【單元練】深圳華師一附中實(shí)驗(yàn)學(xué)校高中物理選修3第一章【分子動(dòng)理論】測(cè)試題(培優(yōu)專題)

2212122122121221212一、選題1．分子勢(shì)能E隨子間距離r變的圖像（取r趨近于無(wú)窮大時(shí)E為零），如圖所示。p將兩分子從相距（）

r

處由靜止釋放，僅考慮這兩個(gè)分子間的作用，則下列說(shuō)法正確的是A．當(dāng)B．

rr

時(shí)，釋放兩個(gè)分子，它們將開始遠(yuǎn)離時(shí)，釋放兩個(gè)分子，它們將相互靠近C．

rr1

時(shí)，釋放兩個(gè)分子，

r

時(shí)它們的速度最大．

rr1

時(shí)，釋放兩個(gè)分子，它們的加速度先增大后減小C解析：由圖可知，兩個(gè)分子在=處分子勢(shì)能最小，則分子之間的距為平衡距離，分子之間的作用力恰好為0。．合分子之間作用力的特點(diǎn)可知，當(dāng)分子間距離等于平衡距離時(shí)，分子力為零，分子勢(shì)能最小，所以假設(shè)將兩個(gè)分子從=處放，它們既不會(huì)相互遠(yuǎn)離，也不會(huì)相互靠近，故、錯(cuò)；C．于r<，知分子在=r處子之間的作用力表現(xiàn)為斥力，分子之間的距離將增大，分子力做正功，分子的速度增大；當(dāng)分子之間的距離大于r時(shí)分子之間的作用力表現(xiàn)為引力，隨距離的增大，分子力做負(fù)功，分子的速度減小，所以當(dāng)rr時(shí)們的速度最大，故C正；．于r<r，知分子在=處分子之間的作用力表現(xiàn)為斥力，分子之間的距離將增大，分子力減小，當(dāng)>時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，先增大后減小，加速度先減小后增大再減小，故錯(cuò)誤。故選。2．下列關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法，正確的A．布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)B．體溫度越高，懸浮粒子越大，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈C．朗運(yùn)動(dòng)是由于液體各部分的溫度不同而引起的

A0A0A0A000AA0A0A0A000A．朗運(yùn)動(dòng)是由液體分子從各方向?qū)腋×Ｗ幼矒糇饔玫牟黄胶庖鸬腄解析：AC．朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的微粒的運(yùn)動(dòng)，是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映，布朗動(dòng)不是由于液體各部分的溫度不同而引起的，故錯(cuò)誤；B．體溫度越高，懸浮粒子越小，布朗運(yùn)動(dòng)越劇列，故B錯(cuò)；．朗運(yùn)動(dòng)是由液體分子從各方向?qū)腋×Ｗ幼矒糇饔玫牟黄胶庖鸬模收_。故選。3．下列可以算出阿伏加德羅常數(shù)，并示正確的一組數(shù)據(jù)是（）A．由水的密度和水的摩爾質(zhì)量M得

MB．水的摩爾質(zhì)量和分子的體積V，N=C．水分子的質(zhì)量m和的摩爾質(zhì)量，N=

VV．水分子的體積V和蒸氣的摩爾體積V得N=CV解析：A．知道水的密度和水的摩爾質(zhì)量可以求其摩爾體積V

M故錯(cuò)誤；B．據(jù)水的摩爾質(zhì)量和水分子的體積V，水的密度ρ可，阿伏加德羅常數(shù)MNA

V

M故錯(cuò)；C．據(jù)水分子的質(zhì)量m和的摩爾質(zhì)量M，得阿伏加德羅常數(shù)A

故項(xiàng)確；．分子的體積V和蒸氣的摩爾體積V，為水蒸氣分子間間隙較大，水分子所占據(jù)空間比水分子的體積大的多，所以

VV故錯(cuò)誤。故選。4．某物質(zhì)的密度為，爾質(zhì)量為，阿伏加德羅常數(shù)為N，則單位體積中所含分子個(gè)數(shù)為)

ppA．

N

A

B．

N

A

C．

A

．

A

D解析：【分析】每個(gè)分子的質(zhì)量m

NA單位體積的質(zhì)量等于單位體積乘以密度，質(zhì)量除以摩爾質(zhì)量等于摩爾數(shù)，所以單位體積所含的分子數(shù)為n

A故選項(xiàng)正。故選。5．下列四幅圖中，能正確反映分子間用力F和子勢(shì)能E隨子間距離變關(guān)系的圖線是（）A．

B．C．解析：

．

BABCD.根據(jù)分子間作用力F分子勢(shì)能與分子間距離關(guān)系可知，當(dāng)rr

分子力為零，分子勢(shì)能最小，由此可知ACD錯(cuò)，正；故選。6、b兩分子之間距離為分子直徑的10倍a固定不動(dòng)，使靠近，至分子之間距離為分子直徑的0.5倍．這一過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是A．分子間斥力在減小，引力在增大B．子間斥力在增大，引力在減小C．子間作用力先增大后減?。觿?shì)能先減小后增大D解析：【解析】A、B、根據(jù)分引力和分子斥力隨分子距離變化的圖象可知當(dāng)分子距離減小時(shí)引力和斥力都增大，而斥力增大的更快，故A、均誤．、分子力在

rrr0

表現(xiàn)為引力，大小先增大后減小，當(dāng)

0.5rr0

時(shí)表現(xiàn)為斥力，大小逐漸增大，故C錯(cuò)．、在

p112122221221212p112122221221212rrr0

，分子力為引力做正功勢(shì)能減小，當(dāng)

0.5r00

時(shí)為斥力做負(fù)功，勢(shì)能增大，故正．故選D【點(diǎn)睛】本題考查了分子間的作用力規(guī)律，熟練掌握分子動(dòng)理論的基礎(chǔ)知識(shí)，注意理論聯(lián)系實(shí)際．7．甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子位于軸上，甲、乙兩分子間作用力與分子間距離關(guān)系圖象如圖中曲線所示，＞為力，＜為引力．、、、為r軸四個(gè)特定的位置，現(xiàn)把乙分子從a處?kù)o止釋放，則（）A．乙分子從到過(guò)程中，兩分子間無(wú)分子斥力B．分子從到c過(guò)程中，兩分子間的分子引力先減小后增加C．分子從a到c一直加速．分子從a到b加，從b到c減速C解析：分子間的引力與斥力是同時(shí)存在的，從a到b過(guò)中，引力大于斥力，體表現(xiàn)為引力，A錯(cuò)；從圖中可得從a到c過(guò)程中分子間的引力先是增大，后減小B錯(cuò)；從a到過(guò)程中分子間表現(xiàn)為引力，所以一直加速運(yùn)動(dòng)，故正確錯(cuò)誤；8．如圖所示為兩分子系統(tǒng)的勢(shì)能E與分子間距離r的系曲線，下列說(shuō)法正確的是（）A．當(dāng)r大于r時(shí)分子間作用力表現(xiàn)為斥力B．r小r時(shí)分子間的作用力表現(xiàn)為引力C．r等r時(shí)分子間的作用力零．r由r變r(jià)的過(guò)程中，分子間的作用力做負(fù)功解析：由圖象可知，分子間距離為r時(shí)分子勢(shì)能最小，此時(shí)分子間的距離r為衡距離A．r是分子的平衡距離，當(dāng)r＜＜時(shí)分子力為斥力，當(dāng)＞r時(shí)子力為引力，故A錯(cuò)誤；B．r小r時(shí)分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，故B錯(cuò)誤；C．r等r時(shí)分子間的作用力零，故C正；．r由r變r(jià)的過(guò)程中，分子力為斥力，分子間距離增大，分間的作用力做正功，故錯(cuò)。故選。

009．關(guān)于分子熱運(yùn)動(dòng)和布朗運(yùn)動(dòng)，下列法錯(cuò)誤的是（）A．布朗運(yùn)動(dòng)是指在顯微鏡中看到的液體子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)B．朗運(yùn)動(dòng)反映了液體分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)C．浮微粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越顯著．物體溫度達(dá)到0℃時(shí)，物體分子的熱運(yùn)也不會(huì)停止A解析：A．布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，是分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤，符合題意；B．朗運(yùn)動(dòng)反映的是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故B正，不符合題意；C．朗運(yùn)動(dòng)與懸浮顆粒的大小有關(guān)，顆粒越大，布朗運(yùn)動(dòng)越不明顯；顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯，故C正確，不符合題意；．子的運(yùn)動(dòng)是永不停息的，物體溫度達(dá)到0°C時(shí)物體分子的熱運(yùn)動(dòng)不會(huì)停止，故D正確，不符合題意。故選A10．體能夠充滿密閉容器說(shuō)明氣體分子除相互碰撞的短暫時(shí)間外A．氣體分子可以做布朗運(yùn)動(dòng)B．體分子的動(dòng)能都一樣大C．互作用力十分微弱，氣體分子可以自由運(yùn)動(dòng)．互作用力十分微弱，氣體子間的距離都一樣大C解析：A．布朗運(yùn)動(dòng)是固體小顆粒的運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)；B．體分子的運(yùn)動(dòng)是雜亂無(wú)章的，表示氣體分子的速度大小和方向具有不確性，與溫度的關(guān)系是統(tǒng)計(jì)規(guī)律，故B錯(cuò)；C．體分子的相互作用力十分微弱，氣體分子可以自由運(yùn)動(dòng)造成氣體沒(méi)有固定形狀，故C正確；．體分子的相互作用力十分弱，但是由于頻繁撞擊使得氣體分子間的距離不是一樣大，故錯(cuò)．二、填題11．剛石的密度為

3.5

3

kg/m

3

。請(qǐng)估算一個(gè)碳原子的質(zhì)量約___________

，每個(gè)碳原子的直徑約為m。解析：2.0

2.2

[1]一碳原子質(zhì)量約為Mm6.02

=2.0

kg[2]金石的摩體積為

M

3.53

3每個(gè)碳原子的體積為

00VV6.02

m3每個(gè)碳原子的直徑約為d

V

12．酸酒精溶液體積濃度0.10%，用滴管向量簡(jiǎn)內(nèi)滴滴酸精溶液，量簡(jiǎn)中的溶液體積增加，每一滴油酸酒精溶液含有純油酸的體積___________m

；若把一滴這樣的溶液滴人盛水的淺盤中，由于酒精溶于水，油酸在水面展開，穩(wěn)定后形成單分子油膜的形狀如圖所示（圖中正方形格的邊長(zhǎng)為2cm）油酸薄膜的面積___________cm，則估測(cè)出油酸分子的直徑__________m。最后一空保二位有效數(shù)字）2×10-1154437×10-10解析：-11544-10[1]每酒精油溶液中含有純油酸的體積

1mLmL100[2]面超過(guò)正形一半的正方形的個(gè)數(shù)為136個(gè)，則油酸膜的面積約為=136×2×2cm=544cm2[3]把酸分子成球形，且不考慮分子間的空隙，因此其直徑為V2dS5.44

m

m13．的摩爾質(zhì)量為，的密度為

1.0

3

3

，阿伏加德羅常數(shù)6.0

mol

，則一個(gè)水分子的質(zhì)量______kg，一瓶600mL的凈所含水分子的數(shù)量_個(gè)。解析：3

2

水分子的質(zhì)量等于摩爾質(zhì)量除以阿伏加德羅常數(shù)，即

M18g/molNmol

gkg水的摩爾體積V0

M而600mL純水中所含水分子的數(shù)量

A0A0N

VNNV

A代入數(shù)據(jù)得

318

23

個(gè)2

25個(gè)14．體內(nèi)所有分子動(dòng)能的均值叫做分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能______是物體分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志溫度解析：度溫度決定了分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度，所以溫度是物體分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志。15．學(xué)校物理興趣小組開的一次探究活動(dòng)中，某同學(xué)通過(guò)網(wǎng)上搜索，查閱得到相關(guān)的信息如表中所列：用上述物理量符號(hào)寫出計(jì)算地球周圍大氣層空氣（球體表面積

，體積

V

3

）（）量的表______；（）子數(shù)的達(dá)______。地球的半徑R

6.4×10

m地球表面的重力加速度

9.8m/s2地球表面上的大氣壓強(qiáng)空氣的平均摩爾質(zhì)量

1.0×102.9×10

Pa-2g/mol阿伏加德羅常數(shù)N

A

6.0×10

23-1解析：

4N0N0AgMg（）．據(jù)0

2解得

4pR20g（）．面大氣空氣分子的摩爾數(shù)mMMg分子數(shù)表達(dá)式

2

p0A

AAAA16．高倍顯微鏡下觀察布運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)如圖甲所示。每隔30s記錄一次懸浮微粒的位置。按時(shí)間順序作出位置連線如圖乙所示，連線（選填是或不）微粒的軌跡。它直接呈現(xiàn)微粒運(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)則的。間接反映____作不停息的無(wú)則運(yùn)動(dòng)。不是液體分子解析：是液分子[1]布運(yùn)動(dòng)圖是固體微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)在每隔一定時(shí)間的位置，而不是微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡，只是按時(shí)間間隔依次記錄位置的連線；[2]由可以看微粒在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，間接反映液體分子作永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。．在用油膜法估測(cè)分子的大”實(shí)驗(yàn)中，在玻璃板上描出一滴油酸精溶液形成的油膜輪廓，隨后把玻璃板放在坐標(biāo)紙上，其形狀如圖所示。坐標(biāo)紙上正方形小方格的邊長(zhǎng)為1.0，油膜的面積是___cm2.若滴油酸酒精溶液中含有純油酸-6，則油酸分子的直徑是___m。解析[1]．圖可知油膜輪廓的方格數(shù)約為91，油膜的面積是91cm[2]．分子直為

2VDS91

-1018．伏伽德羅常數(shù)的數(shù)值=____________________02×1023mol-1解析：-1[1]．伏伽德常數(shù)的數(shù)值N=6.02×10mol-119．是的度，物質(zhì)是由大________組.能量轉(zhuǎn)化分子解析：量轉(zhuǎn)化分[1]功能量轉(zhuǎn)的量度；[2]由子動(dòng)理可知，物質(zhì)是由大量分子組成的。20．體積為13

的石油滴在水面上，石油在水面上形成面積為m的單分子油膜，可估算石油分子的直徑約為_______m．解析

[1]由石油分呈球型分布在水面上，且一個(gè)靠一個(gè)，因此其直徑為：

0p12p001p1p12010共p00p12p001p1p12010共p0103mS3m三、解題21．定質(zhì)量的氣體，當(dāng)溫保持不變時(shí)，壓強(qiáng)隨體積的減小而增大；當(dāng)體積保持不變時(shí)，壓強(qiáng)隨溫度的升高而增大。從微觀角度看，使壓強(qiáng)增大的這兩個(gè)過(guò)程有何區(qū)別？解析：解析從微觀角度看，當(dāng)溫度保持不變時(shí)，氣體分子的平均動(dòng)能不變，體積減小時(shí)，氣體分子的密集程度增大，單位時(shí)間內(nèi)撞擊器壁單位面積的分子數(shù)增多，使壓強(qiáng)增大；當(dāng)體積保持不變時(shí)，氣體分子的密集程度不變，溫度升高，氣體分子的平均動(dòng)能增大，氣體分子每次對(duì)器壁撞擊的作用力增大，單位時(shí)間內(nèi)撞擊器壁單位面積的分子數(shù)也增多，因此壓強(qiáng)增大。22．物理學(xué)中，研究微觀理問(wèn)題可以借鑒宏觀的物理模型，可使問(wèn)題變得更加形象生動(dòng)。彈簧的彈力和彈性勢(shì)能變化與分子間的作用力以及分子勢(shì)能變化情況有相似之處，因此在學(xué)習(xí)分子力和分子勢(shì)能的過(guò)程中，我們可以將兩者類比，以便于理解。(1)質(zhì)相等的兩個(gè)小球用勁度系數(shù)為k原長(zhǎng)為的輕彈簧相連，并置于光滑水平面上。現(xiàn)給其中一個(gè)小球沿著彈簧軸線方向的初速度，整個(gè)系統(tǒng)將運(yùn)動(dòng)起來(lái)，已知在此后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈簧的彈性勢(shì)能大小與彈簧的長(zhǎng)度l的系如圖甲所示。①請(qǐng)明曲線斜率的含義；②已彈簧最小長(zhǎng)度為l，求彈簧的最大長(zhǎng)度l為大？(2)研分子勢(shì)能是研究物體內(nèi)能的重要內(nèi)容已知某物體中兩個(gè)分子之間的勢(shì)能與兩者之間距離r的關(guān)系曲線如圖乙所示。①由中可知，兩分子間距離為r時(shí)，分子勢(shì)能最小，請(qǐng)說(shuō)出rr時(shí)分子間相互作用力的大小，并定性說(shuō)明曲線斜率絕對(duì)值的大小及正負(fù)的物理意義；②假兩個(gè)質(zhì)量相同的分子只在分子力作用下繞兩者連線的中點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩者相距為r時(shí)分子的加速度最大，此時(shí)兩者之間的分子勢(shì)能為E，系統(tǒng)的動(dòng)能與分子勢(shì)能之和為E。請(qǐng)?jiān)谌鐖D乙所示的E—曲線圖像中的r軸標(biāo)出r坐的大致位置，并求出此時(shí)兩分子之間的分子作用力大小。解析：①?gòu)椈傻膹椓Β?2l-l；見(jiàn)解析②圖見(jiàn)析，(1)①線的斜率代表了彈簧的彈力②當(dāng)簧最長(zhǎng)或最短時(shí)，兩球共速，由動(dòng)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可得當(dāng)彈簧最長(zhǎng)和最短時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能相等，因此彈簧的形變量相等，即有2001得201(2)①r=時(shí)，分子間相互作用力大小為零；斜率絕對(duì)值的大小，反映子間相互作用力的大??；斜率的正、負(fù)，反映分子間相互作用力是引力或斥力。②r的坐標(biāo)如圖所示，是引力部分斜率最大的位置；由能量守恒定律得=E其中為統(tǒng)的動(dòng)能。設(shè)分子的質(zhì)量為m，則1r(22

)

對(duì)其中一個(gè)分子由頓第二定律得

r

聯(lián)立得F

2()p1r123．調(diào)在制冷過(guò)程中，室水蒸氣接觸蒸發(fā)器（銅管）液化成水，經(jīng)排水管排走，空氣中水分越來(lái)越少，人會(huì)感覺(jué)干燥。某空調(diào)工作一段時(shí)間后，排出液化水的體積V＝1.0×103cm。已知水的密度ρ＝1.0×10kg/m

、摩爾質(zhì)量M＝1.8×102，伏加德羅常數(shù)＝6.0×1023。求：（結(jié)果均保留1位效數(shù)字）(1)該化水中含有水分子的總數(shù)；(2)一水分子的直徑。解析：個(gè)(1)水摩爾體積為

mM1.8m/mol1.81.0

m

3

/mol水分子數(shù)N

VNV0

23

個(gè)(2)建水分子的球體模型有

AAV0N

3可得水分子直徑d

3

6V603.146.0

23

24．同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室做用膜估測(cè)分子直徑大”實(shí)驗(yàn)中，已知油酸酒精溶液的濃度為每10

溶液中有純油酸．用注器抽得上述溶液2mL，緩慢地滴出1mL溶液，共有溶液滴數(shù)為滴把滴溶液滴入盛水的淺盤，在刻有小正方形坐標(biāo)的玻璃板上描出油膜的輪廓如圖所示，坐標(biāo)中小正方形方格的邊長(zhǎng)為．試問(wèn)：(1)每滴油酸酒精溶液中含有純油酸體積是少毫升？(2)估出油酸分子的直徑是多少米(保留1位效數(shù)字解析：1）-5mL；（）-10．(1)每滴油酸酒精溶液中含有純油酸體積是V

L4

L

mL(2)油的面積可從方格紙上得到，所圍成的格中，面積超過(guò)一半按一半算，小于一半的舍去，圖中共有個(gè)格，故油膜面積為：S2020mm

油酸分子的直徑：VdS

m

m25．年月美國(guó)科學(xué)家創(chuàng)造出一種利用細(xì)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為液體燃料“人樹”系統(tǒng)，使太陽(yáng)取代石油成為可能．假設(shè)“人樹”工一段時(shí)間后，能將g的水分解為氫氣和氧氣．已知水的密度＝1.0×103

、摩爾質(zhì)量＝1.8×102，伏加德羅常數(shù)N＝6.02×1023.試：結(jié)均保留一位有效數(shù)字(1)被解的水中含有水分子的總數(shù)；(2)一水分子的體積V.解析：1）分子數(shù)為：個(gè)；（）分子體積為：3mN個(gè)16（）分子數(shù)M18

質(zhì)量=0.283kgmol，質(zhì)量=0.283kgmol，密度ρA（）的摩爾積為：

V

M水分子體積：

VV0NA

326．宏觀上看，一定質(zhì)量氣體體積不變僅溫度升高或溫度不變僅體積減小都會(huì)使壓強(qiáng)增大。從微觀上看，這兩種情況有沒(méi)有區(qū)別？解析：解析因?yàn)橐欢ㄙ|(zhì)量的氣體的壓強(qiáng)是由單位體積內(nèi)的分子數(shù)和氣體的溫度決定的