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专题 55 分子动理论
一、单选题
1．（2023·北京·统考高考真题）夜间由于气温降低，汽车轮胎内的气体压强变低。与白天相比，夜间轮胎
内的气体（ ）
A．分子的平均动能更小 B．单位体积内分子的个数更少
C．所有分子的运动速率都更小 D．分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更大
2．（2023·海南·统考高考真题）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r 时，分子间表现为斥力
0
B．分子从无限远靠近到距离r 处过程中分子势能变大
0
C．分子势能在r 处最小
0
D．分子间距离小于r 且减小时，分子势能在减小
0
3．（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之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
4．（2021·北京·高考真题）比较45C的热水和100C的水蒸气，下列说法正确的是（ ）
A．热水分子的平均动能比水蒸气的大 B．热水的内能比相同质量的水蒸气的小
C．热水分子的速率都比水蒸气的小 D．热水分子的热运动比水蒸气的剧烈
5．（2020·北京·统考高考真题）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，
仅考虑这两个分子间的作用力，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
6．（2020·天津·统考高考真题）水枪是孩子们喜爱的玩具，常见的气压式水枪储水罐示意如图。从储水罐
充气口充入气体，达到一定压强后，关闭充气口。扣动扳机将阀门M打开，水即从枪口喷出。若在不断喷
出的过程中，罐内气体温度始终保持不变，则气体（ ）
A．压强变大 B．对外界做功
C．对外界放热 D．分子平均动能变大
7．（2019·北京·高考真题）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
8．（2018·北京·高考真题）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
9．（2017·北京·高考真题）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．水凝结成冰后，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，每一个水分子的运动速率都会增大
10．（2017·上海·统考高考真题）一个密闭容器由固定导热板分隔为体积相同的两部分，分别装有质量不
等的同种气体．当两部分气体稳定后，它们的（ ）
A．密度相同 B．分子数相同
C．分子平均速率相同 D．分子间平均距离相同
11．（2015·福建·高考真题）下列有关分子动理论和物质结构的认识，其中正确的是（ ）
A．分子间距离减小时分子势能一定减小
B．温度越高，物体中分子无规则运动越剧烈
C．物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度无关
D．非晶体的物理性质各向同性而晶体的物理性质都是各向异性
12．（2014·上海·统考高考真题）分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距增加时，分子间的（ ）
A．引力增加，斥力减小
B．引力增加，斥力增加
C．引力减小，斥力减小
D．引力减小，斥力增加
13．（2014·北京·高考真题）下列说法正确的是（ ）
A．物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大
B．物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大
C．物体温度降低，其内能一定增大
D．物体温度不变，其内能一定不变
14．（2015·上海·统考高考真题）一定质量的理想气体在升温过程中
A．分子平均势能减小
B．每个分子速率都增大
C．分子平均动能增大
D．分子间作用力先增大后减小
二、多选题
15．（2022·湖南·统考高考真题）利用“涡流效应”可实现冷热气体的分离。如图，一冷热气体分离装置
由喷嘴、涡流室、环形管、分离挡板和冷热两端管等构成。高压氮气由喷嘴切向流入涡流室中，然后以螺
旋方式在环形管中向右旋转前进，分子热运动速率较小的气体分子将聚集到环形管中心部位，而分子热运动速率较大的气体分子将聚集到环形管边缘部位。气流到达分离挡板处时，中心部位气流与分离挡板碰撞
后反向，从A端流出，边缘部位气流从B端流出。下列说法正确的是（ ）
A．A端为冷端，B端为热端
B．A端流出的气体分子热运动平均速率一定小于B端流出的
C．A端流出的气体内能一定大于B端流出的
D．该装置气体进出的过程满足能量守恒定律，但违背了热力学第二定律
E．该装置气体进出的过程既满足能量守恒定律，也满足热力学第二定律
16．（2022·全国·统考高考真题）一定量的理想气体从状态a变化到状态b，其过程如 图上从a到b
的线段所示。在此过程中（ ）
A．气体一直对外做功
B．气体的内能一直增加
C．气体一直从外界吸热
D．气体吸收的热量等于其对外做的功
E．气体吸收的热量等于其内能的增加量
17．（2021·湖南·高考真题）如图，两端开口、下端连通的导热汽缸，用两个轻质绝热活塞（截面积分别
为 和 ）封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。在左端活塞上缓慢加细沙，活塞从 下降
高度到 位置时，活塞上细沙的总质量为 。在此过程中，用外力 作用在右端活塞上，使活塞位置始
终不变。整个过程环境温度和大气压强 保持不变，系统始终处于平衡状态，重力加速度为 。下列说法
正确的是（ ）A．整个过程，外力 做功大于0，小于
B．整个过程，理想气体的分子平均动能保持不变
C．整个过程，理想气体的内能增大
D．整个过程，理想气体向外界释放的热量小于
E．左端活塞到达 位置时，外力 等于
18．（2017·全国·高考真题）氧气分子在0 ℃和100 ℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比
随气体分子速率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0～400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大
19．（2019·江苏·高考真题）在没有外界影响的情况下，密闭容器内的理想气体静置足够长时间后，该气
体 ．
A．分子的无规则运动停息下来 B．每个分子的速度大小均相等
C．分子的平均动能保持不变 D．分子的密集程度保持不变
20．（2016·全国·高考真题）关于气体的内能，下列说法正确的是________
A．质量和温度都相同的气体，内能一定相同
B．气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大
C．气体被压缩时，内能可能不变D．一定量的某种理想气体的内能只与温度有关
E．一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加
21．（2014·全国·高考真题）下列说法正确的是（ ）
A．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动
B．空气的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果
C．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点
D．高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故
E．干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果
22．（2015·广东·高考真题）下图为某实验器材的结构示意图，金属内筒和隔热外筒间封闭了一定体积的
空气，内筒中有水，在水加热升温的过程中，被封闭的空气
A．内能增大
B．压强增大
C．分子间引力和斥力都减小
D．所有分子运动速率都增大
23．（2018·全国·高考真题）对于实际的气体，下列说法正确的是（ ）
A．气体的内能包括气体分子的重力势能
B．气体的内能包括分子之间相互作用的势能
C．气体的内能包括气体整体运动的动能
D．气体体积变化时，其内能可能不变
E．气体的内能包括气体分子热运动的动能
24．（2017·海南·高考真题）关于布朗运动，下列说法正确的是________．
A．布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动
B．液体温度越高，液体中悬浮微粒的布朗运动越剧烈
C．在液体中的悬浮颗粒只要大于某一尺寸，都会发生布朗运动
D．液体中悬浮微粒的布朗运动使液体分子永不停息地做无规则运动
E．液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子对它的撞击作用不平衡所引起的
25．（2016·全国·高考真题）关于热力学定律，下列说法正确的是（ ）A．气体吸热后温度一定升高
B．对气体做功可以改变其内能
C．理想气体等压膨胀过程一定放热
D．热量不可能自发地从低温物体传到高温物体
E．如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热
平衡
26．（2016·上海·统考高考真题）某气体的摩尔质量为M，分子质量为 若1摩尔该气体的体积为 ，密
度为 ，则该气体单位体积分子数为 阿伏加德罗常数为
A． B． C． D．
27．（2015·全国·高考真题）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
28．（2015·山东·高考真题）墨滴入水，扩而散之，徐徐混匀．关于该现象的分析正确的是( )．
A．混合均匀主要是由于碳粒受重力作用
B．混合均匀的过程中，水分子和碳粒都做无规则运动
C．使用碳粒更小的墨汁，混合均匀的过程进行得更迅速
D．墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应引起的
29．（2014·全国·高考真题）对于一定量的稀薄气体，下列说法正确的是( )
A．压强变大时，分子热运动必然变得剧烈
B．保持压强不变时，分子热运动可能变得剧烈
C．压强变大时，分子间的平均距离必然变小
D．压强变小时，分子间的平均距离可能变小
三、填空题
30．（2021·广东·高考真题）在高空飞行的客机上某乘客喝完一瓶矿泉水后，把瓶盖拧紧。下飞机后发现
矿泉水瓶变瘪了，机场地面温度与高空客舱内温度相同。由此可判断，高空客舱内的气体压强______（选填“大于”、“小于”或“等于”）机场地面大气压强：从高空客舱到机场地面，矿泉水瓶内气体的分子
平均动能______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
31．（2020·全国·统考高考真题）分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示，r= r 时，F=0。分子间势
1
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r 的过程中，势能_____（填“减小“不变”或“增大”）；在间
2
距由r 减小到r 的过程中，势能_____ （填“减小”“不变”或“增大”）；在间距等于r 处，势能
2 1 1
_____（填“大于”“等于”或“小于”）零。
32．（2019·江苏·高考真题）由于水的表面张力，荷叶上的小水滴总是球形的．在小水滴表面层中，水分
子之间的相互作用总体上表现为_____（选填“引力”或“斥力”）．分子势能E 和分子间距离r的关系
p
图象如图所示，能总体上反映小水滴表面层中水分子E 的是图中______（选填“A”“B”或“C”）的位置．
p
33．（2018·江苏·高考真题）一定量的氧气贮存在密封容器中，在T 和T 温度下其分子速率分布的情况见
1 2
右表．则T___（选填“大于”“小于”或“等于”）T．若约10%的氧气从容器中泄漏，泄漏前后容器内
1 2
温度均为T1，则在泄漏后的容器中，速率处于400~500 m/s区间的氧气分子数占总分子数的百分比___
（选填“大于”“小于”或“等于”）18.6%．
各速率区间的分子数占总分子数的百分比/%
速率区间（m•s﹣
1）
温度T 温度T
1 2
100以下 0.7 1.4
100～200 5.4 8.1
200～300 11.9 17.0
300～400 17.4 21.4
400～500 18.6 20.4500～600 16.7 15.1
600～700 12.9 9.2
700～800 7.9 4.5
800～900 4.6 2.0
900以上 3.9 0.9
34．（2017·江苏·高考真题）（甲）和（乙）图中是某同学从资料中查到的两张记录水中炭粒运动位
置连线的图片，记录炭粒位置的时间间隔均为30 s，两方格纸每格表示的长度相同。比较两张图片可知：
若水温相同，_________（选填“甲”或“乙”）中炭粒的颗粒较大；若炭粒大小相同，___________（选
填“甲”或“乙”）中水分子的热运动较剧烈。
四、解答题
35．（2017·江苏·高考真题）科学家可以运用无规则运动的规律来研究生物蛋白分子．资料显示，某种蛋
白的摩尔质量为66 kg/mol，其分子可视为半径为3×10–9 m的球，已知阿伏加德罗常数为6.0×1023 mol–1．请
估算该蛋白的密度．（计算结果保留一位有效数字）
36．（2015·海南·高考真题）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
为多少，空气分子之间的平均距离为多大．
