【單元練】深圳華師一附中實驗學校高中物理選修3第一章【分子動理論】測試題(培優專題)

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

r

處由靜止釋放，僅考慮這兩個分子間的作用，則下列說法正確的是A．當B．

rr

時，釋放兩個分子，它們將開始遠離時，釋放兩個分子，它們將相互靠近C．

rr1

時，釋放兩個分子，

r

時它們的速度最大．

rr1

時，釋放兩個分子，它們的加速度先增大后減小C解析：由圖可知，兩個分子在=處分子勢能最小，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可知，當分子間距離等于平衡距離時，分子力為零，分子勢能最小，所以假設將兩個分子從=處放，它們既不會相互遠離，也不會相互靠近，故、錯；C．于r<，知分子在=r處子之間的作用力表現為斥力，分子之間的距離將增大，分子力做正功，分子的速度增大；當分子之間的距離大于r時分子之間的作用力表現為引力，隨距離的增大，分子力做負功，分子的速度減小，所以當rr時們的速度最大，故C正；．于r<r，知分子在=處分子之間的作用力表現為斥力，分子之間的距離將增大，分子力減小，當>時，分子力表現為引力，先增大后減小，加速度先減小后增大再減小，故錯誤。故選。2．下列關于布朗運動的說法，正確的A．布朗運動是液體分子的無規則運動B．體溫度越高，懸浮粒子越大，布朗運動越劇烈C．朗運動是由于液體各部分的溫度不同而引起的

A0A0A0A000AA0A0A0A000A．朗運動是由液體分子從各方向對懸浮粒子撞擊作用的不平衡引起的D解析：AC．朗運動是懸浮在液體中的微粒的運動，是液體分子的無規則運動的反映，布朗動不是由于液體各部分的溫度不同而引起的，故錯誤；B．體溫度越高，懸浮粒子越小，布朗運動越劇列，故B錯；．朗運動是由液體分子從各方向對懸浮粒子撞擊作用的不平衡引起的，故正確。故選。3．下列可以算出阿伏加德羅常數，并示正確的一組數據是（）A．由水的密度和水的摩爾質量M得

MB．水的摩爾質量和分子的體積V，N=C．水分子的質量m和的摩爾質量，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量可以求其摩爾體積V

M故錯誤；B．據水的摩爾質量和水分子的體積V，水的密度ρ可，阿伏加德羅常數MNA

V

M故錯；C．據水分子的質量m和的摩爾質量M，得阿伏加德羅常數A

故項確；．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，水分子所占據空間比水分子的體積大的多，所以

VV故錯誤。故選。4．某物質的密度為，爾質量為，阿伏加德羅常數為N，則單位體積中所含分子個數為)

ppA．

N

A

B．

N

A

C．

A

．

A

D解析：【分析】每個分子的質量m

NA單位體積的質量等于單位體積乘以密度，質量除以摩爾質量等于摩爾數，所以單位體積所含的分子數為n

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

B．C．解析：

．

BABCD.根據分子間作用力F分子勢能與分子間距離關系可知，當rr

分子力為零，分子勢能最小，由此可知ACD錯，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，使靠近，至分子之間距離為分子直徑的0.5倍．這一過程中，下列說法中正確的是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小．子勢能先減小后增大D解析：【解析】A、B、根據分引力和分子斥力隨分子距離變化的圖象可知當分子距離減小時引力和斥力都增大，而斥力增大的更快，故A、均誤．、分子力在

rrr0

表現為引力，大小先增大后減小，當

0.5rr0

時表現為斥力，大小逐漸增大，故C錯．、在

p112122221221212p112122221221212rrr0

，分子力為引力做正功勢能減小，當

0.5r00

時為斥力做負功，勢能增大，故正．故選D【點睛】本題考查了分子間的作用力規律，熟練掌握分子動理論的基礎知識，注意理論聯系實際．7．甲分子固定在坐標原點O，乙分子位于軸上，甲、乙兩分子間作用力與分子間距離關系圖象如圖中曲線所示，＞為力，＜為引力．、、、為r軸四個特定的位置，現把乙分子從a處靜止釋放，則（）A．乙分子從到過程中，兩分子間無分子斥力B．分子從到c過程中，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存在的，從a到b過中，引力大于斥力，體表現為引力，A錯；從圖中可得從a到c過程中分子間的引力先是增大，后減小B錯；從a到過程中分子間表現為引力，所以一直加速運動，故正確錯誤；8．如圖所示為兩分子系統的勢能E與分子間距離r的系曲線，下列說法正確的是（）A．當r大于r時分子間作用力表現為斥力B．r小r時分子間的作用力表現為引力C．r等r時分子間的作用力零．r由r變r的過程中，分子間的作用力做負功解析：由圖象可知，分子間距離為r時分子勢能最小，此時分子間的距離r為衡距離A．r是分子的平衡距離，當r＜＜時分子力為斥力，當＞r時子力為引力，故A錯誤；B．r小r時分子間的作用力表現為斥力，故B錯誤；C．r等r時分子間的作用力零，故C正；．r由r變r的過程中，分子力為斥力，分子間距離增大，分間的作用力做正功，故錯。故選。

009．關于分子熱運動和布朗運動，下列法錯誤的是（）A．布朗運動是指在顯微鏡中看到的液體子的無規則運動B．朗運動反映了液體分子在永不停息地做無規則運動C．浮微粒越小，布朗運動越顯著．物體溫度達到0℃時，物體分子的熱運也不會停止A解析：A．布朗運動是懸浮微粒的無規則運動，是分子的無規則運動，故A錯誤，符合題意；B．朗運動反映的是液體分子的無規則運動，故B正，不符合題意；C．朗運動與懸浮顆粒的大小有關，顆粒越大，布朗運動越不明顯；顆粒越小，布朗運動越明顯，故C正確，不符合題意；．子的運動是永不停息的，物體溫度達到0°C時物體分子的熱運動不會停止，故D正確，不符合題意。故選A10．體能夠充滿密閉容器說明氣體分子除相互碰撞的短暫時間外A．氣體分子可以做布朗運動B．體分子的動能都一樣大C．互作用力十分微弱，氣體分子可以自由運動．互作用力十分微弱，氣體子間的距離都一樣大C解析：A．布朗運動是固體小顆粒的運動，故A錯；B．體分子的運動是雜亂無章的，表示氣體分子的速度大小和方向具有不確性，與溫度的關系是統計規律，故B錯；C．體分子的相互作用力十分微弱，氣體分子可以自由運動造成氣體沒有固定形狀，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．二、填題11．剛石的密度為

3.5

3

kg/m

3

。請估算一個碳原子的質量約___________

，每個碳原子的直徑約為m。解析：2.0

2.2

[1]一碳原子質量約為Mm6.02

=2.0

kg[2]金石的摩體積為

M

3.53

3每個碳原子的體積為

00VV6.02

m3每個碳原子的直徑約為d

V

12．酸酒精溶液體積濃度0.10%，用滴管向量簡內滴滴酸精溶液，量簡中的溶液體積增加，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為2cm）油酸薄膜的面積___________cm，則估測出油酸分子的直徑__________m。最后一空保二位有效數字）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]面超過正形一半的正方形的個數為136個，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．的摩爾質量為，的密度為

1.0

3

3

，阿伏加德羅常數6.0

mol

，則一個水分子的質量______kg，一瓶600mL的凈所含水分子的數量_個。解析：3

2

水分子的質量等于摩爾質量除以阿伏加德羅常數，即

M18g/molNmol

gkg水的摩爾體積V0

M而600mL純水中所含水分子的數量

A0A0N

VNNV

A代入數據得

318

23

個2

25個14．體內所有分子動能的均值叫做分子熱運動的平均動能______是物體分子熱運動平均動能的標志溫度解析：度溫度決定了分子熱運動的劇烈程度，所以溫度是物體分子熱運動平均動能的標志。15．學校物理興趣小組開的一次探究活動中，某同學通過網上搜索，查閱得到相關的信息如表中所列：用上述物理量符號寫出計算地球周圍大氣層空氣（球體表面積

，體積

V

3

）（）量的表______；（）子數的達______。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空氣的平均摩爾質量

1.0×102.9×10

Pa-2g/mol阿伏加德羅常數N

A

6.0×10

23-1解析：

4N0N0AgMg（）．據0

2解得

4pR20g（）．面大氣空氣分子的摩爾數mMMg分子數表達式

2

p0A

AAAA16．高倍顯微鏡下觀察布運動實驗如圖甲所示。每隔30s記錄一次懸浮微粒的位置。按時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。它直接呈現微粒運動是無規則的。間接反映____作不停息的無則運動。不是液體分子解析：是液分子[1]布運動圖是固體微粒的無規則運動在每隔一定時間的位置，而不是微粒的運動軌跡，只是按時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規則運動，間接反映液體分子作永不停息的無規則運動。．在用油膜法估測分子的大”實驗中，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紙上，其形狀如圖所示。坐標紙上正方形小方格的邊長為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約為91，油膜的面積是91cm[2]．分子直為

2VDS91

-1018．伏伽德羅常數的數值=____________________02×1023mol-1解析：-1[1]．伏伽德常數的數值N=6.02×10mol-119．是的度，物質是由大________組.能量轉化分子解析：量轉化分[1]功能量轉的量度；[2]由子動理可知，物質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，且一個靠一個，因此其直徑為：

0p12p001p1p12010共p00p12p001p1p12010共p0103mS3m三、解題21．定質量的氣體，當溫保持不變時，壓強隨體積的減小而增大；當體積保持不變時，壓強隨溫度的升高而增大。從微觀角度看，使壓強增大的這兩個過程有何區別？解析：解析從微觀角度看，當溫度保持不變時，氣體分子的平均動能不變，體積減小時，氣體分子的密集程度增大，單位時間內撞擊器壁單位面積的分子數增多，使壓強增大；當體積保持不變時，氣體分子的密集程度不變，溫度升高，氣體分子的平均動能增大，氣體分子每次對器壁撞擊的作用力增大，單位時間內撞擊器壁單位面積的分子數也增多，因此壓強增大。22．物理學中，研究微觀理問題可以借鑒宏觀的物理模型，可使問題變得更加形象生動。彈簧的彈力和彈性勢能變化與分子間的作用力以及分子勢能變化情況有相似之處，因此在學習分子力和分子勢能的過程中，我們可以將兩者類比，以便于理解。(1)質相等的兩個小球用勁度系數為k原長為的輕彈簧相連，并置于光滑水平面上。現給其中一個小球沿著彈簧軸線方向的初速度，整個系統將運動起來，已知在此后的運動過程中彈簧的彈性勢能大小與彈簧的長度l的系如圖甲所示。①請明曲線斜率的含義；②已彈簧最小長度為l，求彈簧的最大長度l為大？(2)研分子勢能是研究物體內能的重要內容已知某物體中兩個分子之間的勢能與兩者之間距離r的關系曲線如圖乙所示。①由中可知，兩分子間距離為r時，分子勢能最小，請說出rr時分子間相互作用力的大小，并定性說明曲線斜率絕對值的大小及正負的物理意義；②假兩個質量相同的分子只在分子力作用下繞兩者連線的中點做勻速圓周運動，當兩者相距為r時分子的加速度最大，此時兩者之間的分子勢能為E，系統的動能與分子勢能之和為E。請在如圖乙所示的E—曲線圖像中的r軸標出r坐的大致位置，并求出此時兩分子之間的分子作用力大小。解析：①彈簧的彈力②=2l-l；見解析②圖見析，(1)①線的斜率代表了彈簧的彈力②當簧最長或最短時，兩球共速，由動量守恒定律得mv=2共由能量守恒定律得1mv22E2

F

2()p1r1

l=l=2ll=l=2ll01kp1kkA0可得當彈簧最長和最短時，彈簧的彈性勢能相等，因此彈簧的形變量相等，即有2001得201(2)①r=時，分子間相互作用力大小為零；斜率絕對值的大小，反映子間相互作用力的大小；斜率的正、負，反映分子間相互作用力是引力或斥力。②r的坐標如圖所示，是引力部分斜率最大的位置；由能量守恒定律得=E其中為統的動能。設分子的質量為m，則1r(22

)

對其中一個分子由頓第二定律得

r

聯立得F

2()p1r123．調在制冷過程中，室水蒸氣接觸蒸發器（銅管）液化成水，經排水管排走，空氣中水分越來越少，人會感覺干燥。某空調工作一段時間后，排出液化水的體積V＝1.0×103cm。已知水的密度ρ＝1.0×10kg/m

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

mM1.8m/mol1.81.0

m

3

/mol水分子數N

VNV0

23

個(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．同學在實驗室做用膜估測分子直徑大”實驗中，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，共有溶液滴數為滴把滴溶液滴入盛水的淺盤，在刻有小正方形坐標的玻璃板上描出油膜的輪廓如圖所示，坐標中小正方形方格的邊長為．試問：(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，面積超過一半按一半算，小于一半的舍去，圖中共有個格，故油膜面積為：S2020mm

油酸分子的直徑：VdS

m

m25．年月美國科學家創造出一種利用細將太陽能轉化為液體燃料“人樹”系統，使太陽取代石油成為可能．假設“人樹”工一段時間后，能將g的水分解為氫氣和氧氣．已知水的密度＝1.0×103

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

質量=0.283kgmol，質量=0.283kgmol，密度ρA（）的摩爾積為：

V

M水分子體積：

VV0NA

326．宏觀上看，一定質量氣體體積不變僅溫度升高或溫度不變僅體積減小都會使壓強增大。從微觀上看，這兩種情況有沒有區別？解析：解析因為一定質量的氣體的壓強是由單位體積內的分子數和氣體的溫度決定的