高中物理人教版3第七章分子动理论单元测试 配套word文档分子间的作用力

[目标定位]1.知道分子间同时存在着相互作用的引力和斥力.2.知道实际表现的分子力是斥力和引力的合力，记住分子力随分子间距离变化的规律.3.能用分子力解释简单的现象．一、分子间的作用力1．分子间有空隙(1)气体分子的空隙：气体很容易被压缩，说明气体分子之间存在着很大的空隙．(2)液体分子间的空隙：水和酒精混合后总体积会变小，说明液体分子之间存在着空隙．(3)固体分子间的空隙：压在一起的金片和铅片，各自的分子能扩散到对方的内部，说明固体分子之间也存在着空隙．2．分子间的作用力(1)分子间同时存在着相互作用的引力和斥力．分子间实际表现出的作用力是引力和斥力的合力．(2)分子间作用力与分子间距离变化的关系(如图1所示)．分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大．但斥力比引力变化得快．图1(3)分子间作用力与分子间距离的关系．①当r＝r0时，F引＝F斥，此时分子所受合力为零．②当r＜r0时，F引＜F斥，作用力的合力表现为斥力．③当r＞r0时，F引＞F斥，作用力的合力表现为引力．④当r＞10r0(即大于10－9m)时，分子间的作用力变得很微弱，可忽略不计．(4)分子力弹簧模型：当分子间的距离在r0附近时，它们之间的作用力的合力有些像弹簧连接着两个小球间的作用力；拉伸时表现为引力，压缩时表现为斥力．深度思考假设把分子甲固定，使分子乙从很远处向分子甲靠近，直至不能再靠近为止．(如图2所示)图2(1)此过程中分子引力、分子斥力如何变化？(2)作用力的合力如何变化？答案(1)分子引力、分子斥力均不断增大．(2)作用力的合力先增大再减小为零然后又逐渐增大．例1设r0是分子间引力和斥力平衡时的距离，r是两个分子间的实际距离，则以下说法中正确的是()A．r＝r0时，分子间引力和斥力都等于零B．4r0＞r＞r0时，分子间只有引力而无斥力C．r由4r0逐渐减小到小于r0的过程中，分子间的引力先增大后减小D．r由4r0逐渐减小到小于r0的过程中，分子间的引力和斥力都增大，其合力先增大后减小再增大答案D解析当r＝r0时，分子间引力和斥力相等，但都不为零，合力为零，A错；当4r0＞r＞r0时，引力大于斥力，两者同时存在，B错；在r减小的过程中，分子引力和斥力都增大，C错；r由4r0逐渐减小到r0的过程中，由分子力随r的变化关系图线可知，分子力有一个极大值，到r＜r0时分子力又增大，所以在r由4r0逐渐减小到小于r0的过程中分子力先增大后减小再增大．所以，正确选项为D.对分子间作用力的认识,1无论分子间的距离如何，分子引力和分子斥力都是同时存在的，不会出现只有引力或只有斥力的情况；2分子力是分子引力和分子斥力的合力；3要注意“分子力表现为引力或斥力”与“分子引力”和“分子斥力”不是同一个概念.针对训练两个分子相距为r1时，分子间的相互作用力表现为引力，相距为r2时，表现为斥力，则下列说法正确的是()A．相距为r1时，分子间没有斥力存在B．相距为r2时，分子间的斥力大于相距为r1时的斥力C．相距为r2时，分子间没有引力存在D．相距为r1时，分子间的引力大于相距为r2时的引力答案B解析两个分子相距为r1时，分子间的相互作用力表现为引力，相距为r2时，表现为斥力，则r1＞r2.因分子间同时存在引力和斥力，则选项A、C错误；因分子间相距为r2时，表现为斥力，随着距离的增大分子间的斥力减小，则分子间的斥力大于相距为r1时的斥力；分子间相距为r1时，表现为引力，随着距离的增大，分子间的引力减小，则分子间的引力小于相距为r2时的引力，故选项D错误，选项B正确．例2如图3所示，为分子力随分子间距离变化的图象，甲分子固定于坐标原点O，乙分子从无穷远处静止释放，在分子力的作用下靠近甲．图中b点是引力最大处，d点是分子靠得最近处，则乙分子速度最大处可能是()图3A．a点B．b点C．c点D．d点答案C解析a点和c点处分子间的作用力为零，乙分子的加速度为零．从a点到c点分子间的作用力表现为引力，分子间的作用力做正功，速度增加，从c点到d点分子间的作用力表现为斥力，分子间的作用力做负功．故分子由a点到d点是先加速再减速，所以在c点速度最大，故C正确．1从力和运动的关系角度分析，速度最大的点，是F合＝0或a＝0的点，是速度由增大到减小的转折点.2从功和能的关系角度分析，速度最大的点是力由做正功至力做负功的转折点.二、分子动理论1．分子动理论(1)分子动理论：把物质的热学性质和规律看做微观粒子热运动的宏观表现而建立的理论．(2)内容：①物体是由大量分子组成的．②分子在做永不停息的无规则运动．③分子之间存在着引力和斥力．2．统计规律：由大量偶然事件的整体所表现出来的规律．(1)微观方面：单个分子的运动是无规则(选填“有规则”或“无规则”)的，具有偶然性．(2)宏观方面：大量分子的运动表现出规律性，受统计规律的支配．3．分子力的宏观表现(1)当外力欲使物体拉伸时，组成物体的大量分子间将表现为引力，以抗拒外力对它的拉伸．(2)当外力欲使物体压缩时，组成物体的大量分子间将表现为斥力，以抗拒外力对它的压缩．(3)大量的分子能聚集在一起形成固体或液体，说明分子间存在引力．固体有一定形状，液体有一定的体积，而固、液分子间有空隙，却没有紧紧地吸在一起，说明分子间还同时存在着斥力．深度思考(1)既然分子间存在引力，当两个物体紧靠在一起时，为什么分子引力没有把它们粘在一起？(2)无论容器多大，气体有多少，气体分子总能够充满整个容器，是分子斥力作用的结果吗？(3)分子做永不停息的无规则运动与大量分子的整体行为受到统计规律的支配，这两种说法矛盾吗？答案(1)虽然两物体靠得很紧，但绝大部分分子间距离仍很大，达不到分子引力起作用的距离，所以不会粘在一起．(2)气体分子之间的距离r＞10r0，分子间的作用力很微弱，可忽略不计．所以气体分子能充满整个容器，并不是分子斥力作用的结果，而是分子的无规则运动造成的．(3)这两种说法不矛盾．从单个分子来看，各个分子的运动是无规则的，但是大量分子的运动却遵守统计规律．例3(多选)对下列现象的解释正确的是()A．两块铁经过高温加压将连成一整块，这说明铁分子间有吸引力B．一定质量的气体能充满整个容器，这说明在一般情况下，气体分子间的作用力很微弱C．电焊能把两块金属连接成一整块是分子间的引力起作用D．破碎的玻璃不能把它们拼接在一起是因为其分子间斥力作用的结果答案ABC解析高温下铁分子运动非常激烈，两铁块上的铁分子间距很容易充分接近到分子力起作用的距离内，所以两块铁经过高温加压将很容易连成一整块，电焊也是相同的原理，所以A、C项正确；通常情况下，气体分子间的距离大约为分子直径的10多倍，此种情况下分子力非常微弱，气体分子可以无拘无束地运动，从而充满整个容器，所以B项正确；玻璃断面凹凸不平，即使用很大的力也不能使两断面间距接近到分子引力作用的距离，所以碎玻璃不能接合，若把玻璃加热，玻璃变软，则可重新接合，所以D项错误．分子力的作用是有范围的，当r＜r0时，分子力表现为斥力，当r＞r0时，分子力表现为引力.固体、液体的体积难以改变，往往是分子力的宏观表现，而对于气体，一般情况下分子力很小，甚至可忽略.解释相关的现象只能从分子的热运动和气体压强产生原因等方面去考虑.例4(多选)下列说法正确的是()A．大量分子的无规则运动是有统计规律的B．当物体温度升高时，每个分子运动都加快C．气体的体积等于气体分子体积的总和D．液体中悬浮微粒的布朗运动是做无规则运动的液体分子撞击微粒而引起的答案AD解析单个分子的运动无规则，但大量分子的运动遵从统计规律，A正确；当温度升高时，分子的运动总体会加快，但不一定是每个分子的运动都加快，B错误；由于气体分子间距离大，气体体积不等于气体分子体积的总和，C错误；布朗运动是液体分子对固体小颗粒撞击的不平衡性产生的，D正确.1．(分子力的特点)分子间作用力由F引和F斥组成，下列说法错误的是()A．F引和F斥同时存在B．F引和F斥都随分子间距增大而减小C．分子力指F引和F斥的合力D．随分子间距增大，F斥减小，F引增大答案D解析F引和F斥在分子间同时存在，而且都随分子间距离增大而减小，随分子间距离减小而增大，显现出来的分子力是F引和F斥的合力．2．(分子力的特点)(多选)关于分子间的作用力，下列说法正确的有(r0为分子的平衡位置)()A．两个分子间距离小于r0时，分子间只有斥力B．两个分子间距离大于r0时，分子间只有引力C．两个分子间距离由较远逐渐减小到r0的过程中，分子力先增大后减小，为引力D．两个分子间距离由极小逐渐增大到r0的过程中，引力和斥力都同时减小，分子力表现为斥力答案CD解析关于分子之间的作用力，必须明确分子之间的引力和斥力是同时存在的，当r>r0时引力和斥力的合力表现为引力，而当r<r0时合力表现为斥力，所以选项A、B均不正确；分子间距离r＝r0时，分子力等于0，而当r>r0时分子力表现为引力，且r较大即两个分子距离较远时，分子间相互作用力亦趋于0，可知由较远至r＝r0的过程中，分子力先增大后减小，即C选项正确；而分子间距离由极小逐渐增大到r＝r0时，分子间的引力和斥力都逐渐减小，分子力表现为斥力，故D选项正确．综上所述，正确选项为C、D.3．(分子力的宏观表现)(多选)利用分子间作用力的变化规律可以解释许多现象，下面的几个实例中利用分子力对现象进行的解释正确的是()A．锯条弯到一定程度就会断裂是因为断裂处分子之间的斥力起了作用B．给自行车打气时越打越费力，是因为胎内气体分子多了以后互相排斥造成的C．从水中拿出的一小块玻璃表面上有许多水，是因为玻璃分子吸引了水分子D．用胶水把两张纸粘在一起，是利用了不同物质的分子之间有较强的吸引力答案CD4．(分子力的宏观表现)下列现象中不能说明分子间存在分子力的是()A．两铅块能被压合在一起B．钢绳不易被拉断C．水不容易被压缩D．空气容易被压缩答案D解析两铅块能被压合在一起、钢绳不易被拉断说明分子之间存在引力；而水不容易被压缩是因为水分子间距小，轻微压缩都会使分子力表现为斥力，因此选项A、B、C都能说明分子间存在分子力．空气容易被压缩是因为分子间距大，不能说明分子间存在分子力，因此选D.题组一分子力的特点1．“破镜难圆”的原因是()A．玻璃分子间的斥力比引力大B．玻璃分子间不存在分子力的作用C．一块玻璃内部分子间的引力大于斥力，而两块碎玻璃片之间，分子引力和斥力大小相等，合力为零D．两片碎玻璃之间，绝大多数玻璃分子间距离太大，分子引力和斥力都可忽略，总的分子引力为零答案D解析破碎的玻璃放在一起，由于接触面的错落起伏，只有极少数分子能接近到分子间有作用力的程度，因此，总的分子引力非常小，不足以使它们连在一起．2．(多选)关于分子间作用力的说法，正确的是()A．分子间同时存在着引力和斥力，实际表现出来的分子力是其合力B．分子间距离减小时，引力和斥力都增大，但斥力比引力增大得快C．分子间距离减小时，引力和斥力都减小，但斥力比引力减小得快D．当分子间距的数量级大于10－9m时，分子力已微弱到可以忽略答案ABD解析分子间的引力和斥力同时存在，分子力指的是它们的合力，A正确；分子间的作用力与分子间距有关，当分子间距减小时，引力和斥力同时增大，但斥力比引力增大得快，故B正确，C错误；当分子间的距离大于10r0时，分子间的引力、斥力都很小，可忽略不计，D正确．3．(多选)如图1所示是描述分子引力与斥力随分子间距离r变化的关系曲线，根据曲线可知下列说法中正确的是()图1A．F引随r增大而增大B．F斥随r增大而减小C．r＝r0时，F斥与F引大小相等D．F引与F斥都随r减小而增大答案BCD4．如图2所示，设有一分子位于图中的坐标原点O处不动，另一分子可位于x轴上不同位置处，图中纵坐标表示这两个分子间分子力的大小，两条曲线分别表示斥力和引力的大小随两分子间距离变化的关系，e为两曲线的交点，则()图2A．ab线表示引力，cd线表示斥力，e点的横坐标数量级为10－15mB．ab线表示斥力，cd线表示引力，e点的横坐标数量级为10－10mC．ab线表示引力，cd线表示斥力，e点的横坐标数量级为10－10mD．ab线表示斥力，cd线表示引力，e点的横坐标数量级为10－15m答案C解析表示引力的线与表示斥力的线的交点，横坐标表示分子间距r0，r0大约为10－10m，由分子力特点可知当r>r0时，引力大于斥力，分子力表现为引力；当r<r0时，引力小于斥力，分子力表现为斥力，由此可知ab线表示引力，cd线表示斥力，C对，A、B、D错．题组二分子力的功5．有甲、乙两个分子，甲分子固定不动，乙分子由无穷远处逐渐向甲靠近，直到不能再靠近为止．在这整个过程中()A．分子力总对乙做正功B．乙总是克服分子力做功C．先是分子力对乙做正功，然后乙克服分子力做功D．乙先克服分子力做功，然后分子力对乙做正功答案C解析甲、乙两分子间的距离大于r0时，分子力为引力，对乙做正功；分子间的距离小于r0时，分子力为斥力，对乙做负功，正确选项为C.6．一般情况下，分子间同时存在分子引力和分子斥力．若在外力作用下两分子的间距达到不能再靠近为止，且甲分子固定不动，乙分子可自由移动，则去掉外力后，当乙分子运动到相距很远时，速度为v，则在乙分子的运动过程中(乙分子的质量为m)下列说法错误的是()A．乙分子的动能变化量为eq\f(1,2)mv2B．分子力对乙分子做的功为eq\f(1,2)mv2C．分子引力比分子斥力多做了eq\f(1,2)mv2的功D．分子斥力比分子引力多做了eq\f(1,2)mv2的功答案C解析由动能定理可知A、B正确．乙分子远离过程中，分子斥力做正功，分子引力做负功，动能增加eq\f(1,2)mv2，故分子斥力比分子引力多做eq\f(1,2)mv2的功，C错误，D正确．故选C.7．两个分子从远处(r>10－9m)以相等的初速度v相向运动，在靠近到距离最小的过程中，其动能的变化情况为()A．一直增加 B．一直减小C．先减小后增加 D．先增加后减小答案D解析从r>10－9m到r0时，分子间作用力表现为引力，随距离的减小，分子力做正功，分子动能增加；当分子间距离由r0减小时，分子间作用力表现为斥力，随距离减小，分子间作用力做负功，分子动能减小，D正确，A、B、C错误．题组三分子力的宏观表现分子动理论8．(多选)关于分子动理论，下列说法正确的是()A．物体是由大量分子组成的B．分子永不停息地做无规则运动C．分子间有相互作用的引力或斥力D．分子动理论是在一定实验基础上提出的答案ABD解析由分子动理论可知A、B对，分子间有相互作用的引力和斥力，C错．分子动理论是在扩散现