C．分子间的相互作用力的合力在逐渐减小
D．分子间的相互作用力的合力，先减小后增大，再减小到零
4．下列说法正确的是（ ）
A．甲图中的酱油蛋是布朗运动的结果
B．乙图中的水黾可以停在水面，是因为水具有表面张力
C．丙图中酱油与左边材料不浸润，与右边材料浸润
D．丁图中电冰箱能把热量从低温的箱内传到高温的箱外，违背了热力学第二定律
5．关于分子动理论的规律，下列说法正确的是( )
A．分子直径的数量级为10－15 m
B．压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体分子间存在斥力
C．某气体密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则该气体分子之间的平均距离为
D．气体体积是指所有气体分子的体积之和
6．如图所示是用显微镜观察悬浮在水中的某个花粉微粒做布朗运动的观测记录，下列说法正确的是（ ）
A．温度越高，布朗运动越显著
B．花粉微粒越大，布朗运动越显著
C．布朗运动反映了花粉分子的无规则热运动
D．图中记录的是花粉微粒做布朗运动的轨迹
二、多选题（本大题共4小题）
7．关于分子动理论，下列说法正确的是（ ）
A．若已知气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，可求出一个气体分子的体积
B．气体温度升高时，速率较大的分子占总分子数的比例升高
C．布朗运动的激烈程度与悬浮微粒的大小有关，说明分子的运动与悬浮微粒的大小有关
D．两个分子甲和乙距离变化过程中，只要两分子克服分子力做功，则分子势能一定增加
8．关于分子动理论，下列说法中正确的是（ ）
A．图甲“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先滴油酸酒精溶液，再撒痱子粉
B．图乙为水中某花粉颗粒每隔一定时间位置的连线图，连线是该花粉颗粒做布朗运动的轨迹
C．图丙为分子力F与分子间距r的关系图，分子间距从到时，分子力先变大后变小
D．图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线②比曲线①对应的温度高
9．将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所示。现把乙分子从处由静止释放，则（ ）
A．乙分子从到一直加速
B．乙分子从到过程中分子间作用力表现为引力，从到过程中分子间作用力表现为斥力
C．乙分子从到过程中，分子间作用力先增大后减小
D．乙分子从到距离甲最近的位置过程中，分子间作用力先减小后增大
10．关于热学规律，下列说法正确的是（ ）
A．生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺人其他元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成
B．一定量100°C的水变成100°C的水蒸气，其分子之间的势能增加
C．影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气的绝对湿度
D．气体的体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数一定增多，气体的压强不一定增大
E.在用油膜法估测分子的直径的实验中，主要是解决两个问题：一是获得很小的一滴油酸并测出其体积，二是测量这滴油酸在水面上形成的油膜面积
三、实验题（本大题共1小题）
11．（1）如图所示的四个图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的四个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是 （用符号表示）．
（2）该同学做完实验后，发现自己所测的分子直径d明显偏大．出现这种情况的原因可能是 ．
A．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
B．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化
C．计算油膜面积时，只数了完整的方格数
D．求每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL溶液的滴数多记了10滴
（3）用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要直到油滴的 ．
A．摩尔质量 B．摩尔体积 C．质量 D．体积
四、解答题（本大题共2小题）
12．钻石中的碳原子（每个碳原子占据一个正方体）以网状结构紧密地堆在一起，钻石是自然界中最硬的物质，图为2克拉（1克拉=0.2g）的钻石。已知碳原子的直径，碳元素的相对原子质量为12，阿伏加德罗常数。求：
（1）该钻石含有的碳原子个数N；
（2）钻石的密度。（两问结果均保留两位有效数字）
13．33．(15分) [物理——选修3-3]
(1)(5分)关于热学现象及规律,下列说法正确的是 (填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分;每选错1个扣3分,最低得分为0分)。
A．布朗运动反映了悬浮在液体内的小颗粒分子的无规则热运动
B．热量不可能从低温物体传到高温物体
C．一定质量的某种理想气体在等压膨胀的过程中,对外做功,内能一定增加
D．在合适的条件下,某些非晶体可以转化为晶体
E．密闭容器中的理想气体在体积不变条件下升高温度,气体分子对容器壁的平均撞击力增大
(2)(10分)如图所示,竖直放置的U形玻璃管右端封闭、左端开口,右端玻璃管横截面积是左端的2倍。管中装入水银,平衡时右端封闭的理想气体的长度L=15 cm,左端水银面到管口的距离为h=12 cm,且左右两管水银面的高度差也为h=12 cm。现将小活塞封住左端,并缓慢向下推动,当活塞下降距离为x时,两管液面恰好相平。推动过程中两管中的气体温度始终不变,活塞不漏气,大气压为p0=76 cmHg。求:
(i)右管封闭的理想气体的最终压强p;
(ii)活塞下降的距离x。
参考答案
1．【答案】B
【详解】A：布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的运动，A错误；
B：温度越高，液体分子热运动的平均平动动能越大，而悬浮固体颗粒的平均动能等于液体分子热运动的平均平动动能，B正确；
C：，而不是，C错误；
D：由可知，悬浮固体颗粒半径r越小，液体黏滞系数η越小，即液体越稀薄，布朗运动越明显，D错误。选B。
2．【答案】A
【分析】
本题考查分子动理论。
【详解】
AB．温度是分子热运动平均动能的标志，温度升高，分子热运动平均动能增加，分子热运动的平均速率增大，A正确，B错误；
C．由理想气体状态方程，
温度升高，压强变小，体积变大，单位体积内分子数减少，C错误；
D．温度升高，分子热运动的平均速率增大，压强却减小了，故单位面积，单位时间内撞击壁的分子数减少，D错误；
故选A。
3．【答案】D
【详解】
当两个分子从靠得不能再靠近的位置开始使二者之间的距离逐渐增大时，分子间的引力和斥力都在减小，当r
4．【答案】B
【详解】A．甲图中的酱油蛋是扩散运动的结果。A错误；
B．乙图中的水黾可以停在水面，是因为水具有表面张力。B正确；
C．酱油在右边材料上呈明显球状，所以图中酱油与左边材料浸润，与右边材料不浸润。C错误；
D．丁图中电冰箱能把热量从低温的箱内传到高温的箱外，没有违背了热力学第二定律，因为该过程引起了外界的变化，消耗了电能。D错误。
故选B。
5．【答案】C
【详解】分子直径的数量级为10－10 m，A错误；压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体压强，气体分子间距离大于10r0，分子间的相互作用力几乎为零，B错误；设气体分子之间的平均距离为d，1 mol气体分子占据的体积为NAd3＝，可得d＝，C正确；气体体积是指所有气体分子占据的体积之和，不是所有气体分子的体积之和，D错误．
6．【答案】A
【详解】A．实验中，温度越高，液体分子运动越激烈，使得布朗运动也越显著，故A正确；
B．微粒越大，表面积越大，同一时刻撞击微粒的液体分子越多，合力越小，布朗运动越不明显，故B错误；
C．布朗运动指的是花粉颗粒的运动，不是花粉分子的热运动，反映液体分子的无规则运动，故C错误；
D．图中记录的是花粉微粒做无规则的布朗运动，没有固定的轨迹，只是按时间间隔依次记录位置的连线，并不是运动轨迹，故D错误。
故选A。
7．【答案】BD
【详解】A：由气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，可以算出气体分子所占的体积，但是得不到气体分子的体积，A错误；
B：根据速率分布规律图，气体温度升高时，速率较大的分子占总分子数的比例升高，B正确；
C：悬浮颗粒越小，布朗运动越显著，这是由于悬浮颗粒周围的液体分子对悬浮颗粒撞击的不均衡引起的，不能说明分子的运动与悬浮颗粒的大小有关，C错误；
D：只要两分子克服分子力做功，则分子势能一定增加，D正确。选BD。
8．【答案】CD
【详解】A．“用油膜法估测油酸分子大小”实验中，如果先滴油酸酒精溶液，再撒痱子粉，则可能形不成一个完整的油膜，且油膜上没有痱子粉，无法看清油膜轮廓，A错误；
B．图乙为水中某花粉颗粒每隔一定时间位置的连线图，不能表示该花粉颗粒做布朗运动的轨迹，B错误；
C．图丙中是分子力等于0的位置，分子间距从到时，分子力表现为引力，分子力的大小先变大后变小，C正确；
D．温度越高，分子热运动越剧烈，速率较大的分子数目占总分子数的比例越大，可知曲线②对应的温度较高，D正确；选CD。
9．【答案】AC
【详解】
【详解】
AC．由图像可知乙分子从到一直受甲分子的引力作用，且分子间作用力先增大后减小，分子力和运动方向相同，说明乙分子一直做加速运动，故AC正确；
B．乙分子从到的过程中分子间作用力一直表现为引力，故B错误；
D．乙分子距离甲最近时一定在的左侧，说明乙分子从到距离甲最近的位置过程中，分子间作用力先增大（到）后减小（从到）再反向增大（向左），故D错误。
故选AC。
10．【答案】ABE
【详解】
A．扩散是分子的热运动，可以在气体、液体和固体中进行，温度越高，扩散得越快，生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺人其他元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成，故A正确；
B．一定量100°C的水变成100°C的水蒸气，分子动能之和不变，由于吸热，内能增大，则其分子之间的势能增大，故B正确；
C．影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气的相对湿度，故C错误；
D．气体体积减小时，同时温度降低，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数不一定增多，气体的压强不一定增大，故D错误；
E．在用油膜法估测分子的直径的实验中，主要是解决获得很小的一滴油酸并测出其体积和测量这滴油酸在水面上形成的油膜面积这两个问题，故E正确。
故选ABE。
11．【答案】cadb；AC；B；
【详解】
第一空. “油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液（教师完成，记下
配制比例）→测定一滴酒精油酸溶液的体积→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．所以在实验的步骤中，是“将1滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里
的水面上，等待形状稳定”，因此操作先后顺序排列应是cadb．
第二空：根据分析则有：
A.错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，则计算时所用体积数值
偏大，会导致计算结果偏大，故A正确；
B.油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度变大，则会导致计算结果偏小，
故B错误；
C.计算油膜面积时，只数了完整的方格数，则面积S会减小，会导致计算结果偏大，
故C正确；
D. 求每滴体积时，lmL的溶液的滴数误多记了10滴，由可知，纯油酸的体积将
偏小，则计算得到的分子直径将偏小，故D错误．
第三空. 设一个油酸分子的体积为，则，由可知，要测定阿伏
加德罗常数，还需要知道油滴的摩尔体积．
A.由上分析可知，故A错误；
B.由上分析可知，故B正确；
C.由上分析可知，故C错误；
D.由上分析可知，故D错误．
12．【答案】（1）；（2）
【详解】（1）碳的摩尔质量，2克拉的钻石质量，设2克拉钻石的物质的量为n，则有，，解得个
（2）设该钻石的体积为V，每个碳原子占据的体积为，则有，，，解得
13．【答案】(1)CDE (2)(i)120 cmHg (ii)12.4 cm
【解析】(1)基础考点:布朗运动、热力学第二定律、理想气体状态方程 (2)基础考点:玻意耳定律
布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动,是由液体分子对悬浮微粒的无规则撞击引起的,不是小颗粒分子的无规则热运动,A错误;根据热力学第二定律知,热量可能在外部影响下从低温物体传到高温物体,B错误;根据理想气体状态方程=C知,一定质量的某种理想气体在等压膨胀过程中,气体的温度升高,内能一定增加（关键：一定质量的理想气体的内能只与温度有关）,C正确;在合适的条件下,某些晶体可以转化为非晶体,某些非晶体也可以转化为晶体,D正确;在体积不变时,气体温度升高,分子的平均动能增加,分子数密度不变,故气体分子对容器壁的平均撞击力增大,E正确。
(2) (i)设左管液面下降Δh时,两管液面相平,由于右端玻璃管横截面积是左端的2倍,此时右端液面上升Δh,所以有
h-Δh=Δh,
解得Δh=h=8 cm (1分)
设右端玻璃管的横截面积为S,对于右端封闭的理想气体,变化前的压强为
p1=p0+ph=(76+12) cmHg=88 cmHg (1分)
变化前的体积为
V1=SL (1分)
变化后的体积为
V=S (1分)
则由玻意耳定律可得
p1V1=pV (1分)
解得p=120 cmHg (1分)
(ii)设左端玻璃管的横截面积为S0,液面相平时左端玻璃管内气柱高度为h1,由于两管液面相平,两管封闭的理想气体压强相等,所以对于左端玻璃管封闭的理想气体,由玻意耳定律可得
p0S0h=pS0h1 (1分)
解得h1=7.6 cm (1分)
活塞下降的距离x=h-h1+Δh=12.4 cm (2分)
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