第十五章　第1讲　分子动理论　内能　固体和液体 专项练习 -2027届高考物理一轮专题复习（人教版）

"**基本信息**\n聚焦热学四大核心模块，通过区域典型考题构建从微观理论到宏观现象的知识网络，强化物理观念与科学推理能力。\n**专项设计**\n|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|\n|----|-----------|----------|----------|\n|分子动理论|2题|阿伏加德罗常数应用、布朗运动分析|从微观粒子模型建构到宏观现象解释|\n|分子力和内能|2题|分子力与势能图像分析|通过分子间距变化推导力与能量关系|\n|气体性质|2题|压强微观解释、速率分布规律|结合温度变化分析分子运动状态|\n|固体和液体|5题|晶体特性、表面张力、浸润现象|从物质微观结构理解宏观物理性质|"

第十五章　热　学 第1讲　分子动理论　内能　固体和液体 对点1.分子动理论 1.(2025·江苏南通期中)轿车在发生一定强度的碰撞时,利用叠氮化钠爆炸产生气体充入气囊。若气体充入后安全气囊的容积为V,气囊中气体密度为ρ,已知气体摩尔质量M,阿伏加德罗常数NA,则(　　) A.气囊中气体的物质的量为 B.每个分子的质量为 C.每个气体分子平均占有的空间体积是 D.气体分子的直径是 2.(2025·江苏无锡期中)甲、乙图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(　　) A.图中连线是炭粒的运动径迹 B.炭粒的位置变化是分子间斥力作用的结果 C.若水温相同,甲中炭粒的颗粒较大 D.若炭粒大小相同,甲中水分子的热运动较剧烈 对点2.分子力和物体内能 3.(2025·云南昆明三模)如图所示,若一分子a固定于坐标原点O,另一分子b从x轴上P点沿x轴向O点运动,当b运动到Q点时,两分子间的分子力为零,规定两分子相距无穷远时它们的分子势能为零。下列说法正确的是(　　) A.b运动到Q点时,分子势能为零 B.b从P点运动到Q点过程中,a、b间斥力一直增大 C.b从P点运动到Q点过程中,两分子之间只存在引力作用 D.b从P点运动到Q点过程中,分子势能先减小后增大 4.(2025·江苏扬州期中)分子间作用力F、分子势能Ep与分子间距r的关系图如图中两条曲线所示。下列说法正确的是(　　) A.r1为分子的平衡位置 B.从r1到r2的过程,Ep不断减小 C.从r2到r3的过程,F先减小后增大 D.图线a为分子势能与分子间距离的关系图线 对点3.分子运动速率分布规律　气体压强的微观解释 5.(2025·黑吉辽内蒙古卷,2)某同学冬季乘火车旅行,在寒冷的站台上从气密性良好的糖果瓶中取出糖果后拧紧瓶盖,将糖果瓶带入温暖的车厢内一段时间后,与刚进入车厢时相比,瓶内气体(　　) A.内能变小 B.压强变大 C.分子的数密度变大 D.每个分子动能都变大 6.(多选)(2025·江西宜春期中)如图甲所示为某地某天的气温变化情况,细颗粒物(PM 2.5)的污染程度为中度,出现了大范围的雾霾。在8:00和14:00的空气分子速率分布曲线如图乙所示,横坐标v表示分子速率,纵坐标表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。下列说法正确的是(　　) 时刻 温度/℃ 8:00 10 10:00 15 12:00 20 14:00 24 甲 A.图乙中实线和虚线与坐标轴围成的面积相同 B.8:00的空气中所有分子速率都比10:00的小 C.实线是14:00的分子速率分布曲线 D.温度升高,图乙中曲线峰值向左移动 对点4.对固体和液体性质的理解 7.(2025·河北邯郸阶段检测)白磷在高温、高压环境下可以转化为一种新型二维半导体材料—黑磷,如图为黑磷微观结构,其原子以一定的规则有序排列。下列说法正确的是(　　) A.黑磷是非晶体材料 B.黑磷熔化过程中温度不变 C.黑磷中每个分子都是固定不动的 D.黑磷分子在不同方向的导热性一定不同 8.(多选)(2025·陕西西安期末)关于下列各图所对应现象的描述,正确的是(　　) A.图甲中水黾可以停在水面,是因为受到水的浮力作用 B.图乙中玻璃容器中的小水银滴呈球形,是因为表面张力 C.图丙中插入水中的塑料笔芯内水面下降,说明水不浸润塑料笔芯 D.图丁中拖拉机锄松土壤,是为了利用毛细现象将土壤里的水分引上来 9.(2025·江苏学业考试)如图所示,通电雾化玻璃是将液体高分子晶膜固定在两片玻璃之间,未通电时,看起来像一块毛玻璃,不透明;通电后,看起来像一块普通玻璃,透明。可以判断通电雾化玻璃中的液晶(　　) A.是液态的晶体 B.具有光学性质的各向同性 C.不通电时,入射光在液晶层发生了全反射,导致光线无法通过 D.通电时,入射光在通过液晶层后按原方向传播 10.(多选)(2025·江苏南京模拟)对于下列实验,说法正确的是(　　) A.图甲是溴蒸气的扩散实验,若温度升高,则扩散的速度加快 B.图乙是模拟气体压强是由气体分子对器壁碰撞产生的 C.图丙是蜂蜡涂在单层云母片上受热熔化的实验,说明蜂蜡是晶体 D.图丁是把毛细管插入水银中的实验现象,说明水银对玻璃是不浸润液体 11.(2025·河南期中)吸烟有害健康,拒绝烟草是一名中学生时刻要提醒自己的行为准则。人正常呼吸一次吸入气体的体积约为300 cm3,若一名吸烟者一根烟大约吸10次,一次吸入气体的体积约为450 cm3,在标准状况下,空气的摩尔体积为22.4×10-3 m3/mol,可认为吸入烟的体积等于呼出烟的体积,阿伏加德罗常数为NA=6.02×1023 mol-1。 (1)估算标准状况下吸烟者每吸一根烟被污染的空气分子数(结果保留两位有效数字); (2)一名不吸烟者与一名吸烟者共处28 m3的密闭空间,标准状况下吸烟者吸完一根烟,不吸烟者呼吸一次大约吸入多少个被污染过的空气分子?(假设呼出的烟均匀分布,结果保留两位有效数字) 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1讲　分子动理论　内能　固体和液体 课时作业 对点1.分子动理论 1.(2025·江苏南通期中)轿车在发生一定强度的碰撞时,利用叠氮化钠爆炸产生气体充入气囊。若气体充入后安全气囊的容积为V,气囊中气体密度为ρ,已知气体摩尔质量M,阿伏加德罗常数NA,则(　　) A.气囊中气体的物质的量为 B.每个分子的质量为 C.每个气体分子平均占有的空间体积是 D.气体分子的直径是 【答案】 B 【解析】 气囊中气体的物质的量为,故A错误;已知气体摩尔质量M,阿伏加德罗常数NA,则每个分子的质量为,故B正确;气体的摩尔体积为,则每个气体分子平均占有的空间体积是=,故C错误;由于气体分子的间距非常大,故根据气体分子平均占据空间体积无法计算分子体积及分子直径,故D错误。 2.(2025·江苏无锡期中)甲、乙图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(　　) A.图中连线是炭粒的运动径迹 B.炭粒的位置变化是分子间斥力作用的结果 C.若水温相同,甲中炭粒的颗粒较大 D.若炭粒大小相同,甲中水分子的热运动较剧烈 【答案】 C 【解析】 炭粒在水中做布朗运动,题图是悬浮在水中的炭粒的运动位置连线图,并非炭粒无规则运动的轨迹,故A错误;炭粒的位置变化是水分子的撞击不平衡产生的结果,故B错误;若水温相同,较大炭粒的布朗运动的剧烈程度较弱,炭粒在30 s始、末时刻所在位置连线的距离就较短,故甲中炭粒的颗粒较大,故C正确;若炭粒大小相同,温度越高分子的热运动越剧烈,做布朗运动的炭粒运动也越剧烈,故乙中水分子的热运动较剧烈,故D错误。 对点2.分子力和物体内能 3.(2025·云南昆明三模)如图所示,若一分子a固定于坐标原点O,另一分子b从x轴上P点沿x轴向O点运动,当b运动到Q点时,两分子间的分子力为零,规定两分子相距无穷远时它们的分子势能为零。下列说法正确的是(　　) A.b运动到Q点时,分子势能为零 B.b从P点运动到Q点过程中,a、b间斥力一直增大 C.b从P点运动到Q点过程中,两分子之间只存在引力作用 D.b从P点运动到Q点过程中,分子势能先减小后增大 【答案】 B 【解析】 当分子b运动到Q点时,两分子间的分子力为零,则当分子b向Q点运动的过程中,分子间作用力体现为引力,分子间作用力做正功,分子势能减小,无穷远时分子势能为零,则b运动到Q点时,分子势能为负,A、D错误;分子间的引力和斥力都随分子间距离的减小而增大,B正确;分子b在运动过程中,两分子之间同时存在着引力和斥力,C错误。 4.(2025·江苏扬州期中)分子间作用力F、分子势能Ep与分子间距r的关系图如图中两条曲线所示。下列说法正确的是(　　) A.r1为分子的平衡位置 B.从r1到r2的过程,Ep不断减小 C.从r2到r3的过程,F先减小后增大 D.图线a为分子势能与分子间距离的关系图线 【答案】 B 【解析】 取无穷远处分子势能Ep=0,在r=r2时,分子势能最小,但不为零,此时分子力为零,所以a图线为分子间作用力与分子间距离的关系图线,b图线为分子势能与分子间距离的关系图线,故D错误;r2为分子的平衡位置,故A错误;从r1到r2的过程,Ep不断减小,故B正确;从r2到r3的过程,F先增大后减小,故C错误。 对点3.分子运动速率分布规律　气体压强的微观解释 5.(2025·黑吉辽内蒙古卷,2)某同学冬季乘火车旅行,在寒冷的站台上从气密性良好的糖果瓶中取出糖果后拧紧瓶盖,将糖果瓶带入温暖的车厢内一段时间后,与刚进入车厢时相比,瓶内气体(　　) A.内能变小 B.压强变大 C.分子的数密度变大 D.每个分子动能都变大 【答案】 B 【解析】 将糖果瓶带入温暖的车厢内一段时间后,温度升高,气体内能变大,A错误;将糖果瓶带入温暖的车厢过程,气体做等容变化,根据=C,温度升高,气体压强变大,B正确;气体分子数量不变,气体体积不变,分子的数密度不变,C错误;温度升高,气体分子的平均动能变大,但不是每个分子的动能都变大,D错误。 6.(多选)(2025·江西宜春期中)如图甲所示为某地某天的气温变化情况,细颗粒物(PM 2.5)的污染程度为中度,出现了大范围的雾霾。在8:00和14:00的空气分子速率分布曲线如图乙所示,横坐标v表示分子速率,纵坐标表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。下列说法正确的是(　　) 时刻 温度/℃ 8:00 10 10:00 15 12:00 20 14:00 24 甲 A.图乙中实线和虚线与坐标轴围成的面积相同 B.8:00的空气中所有分子速率都比10:00的小 C.实线是14:00的分子速率分布曲线 D.温度升高,图乙中曲线峰值向左移动 【答案】 AC 【解析】 曲线与坐标轴围成的面积均为1,选项A正确;8:00的温度较低,则空气分子平均速率比10:00的小,但不是所有分子速率都比10:00的小,选项B错误;14:00温度更高,空气分子平均速率更大,对应曲线应为实线,选项C正确;温度升高,曲线峰值向右移动,选项D错误。 对点4.对固体和液体性质的理解 7.(2025·河北邯郸阶段检测)白磷在高温、高压环境下可以转化为一种新型二维半导体材料—黑磷,如图为黑磷微观结构,其原子以一定的规则有序排列。下列说法正确的是(　　) A.黑磷是非晶体材料 B.黑磷熔化过程中温度不变 C.黑磷中每个分子都是固定不动的 D.黑磷分子在不同方向的导热性一定不同 【答案】 B 【解析】 根据题图可知,黑磷的微观结构呈现空间上规则排列,具有空间上的周期性,属于晶体材料,因而黑磷具有确定的熔点,熔化过程中温度不变,A错误,B正确;组成物质的分子总是在做无规则热运动,C错误;黑磷具有各向异性,但不一定体现在导热性上,D错误。 8.(多选)(2025·陕西西安期末)关于下列各图所对应现象的描述,正确的是(　　) A.图甲中水黾可以停在水面,是因为受到水的浮力作用 B.图乙中玻璃容器中的小水银滴呈球形,是因为表面张力 C.图丙中插入水中的塑料笔芯内水面下降,说明水不浸润塑料笔芯 D.图丁中拖拉机锄松土壤,是为了利用毛细现象将土壤里的水分引上来 【答案】 BC 【解析】 水黾可以停在水面,是因为水的表面张力的作用,故A错误;水银的表面张力比较大,同时水银和空气之间的相互作用力也比较小,这就导致了水银在接触到其他物体时,会尽可能地减小表面积,从而形成球状,故B正确;将一根内径很细的管垂直插入液体中,浸润液体在管内上升,而不浸润液体在管内下降,故C正确;拖拉机锄松土壤,是为了破坏毛细现象,减少水分蒸发,故D错误。 9.(2025·江苏学业考试)如图所示,通电雾化玻璃是将液体高分子晶膜固定在两片玻璃之间,未通电时,看起来像一块毛玻璃,不透明;通电后,看起来像一块普通玻璃,透明。可以判断通电雾化玻璃中的液晶(　　) A.是液态的晶体 B.具有光学性质的各向同性 C.不通电时,入射光在液晶层发生了全反射,导致光线无法通过 D.通电时,入射光在通过液晶层后按原方向传播 【答案】 D 【解析】 液晶是介于晶体和液体之间的中间状态,既具有液体的流动性又具有晶体光学性质的各向异性,A、B错误。不通电时,即在自然条件下,液晶层中的液晶分子无规则排列,入射光在液晶层发生了漫反射,穿过玻璃的光线少,所以像毛玻璃不透明;通电时,液晶分子迅速从无规则排列变为有规则排列,入射光在通过液晶层后按原方向传播,C错误,D正确。 10.(多选)(2025·江苏南京模拟)对于下列实验,说法正确的是(　　) A.图甲是溴蒸气的扩散实验,若温度升高,则扩散的速度加快 B.图乙是模拟气体压强是由气体分子对器壁碰撞产生的 C.图丙是蜂蜡涂在单层云母片上受热熔化的实验,说明蜂蜡是晶体 D.图丁是把毛细管插入水银中的实验现象,说明水银对玻璃是不浸润液体 【答案】 ABD 【解析】 温度升高,分子热运动更剧烈,则扩散的速度加快,故A正确;题图乙是模拟气体压强是由气体分子对器壁碰撞产生的,故B正确;题图丙是蜂蜡涂在单层云母片上受热熔化的实验,说明云母片的导热性是各向异性,云母片是晶体,故C错误;题图丁是把毛细管插入水银中的实验现象,说明水银对玻璃是不浸润液体,故D正确。 11.(2025·河南期中)吸烟有害健康,拒绝烟草是一名中学生时刻要提醒自己的行为准则。人正常呼吸一次吸入气体的体积约为300 cm3,若一名吸烟者一根烟大约吸10次,一次吸入气体的体积约为450 cm3,在标准状况下,空气的摩尔体积为22.4×10-3 m3/mol,可认为吸入烟的体积等于呼出烟的体积,阿伏加德罗常数为NA=6.02×1023 mol-1。 (1)估算标准状况下吸烟者每吸一根烟被污染的空气分子数(结果保留两位有效数字); (2)一名不吸烟者与一名吸烟者共处28 m3的密闭空间,标准状况下吸烟者吸完一根烟,不吸烟者呼吸一次大约吸入多少个被污染过的空气分子?(假设呼出的烟均匀分布,结果保留两位有效数字) 【答案】 (1)1.2×1023个　(2)1.3×1018个 【解析】 (1)吸烟者吸一根烟吸入的总气体体积为 V=10×450 cm3=4 500 cm3, 含有空气分子数为 n=·NA=×6.02×1023个 =1.2×1023个。 (2)密闭空间单位体积内含有的被污染空气分子数为个=4.3×1021个, 每个被污染空气分子所占的空间体积为 V0= m3, 不吸烟者一次呼吸吸入的被污染过的空气分子个数为N===1.3×1018。 学科网（北京）股份有限公司 $