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2024 年高考物理一轮复习热点重点难点夯练与提升
专题72 分子动理论、固体和液体
特训目标
特训内容
目标1
分子的大小（1T—4T）
目标2
布朗运动（5T—8T）
目标3
分子力和分子势能（9T—12T）
目标4
用油膜法估测分子大小（13T—16T）
目标5
固体和液体（17T—20T）
【特训典例】
一、分子的大小
1．某大学课题组制备出了一种超轻气凝胶，该气凝胶刷新了目前世界上最轻材料的纪录，其弹性和吸油
能力很强，这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度比空气密度小。设气凝胶的密度为ρ（单位为
），摩尔质量为M（单位为kg/mol），阿伏加德罗常数为
，下列说法正确的是（ ）
A．气凝胶的摩尔体积为
B．每个气凝胶分子的体积为
C．a 千克气凝胶所含的分子数为
D．每个气凝胶分子的直径为
2．若以M 表示水的摩尔质量，
表示液态水的摩尔体积，
表示标准状态下水蒸气的摩尔体积，
为
液态水的密度，
为标准状态下水蒸气的密度，
为阿伏加德罗常数，
、
分别表示每个水分子的质
量和体积，下面四个关系式正确的是（ ）
1
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A．
=
B．
=
C．
=
D．
=
3．如图所示，食盐（NaCl）的晶体是由钠离子（图中的白色圆点表示）和氯离子（图中的黑色圆点表
示）组成的，离子键两两垂直且键长相等．已知食盐的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为N，
食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心之间的距离约为（ ）
A．
B．
C．
D．
4．已知地球大气层的厚度远小于地球半径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。由此可估算得（ ）
A．地球大气层空气的总重力为
B．地球大气层空气分子总数为
C．每个空气分子所占空间为
D．空气分子之间的平均距离为
二、布朗运动
5．关于分子热运动和布朗运动，下列说法中正确的是（ ）
A．布朗运动是指在显微镜下看到的液体分子的无规则运动
2
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B．布朗运动间接地反映了分子在永不停息地做无规则运动
C．当物体温度达到0℃时，物体分子的热运动就会停止
D．悬浮颗粒越大，某一瞬间与它碰撞的液体分子越多，布朗运动越显著
6．1827 年，英国植物学家布朗首先在显微镜下研究了悬浮在液体中的小颗粒的运动。某同学做了一个类
似的实验，用显微镜观察炭粒的运动得到某个观测记录，如图所示。下列关于布朗运动的说法，正确的是
（ ）
A．布朗运动是液体分子的无规则运动
B．布朗运动是液体分子对悬浮微粒撞击作用的不平衡引起的微粒无规则运动
C．布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的
D．液体温度越高，悬浮微粒越大，布朗运动越剧烈
7．疫情期间，动态清零较好地解决了发展与防疫之间的关系。研究发现，新冠病毒也可通过气溶胶的形
式传播，现测得气溶胶的大约在10－7 ~ 10－5m 之间，新冠病毒的大小约为60 ~ 140nm，布朗粒子的尺寸大
约在10－5 ~ 10－3cm 之间，关于病毒传播下列说法中正确的是（ ）
A．新冠病毒是由多个蛋白质分子构成，在空气中可做布朗运动
B．新冠病毒通过气溶胶传播，温度越高，传播越慢
C．相对新冠病毒而言，气溶胶更容易透过口罩传播
D．扩散是新冠病毒在空气中传播的主要方式之一
8．PM2.5 是指空气中直径小于或等于2.5 微米的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降
到地面，被人体吸入后会进入血液对人体形成危害。在静稳空气中，关于PM2.5，下列说法正确的是（
）
A．PM2.5 在空气中的运动属于分子热运动
B．在其他条件相同时，温度越高，PM2.5 的运动越激烈
C．减少工业污染的排放对减少“雾霾”天气的出现没有影响
D．周围大量分子对PM2.5 碰撞的不平衡使其在空中做无规则运动
三、分子力和分子势能
3
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9．分子间的作用力F 与分子间距r 的关系如图所示，规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零。若一个
分子固定于原点O，另一个分子从距O 点很远处向O 点运动，下列说法正确的是（ ）
A．在两分子间距减小到
的过程中，分子间的作用力先减小后增大
B．在两分子间距减小到
的过程中，分子间的作用力做负功
C．在两分子间距减小到
时，分子势能等于零
D．在两分子间距由
减小到
的过程中，分子间的作用力与分子势能都在减小
10．王亚平在“天宫课堂”中，将分别粘有水球的两块透明板慢慢靠近，直到两个水球融合在一起，再把
两板慢慢拉开，水在两块板间形成了一座“水桥”。如图甲所示，为我们展示了微重力环境下液体表面张
力的特性。“水桥”表面与空气接触的薄层叫表面层，已知分子间作用力F 和分子间距r 的关系如图乙。
下列说法正确的是（ ）
A．可以推断水和透明板是不浸润的
B．王亚平把两板慢慢拉开形成“水桥”的过程，“水桥”表面层相邻水分子间的分子势能变小
C．王亚平把两板慢慢拉开形成“水桥”的过程，“水桥”表面层相邻水分子间的分子力做负功
D．王亚平放开双手两板吸引到一起，该过程表面层相邻水分子间的作用力与分子间的距离的关系与乙
图的A 到B 过程相对应
11．如图，将甲分子固定于坐标原点O 处，乙分子放置于r 轴上距离O 点很远的
处，
、
、
为r 轴上
4
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的三个特殊位置，甲、乙两分子间的作用力F 和分子势能
随两分子间距离r 的变化关系分别如图中两条
曲线所示，现把乙分子从
处由静止释放，下列说法正确的是（ ）
A．乙分子从
到
的过程中，分子势能
先减小后增大
B．当分子间距离
时，甲、乙分子间作用力F 为引力
C．乙分子从
到
的过程中，加速度a 先减小后增大
D．虚线为
图线，实线为
图线
12．分子间存在与其相对距离有关的分子势能，分子间势能Ep随分子间距离r 变化的图像如图所示，取r
趋近于无穷大时Ep为零。若仅考虑这两个分子间的作用，下列说法正确的是（ ）
A．图中
是分子间引力和斥力平衡的位置
B．假设将甲分子固定，乙分子从距离甲分子
处自由释放，它们将相互靠近
C．假设将甲分子固定，乙分子从距离甲分子
处自由释放，当两分子间距为
时，乙分子的加速度最
大
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D．两分子从间距
减小到
的过程中，分子间的作用力先增大后减小
四、用油膜法估测分子大小
13．（1）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，如图所示，理想的油膜形状非常接近圆形，下列选
项中会影响油膜形状规整程度的是 。
A．注射器针管较大，但没有超出实验要求的范围
B．滴入油酸酒精溶液时，注射器针头明显偏离浅盘中央
C．操作不仔细，缺乏耐心，如撒粉不均匀，水面还未平静就滴入油酸酒精溶液
（2）在一次实验中得到了如图所示的油膜，如果按此油膜来计算分子直径，测量结果相对真实值会
（填“偏大”、“偏小”或“无误差”）。
14．（1）下列说法中正确的是 ；
A．布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的无规则运动
B．气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加
C．一定量的100℃水变成100℃水蒸气，其分子势能增加
D．只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低
（2）用油膜法估测分子直径的实验步骤如下：
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A．向浅盘中倒入适量的水，并向水面均匀地撒入痱子粉
B．将1mL 纯油酸加入酒精中，得到2×103mL 的油酸酒精溶液
C．把玻璃板放在方格纸上，计算出薄膜的面积S
D．将配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下50 滴溶液的体积
E．把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓
F．按照得到的数据，估算出油酸分子的直径
①上述步骤中，正确的顺序是 （填步骤前的字母）；
②如图所示为描出的油膜轮廓，坐标纸中正方形小方格的边长为20mm，油膜的面积约为 m2；
③已知50 滴溶液的体积为2mL，估算油酸分子的直径约为 m（保留两位有效数字）。
15．某同学做“用油膜法估测分子的大小”的实验。
（1）下列说法中正确的是 。
A．该实验中将油膜看作由一个个油酸分子紧密排列的单层分子膜
B．一滴油酸酒精溶液滴入水面，油膜的面积会先扩张后又稍微收缩了一些
C．实验时应先将一滴油酸酒精溶液滴入水面，再把痱子粉洒在水面上
D．分子直径近似等于油酸酒精溶液的体积与油膜的面积之比
（2）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验操作步骤：
①往边长约为40cm 的浅盘里倒入约2cm 深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上；
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定；
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子
直径的大小；
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由
此计算出一滴油酸酒精溶液的体积；
⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上；
上述步骤中，正确的顺序是 ；（填写步骤前面的数字）
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（3）每滴油酸酒精溶液的体积为V，将该溶液滴一滴到水面上，稳定后形成油膜的面积为S。溶液的浓度
为ρ，则油酸分子直径大小的表达式为d= ；
（4）某同学实验中，配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，所测的分子直径 （偏大、
偏小、不变）；
16．油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL 油酸酒精溶液中有油酸0.6 mL，现用滴管向量筒内滴加50 滴上述溶
液，量筒中的溶液体积增加了1 mL，若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大盛水的浅盘中，由于酒精溶
于水，油酸在水面展开，稳定后形成的油膜的形状如图所示。若每一小方格的边长为25 mm，试问：
（1）这种估测方法是将每个油酸分子视为 模型，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视
为 油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的 。根据上述数据，估测出油酸分子的直径是 m。
（结果保留1 位有效数字）
（2）某同学在实验过程中，在距水面约2 cm 的位置将一滴油酸酒精溶液滴入水面形成油膜，实验时观察
到，油膜的面积会先扩张后又收缩了一些，这是为什么呢？
请写出你分析的原因： 。
五、固体和液体
17．下列说法中正确的是（ ）
A．浸润液体在毛细管中上升现象是由于附着层分子间斥力以及液体表面张力的共同作用
B．一块晶体，若其具有导热的各向同性，则这块晶体一定是多晶体
C．液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性
D．第二类永动机并没有违背能量守恒定律，热机的效率可能达到
18．关于固体、液体，下列说法正确的是（ ）
A．如果某个固体在某一物理性质上表现出各向同性，它不一定是非晶体
B．水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能，这是因为油脂使水的表面张力
增大的缘故
C．把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，它的尖端就变成了球形，这是因为熔化后的玻璃表面分子间作用
力表现为斥力使其表面扩张
D．浸润现象的机制是液体与固体的相互作用比液体分子之间的相互作用强
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19．2022 年3 月23 日，“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲，“太空教师”崔志刚、王亚平、叶光富
相互配合，生动演示了微重力环境下太空“冰雪”实验、“液桥”演示实验（如图所示）、水油分离实验、
太空抛物实验等，并深入浅出地讲解了实验现象背后的科学原理，下列说法正确的是（ ）
A．只有在太空中才能进行“液桥”实验
B．图中水把两块液桥板连在一起靠的是液体的表面张力
C．塑料制成的液桥板是非晶体
D．冰是晶体
E．油能够飘在水面上是由于水具有表面张力
20．2021 年8 月5 日，在东京奥运会跳水女子10m 台决赛中，14 岁的全红婵以总分466.2 拿到金牌，并打
破了世界纪录。她的五次跳水中有三次满分，娴熟的动作和标准的姿势不禁让李小鹏感叹：我扔个硬币溅
起的水花都比她跳水的水花大．下列说法正确的是（ ）
A．运动员出水后泳衣上的水很快滑落，这是因为制造泳衣的材料对水不浸润
B．运动员入水过程中，在水中产生的气泡内的气体压强大于大气压
C．运动员入水激起的水花中，很多接近球形，这是水的表面张力的作用
D．运动员入水后，身体周围会出现一些小气泡，这些小气泡在做无规则的布朗运动
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