2023年高考模拟理综物理选编：分子动理论（解析版）

第页高考模拟系列分子动理论一、单项选择题〔5〕由于分子间存在着分子力，而分子力做功与路径无关，因此分子间存在与其相对距离有关的分子势能.如下图为分子势能Ep随分子间距离r变化的图象，取r趋近于无穷大时Ep为零.通过功能关系可以从分子势能的图象中得到有关分子力的信息，那么以下说法正确的选项是()A.假设将两个分子从r=r2处释放，它们将相互远离

B.假设将两个分子从r=r2处释放，它们将相互靠近

C.假设将两个分子从r=r1处释放，它们的加速度先增大后减小

D.·D·解：由图可知，两个分子从r=r2处的分子势能最小，那么分子之间的距离为平衡距离，分子之间的作用力恰好为0．

A、B、C、结合分子之间的作用力的特点可知，当分子间距离等于平衡距离时，分子力为零，分子势能最小，所以假设将两个分子从r=r2处释放，它们既不会相互远离，也不会相互靠近.故A错误，B错误，C错误；

D、由于r1<r2，可知分子在r=r1处的分子之间的作用力表现为斥力，分子之间的距离将增大，分子力做正功，分子的速度增大；当分子之间的距离大于r2时，分子之间的作用力表现为引力，随距离的增大，分子力做负功，分子的速度减小，所以当r=r2时它们的速度最大.铜的摩尔质量为M，铜的密度为ρ，阿伏伽德罗常数为N，以下说法正确的选项是()A.1个铜原子的质量为NM B.1个铜原子的质量为MN

C.1个铜原子所占的体积为MNρ D.·B·解：

A、铜原子的质量等于摩尔质量除以阿伏伽德罗常数N，即m0=MN，故A错误；

B、铜原子的质量等于摩尔质量除以阿伏伽德罗常数N，即m0=MN，故B正确；

C、铜原子所占的体积等于摩尔体积除以阿伏伽德罗常数，即V0=MρN=MρN故C错误

D、铜原子所占的体积等于摩尔体积除以阿伏伽德罗常数，即V0=MρN=MρN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象如图中曲线所示，F>0为斥力，F<0为引力.a、b、c、d为r轴上四个特定的位置，现把乙分子从a处由静止释放，那么()A.乙分子从a到b过程中，两分子间无分子斥力

B.乙分子从a到c过程中，两分子间的分子引力先减小后增加

C.乙分子从a到c一直加速

D.乙分子从a到b加速，从b到c减速·C·解：A、分子之间的引力与斥力是同时存在的，乙分子从a到b过程中，两分子间既有引力，也有分子斥力，只是引力大于斥力.故A错误；

B、由图可知，乙分子从a到c过程中，两分子间的分子引力先增大后减小.故B错误；

C、乙分子从a到c一直受到引力的作用，一直做加速运动.故C正确，D错误．

应选：C

判断乙分子从a运动到c，是加速还是减速，以及分子势能如何变化，关键看分子力之间的作用力的情况，是引力时那么加速．

该题给出分子之间的作用力的图象，然后分析分子力的变化，解决此题的关键是把握分子间的合力的变化关系．

关于分子间的作用力，以下说法正确的选项是()A.分子间只存在引力

B.分子间只存在斥力

C.分子间同时存在引力和斥力

D.分子间不可能同时存在引力和斥力·C·解：分子间同时存在斥力和引力，表现出来的是它们的合力，故ABD错误，C正确；

应选：C．

分子间同时存在斥力和引力，他们都随着分子间距离增大而减小，斥力减的更快．

此题主要考察分子间作用力：同时存在斥力和引力，他们都随着分子间距离增大而减小，斥力减的更快，表现出来的好是合力.关键是理解着记忆．

物理图象能够直观、简洁地展现两个物理量之间的关系，利用图象分析物理问题的方法有着广泛的应用.如图，假设令x轴和y轴分别表示某个物理量，那么图象可以反映在某种情况下，相应物理量之间的关系.x轴上有A、B两点，分别为图线与x轴交点、图线的最低点所对应的x轴上的坐标值位置.以下说法中正确的选项是()A.假设x轴表示空间位置，y轴表示电势，图象可以反映某静电场的电势在x轴上分布情况，那么A、B两点之间电场强度在x轴上的分量沿x轴负方向

B.假设x轴表示空间位置，y轴表示电场强度在x轴上的分量，图象可以反映某静电场的电场强度在x轴上分布情况，那么A点的电势一定高于B点的电势

C.假设x轴表示分子间距离，y轴表示分子势能，图象可以反映分子势能随分子间距离变化的情况，那么将分子甲固定在O点，将分子乙从A点由静止释放，分子乙仅在分子甲的作用下运动至B点时速度最大

D.假设x轴表示分子间距离，y轴表示分子间作用力，图象可以反映分子间作用力随分子间距离变化的情况，那么将分子甲固定在O点，将分子乙从B点由静止释放，分子乙仅在分子甲的作用下一直做加速运动·C·解：A、假设x轴表示空间位置，y轴表示电势，由于点电荷的电势随x的增大而减小，所以不是某静电场的电势在x轴上分布情况，故A错误；

B、假设x轴表示空间位置，y轴表示电场强度，由于点电荷的电场强度随x的增大而减小，所以不是某静电场的电场强度在x轴上分布情况，故B错误；

C、假设x轴表示分子间距离，y轴表示分子势能，结合分子势能的特点可知，图象可以反映分子势能随分子间距离变化的情况；那么将分子甲固定在O点，将分子乙从A点由静止释放，分子乙仅在分子甲的作用下运动至B点时分子势能最小，所以动能最大，速度最大.故C正确；

D、假设x轴表示分子间距离，y轴表示分子间作用力，结合分子力的特点可知，图象可以反映分子间作用力随分子间距离变化的情况；假设那么将分子甲固定在O点，将分子乙从B点由静止释放，分子乙仅在分子甲的作用下运动时，开始时受到的是分子引力，做加速运动，过A点后乙分子受到的是分子斥力，开始做减速运动.故D错误．

应选：C

根据物理规律相应的规律，得到y与x所表示的物理量的表达式，再分析图象是否正确．

该题结合图象考查物理规律与物理量之间的关系式，立意新颖，在解答的过程中首先要明确各种情况下对应的物理量的特点，然后再分析图象是否满足即可．

二、多项选择题〔4〕以下说法正确的选项是()A.分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大

B.物体吸收热量，温度一定升高

C.浸润与不浸润是分子力作用的表现

D.天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规那么

E.热量可以自发地从分子平均动能大的物体传给分子平均动能小的物体·ACE·解：A、当分子间距从平衡位置以内增大时，分子力先是斥力做正功，后是引力做负功，分子势能随着分子间距离的增大，先减小后增大，故A正确；

B、物体吸收热量时假设同时对外做功，那么内能不一定增大，故温度不一定升高，故B错误；

C、浸润与不浸润是分子力作用的表现的结果，故C正确；

D、天然石英是晶体，表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间排列的规那么，故D错误；

E、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，而热量可以自发地从高温物体传给低温物体，故热量可以自发地从分子平均动能大的物体传给分子平均动能小的物体，故E正确．

应选：ACE．

当分子间距从平衡位置以内增大时，分子力先是斥力做正功，后是引力做负功，分子势能随着分子间距离的增大，先减小后增大；物体温度越高，那么该物体内所有分子运动的平均动能增大，但不是每个分子的速率都一定增大.明确晶体表现为各向异性的微观结构，知道分子力在浸润和不浸润现象中的作用．

此题考查了分子作用力和分子间距离的关系，温度是平均动能的标志和布朗运动的特点，要注意多从分子结构和分子间作用力的角度分析热学现象．

以下关于分子力的说法，正确的选项是()A.分子间的距离增大那么分子间的斥力与引力均减小

B.气体分子之间总没有分子力的作用

C.液体难于压缩说明液体中分子总是引力

D.当分子间表现为引力时，随分子间距离增大分子间势能增大

E.当分子间的引力与斥力大小相等时分子间势能最小·ADE·解：分子之间的相互作用都随分子间距离的增大而减小分子引力的变化慢，当r=r0时分子引力等于分子斥力，所以，r0是分子的平衡距离，r大于平衡距离，分子力表现为引力，当r小于r0时，分子间的作用力表现为斥力：分析间距离为r0时分子势能最小；

A、分子之间的相互作用都随分子间距离的增大而减小分子引力的变化慢。故A正确；

B、气体分子之间有分子力的作用，只是比拟小。故B错误；

C、液体难于压缩说明液体中分子倍压缩时总是斥力；故C错误；

D、当分子间表现为引力时，增大距离需要克服引力做功，分子势能增大，即随分子间距离增大分子间势能增大故D正确；

E、当分子间表现为引力时，增大距离需要克服引力做功，分子势能增大；当分子间表现为斥力时，减小距离需要克服斥力做功，分子势能增大，所以当分子间的引力与斥力大小相等时分子间势能最小。故E正确。

应选：物体体积变化时，分子间距离会随之变化，分子势能也会发生变化.如图为分子势能Ep与分子间距离r的关系曲线，以下判断正确的选项是()A.当r=r1时，分子势能最小

B.当r=r2时，分子引力与斥力大小相等

C.当r>r2时，分子间作用力的合力表现为引力

D.在r由r2变到r1的过程中，分子间作用力的合力做正功·BCE·解：AB、由图象可知：分子间距离为r2时分子势能最小，此时分子间的距离为平衡距离；分子引力与斥力大小相等；故A错误，B正确；

C、当r>r2时，分子间距离较大，分子间的作用力表现为引力，故C正确；

D、r小于r2时，分子间的作用力表现为斥力，距离减小的过程中做负功，故D错误；

E、在r由r2逐渐增大的过程中，分子间作用力为引力，故分子力的合力做负功，故E正确．

应选：BCE．

此题考查了分子间的作用力与分子间距离关系图象，知道当r=r0时，分子力为零，分子势能最小，由图可知r如下图，玻璃瓶A，B中装有质量相等、温度分别为60℃的热水和0℃的冷水，以下说法正确的选项是()

A.温度是分子平均动能的标志，所以A瓶中水分子的平均动能比B瓶中水分子的平均动能大

B.温度越高，布朗运动愈显著，所以A瓶中水分子的布朗运动比B瓶中水分子的布朗运动更显著

C.因质量相等，故A瓶中水的内能与B瓶中水的内能一样大

D.A瓶中水的体积比B瓶中水的体积大

E.A瓶中水分子间的平均距离比B瓶中水分子间的平均距离大·ADE·解：A、温度是分子平均动能的标志，A的温度高，故A的分子平均动能大，故A正确．

B、布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的无规那么运动，不是水分子的运动，两瓶中不存在布朗运动，故B错误．

C、温度是分子的平均动能的标志，因质量相等，故A瓶中水的分子平均动能大，A的内能比B瓶中水的内能大.故C错误．

D、分子平均距离与温度有关，质量相等的60℃的热水和0℃的冷水相比，60℃的热水体积比拟大，故D正确．

E、质量相等的60℃的热水和0℃的冷水相比，60℃的热水体积比拟大，所以A瓶中水分子间的平均距离比B瓶中水分子间的平均距离大.故E正确．

应选：ADE

温度是分子平均动能的标志，水分子数与AB瓶内水的体积有关，内能也与水的体积有关，相同体积不同温度水分子的个数不同，平均距离就不同，故平均距离与温度有关.B瓶中水的质量，水的密度和阿伏加德罗常数，根据它们之间的关系式即可计算水分子数．

此题重点是要知道不单是分子平均动能与温度有关，分子的平均距离与温度也有关系.要计算分子数往往先计算摩尔数．

三、填空题〔1〕两分子间的作用力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0，甲分子固定在坐标原点O，乙分子在分子力作用下从图中a点由静止开始运动，在r>r0阶段，乙分子的动能______(选填“增大〞、“减小〞或“先减小后增大〞)·增大·解：在分子间距离r>r0阶段，靠近的过程中F表现为引力，做正功，分子动能增加，分子势能减小。

故·为：增大。

当分子间距离等于平衡距离时，分子力为零，分子势能最小；当分子间距离小于平衡距离时，分子力表现为斥力；根据图象分析答题。四、计算题〔4〕2023年5月。我国成为全球首个海域可燃冰试采获得连续稳定气流的国家，可燃冰是一种白色固体物质，1L可燃冰在常温常压下释放160L的甲烷气体，常温常压下甲烷的密度0.66g/L，甲烷的摩尔质量16g/mol，阿伏伽德罗常数6.0×1023mol-1，请计算1L可燃冰在常温常压下释放出甲烷气体分子数目(计算结果·解：甲烷分子数目为：

n=ρVMNA=0.66×103×160×·根据m=ρV求出1L可燃冰的质量，结合摩尔质量求出物质的量，甲烷气体分子数等于物质的量乘以阿伏伽德罗常数。

此题的解题关键掌握各个量之间的关系，抓住阿伏加德罗常数是联系宏观与微观的桥梁，知道求分子数先求摩尔数。

很多轿车为了改善夜间行驶时的照明问题，在车灯的设计上选择了氙气灯，因为氙气灯灯光的亮度是普通灯灯光亮度的3倍，但是耗电量仅是普通灯的一半，氙气灯使用寿命那么是普通灯的5倍，很多车主会选择含有氙气灯的汽车，假设氙气充入灯头后的容积V=1.6L，氙气密度ρ=6.0kg/m3.氙气摩尔质量M=0.131kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6×1023mol-1.试估算：(结果保存一位有效数字)·解：(1)设疝气的物质的量为n，那么：n=ρVM；

疝气分子的总数：N=ρVMNA=6.0kg/m3×1.6×10-3m30.131kg/mol×6×1023mol-1≈4×1022个；

(2)每个分子所占的空间为：·(1)根据摩尔数等于质量除以摩尔体积得到物质量，然后根据分子数等于物质量乘以摩尔数求解分子数．

(2)根据气体的体积与分子的个数计算出每一个分子所占空间的大小，然后以立方体模型计算出氙气分子的平均距离．

此题关键明确阿伏加德罗常数是联系宏观量与微观量的桥梁，知道摩尔体积等于摩尔质量与密度的比值，不难．

如题图所示，食盐(NaCl)晶体由钠离子和氯离子组成，相邻离子的中心用线连起来组成了一个个大小相等的立方体，立方体的个数与两种离子的总数目相等.食盐的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，求：

①食盐的分子质量m；

②相邻离子间的距离a．·解：①食盐的分子质量为：m=MNA；

②1molNaCl的体积为V=Mρ