第一章分子动理论 课时练习题人教版高中物理选择性必修第三册

第一章分子动理论练习题

1.分子动理论的基本内容...........................................1

2.实验：用油膜法估测油酸分子的大小..............................5

3.分子运动速率分布规律...........................................8

4.分子动能和分子势能............................................13

第一章综合测评...................................................19

1.分子动理论的基本内容

基础巩固

L物体内分子运动的快慢与温度有关，在0C时物体内的分子的运动状态是（）

A.仍然是运动的

B.处于静止状态

C.处于相对静止状态

D.大部分分子处于静止状态

答案：A

解析：分子的运动虽然受温度影响，但永不停息,A正确,B、C、D错误。

2.（多选）下列词语或陈述句中，描述分子热运动的是（）

A.酒香不怕巷子深

B.花香扑鼻

C.影动疑是玉人来

D.遥知不是雪，为有暗香来

答案：ABD

解析：“影动疑是玉人来”是光现象，不是分子热运动，故C错。A、B、D都是自然界中

的扩散现象,故正确答案：为A、B、Do

3.下列现象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：A、B选项说明分子间存在引力,C选项说明分子间存在斥力,D选项说明气体分

子间距大，故答案：为D。

4.以下关于分子间作用力的说法，正确的是（）

A.分子间既存在引力也存在斥力

B.液体难以被压缩表明液体中分子力总是引力

C.气体分子之间总没有分子力的作用

D.扩散现象表明分子间不存在引力

答案：A

解析：分子间同时存在着引力和斥力,B、D错误,A正确。气体分子间可发生碰撞，产生

相互作用力，故C错误。

54、B两杯水，水中均有微粒在做布朗运动，经显微镜观察后，发现A杯中微粒的布朗运

动比B杯中微粒的布朗运动剧烈，则下列判断正确的是（）

A.A杯中的水温高于B杯中的水温

B.A杯中的水温等于B杯中的水温

C.A杯中的水温低于B杯中的水温

D.条件不足，无法判断两杯水温的高低

答案：D

解析：布朗运动的剧烈程度，跟液体的温度和微粒的大小两个因素都有关,因此根据布朗

运动的剧烈程度不能判断哪杯水的温度高，故D对。

6.“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴。”这是南宋诗人陆游《村居书喜》中的两句诗，描

写春季天暖、鸟语花香的山村美景。对于前一句，从物理学的角度可以理解为花朵分泌

出的芳香分子运动速度加快，说明当时周边的气温突然,

属于现象。

答案：升高扩散

解析：诗句中“花气袭人''说明发生了扩散现象，而造成扩散加快的直接原因是“骤暖”,即

气温突然升高。从物理学的角度看就是当周围气温升高时,花香扩散加剧。

能力提升

1.分子的热运动是指（）

A.扩散运动

B.热胀冷缩

C.布朗运动

D.物体分子的无规则运动

答案：D

解析：分子的热运动是指分子的无规则运动,扩散现象和布朗运动仅是分子热运动的两

个实例;热胀冷缩现象只能说明温度发生变化时，分子间距离发生变化。故只有D正确。

2.（多选）下列说法正确的是（）

A.水的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现

B.气体总是很容易充满容器，这是分子间存在斥力的宏观表现

C.两个相同的半球壳吻合接触，中间抽成真空（马德堡半球）熊难拉开，这是分子间存在引

力的宏观表现

D.用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，这是分子间存在引力的宏观表现

答案：AD

解析：水是液体、铁棒是固体，正常情况下它们分子之间的距离都为％,分子间的引力和

斥力恰好平衡。当水被压缩时，分子间距离由八）略微减小，分子间斥力大于引力,分子力

表现为斥力，其效果是水的体积很难被压缩。当用力拉铁棒两端时，铁棒发生很小的形变,

分子间距离由略微增大,分子间引力大于斥力，分子力表现为引力，其效果为铁棒没有

断，所以选项A、D正确。气体分子由于永不停息地做无规则运动,能够到达容器内的任

何空间，所以很容易就充满容器,由于气体分子间距离远大于n），分子间几乎无作用力，所

以B错误。抽成真空的马德堡半球，之所以很难拉开,是由于球外大气压力对球的作用，

所以C错误。

3.分子甲和乙距离较远,设甲固定不动，乙分子逐渐向甲分子靠近，直到不能再近的这一过

程中（）

A.分子力总是对乙做正功

B.乙分子总是克服分子力做功

C.先是乙分子克服分子力做功，然后分子力对乙分子做正功

D.先是分子力对乙分子做正功，然后乙分子克服分子力做功

答案：D

解析：由于开始时分子间距大于以分子力表现为引力，因此分子乙从远处移到距分子甲

八)处的过程中，分子力做正功;由于分子间距离小于八)时，分子力表现为斥力，因此分子乙

从距分子甲八)处继续向甲移近时栗克服分子力做功。故正确答案：为D。

4.如图所示，把一块洁净的玻璃板吊在橡皮筋下端，使玻璃板水平接触水面。

如果你想使玻璃板离开水面，必须用比玻璃板重力的拉力向上拉橡皮筋，原因

是水分子和玻璃的分子间存在作用。

答案：大引力

解析：玻璃板接触水面,水分子与玻璃的分子间存在相互作用力，将玻璃板向上提时，分

子间表现为引力，故此时向上的拉力比玻璃板的重力大。

5.有甲、乙两个分子，甲分子固定不动,乙分子由无穷远处向甲靠近，直到不能再靠近为止,

此过程中：

(1)若不考虑其他作用力，则整个过程中乙分子的加速度怎么变化？

(2)不考虑其他作用力，乙分子的动能怎么变化？

答案：(1)由于乙分子只受分子力作用，根据牛顿第二定律，乙分子的加速度与它所受的

分子力成正比，也就是乙的加速度的变化与分子力的变化一致，即在整个过程中,乙分子

的加速度大小是先增大后减小再增大，加速度的方向先是沿甲、乙连线指向甲，后是沿甲、

乙连线指向乙。

(2)根据动能定理，乙分子的动能变化量等于合力即分子力对乙分子所做的功，由于分子

力对乙分子先做正功后做负功,所以乙分子的动能先增大后减小。

2.实验：用油膜法估测油酸分子的大小

1.在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，下列对实验过程的分析正确的

是（）

A.测量一滴油酸酒精溶液体积用的是微小量放大法

B.在水面上撒爽身粉是为了使油膜边缘形成规则形状

C.在坐标纸上计算油膜轮廓内格子数采用的是比值法

D.该实验采用的是借助物理模型间接测量的方法

解析：选D测量一滴油酸酒精溶液体积用的是累积法，则A错误；在水面上撒

爽身粉是为了使油膜边缘形成清晰的界面，则B错误；在坐标纸上计算油膜轮廓内格

子数采用的是累加法，则C错误；该实验采用的是借助物理模型间接测量的方法，则

D正确。

2.

在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，下列说法中正确的是（）

A.用油膜法可以精确测量油酸分子的大小

B.油酸分子直径等于纯油酸体积除以相应油酸膜面积

C.计算油酸膜面积时，应舍去所有不足一格的方格

D.实验时应先将一滴油酸酒精溶液滴入水面，再把爽身粉撒在水面上

解析：选B用“油膜法估测油酸分子的大小”时是假设油酸分子是单层并且紧

密相连的，并不完全符合实际，故不能精确测量油酸分子的大小，选项A错误：根据

实验原理可知，分子直径等于纯油酸的体积除以相应的油酸膜面积，选项B正确；在

计算面积时，超过半格的算一个，不足半格的才能舍去，选项C错误；实验时要先撒

爽身粉，再滴油酸酒精溶液，选项D错误。

3.一艘油轮装载着密度为9X10?kg/m：'的原油在海上航行，由于故障而发生原油

泄漏。如果泄漏的原油有9t,海面上风平浪静时，这些原油造成的污染面积最大可

达到（）

A.10sm2B.109m2

C.IO10m2D.10"m2

解析：选D泄漏的原油的体积为|/=~'=10m3,而油分子直径的数量级为1。-‘°

m,所以这些原油造成的污染总面积最大为S=N=10"m?,故D正确。

a

4.用油膜法估算分子大小的实验中，首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精

溶液，稀释的目的是o

实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积，可以

为得到油酸分子的直径，还需测量的物理量是

解析：用油膜法估测分子直径时，需使油酸在水面上形成单分子层油膜，为使油

酸尽可能地散开，将油酸用酒精稀释。根据勺要求得分子的直径&则需要测出

油膜面积，以及一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积。这样需要测出一滴油酸酒精溶液

的体积，其方法可用累积法，即测出1mL油酸酒精溶液的滴数。

答案：使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜把油酸酒精溶液一滴

一滴地滴入小量筒中，测出1mL油酸酒精溶液的滴数，得到一滴溶液中纯油酸的体积

单分子层油膜的面积

5.在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验操作中：

（1）实验的简要步骤如下：

A.将画有油膜轮廓的玻璃板放在方格纸上，数出轮廓内的方格数，再根据方格的

边长求出油膜的面积S

B.将适量爽身粉均匀撒在水面上

C.将一滴油酸酒精溶液滴在盛有水的浅盘中

D.用针管（或滴管）往小量筒中滴入1mL油酸酒精溶液，记下滴入的滴数n,算

出一滴油酸酒精溶液的体积片

E.待油酸薄膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔（或钢笔）画出油酸薄膜

的形状

上述实验步骤中，合理的顺序是；

（2）实验中采用油酸酒精溶液，而不直接用油酸，其目的是

⑶

\

)

、/

实验中描出的油膜轮廓如图所示，已知小方格的边长为20mm,则油膜的面积为

m?（保留两位有效数字）。

解析：（1）“用油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：将配制好的油酸酒精溶

液通过量筒测出1mL此溶液含有的滴数，然后将1滴此溶液滴在撒有爽身粉的浅盘里

的水面上，等待油膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状,

将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半个舍去，多于半个的算一个，

统计出油酸薄膜的面积，则用1滴此溶液中纯油酸的体积除以油酸膜的面积，恰好就

是油酸分子的直径。故答案为：DBCEAo

(2)实验中采用油酸酒精溶液，当油酸酒精溶液滴在水面上以后，使油酸尽可能散

开，形成单分子油膜，这样才能得出油酸分子直径等于体积除面积。

(3)由题图可知，油膜约占60个方格，油膜的面积为5=20mmX20mmX60=2.4

-22

X10mo

答案：(DDBCEA(2)使油酸尽可能散开，形成单分子油膜(3)2.4X10-2

6.在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，

(1)某同学操作步骤如下：

①取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液；

②在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积；

③在蒸发皿内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；

④在蒸发皿上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积。

改正其中的错误：

(2)若油酸酒精溶液体积浓度为0.10%,一滴溶液的体积为4.8X10-mL,其形成

2

的油膜面积为80cm,则估测出油酸分子的直径为mo

解析：(1)②由于一滴溶液的体积太小，直接测量时相对误差太大，应用微小量累

积法减小测量误差。

③液面上不撒爽身粉时，滴入的油酸酒精溶液在酒精挥发后剩余的油膜不能形成

一块完整的油膜，油膜间的缝隙会造成测量误差增大甚至实验失败。

(2)由油膜的体积等于一滴油酸酒精溶液内纯油酸的体积可得：d=4=

0

4.8义107*10-6*010%

m=6.OX1O-10m。

80X10-4

答案：(1)②在量筒中滴入1mL油酸酒精溶液，测出溶液的滴数③在水面上先

撒上爽身粉

(2)6,OX1O~10

7.在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，实验老师已经配置好了油酸酒

精溶液，该老师向1mL油酸中加酒精，直至总量达到amL,将配制好的油酸酒精溶

液置于容器中，还有一个盛有约2cm深水的浅盘，一支滴管，一个量筒。

(1)用滴管向量筒内加注，滴油酸酒精溶液，读其体积为1mL,则每一滴油酸酒

精溶液中含有纯油酸的体积为mL。

⑵

在水面撒上爽身粉，用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘，等油酸薄膜稳定后，

将薄膜轮廓描绘在坐标纸上，如图所示。（已知坐标纸上每个小方格面积为Scm?,求

油膜面积时，半个以上方格面积记为5cm2,不足半个舍去）则油膜面积为cm2»

（3）估算油酸分子直径的表达式为d=cm。

111

解析：（1）计算每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积，k'=-X-=—mLo

abab

（2）估算油膜面积的方法是所围成的方格中，面积超过一半的按一个算，小于一半

2

的舍去，方格数约为113,则油酸薄膜面积为S'=1135cmo

（3）“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，一定体积的纯油酸滴在水面上形

/1

成单分子油膜，油酸分子的直径人cm

o1Iooab0

11

答案：⑴瓦⑵W3s⑴。S〜116s均正确）⑶,

3.分子运动速率分布规律

基础巩固

1.（多选）下列对气体分子运动的描述正确的是（）

A.气体分子的运动是杂乱无章的，没有一定的规律

B.气体分子间除相互碰撞外，几乎无相互作用

C.大量气体分子的运动符合统计规律

D.气体之所以能充满整个空间，是因为气体分子间相互作用的引力和斥力十分微弱，气体

分子可以在空间自由运动

答案：BCD

解析：气体分子间距离很大，相互作用的引力和斥力很弱，能自由运动;气体分子的运动

是杂乱无章的，但大量气体分子的运动符合统计规律，故A错,B、C、D正确。

2.关于气体的压强，下列说法正确的是（）

A.单位体积内的分子数越多,分子的平均速率越大，气体的压强就越大

B.单位体积内的分子数越多,分子的平均速率越小，气体的压强就越大

C.一定质量的气体，体积越大，温度越高，气体的压强就越大

D.一定质量的气体，体积越大，温度越低，气体的压强就越大

答案：A

3.在一定温度下,当一定量气体的体积增大时，气体的压强减小，这是由于（）

A.单位体积内的分子数变小，单位时间内对单位面积器壁碰撞的次数变小

B.气体分子的密集程度变小，分子对器壁的吸引力变小

C.每个分子对器壁的平均撞击力都变小

D.气体分子的密集程度变小，单位体积内分子的质量变小

答案：A

解析：温度不变，气体分子的平均速率不变，每次碰撞分子对器壁的平均作用力不变，但

体积增大后，单位体积内的分子数变小，因此单位时间内碰撞次数变小，气体的压强变

小,A正确,B、C、D错误。

4.（多选）根据气体分子动理论，气体分子运动的剧烈程度与温度有关，下列表格中的数据

是研究氧气分子速率分布规律而列出的。

各速率区间的分子数占分子总数的百分比外

按速率大小划分区间/（m.「）

0℃100℃

(0,100)1.40.7

[100,200)8.15.4

[200,300)17.011.9

[300,400)21.417.4

[400,500)20.418.6

[500,600)15.116.7

[600,700)9.212.9

[700,800)4.57.9

[800,900)2.07.6

[900,oo)0.93.9

根据表格内容，以下四位同学所总结的规律正确的是（）

A.不论温度多高，速率很大和很小的分子总是少数

B.温度变化,表现出“中间多、两头少”的分布规律要改变

C.某一温度下，速率在某一数值附近的分子数多，离开这个数值越远，分子数越少

D.温度增加时，速率小的分子数减少了

答案：ACD

解析：温度变化,表现出“中间多、两头少”的分布规律是不会改变的,B错误。由气体分

子运动的特点和统计规律可知,A、C、D描述正确。

5.密闭在钢瓶中的气体，温度升高时压强增大。从分子动理论的角度分析,这是由于分子

热运动的增大了。该气体在温度刀、小时的分子速率分布图像如图所示，则

T\（选填“大于”或“小于”）72。

4各速率区间的分子数

［占总分子数的百分比

0分子的速率

答案：速率小于

解析：温度升高时分子平均速率增加，大速率的分子占总分子数的比例增大，故。小于

720

6.根据热力学理论可以计算出氨气分子在0℃时的平均速率约为490m/s,该温度下标准

大气压时氨气分子对单位面积器壁的单位时间的碰撞次数为3x1023次，气体分子的平均

距离约为lO^m,试根据以上数据分析说明为什么研究单个分子的运动规律是不现实的?

答案：见解析

解析：因为分子运动的速率大，分子间的碰撞频繁，分子速度方向极易变化，单个分子的

运动规律根本无法研究，所以不现实。

能力提升

1.关于气体的压强，下列说法正确的是（）

A.气体的压强是由气体分子间的吸引和排斥产生的

B.气体分子的平均速率增大,气体的压强一定增大

C.气体的压强是由于大量气体分子频繁撞击器壁产生的

D.当某一容器自由下落时,容器中气体的压强将变为零

答案：C

解析：气体的压强是大量气体分子频繁撞击器壁产生的,A错误,C正确。气体分子的平

均速率增大，若气体体积增大，气体的压强不一定增大,B错误。当某一容器自由下落时，

分子的运动不受影响，容器中气体的压强不为零,D错误。

2.对于一定质量的气体，下列四个论述正确的是（）

A.当分子热运动变剧烈时，压强必增大

B.当分子热运动变剧烈时,压强可以不变

C.当分子间平均距离变大时，压强必变大

D.当分子间平均距离变大时，压强必变小

答案：B

解析：分子热运动变剧烈，表明气体温度升高，分子平均速率增大，但不知道气体的分子

密集程度如何变化,故压强的变化趋势不明确,A错,B对。分子间平均距离变大,表明气

体的分子密集程度变小，但因不知道此时分子的平均速率如何变化,故气体压强的变化不

明确,C、D错。

3.下图描绘的是一定质量的氧气分子分别在0°C和100℃两种情况下速率分布的情况，

符合统计规律的是（）

各速率区间的分子数各速率区间的分子数

占总分子数的百分比占总分子数的百分比

分子的速率分子的速率

各速率区间的分子数各速率区间的分子数

占总分子数的百分比占总分子数的百分比

分子的速率分子的速率

CD

答案：A

解析：气体温度越高，分子热运动越剧烈，分子热运动的平均速率增大，且分子速率分布

呈现“中间多、两头少”的特点。温度高时速率大的分子所占据的比例越大，所以A正确。

4.一定质量的气体,在压强不变的条件下，温度升高，体积增大，从分子动理论的观点来分

析，正确的是（）

A.此过程中分子的平均速率不变，所以压强保持不变

B.此过程中每个气体分子碰撞器壁的平均冲击力不变，所以压强保持不变

C.此过程中单位时间内气体分子对单位面积器壁的碰撞次数不变，所以压强保持不变

D.以上说法都不对

答案：D

解析：一定质量的气体，在压强不变的条件下,温度升高分子平均速率增大，体积增大，分

子的密集程度减小,可以保持压强不变。故A、B、C错误,D正确。

5.在一定温度下，某种气体分子的速率分布应该是（）

A.每个分子速率都相等

B.每个分子速率一般都不相等，速率很大和速率很小的分子数目都很少

C.每个分子速率一般都不相等，但在不同速率范围内，分子数的分布是均匀的

D.每个分子速率一般都不相等，速率很大和速率很小的分子数目很多

答案：B

解析：从气体分子速率分布图像可以看出，分子速率呈“中间多、两头少”的分布规律，故

选项B正确。

6.假日释放氢气球,在氢气球上升过程中，气球会膨胀，达到极限体积时甚至会胀破。假设

在氢气球上升过程中，环境温度保持不变，则球内的气体压强（选填“增大”“减小”

或“不变”），气体分子热运动的剧烈程度（选填“变强”“变弱”或“不变”），气体分子

的速率分布情况最接近图中的（选填或“O线，图中式v）表示速率v处单位

速率区间内的分子数百分率。

答案：减小不变C

解析：在氢气球上升过程中，环境温度保持不变，气体分子热运动的剧烈程度不变，体积

增大，气体分子的密集程度减少，球内气体的压强减小;气体分子的速率分布满足“中间多、

两头少”的特点，最接近题图中的。线。

7.某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中式丫）表示v处单位速率

区间内的分子数百分率，所对应的温度为B、T〃、它们的大小关系为

答案：

解析：温度越高、分子热运动越剧烈，速率大的分子所占比例越多,气体分子速率“中间

多”的部分在.外力丫图像上向右移动。所以由题图可看出Tm>T/r>Tro

4.分子动能和分子势能

基础巩固

1.下列物理量与物体的内能无关的是（）

A.物体的温度

B.物体的体积

C.质量

D.物体的运动速度

答案：D

解析：物体的内能与温度、体积以及所含的分子数有关，与物体的运动状态无关，所以D

选项符合题意。

2,下列有关温度的概念的说法正确的是（）

A.温度反映了每个分子热运动的剧烈程度

B.温度是分子平均动能的标志

C.一定质量的某种物质，内能增大,温度一定升高

D.温度升高时物体的每个分子的动能都将增大

答案：B

解析：温度是分子平均动能大小的标志,而对某个确定的分子来说，其热运动的情况无法

确定，不能用温度反映，故A、D错,B对。温度不升高而仅使分子的势能增大，也可以使

物体内能增大，冰熔化为同温度的水就是一个例证，故C错。

3.关于分子势能，下列说法正确的是（设两分子相距无穷远时分子势能为零）（）

A.体积增大，分子势能增大;体积缩小,分子势能减小

B.当分子间距离r=n＞时，分子间合力为零，所以分子势能为零

C.当分子间作用力为引力时，体积越大,分子势能越大

D.当分子间作用力为斥力时，体积越大,分子势能越大

答案：C

解析：设想两个分子相距无穷远,此时分子间势能为零，当两个分子越来越近时,分子间

引力做正功,分子势能减小，当r=n）时,分子势能减小到最小为负值，故B错误。分子力为

引力时,体积增大，分子间距增大,分子间引力做负功，分子势能增大，故C正确。分子力为

斥力时,体积增大，分子间距增大,分子间斥力做正功,分子势能减小，故A、D错误。

4.一定质量的0°C的水在凝结成的冰的过程中，体积变大，它内能的变化是（）

A.分子平均动能增加，分子势能减少

B.分子平均动能减小，分子势能增加

C.分子平均动能不变，分子势能增加

D.分子平均动能不变，分子势能减少

答案：D

解析：温度相同,分子的平均动能相同，体积改变，分子势能发生了变化。由于不清楚由

水变成冰分子力做功的情况，不能从做功上来判断。水变成冰是放出热量的过程,因此分

子势能减少，故选D。

5.一绝热容器内封闭着一些气体，容器在高速运输途中突然停下来，则（）

A.因气体温度与机械运动速度无关，故容器内气体温度不变

B.因容器是绝热的，故容器中气体内能不变

C.因容器突然停止运动，气体分子运动速度亦随之减小，故容器中气体温度降低

D.容器停止运动时，由于分子和容器壁的碰撞，容器中气体温度将升高

答案：D

解析：容器里的分子除做无规则的热运动外，还随容器做机械运动,当容器停止机械运动

时，气体分子由于惯性与器壁或分子间碰撞，热运动加剧，气体的温度升高，故D选项正确。

6,下图为两分子系统的势能耳与两分子间距离r的关系曲线。下列说法正确的是（）

A.当r大于n时,分子间的作用力表现为引力

B.当r小于八时,分子间的作用力表现为斥力

C.当「等于n时,分子间的作用力最大

D.在r由八变到底的过程中，分子间的作用力做负功

答案：B

解析：由题图像可知，分子间距离为m时分子势能最小，此时分子间的距离为平衡距离；

当0＜厂＜?时,分子力为斥力，当厂＞废时分子力为引力，当「＜八时，分子间的作用力表现为

斥力，当厂=2时，分子间的作用力为零，在「由ri变到rz的过程中,分子力为斥力，分子间距

离增大，分子间的作用力做正功，故A、C、D错误,B正确。

7.三个瓶子分别盛有质量相同的氢气、氧气和氮气，它们的温度相同，则分子平均速率最

大的是；在不计分子势能的情况下，气体内能最大的是。

答案：氢气氢气

8.甲、乙两名同学对0℃的水和0℃的冰进行了如下争论：

甲说:“冰和水的温度相同，所以分子平均动能相等。质量相同时，冰的体积大，因此冰的分

子势能大，所以说冰的内能大于水的内能。”

乙说:“0C的水变成0C的冰需要向外界放出热量，在质量相同的情况下,水的内能大于

冰的内能。”

请你判断一下:甲、乙两名同学谁的说法是正确的？

答案：乙同学的说法是正确的。甲同学认为冰的体积大，分子势能大，这是错误的说法

（冰的体积大的主要原因在于宏观的冰晶粒间空隙大）。分子势能大小与体积有关，但二

者并不一定成正比。0℃的冰变为0℃的水需吸热，故水的内能大,它们相同的物理量是

分子平均动能，不同的物理量是分子势能，显然水的分子势能大。

能力提升

1.关于物体的内能，以下说法正确的是（）

A.箱子运动的速度减小，其内能也减小

B.篮球的容积不变，内部气体的温度降低,其气体的内能将减小

C.物体的温度和体积均发生变化，其内能一定变化

D.对于一些特殊的物体，可以没有内能

答案：B

解析：物体的内能与物体的机械运动无关，故A错误。当气体的体积不变而温度降低时,

气体的分子势能不变，分子平均动能减小，气体的内能减小，故B正确。物体的温度和体

积均发生变化时，物体内的分子势能和分子平均动能都发生变化，其内能可能不变，故C

错误。任何物体都有内能，故D错误。

2.如图所示，甲分子固定于坐标原点。，乙分子从无穷远处由静止释放，在分子力的作用下

靠近甲，图中力点是引力最大处d点是分子靠得最近处，则乙分子速度最大处是（）

A.a点B.b点C.c点D.d点

答案：C

解析：。点和c点处分子间的作用力为零,乙分子的加速度为零，从。点到c点分子间的

作用力表现为引力,分子力做正功，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点先加速再减速,所以在c点速度最大，故C

正确。

3.下列说法正确的是（）

A.物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大

B.物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大

C.物体温度降低，其内能一定增大

D.物体温度不变，其内能一定不变

答案：B

解析：温度是物体分子平均动能的标志，温度升高则其分子平均动能增大，反之，则其分

子平均动能减小，故A错误,B正确。物体的内能是物体内所有分子动能和分子势能的总

和,宏观上取决于物体的温度、体积和质量，故C、D错误。

4.（多选）如图所示，甲分子固定在坐标原点。乙分子沿x轴运动，两分子间的分子势能耳

与两分子间距离的关系如图中曲线所示。图中分子势能的最小值为-瓦。若两分子所具

有的总能量为0,则下列说法正确的是（）

A.乙分子在P点（X=X2）时，加速度最大

B.乙分子在P点（X=X2）时，其动能为Eo

C.乙分子在。点（x=xi）时,处于平衡状态

D.乙分子的运动范围为九2加

答案：BD

解析：当分子间距离为川时,分子势能最小，即无2=%,故在P点分子力为零，加速度为零，

由于分子所具有的总能量为0,势能为-及时,动能为Eo,A、C错误,B正确。又由于动能

不可能为负值，故势能最大为零,D正确。

5.下列关于分子力和分子间势能的说法正确的是（）

A.当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大

B.当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小

C.当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大

D.当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小

答案：C

解析：当分子间距离/•>〃）时，分子力表现为引力，距离增大，分子力先增大后减小,最后减

小为零。分子力一直做负功,分子势能一直增大,A、B选项都错误。当分子间距r<r（）时,

分子力表现为斥力，距离减小，分子力增大。分子力一直做负功，分子势能一直增大,C选

项正确,D选项错误。

6.(多选)把一个物体竖直下抛，下列哪种情况是在下落的过程中发生的(不考虑空气阻

力)()

A.物体的动能增大，分子的平均动能也增大

B.物体的重力势能减小，分子势能却增大

C.物体的机械能保持不变

D.物体的内能保持不变

答案：CD

解析：物体下落过程,不考虑空气阻力，只有系统内的重力做功,机械能不变;物体下落过

程中,物体的温度和体积也没有发生变化，所以分子热运动的平均动能和分子势能都保持

不变，因此，选项A、B错误,C、D正确。

7.(1)1kg的40℃的水跟1kg的80℃的水哪个内能多？

(2)1kg的40℃的水跟2kg的40℃的水哪个内能多？

(3)一杯100C的开水跟一池塘常温下的水哪个内能多？

(4)1kg的100℃的水跟1kg的100C的水蒸气哪个内能多?

答案：见解析：

解析：(1)两者质量一样，同种物质，所以分子数目一样，而80℃的水比40℃的水的水分子

平均动能大，若不考虑水的膨胀引起的体积微小变化，则1kg的80℃的水的内能多。

(2)1kg的40℃的水跟2kg的40℃的水比较,2kg的40℃的水内能多，因为后者分子数目

多。

(3)虽然100C的开水的水分子平均动能较大，但池塘的水的分子数比一杯水的分子数多

得多,故一池塘常温下的水的内能比一杯100C的开水的内能多。

(4)它们的质量相等,因而所含分子数相等，分子的平均动能也相同，但100℃的水蒸气分

子势能比100℃的水的分子势能大，故1kg的100℃的水蒸气的内能比1kg的100℃的水

的内能多。

第一章综合测评

（时间:90分钟满分:100分）

一、单项选择题（本题共8小题,每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有

一项是符合题目要求的）

1.关于分子动理论，下列说法正确的是（）

A.布朗运动就是液体或者气体分子的无规则运动

B.两个邻近分子间不可能同时存在斥力和引力

C.达到热平衡的两个系统具有相同的温度

D.温度是分子平均速率的标志

答案：C

解析：布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，反映了液体或者气体分子的无规则运动,A错

误。根据分子动理论表述，分子间同时存在着斥力和引力,B错误。达到热平衡的两个系

统，共同的热学特征就是温度，所以达到热平衡的两个系统具有相同的温度,C正确。温

度是分子平均动能的标志，不是平均速率的标志,D错误。

2.以下关于热运动的说法正确的是（）

A.水流速度越大，水分子的热运动越剧烈

B.水凝结成冰后，水分子的热运动停止

C.水的温度越高，水分子的热运动越剧烈

D.水的温度升高，每一个水分子的运动速率都会增大

答案：C

解析：水流的速度是机械运动的速度，不同于水分子热运动的速度,A项错误。分子永不

停息地做无规则运动,B项错误。温度是分子平均动能的标志，温度越高,分子的热运动

越剧烈，故C项正确。水的温度升高，水分子的平均动能增大，即水分子的平均运动速率

增大,但不是每一个水分子的运动速率都增大,D项错误。

3.下列现象中不能说明分子无规则运动的是（）

A.香水瓶打开盖，香味充满房间

B.汽车驶过后扬起灰尘

C.糖放入水中,一会儿整杯水变甜了

D.衣箱里卫生球不断变小，衣服上有卫生球味

答案：B

解析：房间充满香味说明含有香味的分子是不断运动的,A可以。灰尘不属于微观粒子，

不能说明微粒的运动情况,B不可以。糖放入水中，一会儿整杯水变甜了说明分子是不断

运动的,C可以。衣服上有卫生球味说明卫生球中的分子是不断运动的,D可以。故选B。

4.下列说法正确的是（）

A.分子间的平均距离增大时,其分子势能一定增大

B.分子间的平均距离增大时,其分子势能一定减小

C.物体的体积增大时，其分子势能一定增大

D.0℃的水变成0℃的冰时，体积增大,分子势能减小

答案：D

解析：若分子间的平均距离在大于约为的范围内增大，由于分子间的作用

力表现为引力，分子间平均距离增大时,分子力对分子做负功，分子势能将增大;若分子间

的平均距离在小于川的范围内增大，由于分子间的作用力表现为斥力，分子间平均距离增

大时,分子力对分子做正功，分子势能将减小，选项A、B错误。由于物体的体积随分子间

的平均距离的增大而增大,所以其分子势能随分子距离的变化，与分子势能随物体的体积

的变化规律相同，选项C错误。水在0~4c的范围内温度升高时，表现出反常膨胀的特性,

温度升高,体积反而减小,0℃的冰体积最大,0℃的水变成0℃的冰时，由于要放热，而且温

度不变，所以水的分子势能减小，选项D正确。

5.下列关于布朗运动的说法正确的是（）

A.布朗运动是指在显微镜中看到的液体分子的无规则运动

B.花粉颗粒的布朗运动反映了花粉分子在永不停息地做无规则运动

C.悬浮颗粒越大，同一时刻与它碰撞的液体分子越多，布朗运动越不明显

D.当液体温度达到0°C时，布朗运动就会停止

答案：C

解析：布朗运动是悬浮在液体中的花粉颗粒,在液体分子的撞击下所做的无规则运动，颗

粒越大，布朗运动越不明显，故A错误,C正确。布朗运动反映了液体分子的无规则热运

动,它不会停止,B、D错误。

6.关于组成物体的分子，下列说法正确的是（）

A.分子是球形的，就像我们平时的乒乓球有弹性，只不过分子非常非常小

B.所有分子的直径都相同

C.不同分子的直径一般不同，但数量级基本一致

D.测定分子大小的方法只有油膜法一种

答案：C

解析：分子的形状非常复杂，为了研究和学习方便,把分子简化为球形，实际上不是真正

的球形，故A错误。不同分子的直径一般不同，但数量级基本一致，为故B错误、

C正确。油膜法只是测定分子大小的一种方法，还有其他方法,如扫描隧道显微镜观察法

等，故D错误。

7.下列关于物体的温度、内能和热量的说法正确的是（）

A.物体的温度越高,所含热量越多

B.物体的内能越大，所含热量越多

C.物体的温度越高，它的分子热运动的平均动能越大

D.物体的温度不变,其内能就不变

答案：C

解析：分子热运动的平均动能与温度有关，温度越高,分子热运动的平均动能越大，内能

由物体的质量、温度和体积共同决定，并且内能是状态量，而热量是过程量，它表示由于

热传递而引起的内能变化过程中转移的能量。

8.关于物体的内能，下列说法正确的是（）

A.水分子的内能比冰分子的内能大

B.物体所处的位置越高，分子势能就越大，内能越大

C.一定质量的0℃的水结成0℃的冰,内能一定减少

D.相同质量的两个同种物体,运动物体的内能一定大于静止物体的内能

答案：C

解析：内能是指组成物体的所有分子的热运动的动能与分子势能的总和,说单个分子的

内能没有意义，故选项A错误。内能与机械能是两种不同性质的能，它们之间无直接联

系,内能与“位置”高低、“运动”还是“静止”没有关系,故选项B、D错误。一定质量的0℃

的水结成0C的冰，放出热量，使得内能减小，故选项C正确。

二、多项选择题（本题共4小题,每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多

项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）

9.用/■表示两个分子间的距离,Ep表示两个分子间相互作用的势能，当r=n）时，两分子间的

斥力大小等于引力大小,设两分子相距很远时Ep=O^J（）

A.当加时,耳随着r的增大而减小

B.当r<ro时,Ep随着r的减小而增大

C.当r>ro时,稣不随着r的变化而变化

D.当r=八）时，分子势能耳最小

答案：BD

解析：当r=n）时，分子势能最小,D正确。当r>ro时，随着r的增大，分子力做负功,小增

大,A、C错误。当r<a时，随着r的减小，分子力做负功,4增大,B正确。

10.关于分子间距与分子力的下列说法正确的是（）

A.水和酒精混合后的体积小于原来的体积之和,说明分子间存在引力

B.实际上水很难被压缩，这是由于水分子间距稍微变小时，分子间的作用就表现为斥力

C.一般情况下，当分子间距r<n）（平衡距离）时,分子力表现为斥力;当片m时,分子力为零；

当r>n）时,分子力为引力

D.弹簧被拉伸或被压缩时表现的弹力，正是分子引力和斥力的对应表现

答案：BC

解析：水和酒精混合后体积减小,说明分子间有空隙,A错误。水很难被压缩，说明分子

力表现为斥力,B正确。由分子力与分子间距离的关系可知C正确。弹簧的弹力是由于

弹簧发生弹性形变而产生的，与分子力是两种不同性质的力,D错误。

11.两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直到不能再靠近，在此过程

中，下列说法正确的是（）

A.分子力先增大，后一直减小

B.分子力先做正功，后做负功

C.分子动能先增大,后减小

D.分子势能先增大,后减小

答案：BC

解析：当分子间距大于平衡间距时，分子力表现为引力，随着距离的减小，分子间的作用

力先增大，后减小,平衡位置时作用力为零;而小于平衡位置时，分子间为斥力，分子力一直

增大，故A错误。两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不能再

靠近的过程中，分子力先是引力后是斥力，故先做正功后做负功，分子势能先减小后增加,

故B正确,D错误。只有分子力做功，先做正功后做负功，根据动能定理，动能先增加后减

小，故C正确。

12.对于实际的气体，下列说法正确的是（）

A.气体的内能包括气体分子的重力势能

B.气体的内能包括气体分子之间相互作用的势能

C.气体的内能包括气体整体运动的动能

D.气体的体积变化时，其内能可能不变

答案：BD

解析：气体的内能不考虑气体自身重力的影响,故气体的内能不包括气体分子的重力势

能,A错。实际气体的内能包括气体的分子动能和分子势能两部分,B对。气体整体运动

的动能属于机械能，不是气体的内能,C错。气体体积变化时，分子势能发生变化,气体温

度也可能发生变化，即分子势能和分子动能的和可能不变,D对。

三、非选择题（本题共6小题，共60分）

13.（6分）在用油膜法估测分子的大小实验中所用的油酸酒精溶液每1000mL溶液中有

纯油酸0.6mL。用注射器测得1mL上述溶液为80滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内,

让油膜在水面上尽可能散开，测得油膜的轮廓形状如图所示。图中每个小正方形方格的

边长均为1cm,下列说法正确的是。

①实验时将油酸分子看成球体

②实验时不考虑各油酸分子间的间隙

③测出分子直径后,就可以根据已知条件算出阿伏加德罗常数

④该实验测出油酸分子的直径约是6.5x10-8m

⑤使用油酸酒精溶液的目的