專題72分子動(dòng)理論固體和液體（原卷版）

2024年高考物理一輪復(fù)習(xí)熱點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)夯練與提升專題72分子動(dòng)理論、固體和液體特訓(xùn)目標(biāo)特訓(xùn)內(nèi)容目標(biāo)1分子的大?。?T—4T）目標(biāo)2布朗運(yùn)動(dòng)（5T—8T）目標(biāo)3分子力和分子勢(shì)能（9T—12T）目標(biāo)4用油膜法估測(cè)分子大?。?3T—16T）目標(biāo)5固體和液體（17T—20T）【特訓(xùn)典例】分子的大小1．某大學(xué)課題組制備出了一種超輕氣凝膠，該氣凝膠刷新了目前世界上最輕材料的紀(jì)錄，其彈性和吸油能力很強(qiáng)，這種被稱為“全碳?xì)饽z”的固態(tài)材料密度比空氣密度小。設(shè)氣凝膠的密度為ρ（單位為），摩爾質(zhì)量為M（單位為kg/mol），阿伏加德羅常數(shù)為，下列說法正確的是（）A．氣凝膠的摩爾體積為B．每個(gè)氣凝膠分子的體積為C．a(chǎn)千克氣凝膠所含的分子數(shù)為D．每個(gè)氣凝膠分子的直徑為2．若以M表示水的摩爾質(zhì)量，表示液態(tài)水的摩爾體積，表示標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積，為液態(tài)水的密度，為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的密度，為阿伏加德羅常數(shù)，、分別表示每個(gè)水分子的質(zhì)量和體積，下面四個(gè)關(guān)系式正確的是（）A．= B．=C．= D．=3．如圖所示，食鹽（NaCl）的晶體是由鈉離子（圖中的白色圓點(diǎn)表示）和氯離子（圖中的黑色圓點(diǎn)表示）組成的，離子鍵兩兩垂直且鍵長(zhǎng)相等．已知食鹽的摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為N，食鹽晶體中兩個(gè)距離最近的鈉離子中心之間的距離約為（

）A． B． C． D．4．已知地球大氣層的厚度遠(yuǎn)小于地球半徑R，空氣平均摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為，地面大氣壓強(qiáng)為，重力加速度大小為g。由此可估算得（）A．地球大氣層空氣的總重力為B．地球大氣層空氣分子總數(shù)為C．每個(gè)空氣分子所占空間為D．空氣分子之間的平均距離為布朗運(yùn)動(dòng)5．關(guān)于分子熱運(yùn)動(dòng)和布朗運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是（）A．布朗運(yùn)動(dòng)是指在顯微鏡下看到的液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)B．布朗運(yùn)動(dòng)間接地反映了分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)C．當(dāng)物體溫度達(dá)到0℃時(shí)，物體分子的熱運(yùn)動(dòng)就會(huì)停止D．懸浮顆粒越大，某一瞬間與它碰撞的液體分子越多，布朗運(yùn)動(dòng)越顯著6．1827年，英國(guó)植物學(xué)家布朗首先在顯微鏡下研究了懸浮在液體中的小顆粒的運(yùn)動(dòng)。某同學(xué)做了一個(gè)類似的實(shí)驗(yàn)，用顯微鏡觀察炭粒的運(yùn)動(dòng)得到某個(gè)觀測(cè)記錄，如圖所示。下列關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)的說法，正確的是（）A．布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)B．布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子對(duì)懸浮微粒撞擊作用的不平衡引起的微粒無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)C．布朗運(yùn)動(dòng)是由于液體各部分的溫度不同而引起的D．液體溫度越高，懸浮微粒越大，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈7．疫情期間，動(dòng)態(tài)清零較好地解決了發(fā)展與防疫之間的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)，新冠病毒也可通過氣溶膠的形式傳播，現(xiàn)測(cè)得氣溶膠的大約在10－7~10－5m之間，新冠病毒的大小約為60~140nm，布朗粒子的尺寸大約在10－5~10－3cm之間，關(guān)于病毒傳播下列說法中正確的是（

）A．新冠病毒是由多個(gè)蛋白質(zhì)分子構(gòu)成，在空氣中可做布朗運(yùn)動(dòng)B．新冠病毒通過氣溶膠傳播，溫度越高，傳播越慢C．相對(duì)新冠病毒而言，氣溶膠更容易透過口罩傳播D．?dāng)U散是新冠病毒在空氣中傳播的主要方式之一8．PM2.5是指空氣中直徑小于或等于2.5微米的懸浮顆粒物，其飄浮在空中做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，很難自然沉降到地面，被人體吸入后會(huì)進(jìn)入血液對(duì)人體形成危害。在靜穩(wěn)空氣中，關(guān)于PM2.5，下列說法正確的是（）A．PM2.5在空氣中的運(yùn)動(dòng)屬于分子熱運(yùn)動(dòng)B．在其他條件相同時(shí)，溫度越高，PM2.5的運(yùn)動(dòng)越激烈C．減少工業(yè)污染的排放對(duì)減少“霧霾”天氣的出現(xiàn)沒有影響D．周圍大量分子對(duì)PM2.5碰撞的不平衡使其在空中做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)分子力和分子勢(shì)能9．分子間的作用力F與分子間距r的關(guān)系如圖所示，規(guī)定兩分子相距無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)分子間的勢(shì)能為零。若一個(gè)分子固定于原點(diǎn)O，另一個(gè)分子從距O點(diǎn)很遠(yuǎn)處向O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A．在兩分子間距減小到的過程中，分子間的作用力先減小后增大B．在兩分子間距減小到的過程中，分子間的作用力做負(fù)功C．在兩分子間距減小到時(shí)，分子勢(shì)能等于零D．在兩分子間距由減小到的過程中，分子間的作用力與分子勢(shì)能都在減小10．王亞平在“天宮課堂”中，將分別粘有水球的兩塊透明板慢慢靠近，直到兩個(gè)水球融合在一起，再把兩板慢慢拉開，水在兩塊板間形成了一座“水橋”。如圖甲所示，為我們展示了微重力環(huán)境下液體表面張力的特性?！八畼颉北砻媾c空氣接觸的薄層叫表面層，已知分子間作用力F和分子間距r的關(guān)系如圖乙。下列說法正確的是（）A．可以推斷水和透明板是不浸潤(rùn)的B．王亞平把兩板慢慢拉開形成“水橋”的過程，“水橋”表面層相鄰水分子間的分子勢(shì)能變小C．王亞平把兩板慢慢拉開形成“水橋”的過程，“水橋”表面層相鄰水分子間的分子力做負(fù)功D．王亞平放開雙手兩板吸引到一起，該過程表面層相鄰水分子間的作用力與分子間的距離的關(guān)系與乙圖的A到B過程相對(duì)應(yīng)11．如圖，將甲分子固定于坐標(biāo)原點(diǎn)O處，乙分子放置于r軸上距離O點(diǎn)很遠(yuǎn)的處，、、為r軸上的三個(gè)特殊位置，甲、乙兩分子間的作用力F和分子勢(shì)能隨兩分子間距離r的變化關(guān)系分別如圖中兩條曲線所示，現(xiàn)把乙分子從處由靜止釋放，下列說法正確的是（）A．乙分子從到的過程中，分子勢(shì)能先減小后增大B．當(dāng)分子間距離時(shí)，甲、乙分子間作用力F為引力C．乙分子從到的過程中，加速度a先減小后增大D．虛線為圖線，實(shí)線為圖線12．分子間存在與其相對(duì)距離有關(guān)的分子勢(shì)能，分子間勢(shì)能Ep隨分子間距離r變化的圖像如圖所示，取r趨近于無(wú)窮大時(shí)Ep為零。若僅考慮這兩個(gè)分子間的作用，下列說法正確的是（）A．圖中是分子間引力和斥力平衡的位置B．假設(shè)將甲分子固定，乙分子從距離甲分子處自由釋放，它們將相互靠近C．假設(shè)將甲分子固定，乙分子從距離甲分子處自由釋放，當(dāng)兩分子間距為時(shí)，乙分子的加速度最大D．兩分子從間距減小到的過程中，分子間的作用力先增大后減小用油膜法估測(cè)分子大小13．（1）在“油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，如圖所示，理想的油膜形狀非常接近圓形，下列選項(xiàng)中會(huì)影響油膜形狀規(guī)整程度的是。A．注射器針管較大，但沒有超出實(shí)驗(yàn)要求的范圍B．滴入油酸酒精溶液時(shí)，注射器針頭明顯偏離淺盤中央C．操作不仔細(xì)，缺乏耐心，如撒粉不均勻，水面還未平靜就滴入油酸酒精溶液（2）在一次實(shí)驗(yàn)中得到了如圖所示的油膜，如果按此油膜來計(jì)算分子直徑，測(cè)量結(jié)果相對(duì)真實(shí)值會(huì)（填“偏大”、“偏小”或“無(wú)誤差”）。14．（1）下列說法中正確的是；A．布朗運(yùn)動(dòng)是指液體或氣體中懸浮微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)B．氣體的溫度升高，每個(gè)氣體分子運(yùn)動(dòng)的速率都增加C．一定量的100℃水變成100℃水蒸氣，其分子勢(shì)能增加D．只要能減弱氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度，氣體的溫度就可以降低（2）用油膜法估測(cè)分子直徑的實(shí)驗(yàn)步驟如下：A．向淺盤中倒入適量的水，并向水面均勻地撒入痱子粉B．將1mL純油酸加入酒精中，得到2×103mL的油酸酒精溶液C．把玻璃板放在方格紙上，計(jì)算出薄膜的面積SD．將配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下50滴溶液的體積E．把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，在玻璃板上描出油膜的輪廓F．按照得到的數(shù)據(jù)，估算出油酸分子的直徑①上述步驟中，正確的順序是（填步驟前的字母）；②如圖所示為描出的油膜輪廓，坐標(biāo)紙中正方形小方格的邊長(zhǎng)為20mm，油膜的面積約為m2；③已知50滴溶液的體積為2mL，估算油酸分子的直徑約為m（保留兩位有效數(shù)字）。15．某同學(xué)做“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)。（1）下列說法中正確的是。A．該實(shí)驗(yàn)中將油膜看作由一個(gè)個(gè)油酸分子緊密排列的單層分子膜B．一滴油酸酒精溶液滴入水面，油膜的面積會(huì)先擴(kuò)張后又稍微收縮了一些C．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先將一滴油酸酒精溶液滴入水面，再把痱子粉灑在水面上D．分子直徑近似等于油酸酒精溶液的體積與油膜的面積之比（2）在“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，有下列實(shí)驗(yàn)操作步驟：①往邊長(zhǎng)約為40cm的淺盤里倒入約2cm深的水，待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上；②用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形狀穩(wěn)定；③將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上，計(jì)算出油膜的面積，根據(jù)油酸的體積和面積計(jì)算出油酸分子直徑的大?。虎苡米⑸淦鲗⑹孪扰浜玫挠退峋凭芤阂坏我坏蔚氐稳肓客仓?，記下量筒內(nèi)每增加一定體積時(shí)的滴數(shù)，由此計(jì)算出一滴油酸酒精溶液的體積；⑤將玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上；上述步驟中，正確的順序是；（填寫步驟前面的數(shù)字）（3）每滴油酸酒精溶液的體積為V，將該溶液滴一滴到水面上，穩(wěn)定后形成油膜的面積為S。溶液的濃度為ρ，則油酸分子直徑大小的表達(dá)式為d=；（4）某同學(xué)實(shí)驗(yàn)中，配制油酸酒精溶液時(shí)，不小心把酒精倒多了一點(diǎn)，所測(cè)的分子直徑（偏大、偏小、不變）；16．油酸酒精溶液的濃度為每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.6mL，現(xiàn)用滴管向量筒內(nèi)滴加50滴上述溶液，量筒中的溶液體積增加了1mL，若把一滴這樣的油酸酒精溶液滴入足夠大盛水的淺盤中，由于酒精溶于水，油酸在水面展開，穩(wěn)定后形成的油膜的形狀如圖所示。若每一小方格的邊長(zhǎng)為25mm，試問：（1）這種估測(cè)方法是將每個(gè)油酸分子視為模型，讓油酸盡可能地在水面上散開，則形成的油膜可視為油膜，這層油膜的厚度可視為油酸分子的。根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測(cè)出油酸分子的直徑是m。（結(jié)果保留1位有效數(shù)字）（2）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中，在距水面約2cm的位置將一滴油酸酒精溶液滴入水面形成油膜，實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到，油膜的面積會(huì)先擴(kuò)張后又收縮了一些，這是為什么呢？請(qǐng)寫出你分析的原因：。五、固體和液體17．下列說法中正確的是（）A．浸潤(rùn)液體在毛細(xì)管中上升現(xiàn)象是由于附著層分子間斥力以及液體表面張力的共同作用B．一塊晶體，若其具有導(dǎo)熱的各向同性，則這塊晶體一定是多晶體C．液晶像液體一樣具有流動(dòng)性，而其光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似具有各向異性D．第二類永動(dòng)機(jī)并沒有違背能量守恒定律，熱機(jī)的效率可能達(dá)到18．關(guān)于固體、液體，下列說法正確的是（）A．如果某個(gè)固體在某一物理性質(zhì)上表現(xiàn)出各向同性，它不一定是非晶體B．水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干凈的玻璃板上卻不能，這是因?yàn)橛椭顾谋砻鎻埩υ龃蟮木壒蔆．把玻璃管的裂口放在火焰上燒熔，它的尖端就變成了球形，這是因?yàn)槿刍蟮牟ＡП砻娣肿娱g作用力表現(xiàn)為斥力使其表面擴(kuò)張D．浸潤(rùn)現(xiàn)象的機(jī)制是液體與固體的相互作用比液體分子之間的相互作用強(qiáng)19．2022年3月23日，“天宮課堂”第二課在中國(guó)空間站開講，“太空教師”崔志剛、王亞平、葉光富相互配合，生動(dòng)演示了微重力環(huán)境下太空“冰雪”實(shí)驗(yàn)、“液橋”演示實(shí)驗(yàn)（如圖所示）、水油分離實(shí)驗(yàn)、太空拋物實(shí)驗(yàn)等，并深入淺出地講解了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象背后的科學(xué)原理，下列說法正確的是（）A．只有在太空中才能進(jìn)行“液橋”實(shí)驗(yàn)B．圖中水把兩塊液橋板連在一起靠的是液體的表面張力C．塑料制成的液橋板是非晶體D．冰是晶體E．油能夠飄在水面上是由于水具有表面張力20．2021年8月5日，在