【单元练】深圳华师一附中实验学校高中物理选修3第一章【分子动理论】测试题(培优专题)

2212122122121221212一、选题1．分子势能E随子间距离r变的图像（取r趋近于无穷大时E为零），如图所示。p将两分子从相距（）

r

处由静止释放，仅考虑这两个分子间的作用，则下列说法正确的是A．当B．

rr

时，释放两个分子，它们将开始远离时，释放两个分子，它们将相互靠近C．

rr1

时，释放两个分子，

r

时它们的速度最大．

rr1

时，释放两个分子，它们的加速度先增大后减小C解析：由图可知，两个分子在=处分子势能最小，则分子之间的距为平衡距离，分子之间的作用力恰好为0。．合分子之间作用力的特点可知，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=处放，它们既不会相互远离，也不会相互靠近，故、错；C．于r<，知分子在=r处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r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rr时们的速度最大，故C正；．于r<r，知分子在=处分子之间的作用力表现为斥力，分子之间的距离将增大，分子力减小，当>时，分子力表现为引力，先增大后减小，加速度先减小后增大再减小，故错误。故选。2．下列关于布朗运动的说法，正确的A．布朗运动是液体分子的无规则运动B．体温度越高，悬浮粒子越大，布朗运动越剧烈C．朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的

A0A0A0A000AA0A0A0A000A．朗运动是由液体分子从各方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的D解析：AC．朗运动是悬浮在液体中的微粒的运动，是液体分子的无规则运动的反映，布朗动不是由于液体各部分的温度不同而引起的，故错误；B．体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧列，故B错；．朗运动是由液体分子从各方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的，故正确。故选。3．下列可以算出阿伏加德罗常数，并示正确的一组数据是（）A．由水的密度和水的摩尔质量M得

MB．水的摩尔质量和分子的体积V，N=C．水分子的质量m和的摩尔质量，N=

VV．水分子的体积V和蒸气的摩尔体积V得N=CV解析：A．知道水的密度和水的摩尔质量可以求其摩尔体积V

M故错误；B．据水的摩尔质量和水分子的体积V，水的密度ρ可，阿伏加德罗常数MNA

V

M故错；C．据水分子的质量m和的摩尔质量M，得阿伏加德罗常数A

故项确；．分子的体积V和蒸气的摩尔体积V，为水蒸气分子间间隙较大，水分子所占据空间比水分子的体积大的多，所以

VV故错误。故选。4．某物质的密度为，尔质量为，阿伏加德罗常数为N，则单位体积中所含分子个数为)

ppA．

N

A

B．

N

A

C．

A

．

A

D解析：【分析】每个分子的质量m

NA单位体积的质量等于单位体积乘以密度，质量除以摩尔质量等于摩尔数，所以单位体积所含的分子数为n

A故选项正。故选。5．下列四幅图中，能正确反映分子间用力F和子势能E随子间距离变关系的图线是（）A．

B．C．解析：

．

BABCD.根据分子间作用力F分子势能与分子间距离关系可知，当rr

分子力为零，分子势能最小，由此可知ACD错，正；故选。6、b两分子之间距离为分子直径的10倍a固定不动，使靠近，至分子之间距离为分子直径的0.5倍．这一过程中，下列说法中正确的是A．分子间斥力在减小，引力在增大B．子间斥力在增大，引力在减小C．子间作用力先增大后减小．子势能先减小后增大D解析：【解析】A、B、根据分引力和分子斥力随分子距离变化的图象可知当分子距离减小时引力和斥力都增大，而斥力增大的更快，故A、均误．、分子力在

rrr0

表现为引力，大小先增大后减小，当

0.5rr0

时表现为斥力，大小逐渐增大，故C错．、在

p112122221221212p112122221221212rrr0

，分子力为引力做正功势能减小，当

0.5r00

时为斥力做负功，势能增大，故正．故选D【点睛】本题考查了分子间的作用力规律，熟练掌握分子动理论的基础知识，注意理论联系实际．7．甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于轴上，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，＞为力，＜为引力．、、、为r轴四个特定的位置，现把乙分子从a处静止释放，则（）A．乙分子从到过程中，两分子间无分子斥力B．分子从到c过程中，两分子间的分子引力先减小后增加C．分子从a到c一直加速．分子从a到b加，从b到c减速C解析：分子间的引力与斥力是同时存在的，从a到b过中，引力大于斥力，体表现为引力，A错；从图中可得从a到c过程中分子间的引力先是增大，后减小B错；从a到过程中分子间表现为引力，所以一直加速运动，故正确错误；8．如图所示为两分子系统的势能E与分子间距离r的系曲线，下列说法正确的是（）A．当r大于r时分子间作用力表现为斥力B．r小r时分子间的作用力表现为引力C．r等r时分子间的作用力零．r由r变r的过程中，分子间的作用力做负功解析：由图象可知，分子间距离为r时分子势能最小，此时分子间的距离r为衡距离A．r是分子的平衡距离，当r＜＜时分子力为斥力，当＞r时子力为引力，故A错误；B．r小r时分子间的作用力表现为斥力，故B错误；C．r等r时分子间的作用力零，故C正；．r由r变r的过程中，分子力为斥力，分子间距离增大，分间的作用力做正功，故错。故选。

009．关于分子热运动和布朗运动，下列法错误的是（）A．布朗运动是指在显微镜中看到的液体子的无规则运动B．朗运动反映了液体分子在永不停息地做无规则运动C．浮微粒越小，布朗运动越显著．物体温度达到0℃时，物体分子的热运也不会停止A解析：A．布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，是分子的无规则运动，故A错误，符合题意；B．朗运动反映的是液体分子的无规则运动，故B正，不符合题意；C．朗运动与悬浮颗粒的大小有关，颗粒越大，布朗运动越不明显；颗粒越小，布朗运动越明显，故C正确，不符合题意；．子的运动是永不停息的，物体温度达到0°C时物体分子的热运动不会停止，故D正确，不符合题意。故选A10．体能够充满密闭容器说明气体分子除相互碰撞的短暂时间外A．气体分子可以做布朗运动B．体分子的动能都一样大C．互作用力十分微弱，气体分子可以自由运动．互作用力十分微弱，气体子间的距离都一样大C解析：A．布朗运动是固体小颗粒的运动，故A错；B．体分子的运动是杂乱无章的，表示气体分子的速度大小和方向具有不确性，与温度的关系是统计规律，故B错；C．体分子的相互作用力十分微弱，气体分子可以自由运动造成气体没有固定形状，故C正确；．体分子的相互作用力十分弱，但是由于频繁撞击使得气体分子间的距离不是一样大，故错．二、填题11．刚石的密度为

3.5

3

kg/m

3

。请估算一个碳原子的质量约___________

，每个碳原子的直径约为m。解析：2.0

2.2

[1]一碳原子质量约为Mm6.02

=2.0

kg[2]金石的摩体积为

M

3.53

3每个碳原子的体积为

00VV6.02

m3每个碳原子的直径约为d

V

12．酸酒精溶液体积浓度0.10%，用滴管向量简内滴滴酸精溶液，量简中的溶液体积增加，每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积___________m

；若把一滴这样的溶液滴人盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示（图中正方形格的边长为2cm）油酸薄膜的面积___________cm，则估测出油酸分子的直径__________m。最后一空保二位有效数字）2×10-1154437×10-10解析：-11544-10[1]每酒精油溶液中含有纯油酸的体积

1mLmL100[2]面超过正形一半的正方形的个数为136个，则油酸膜的面积约为=136×2×2cm=544cm2[3]把酸分子成球形，且不考虑分子间的空隙，因此其直径为V2dS5.44

m

m13．的摩尔质量为，的密度为

1.0

3

3

，阿伏加德罗常数6.0

mol

，则一个水分子的质量______kg，一瓶600mL的净所含水分子的数量_个。解析：3

2

水分子的质量等于摩尔质量除以阿伏加德罗常数，即

M18g/molNmol

gkg水的摩尔体积V0

M而600mL纯水中所含水分子的数量

A0A0N

VNNV

A代入数据得

318

23

个2

25个14．体内所有分子动能的均值叫做分子热运动的平均动能______是物体分子热运动平均动能的标志温度解析：度温度决定了分子热运动的剧烈程度，所以温度是物体分子热运动平均动能的标志。15．学校物理兴趣小组开的一次探究活动中，某同学通过网上搜索，查阅得到相关的信息如表中所列：用上述物理量符号写出计算地球周围大气层空气（球体表面积

，体积

V

3

）（）量的表______；（）子数的达______。地球的半径R

6.4×10

m地球表面的重力加速度

9.8m/s2地球表面上的大气压强空气的平均摩尔质量

1.0×102.9×10

Pa-2g/mol阿伏加德罗常数N

A

6.0×10

23-1解析：

4N0N0AgMg（）．据0

2解得

4pR20g（）．面大气空气分子的摩尔数mMMg分子数表达式

2

p0A

AAAA16．高倍显微镜下观察布运动实验如图甲所示。每隔30s记录一次悬浮微粒的位置。按时间顺序作出位置连线如图乙所示，连线（选填是或不）微粒的轨迹。它直接呈现微粒运动是无规则的。间接反映____作不停息的无则运动。不是液体分子解析：是液分子[1]布运动图是固体微粒的无规则运动在每隔一定时间的位置，而不是微粒的运动轨迹，只是按时间间隔依次记录位置的连线；[2]由可以看微粒在不停地做无规则运动，间接反映液体分子作永不停息的无规则运动。．在用油膜法估测分子的大”实验中，在玻璃板上描出一滴油酸精溶液形成的油膜轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示。坐标纸上正方形小方格的边长为1.0，油膜的面积是___cm2.若滴油酸酒精溶液中含有纯油酸-6，则油酸分子的直径是___m。解析[1]．图可知油膜轮廓的方格数约为91，油膜的面积是91cm[2]．分子直为

2VDS91

-1018．伏伽德罗常数的数值=____________________02×1023mol-1解析：-1[1]．伏伽德常数的数值N=6.02×10mol-119．是的度，物质是由大________组.能量转化分子解析：量转化分[1]功能量转的量度；[2]由子动理可知，物质是由大量分子组成的。20．体积为13

的石油滴在水面上，石油在水面上形成面积为m的单分子油膜，可估算石油分子的直径约为_______m．解析

[1]由石油分呈球型分布在水面上，且一个靠一个，因此其直径为：

0p12p001p1p12010共p00p12p001p1p12010共p0103mS3m三、解题21．定质量的气体，当温保持不变时，压强随体积的减小而增大；当体积保持不变时，压强随温度的升高而增大。从微观角度看，使压强增大的这两个过程有何区别？解析：解析从微观角度看，当温度保持不变时，气体分子的平均动能不变，体积减小时，气体分子的密集程度增大，单位时间内撞击器壁单位面积的分子数增多，使压强增大；当体积保持不变时，气体分子的密集程度不变，温度升高，气体分子的平均动能增大，气体分子每次对器壁撞击的作用力增大，单位时间内撞击器壁单位面积的分子数也增多，因此压强增大。22．物理学中，研究微观理问题可以借鉴宏观的物理模型，可使问题变得更加形象生动。弹簧的弹力和弹性势能变化与分子间的作用力以及分子势能变化情况有相似之处，因此在学习分子力和分子势能的过程中，我们可以将两者类比，以便于理解。(1)质相等的两个小球用劲度系数为k原长为的轻弹簧相连，并置于光滑水平面上。现给其中一个小球沿着弹簧轴线方向的初速度，整个系统将运动起来，已知在此后的运动过程中弹簧的弹性势能大小与弹簧的长度l的系如图甲所示。①请明曲线斜率的含义；②已弹簧最小长度为l，求弹簧的最大长度l为大？(2)研分子势能是研究物体内能的重要内容已知某物体中两个分子之间的势能与两者之间距离r的关系曲线如图乙所示。①由中可知，两分子间距离为r时，分子势能最小，请说出rr时分子间相互作用力的大小，并定性说明曲线斜率绝对值的大小及正负的物理意义；②假两个质量相同的分子只在分子力作用下绕两者连线的中点做匀速圆周运动，当两者相距为r时分子的加速度最大，此时两者之间的分子势能为E，系统的动能与分子势能之和为E。请在如图乙所示的E—曲线图像中的r轴标出r坐的大致位置，并求出此时两分子之间的分子作用力大小。解析：①弹簧的弹力②=2l-l；见解析②图见析，(1)①线的斜率代表了弹簧的弹力②当簧最长或最短时，两球共速，由动量守恒定律得mv=2共由能量守恒定律得1mv22E2

F

2()p1r1

l=l=2ll=l=2ll01kp1kkA0可得当弹簧最长和最短时，弹簧的弹性势能相等，因此弹簧的形变量相等，即有2001得201(2)①r=时，分子间相互作用力大小为零；斜率绝对值的大小，反映子间相互作用力的大小；斜率的正、负，反映分子间相互作用力是引力或斥力。②r的坐标如图所示，是引力部分斜率最大的位置；由能量守恒定律得=E其中为统的动能。设分子的质量为m，则1r(22

)

对其中一个分子由顿第二定律得

r

联立得F

2()p1r123．调在制冷过程中，室水蒸气接触蒸发器（铜管）液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥。某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V＝1.0×103cm。已知水的密度ρ＝1.0×10kg/m

、摩尔质量M＝1.8×102，伏加德罗常数＝6.0×1023。求：（结果均保留1位效数字）(1)该化水中含有水分子的总数；(2)一水分子的直径。解析：个(1)水摩尔体积为

mM1.8m/mol1.81.0

m

3

/mol水分子数N

VNV0

23

个(2)建水分子的球体模型有

AAV0N

3可得水分子直径d

3

6V603.146.0

23

24．同学在实验室做用膜估测分子直径大”实验中，已知油酸酒精溶液的浓度为每10

溶液中有纯油酸．用注器抽得上述溶液2mL，缓慢地滴出1mL溶液，共有溶液滴数为滴把滴溶液滴入盛水的浅盘，在刻有小正方形坐标的玻璃板上描出油膜的轮廓如图所示，坐标中小正方形方格的边长为．试问：(1)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是少毫升？(2)估出油酸分子的直径是多少米(保留1位效数字解析：1）-5mL；（）-10．(1)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是V

L4

L

mL(2)油的面积可从方格纸上得到，所围成的格中，面积超过一半按一半算，小于一半的舍去，图中共有个格，故油膜面积为：S2020mm

油酸分子的直径：VdS

m

m25．年月美国科学家创造出一种利用细将太阳能转化为液体燃料“人树”系统，使太阳取代石油成为可能．假设“人树”工一段时间后，能将g的水分解为氢气和氧气．已知水的密度＝1.0×103

、摩尔质量＝1.8×102，伏加德罗常数N＝6.02×1023.试：结均保留一位有效数字(1)被解的水中含有水分子的总数；(2)一水分子的体积V.解析：1）分子数为：个；（）分子体积为：3mN个16（）分子数M18

质量=0.283kgmol，质量=0.283kgmol，密度ρA（）的摩尔积为：

V

M水分子体积：

VV0NA

326．宏观上看，一定质量气体体积不变仅温度升高或温度不变仅体积减小都会使压强增大。从微观上看，这两种情况有没有区别？解析：解析因为一定质量的气体的压强是由单位体积内的分子数和气体的温度决定的