物理人教版选修3-3答案

答案全解全析

第七章分子动理论

第七章物体是由大量分子组成的

知识清单

一、①单层②③不同④相同

二、①相同②阿伏加德罗③6.02Xl（y»mo「@6.0X102Jmol1

⑤摩尔质量⑥分子大小

链接高考

］较索4哂223iMgh

-M3

解析可认为地球大气对地球表面的压力是由其重力引起的，即mg=PoS=poX4n匕故大气层的

空气总质量m=生手,空气分子总数N鄂―卢由于h«R,则大气层的总体积V=4北Rh设

每个分子所占空间为一个棱长为a的正方体,则有Na'=V,可得分子间的平均距离a=1察

2.答案3X1022个

解析设空气的摩尔质量为M,在海底和岸上的密度分别为P悔和P岸，呼吸一次吸入空气的体

积为V,则有A」"泡了',代入数据得An^3X1022o

3.答案1X10'm2

解析一个油酸分手的体积V=*,由球的体积与直径的关系得分f直径DJ库，面积

PNAYRPNA

",解得:S=1XIO,m2o

4.答案（1）④①②⑤③（2）5X1010

解析根据纯油酸的体积V和油膜面积S,可计算出油膜的厚度L,把油膜厚度L视为油酸分子

的直径d,则弓,每滴油酸酒精溶液的体积是&cm3,而1cm*的油酸溶于酒精,制成300cm3的油

酸酒精溶液,则一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积是V嗫义4cm,则根据题目要求（结果保

留一位有效数字）可知油酸分子的直径为5X10Hlmo

5.答案(1)②在量筒中滴入N滴溶液

③在水面上先撒上琲子粉

(2)1.2X10"

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,应用累积法减小测量误差。

③水面上不撒排子粉时，滴入的油酸酒精溶液在酒精挥发后剩余的油酸不能形成一块完整

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:d448xlO3xlO：xO„

s40X104

m=l.2X10"mo

基础过关

1.B纳米是长度的单位，1nm=10^m,即1nm=10X1010m,所以1nm长度可排列的液态氢分子

个数接近于10个,边长为1nm的立方体可容纳103个,B项正确。

2.C分子的形状非常复杂，为了研究和学习的方便，把分子简化为球形，但实际上分子并不是真

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10笛m,故B错、C对;油

膜法只是测定分子大小的其中一种方法，还有其他方法,如扫描遂道显微镜观察法等，故D错误。

3.ABD在“用油膜法估测分广的大小”实验中，可将油酸分子视为球形,形成的是单分;油膜，

不考虑油酸分子间的间隙,油膜的厚度可看成分子直径，这是“用油膜法估测分子大小”实验的

科学依据，故A、B、D正确,C错误。

4.C据油膜法测分子直径的原理dq,可知只需测量1滴油酸的体积和它形成的单分子油膜的

面积即可。

5.AC如果油酸未完全散开,则形成的油膜的厚度大于分子直径,结果会偏大,A正确;油酸中含

有的酒精会很快挥发或溶于水,有助于油酸形成单分子薄膜，使测量更准确,B错误;如果舍去了

所有不足一格的方格,油膜的面积变小，由计算出的直径偏大,C正确；1niL油酸酒精溶液的

滴数多记了10滴,会使每滴溶液的体积减小，由计算出的直径偏小,D错误。

6.BD用油膜法测分子大小时,认为油膜的厚度等于分子直径,油滴的质量为m,在水面上扩散后

的面积为S,油滴的体积为V2,油酸分子直径为d上£,选项B对,A错;油滴的物质的量为荒油滴

所含分子数为N三网选项D对,C错。

7.BC气体的体积是指气体所充满的容器的容积,它不等于气体分子个数与每个气体分子体积

的乘积，所以A、D错。由质量、体积、密度的关系可推知B、C正确。

8.B逐一分析四个选项,看根据每个选项的条件能求出何种物理量，由该物理量是否能求出分

子间的距离doA选项的条件只能求出分子的总个数,而不能求得分子的体积V（l,故不能求出分

子间的距离d,故A选项不正确。同理对选项C、D进行分析判断，可知C选项的条件只能求出该

气体的密度,D选项的条件能求出该气体的质量和物质的量,均不能求出分子间的距离do正确

答案为B。

9.A水银的摩尔体积为VA水银原子的体积把水银原子看成球形，由匕三口D，得水

PNApNA6

银原子直径D=（华/,A对。

“NA

10.ABC1n?铝含有的原子数为:外人笔粤，选项A正确。1个铝原子的质量为:故选

MMMNA

项B正确。1个铝原子占有的体积为:三二-，所以选项C正确。1kg铝所含原子的数目是

NAPNA

粤HPN.,所以D不正确。

11.答案方案1错误，方案2正确6.02Xl（f个

解析方案1把实验室里的空气分子看成是一个一个紧挨在一起的,没有考虑空气分子之间的

空隙,不符合实际情况,通常情况下气体分子间距的数量级为109叫因此分子本身体积只是气体

所占空间的极小一部分,常常可以忽略不计,方案1错误。方案2的计算方法是正确的，根据方

案2计算如下：

8X7X4乂6.02X炉（个）w.02X10弋个）。

%22.4X107

12.答案⑴3X10”个⑵3X10"m

解析（1）设N?的物质的量为n,则n哼

氮气的分子总数N=nN«哼N.

代入数据得23X10”个

（2）每个分子所占的空间为V.4

设分子间平均距离为a,则有V产

即a二泅二半

代入数据得a=3Xl（Tm

三年模拟

l.B把油酸分子看做球形,分子的体积匕qn弓尸,则阿伏加德罗常数“十,故B正确。

2.AD固体和液体分子可看成紧密堆集在一起的,分子的体积\,学,仅适用于固体和液体,对气

体不适用。对于气体，由于气体分子间空隙很大,d=通的值并非气体分子的直径，而是两个相邻

的气体分子之间的平均距离。本题没有指明是固体、液体还是气体，选项的四个表达式中A、D

对任何形式的物质都适用,B、C只对固、液态物质适用，对气态物质不适用。

3.C根据铜的质量和体积,能求出铜的密度,不能求得铜分子质量,故A错误;根据铜的密度和

体积,能求出铜的质量,但不能求得铜的分子数,也就求不出铜分子质量，故B错误;根据铜的摩

尔体积和密度,可求得铜的摩尔质量,再与阿伏加德罗常数相除，即可求得铜分子质量,故C正确;

根据铜的摩尔体积和质量,不能求得铜的分子数,也就求不出铜分子质量,故D错误。

4.C1g水的分子个数为套X6XKT（个）三xiOV个），所以需时间

|xio23

（年）=1.27X10,（年），最接近10万年，故C正确。

6OX1O*58X5X1O3X24X365

5.ABD摩尔体积是1mol分子的体积,故阿伏加德罗常数N=J,A正确;摩尔质量等于密度乘以

摩尔体积,即M=PV,摩尔质量是1mol分子的质量,故N0,B正确;阿伏加德罗常数等于摩尔质

m0

量除以分子质量,即N=^=4,故C错误;摩尔质量等于密度乘以摩尔体积,故D正确。

m0pV0

6.答案⑴案(2)ACD

解析（1）每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积V0=^a,所以油酸分子的直径为d*嘿。

（2）设坐标纸上每一个小方格的面积为S“所画轮廊内的方格数为n,则分子的直径d=-^-

N•nS0,

由此可知A、C、D都将使测量结果偏大。计算油膜面积时,若将不足半个的方格作为完整方格

处理会导致油膜面积偏大,从而使所测分子直径偏小，故B错误。

7.答案晟②55（54~56均可）

解析一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积V,卷,而油膜的面积S=Xa2,油酸分子的直径也

就是油膜的厚度乜霜;在计数时一定要注意多于半个格时算一个整格,而小于半个格时可忽

略不计。

8.答案⑴油酸分子直径2X10由（2）C

解析(1)这种估测方法是将每个油酸分子视为球体模型,让油酸尽可能地在水面上散开,则形

成的油膜可视为单分子油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的直径。

油膜的面积可从方格纸上得到,所围成的方格中,面积超过一半按一个算，小于一半的舍去，

图中共有68个方格,故油膜面积为：

S=68X25mmX25mm=42500mm2=4.3X10m"

每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是：

V=±X1O6X-^-m3=1.0X1011m3*

501000

油酸分子的直径：

11,(，

d=vi,oxiom^233X10m

S4.3X10-2

题目要求保留一位有效数字，所以油酸分子的直径为:2X10"mo

(2)滴入油酸酒精溶液时不能距离水面太高,故A错误;若多滴几滴油酸酒精溶液,则不便于

扩散,故B错误;实验中应在浅盘中央滴入油酸酒精溶液，故D错误。

9.答案(DAF(2)见解析

解析(1)错误的是AF。油酸酒精溶液配制后不能长时间放置，否则浓度改变会产生实验误差；

应利用一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积和油膜面积计算油膜的厚度，而不是利用一滴油酸酒

精溶液的体积。

(2)计算一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积时，由于一滴油酸酒精溶液的体积和浓度测不

准产生误差;用数格子法求油酸薄膜的面积本身就是一种估算方法。

10.答案(D2.27X10*89*kg⑵4.7X10”(3)1.0X10-3m

解析(1)由于h«R,可认为大气层范围内重力加速度都为g=l.6m/s2,且大气层的体积

V=4nR2ho

月球的表面积S=4nR2

由P产詈得：

PoS1.OX1O5X4X3.14X(1.7X106)2,

kg

91.6--------------°

=2.27X1018kg

(2)覆盖月球表面的大气层的分子数为N,

27X1018X6.OX1023

M2.9x10-2

=4.7X1()43

（3）大气层的总体积VNnXh

每个分子占据的体积%得

利用立方体模型，可知分J'•间的平均距离

L丹拜

_3（4X3.14X1.7X1O6X1.7X1O6X1.3X103

\4.7X1043m

=1.0X10-3m

11.答案①3.3X"个②3.9X10"

解析①空语凶”X6X10年3.3X10”（个）

M1.8x102

②建立水分子的球模型,位"窃求,则水分子的直径就其

=3.9X1010m

12.答案1.34X1022

解析每次呼出气体的物质的量:n4

每次呼出气体的分广个数:N=nNA

解得:N=l.34X10，

第七章.2分子的热运动

知识清单

一、①彼此进入对方②无规则运动③高

二、①无规则②液体（或气体）分子③小④显著

三、①温度②温度③无规则运动

链接高考

1.BD布朗运动是悬浮微粒的无规则运动,不是液体分子的运动,选项A错;液体的温度越高,悬

浮微粒越小,布朗运动越剧烈,选项B正确;布朗运动是由于液体分子从各个方向对悬浮微粒撞

击作用不平衡引起的,选项C错，选项D正确。

2.ACD扩散现象是分子无规则热运动的反映,C正确,E错误;温度越高,分子热运动越激烈,扩

散越快,A正确;气体、液体、固体的分子都在不停地进行着热运动，扩散现象在气体、液体和固

体中都能发生,D正确;在扩散现象中，分子本身结构没有发生变化,不属于化学变化,B错误。

基础过关

1.B海绵状塑料吸水是水滴进入塑料间隙，不是扩散;小苏打揉进面团，是机械外力作用的结果;

食糖溶于开水中、腊梅香气释放是扩散现象。故B正确。

2.AD抽去玻璃板后,空气与二氧化氮气体接触，由于气体分子的运动,过一段时间空气、二氧

化氮气体会均匀分布在上下两广口瓶中，两瓶中颜色均匀一致，都呈淡红棕色,A、D对,B、C错。

3.CD扩散现象是指不同物质能彼此进入对方的现象,因而说明了分子间存在着空隙;而物质混

合达到均匀，则表明分子的运动是无规则的。

4.D炒菜时温度高,盐分子的热运动剧烈,能更快地进入到萝卜中。

5.B布朗运动是在显微镜下看到的固体微粒的无规则运动，故A错,B对。布朗运动的特点是微

粒越小，温度越高，布朗运动越显著，故C、D全错。

6.BC扩散现象中分子从浓度大的地方运动到浓度小的地方,而布朗运动是固体微粒的无规则

运动。观察布朗运动，必须在高倍显微镜下，肉眼看到的运动不属于布朗运动。由以上分析不难

判断B、C选项正确。

7.AD布朗运动和扩散现象都是分子无规则热运动的结果,而对流需要在重力作用的条件下才

能进行。布朗运动、扩散现象是由于分子热运动而形成的，所以二者在月球表面、宇宙飞船里

均能进行，由于月球表面仍有重力存在,宇宙飞船里的微粒处于完全失重状态,故对流可在月球

表面进行，而不能在宇宙飞船内进行，故选A、D两项。

8.D微粒越小、温度越高，布朗运动越剧烈，选项A、B错误;布朗运动是指悬浮在液体内的微

粒的无规则运动,它是由液体分子的撞击产生的,是液体分子无规则运动的反映,选项C错误、D

正确。

9.答案见解析

解析不是。能在液体或气体中做布朗运动的微粒都是很小的，其大小的数量级一般是IO,m,

这种微粒肉眼是看不到的,必须借助于显微镜观察。沙尘暴天气中的尘沙等细粒都是较大的颗

粒，它们的运动不能称为布朗运动,它们的运动基本属于在气流作用下的定向移动,而布朗运动

是无规则运动。

10.答案见解析

解析布朗运动是大量液体或气体分子对固体微粒撞击的集体行为的结果。个别分子对固体微

粒的撞击不会产生布朗运动。影响布朗运动的因素有两个:固体微粒的大小和液体或气体温度

的高低。

具体解释如下：

(1)在相同温度下,悬浮微粒越小，它的表面积越小,在某一瞬间跟它相撞的分子数越少,微

粒受到来自各个方向的撞击作用越不平衡;另外,微粒越小，它的质量越小，由撞击作用引起的加

速度越大。因此,在相同温度下,悬浮微粒越小,布朗运动就越显著。

(2)相同的微粒悬浮在同种液体或气体中，液体或气体的温度越高,分子运动的平均速率越

大,对悬浮微粒的撞击作用也越强,微粒受到来自各个方向的撞击作用越不平衡，由撞击作用引

起的加速度越大,所以对于相同的微粒,温度越高,布朗运动就越显著。

11.BD分子运动的激烈程度随温度的升高而加居％这是大量分子运动的平均效果,具体到每个

分子的运动就不一定了；大量分子的无规则运动就是热运动。应选B、Do

12.D热运动是指物体内大量分子做无规则运动,不是单个分子做无规则运动,在物体内的分子

运动速度不同，即使是同一个分子在不同时刻其速度也不同,热运动在宏观上表现的是温度，当

分子的平均速度变化时,物体的温度变化,不仅高温物体中的分子在做无规则运动，低温物体内

的分子也同样做无规则运动，只是其平均速度不同而已,A、B、C是错误的。答案为D

13.DPM2.5的尺寸比空气中氧分子的尺寸大得多,选项A错误;PM2.5在空气中的运动不属于

分子热运动,选项B错误;PM2.5的运动轨迹是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡和

气流的运动决定的,选项C错误;倡导低碳生活,减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM2.5

在空气中的浓度,选项D正确。

14.A液体温度越高,布朗运动越明显,B错;温度越高,分子热运动越剧烈是针对大量分子而言

的,对于单个分子而言,其速度大小具有偶然性,C错;布朗运动是指悬浮在液体内的微粒的无规

则运动,它是由于液体分子的撞击不平衡产生的,说明分子永不停息地做无规则运动,D错。

三年模拟

1.D由于组成物质的分子做永不停息的无规则运动,物质之间总会存在彼此进入对方的现象,

即扩散，扩散现象存在于固体、液体、气体之间。故D正确。

2.D微粒做布朗运动，它在任意一小段时间内的运动都是无规则的，题中观察到的各点，只是某

一时刻微粒所在的位置，在两个位置所对应的时间间隔内微粒并不沿直线运动，故D正确,A、B、

C错误。

3.BC墨汁与水混合均匀的过程,是水分子和碳粒做无规则运动的过程,这种运动与重力无关，

也不是化学反应引起的;微粒越小、温度越高，无规则运动越剧烈，可见,B、C正确,A、D均错。

4.A悬浮在液体中的微粒越小,液体温度越高，布朗运动越剧烈，故A正确、B错误;阳光下看到

灰尘飞舞，灰尘运动中受到的重力的影响不能忽略不计,不是布朗运动，故C错误;打开香水瓶后

香味充满房间,这是因为香水分子在做无规则的热运动,故D错误。

5.B属扩散现象,是由于两种不同物质分子的运动引起的,不是由于分子间的相互吸引引起

的,B对、A错;布朗运动是微粒的运动而不是分子的运动，故C、D错误。

6.BD根据题意,每隔10s把观察到的花粉颗粒的位置记录下来,然后用直线把这些位置依次

连接成折线，故此图象是每隔10s花粉颗粒的位置,而不是花粉颗粒的运动轨迹，故A错误；由

图线的杂乱无章得到花粉颗粒运动的杂乱无章,它说明花粉颗粒做无规则运动,故B正确；由于

花粉颗粒运动的杂乱无章，在这六段时间内花粉颗粒运动的平均速度大小不一定相等，故C错误;

从a点开始计时,经36s,花粉颗粒可能在任一点,可能不在de连线上,故D正确。

7.C布朗运动是液体内悬浮的固体微粒的无规则运动,A错误;布朗运动图示中不规则折线是在

一定时间间隔内，记录固体颗粒所在位置然后直接用短线把各个位置连接起来得到的，它不是运

动轨迹,B错误;宏观上物体的温度越高,微观上分子热运动越剧烈,C正确；当物体温度改变时，

分子的平均动能一定改变,D错误。

8.BC在光学显微镜下,只能看到悬浮的小炭粒,看不到水分子,故A错;在显微镜下看到小炭粒

不停地做无规则运动,这就是布朗运动,且炭粒越小,运动越明显，故B、C正确;分子在永不停息

地做无规则运动,D错误。

9.A尘土飞扬,是由于风力作用使尘土运动,不是分子的热运动。

第七章修3分子间的作用力

知识清单

一、空隙

二、①合力②减小③快®=®>

三、①大量②无规则③大量分子

链接高考

1.D空气容易被压缩是因为气体分子间距很大,不能说明分子间存在分子力，故选D。

2.D水由气态变为液态时,分子间距离变小,而分子间同时存在引力和斥力，且引力和斥力都随

着分子间距离的减小而增大,故D正确。

3.B分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，斥力变化得快些，F.

据此可知A项错误、B项正确。分子间的相互作用力是分子间引力与斥力的

合力，简称分子力。分子力随分子间距的变化是非单调的，有最小值，故C、D。太尹片^

两项均错。分子力和分子间距离的关系图象如图所示.故选B。

4.D由于铅柱较软,且接触面平滑,用力压紧,可使得铅分子间的距离小到分子力起作用的距离,

分子引力的作用使铅柱在钩码的拉力下未分开,D正确。

基础过关

1.C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

现象、布朗运动等实验基础上提出的,D对。

2.A布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的运动,悬浮颗粒越小,液体温度越高,布朗运动越显

著,选项A正确,B错误;分子间作用力与距离的关系并不是单调变化的,破碎的玻璃不能重新拼

接在一起,是因为碎玻璃间距离不能达到分子力的作用范围,选项C、D错误。

3.A无风时，在离花园较远处就能闻到花香是扩散现象，选项A正确。固体和液体很难被压缩，

这说明分子间存在着斥力;物体的温度越高,分子运动越剧烈;擦黑板时看到粉笔灰在空中飞舞，

这与分子运动无关，选项B、C、D错误。

4.BD扩散现象是由于分子的无规则运动产生的,A错。两铅块压紧后能连成一块，是由于铅块

间隙已达到分子引力发生作用的距离,B正确。水和酒精混合后体积小于原来的体积之和,说明

分子间有空隙,故C错误。固体难被拉伸,说明分子间存在引力，固体难被压缩,说明分子间存在

斥力，故D正确。

5.C气体的分子间距约为10r0,分子间引力和斥力均约为零,所以选项B错误;物体的形态表现

为固体时,分子间距约为r0,分子力约为零,所以选项A错误;当分子间距离增大时,分子间的引

力和斥力都减小,选项C正确;分子间距离减小时,分子间的引力和斥力都增大,斥力比引力增大

得更快,分子力表现为斥力,选项D错误。

6.D破碎的玻璃片放在一起，由于接触面的错落起伏,只有极少数分子能接近到距离很小的程

度,因此,总的分子力非常小,不足以使它们连在一起。

7.C分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的，当厂r。时,F.；i=F斥,分子所受的合力为零,并

非不受力；当r<r。时,FQF如合力为斥力，并非只有斥力，故A、B错误。当分子间的距离从

0.5r。增大到lOn,的过程中，分子间的引力和斥力都减小,而且斥力比引力减小得快,分子间作用

力的合力先减小到零,再增大,再减小到零，故C正确,D错误。

8.BC钢丝被拉伸，分子间距离增大，分子间的引力、斥力都减小，但引力比斥力减小得慢，分子

力表现为引力，所以B、C正确,A、D不正确。

9.BD玻璃板被拉起时,需要克服水分子间的引力,所以拉力大于玻璃板的重力，与大气压无关，

所以选B、Do

10.Ca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,速度增大,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,故乙分子由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。

11.答案见解析

解析第一,分子间有力的作用；第二，分子间的作用力与分了•间的距离有关。铅块切口很平时，

稍用力压就能使两断面分子间距离达到引力作用的范围，使两段铅块重新接合起来。玻璃断面

凹凸不平,即使用很大的力也不能使两断面间距离接近分子引力作用的范围,所以碎玻璃不能接

合。

12.答案见解析

解析摩擦焊接利用的是分子引力的作用。当焊件的两个接触面高速地向相反方向旋转且加上

很大的压力时,就可以使两个接触面上的大多数分子之间的距离达到或接近r«,从而使两个接触

面焊接在一起,靠分子力的作用使这两个焊件成为一个整体。

三年模拟

1.D因为空气中水汽凝结成水珠时水分子间距离减小，再根据分子力与分子间距离的关系可知,

当分子间距离减小时斥力、引力同时增大,所以只有D项正确。

2.AC物体能够被压缩,说明分子间有空隙;物体不能无限地被压缩，说明分子间有斥力，故A、C

对。

3.C当表面平滑的飞行器在太空中与灰尘相互摩擦时,可以使飞行器表面与灰尘的距离达到分

子引力的作用范围,而发生“黏合”，因此是由于分子力的作用。C项正确。

4.B当r=r0时,分子间作用力为零;当r>n时,分子间作用力表现为引力,对应弹簧被拉长;当

时,分子间作用力表现为斥力,对应弹簧被压缩；由于be段近似为直线,分子间的作用力与

分子间距离增大量或减小量成正比,因此选B。

5.AD固体、液体很难被压缩，说明分子间存在斥力;气体分子做永不停息的无规则运动，因此

能充满容器,不是因为分子间存在斥力；马德堡半球用力很难拉开是因为大气压力的存在;拉伸

固体时需要外力，说明分子间存在引力。故A、D正确。

6.AC在B远离A的过程中，引力、斥力都减小，斥力减小得快,A正确;A对B先做正功后做负

功,B错;当B的速度最大时,分子力的合力为零,C正确;分子力先减小后增大再减小,所以加速

度先减小后增大再减小,D错误。

7.ABD因甲、乙两分子间距离最小时，两者都处于静止，当乙分子运动到分子力的作用范围之

外时，乙分子不再受力，此时速度为v,故在此过程中乙分子的动能变化量为》V?；且在此过程中，

分子斥力始终做正功，分子引力始终做负功，即W片也；+W引，由动能定理得W引+W4f故分子

斥力比分子引力多做了刎2的功。

第七章,4温度和温标

知识清单

一、①温度②温度③压强

二、①热平衡②热平衡③温度

三、①0℃②100℃③-273.15℃④t+273.15K

链接高考

1.AD由T=t+273.15K和两种温标下温度的变化特点At=AT判断，可知A、D正确。

2.C温度是物体的宏观特征,是大量分子热运动的宏观体现,对一个分子谈温度没有意义,A错

误。温度的微观含义是:反映了物体分广热运动的剧烈程度，故B错误、C正确。根据传热特点

可知,从高温物体传递到低温物体的是热量,而不是温度，故D错误。

3.AB本题主要考查热力学温度与摄氏温度的关系:T=273K+t。由此关系可知:-33℃二240

K,A正确，同理B正确;D中初态热力学温度为273K+t,末态热力学温度为273K+2t,温度变化t,

故D错;对于摄氏温度，可取负值的范围为-273C飞C,因绝对零度达不到，故热力学温度不可

能取负值，故C错。

基础过关

1.BD热平衡是一种动态平衡,是大量分子运动的平均效果。

2.BC本题考查的知识点是热平衡和温度，由于两个系统原来处于热平衡状态,故温度相同,升

高相同的温度后,温度仍相同，故A错,B正确；由于温度发生了变化,系统的状态也发生了变化，

故C项正确,D错。故答案为B、Co

3.C由热平衡定律可知I,只要两个系统的温度相同,两个系统就处于热平衡状态,而与其他状态

参量是否相同无关。

4.BD一般来说，描述系统状态的状态参量不止一个,根据平衡态的定义可以确定A错。根据热

平衡的定义可知B和D是正确的。平衡态是针对某一系统而言的,热平衡是两个系统相互影响

的最终结果，可见C错。正确选项为B、Do

5.AD温标是温度的测量标准,在不同温标下，同一温度在数值表示上可能不同,A正确,B错误；

热力学温标是从理论上做出的规定,C错误,D正确。

6.CD细管中的红色液体是用来显示球形瓶中空气的体积随温度变化的情况的,测温物质是球

形瓶中封闭的空气,该温度计是利用球形瓶中空气的热胀冷缩的性质制造的，故A、B错,C、D正

确。

7.A若研究瓶内水量与保温效果的关系,应选择初始温度相同和时间相同的实验数据,即可用

第1、3、5次实验数据,A正确,B错误;若研究初始水温与保温效果的关系，应选择水量和时间

相同的实验数据,C错误;若研究保温时间与保温效果的关系，应选择水量和初始温度相同的实验

数据,D错误。

8.AD温度是表示物体冷热程度的物理量，但人们对物体冷热程度的感觉具有相对性,A正确,B

错误;传热的方向是热量自发地从温度较高的物体传向温度较低的物体,而热量是过程量,不能

说物体含有热量,C错误,D正确。

9.D由于水的密度和温度的关系曲线是不规则曲线,且不是单调的,如果选水为测温物质，则温

度计刻度不均匀。汞的密度与温度成规则的线性关系,选汞作为测温物质，温度计刻度是均匀的.

故选D。

10.C根据题意可知,温度越高，水柱上升的高度越高,A点温度最高,D点温度最低,故选项A、B

错误。由于A、D间刻度均匀，故水柱下端的温度为(嗤2x3+20)℃=32℃,选项C正确。

11.答案(l)T=t+273.15K(2)0273100373(3)1

解析(1)摄氏温标的冰点温度为0℃，汽化点温度为100°C,且用t表示，而热力学温标把-

273.15C作为零开尔文,用T表示，故它们之间的关系为T=t+273.15K。

(2)若取-273℃为绝对零度，则T=t+273K,显然在一标准大气压下，冰的熔点为0℃,即

273K;水的沸点为100℃，即373K。

(3)因为T=t+273.15K,所以当t由1℃升高到2C时T就由(1+273.15)K升高到

(2+273.15)K,升高1Ko

三年模拟

1.B两系统达到热平衡的标志是它们的温度相同,或者说它们的冷热程度相同，所以A、C、D

正确，应选B选项。

2.A在青藏高原水的沸点应该在80°C左右，而酒精的沸点更低，应该在70°C左右，所以不能

选用酒精温度计。本题选A。

3.D热量总是自发地从高温物体传到低温物体,或从物体的高温部分传到低温部分,因此决定

热量传递方向的是温度，故D正确。

4.C热力学温标与摄氏温标之间的关系是T=t+273.15K,选项A错误;温度是大量分子热运动

的宏观反映,与单个分子运动无关,选项B错误;物体的动能与温度无关,选项D错误。

5.D用温度计测量液体温度时，温度计必须置于液体中，而且不能与容器壁和容器底接触,只有

D正确。

6.A由热力学温标与摄氏温标的关系式T=t+273K和t=-271c得T=2K。故A项正确。

7.C从图象可以看出，p与T成正比关系，用k表示比例系数，则p=kT。由于T=273+t,因此压强

p二k(273+t)=kt+273k,故选C项。

第七章中5内能

知识清单

一、①热运动②平均值③温度

二、①相互②改变

三、①分子势能②内能③温度④体积

链接高考

1.B当分子间距离r=r。时,分子之间引力和斥力大小相等,分子间作用力为零；当r<~时,分子

间作用力表现为斥力，作用力随r减小而增大;当r〉r0时,分子间作用力表现为引力，作用力随r

增大而增大，当r>10%时,作用力又趋近于零。分子势能的变化与分子间作用力做功有关,选项

B正确。

2.BCE分子力F与分子间距r的关系是：当r<r。时F为斥力；当尸时F=0;当r>r0时F为引力。

综上可知,当两分子由相距较远逐渐达到最近的过程中分子力是先增大再减小后又增大,A项错

误。分子力为引力时做正功,分子势能减小，分子力为斥力时做负功,分子势能增大，故B项正确、

D项错误。因仅有分子力作用，故只有分子动能与分子势能发生转化,即分子势能减小时分:动

能增大,分子势能增大时分子动能减小,其总和不变,C、E项均正确。

3.BC分子间距离等于6时分子势能最小，即rkr。。当r小于此时分子力表现为斥力;当r大

于n小于n时分子力表现为斥力；当r大于m时分子力表现为引力,A错,B、C对。在r由n变

到m的过程中,分子斥力做正功,分子势能减小,D错误。

基础过关

1.AD温度相同的任何物体，内部的分子平均动能都相等,所以A对B错;分子平均动能相同,平

均速率不一定相同,还与分子质量有关,水银的分子质量大,平均速率小,所以C错D对。

2.B温度是分子平均动能的标志,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错而B对。温度不升高而仅使分子的势能增加，也可以使物体内能增加，冰熔

化为同温度的水就是一个例证,故C错。

3.A温度是分子平均动能的标志,温度高的物体,分子的平均动能一定大,但分子的平均速率不

一定大，因为不同物质分子的质量不同；由单个分子的速率、动能讨论温度是没有意义的，因为

温度是大量分子表现出的宏观规律。故A正确。

4.B温度是分子平均动能的唯一标志，温度、质量相同，但物质的量不一定相同,故内能和平均

速率不一定相同，这是理解动能时要特别注意的。温度相同,说明分子的平均动能相同,B对。内

能由分子数、分子间距离及温度决定，两者分子数不同，因此内能不同,A错。由于分子质量不同，

因此平均速率也不同,C错。分子的速率与温度无关，温度再高,有些分子的速率也非常小,D错。

5.D当分子间距离r>roW；分子间作用力为引力，当分子间距离增大时,分子力做负功,分子势

能增大;当分子间距离时,分子间作用力为斥力，当分子间距离减小时,分子力做负功,分子

势能增加，而分子间距变化宏观表现为体积的变化，故A、B、C选项错误。因为物体内能是物体

内所有分子的动能与势能之和,温度不变则其所有分子动能之和不变,所以内能增大,一定是分

子势能增大,D选项正确。

6.C设两分子相距无穷远(r>l(Tm)时分子势能为零，当两分子越来越近时，分子间引力做正功,

分子势能减小，当r=r。时,分子势能减小到最小为负值,故B错误;分子力为引力时，体积越大,分

子间距越大,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,体积越大,分子•间距

越大，分子间斥力做正功，分子势能减小，故A、D错误。

7.B两分F在平衡位置时势能最小是判断分子势能变化的关键点。根据分广力做功判断分子

势能变化时要知道分子力的性质。根据图象可知c点为平衡位置,则此处分子势能最小，故乙分

子从a处由静止释放分子力先为引力,后为斥力,所以分子力先对分子做正功,到c点后对分子

做负功，故可确定分子在c点速度最大，同理可知整个过程中两分子间的分子势能先减小后增大。

故B选项正确。

8.D内能是指物体内部所有分子热运动动能和分子势能的总和,温度是分子平均动能的标志，

故温度低的物体内能不一定小,A错;温度低的物体分子平均动能小,但由于不同物质分子质量不

同,所以温度低的物体分子平均速率不一定小,B错;物体做加速运动时,速度增大,机械能中的动

能增大,但分子热运动的平均动能与机械能无关,而与温度有关,故C错;物体体积改变,分子势

能改变,但内能不一定变,D对。

9.C物体内能包括分子动能和分子势能两部分,温度相等即分子平均动能相等,但分子势能不

一定相等,即内能不一定相等,A错误,C正确;分子的势能增大，分子的平均动能变化情况不明，

内能不一定增大,B错误;物体的内能由物体的分子势能、分子平均动能及物体所含分子数的多

少决定,两物体质量相等，但物质的量不一定相等，即分子数不一定相等,D错误。

10.B内能和机械能是两种不同形式的能,对同一物体,不考虑形变时,机械能由其宏观速度和

相对地面(或零势能面)的高度决定，内能则与其内部分子的无规则运动及其物态有关，它跟物体

整体的宏观速度和相对高度无直接联系。

11.C物体内所有分子热运动动能与分子势能的总和，叫做物体的内能，它与物体分子热运动的

能量状态相对应；内能变化将伴随着做功过程或传热过程,热量只是传热过程中表征内能变化多

少的物理量，因此，不存在物体含热量多少的概念,故选项A、B错误。温度是分了平均动能的标

志,温度越高表明分子平均动能越大,选项C正确。一个物体的温度不变,仅表明它的分子热运

动的平均动能没变,但是,分子间的势能有可能变化，即内能有可能变化，如晶体熔化过程,温度

不变,所吸收的热量用来增加分子间的势能,选项D错误。

12.答案见解析

解析由于甲物体与乙物体物质的量的关系未知，体积关系未知,所以无法比较甲、乙两物体的

内能关系。温度是物体分子平均动能的标志,温度高的物体,分子的平均动能大,但两个物体的

分子质量往往是不同的,无法判断它们的分子平均速率的关系，即物体甲的分子平均速率不一定

比物体乙的分子平均速率大。

13.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℃的水的分子平均

动能大,所以1kg的80C的水的分子总动能比1kg的40c的水的大,若不考虑水的膨胀引

起的体积微小变化,则1kg的80°C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100°C的水的分子平均动能较大,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100'C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°C的水蒸气分子

势能比100℃的水大，故1kg的100℃的水蒸气的内能比1kg的100C的水的内能多。

三年模拟

l.cA项认为气体分子平均速率大,温度就高,这是对气体温度的微观本质的错误认识,气体温

度是气体分子平均动能的标志,而分子的平均动能不仅与分子的平均速率有关,还与分子的质量

有关。由于分子质量无法比较，因而无法比较两种气体温度的高低，故A、B错,C正确;速率的平

均值大,并不一定每个分子速率都大,故D错。

2.C温度相同，分子平均动能相等，但分子的总动能还与分子数目有关。质量相同，氢气分子数

多，故氢气的分子总动能大;当温度相同时,每个分子的动能未必相等。故选Co

3.BCD分了•势能与分子力和分子间的距离有关,而分子间的距离表现出来的宏观物理量就是物

体的体积,但物体体积增大分子势能不一定增大,只能说有的物质在体积增大时分子势能增大，

有的物质在体积增大时分子势能减小，如:零摄氏度的水结成零摄氏度的冰时体积会增大且放热,

这是体积增大时分子势能减小的典型例子。理解物体体积变化与分子间势能变化的关系,必要

时先分析分子力的方向,再分析分子力的做功情况,最后确定分子势能的变化情况。

4.BD气体如果失去了容器的约束就会散开,这是因为分子间距较大,相互的作用力很微弱,而

且分子永不停息地做无规则运动,所以气体分子可以自由扩散，故A错误;一定量100°C的水变

成100C的水蒸汽,温度不变,分子的动能之和不变，由于吸热，内能增大,则其分子之间的势能

增加，故B正确;温度是分子平均动能的标志,气体温度升高,气体分子的平均动能增大,分子势

能与分子间距有关，所以分子势能不一定增大，故C错误;根据内能的概念可知，一定量气体的内

能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和，故D正确。

5.AC根据T=t+273K,得△T=At,则知气体温度升高了10K,故A正确。温度是分子平均动能

的标志,温度升高,分子的平均动能增大，由于分子运动是杂乱无章的,所以不是每一个气体分子

的动能一定增大，故B错误、C正确。由于气体分子之间也存在势能，所以气体增加的分子动能

不等于气体增加的内能,故D错误。

6.ACD温度是分子平均动能的标志,温度相同,分子的平均动能相同，故A正确;温度相同,分子

的平均动能相同,氢气分子摩尔质量小，质量相等时,氢气分子数量多,体积又相同，故氢气的压

强大，故B错误;温度相同,它们的平均动能相同,而氢气分子数量多,所以氢气内能大,故C正确;

氢气分子的质量比氧气的分子质量小，平均动能相同时,氢气分子平均速率大，故D正确;温度升

高,分子的平均动能增大,对单个的分子动能没有意义,故E错误。

7.D在F-r图象中，随着距离的增大,斥力比引力减小得快,则知ab为引力曲线,cd为斥力曲线,

故A错误;当r>r0时,分子间作用力的合力表现为引力，故B错误;当r=r.时,分子势能最小,但不

一定为0,故C错误;当Kn■时,分子力表现为斥力,若减小分子间的距离,分子力做负功,分子势

能将增大，故D正确。

8.CD单个分子的动能、速率是随时变化的,因而是没有意义的,温度是大量分子做热运动时分

子平均动能的标志,对单个分子也是没有意义的。氧气与氢气温度相同,分子平均动能相

等:瓦1二瓦⑵又因叫池,则vi<v2,C选项正确。速度是矢量,大量气体分F向各个方向运动的机

会均等,所有分子的速度矢量和为零,故任何温度下,气体分子的平均速度都为零,故D选项正确。

9.C物体下落的过程，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、D是错误的，选C。

10.C小孩从高处由静止滑下,重力做功,重力势能转化为动能,在运动过程中，小孩要克服摩擦，

消耗机械能（动能）转化为热（内能），部分热被小孩臀部吸收,小孩臀部内能增加,温度升高,故能

量转化顺序为②①③,C对,A、B、D错。

11.CD在判断内能变化过程中若不能直接从内能的决定因素进行判断，则可从做功与能量的转

化关系进行判断。车胎爆裂是由于车胎内气体温度升高，压强增大造成的，故A错误;气体温度

升高,只能是平均速率增大,对于其中个别分子,速率可能会减小,故B错误;爆裂的过程中,气体

分广间距增大，由于气体分子之间的距离远大于平衡距离,故此过程势能增加，则C正确;车胎突

然爆裂的瞬间,气体要对外做功,根据做功与能量变化的关系可知,气体的内能减小,故D正确。

12.答案5X10-23j

解析在乙分子靠近甲分子过程中，分子力先做正功,后做负功，分子势能先减小,后增大;动能

和势能之和不变；当速度为零时，分子势能最大,6=4氏；产刎23乂10"10」=5乂1（）2：』

13.答案不正确，原因见解析

解析这种说法是错误的。热运动是物体内分子的无规则运动，这种无规则的运动是相对于物

体本身的运动。物体运动时，物体中所有分子在无规则运动的基础上又叠加了一个“整体有序”

的运动。这个“整体有序”的运动就是物体的机械运动。而物体的无规则运动跟温度有关，物

体的温度越高,无规则运动越剧烈,所以把这种运动叫热运动。

第七章♦木章达标测评

一、选择题

1.ACD把分子看做球形是将实际问题理想化,A对。不同分子直径大小不同，但除有机物的大分

子外,数量级一般都是10'°m,B错,C对。同理知D对。

2.CD气体分子间距离很大，分子力表现为引力,A错;打气时，需要用力是由于气体分子与活塞

发生频繁碰撞而产生压强造成的,B错;C、D都能说明分子间存在斥力。

3.ACA对扩散现象和布朗运动的条件描述是正确的;B对布朗运动的研究对象描述是正确的，

但布朗运动反映了液体分子的无规则运动,故B错,C对。

4.C因内能是指组成物体的所有分子的热运动的动能与分了•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