(人教版)宁波高中物理选修三第一章《分子动理论》(含答案解析)

一、选择题
1．如图所示，甲分子固定在坐标原点O ，乙分子沿x 轴运动，两分子间的分子势能E p 与两分子间距离的关系如图所示。

图中分子势能的最小值为-E ，若两分子所具有的总能量为零，则下列说法中正确的是（ ）
A ．乙分子在P 点（x =x 2）时，加速度最大
B ．乙分子在P 点（x =x 2）时，动能为E
C ．乙分子在Q 点（x =x 1）时，处于平衡状态
D ．乙分子的运动范围为x ≤x 1
2．钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为ρ（单位为3kg /m ），摩尔质量为M （单位为g/mol ），阿伏加德罗常数为A N 。

已知1克拉0.2=克，则（ ）
A ．a 克拉钻石所含有的分子数为30.2
10A aN M
-⨯ B ．a 克拉钻石所含有的分子数为A aN M
C ．每个钻石分子直径的表达式为3
3A 610π
M N ρ-⨯（单位为m ） D ．每个钻石分子直径的表达式为A 6π
M N ρ（单位为m ） 3．如图所示，活塞质量为m ，缸套质量为M ，通过弹簧吊放在地上，汽缸内封住一定质量的空气，缸套与活塞无摩擦，活塞截面积为S ，大气压强为p 0，则（ ）
A ．汽缸内空气的压强等于0p mg S
- B ．内、外空气对缸套的作用力为(M ＋m )g
C ．内、外空气对活塞的作用力为mg
D ．弹簧对活塞的作用力为(M ＋m )g
4．若以M 表示水的摩尔质量，V 表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为在标准状况下水蒸气的质量密度，N A 为阿伏加德罗常数，m 、V 0分别表示每个水分子的质量和体积，下
面是四个关系式：其中（ ） ①A V N m
ρ= ②A N M ρ= ③A M m N = ④ 0A V V N = A ．①和②都是正确的
B ．①和③都是正确的
C ．③和④都是正确的
D ．①和④都是正确的
5．如图所示，甲分子固定在坐标原点O ，乙分子沿x 轴运动，两分子间的分子势能P E 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0E -。

若两分子所具有的总能量为0，则下列说法中正确的是（ ）
A ．乙分子在P 点2x x =（）时，加速度最大
B ．乙分子在Q 点1x x =（）时，其动能为0E
C ．乙分子在Q 点1x x =（）时，分子间的作用力的合力为零
D ．乙分子的运动范围1x x ≥
6．在油膜实验中，体积为V 的某种油，形成直径为d 的圆形油膜，则油分子的直径近似为（ ）
A ．22V d π
B ．22V d π
C ．2
4d V π D ．24V
d
π 7．关于分子动理论，下列说法正确的是
A ．气体扩散的快慢与温度无关
B ．布朗运动是液体分子的无规则运动
C ．分子间同时存在着引力和斥力
D ．分子间的引力总是随分子间距增大而增大
8．已知阿伏伽德罗常数为N A ，水的摩尔质量为M ，密度为ρ，则一个水分子的质量可表示为
A ．A
M N B ．A N M C ．A M
N ρ D ．A N M ρ
9．将1cm 3油酸溶于酒精中，制成200cm 3油酸酒精溶液。

已知1cm 3溶液中有50滴，现取一滴油酸酒精溶液滴到水面上，随着酒精溶于水后，油酸在水面上形成一单分子薄层。

已测出这薄层的面积为0.2m 2，由此估测油酸分子的直径为（ ）
A ．2×10-10m
B ．5×10-10m
C ．2×10-9m
D ．5×10-9m 10．甲分子固定在坐标原点O ，乙分子位于r 轴上，甲、乙两分子间作用力与分子间距离关系图象如图中曲线所示，F ＞0为斥力，F ＜0为引力．a 、b 、c 、d 为r 轴上四个特定的位置，现把乙分子从a 处由静止释放，则（ ）
A ．乙分子从a 到b 过程中，两分子间无分子斥力
B ．乙分子从a 到c 过程中，两分子间的分子引力先减小后增加
C ．乙分子从a 到c 一直加速
D ．乙分子从a 到b 加速，从b 到c 减速
11．一定质量的理想气体，经等温压缩，气体的压强增大，用分子动理论的观点分析，这是因为( )
A ．气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大
B ．单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多
C ．气体分子的总数增加
D ．单位体积内的分子数目不变
12．通常把萝卜腌成成菜需要几天，而把萝卜炒成熟菜，使之具有相同的咸味，只需几分钟，造成这种差别的主要原因是（ ）
A ．萝卜分子间有间隙，易扩散
B ．盐分子太小，很容易进入萝卜中
C ．炒菜时温度高，分子热运动剧烈
D ．萝卜分子和盐分之子间在温度高时吸引力大
13．两个临近的分子之间同时存在着引力和斥力，引力和斥力的大小随分子间距离变化的关系如图中虚线所示，分子间作用力的合力与分子间距离的关系如图中实线所示。

下列说法正确的是（ ）
A ．当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力均减小
B ．当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力均增大
C ．当0r r =时分子间引力和斥力均为零
D ．当0
r r <时分子间只有引力，当0 r r >时分子间只有斥力 14．下列现象中，最能恰当地说明分子间有相互作用力的是（ ）
A ．气体容易被压缩
B ．高压密闭的钢管中的油从筒壁渗出
C ．两块纯净的铅块紧压后合在一起
D ．滴入水中的墨汁微粒向不同方向运动
15．关于分子动理论，下列说法正确的是（ ）
A ．分子力为零时分子势能最大
B ．压紧的铅块会“粘”在一起，说明了分子间有引力
C ．物体的温度升高是因为物体中每个分子动能都增大了
D ．布朗运动是由于固体小颗粒内部分子的无规则热运动造成的
二、填空题
16．将体积为V 1的油酸滴入体积为V 2的酒精中制成油酸酒精溶液，n 滴该溶液的体积为V 1，则1滴溶液中油酸的体积为______；取1滴油酸酒精溶液滴入水中，待酒精溶解后水面上形成面积为S 的油膜，则油酸分子的直径约为______；若油酸的分子量为m 0，密度为ρ，取π=3，则阿伏加德罗常数N A ≈______。

（各物理量均为国际单位制单位） 17．首先在显微镜下研究悬浮在液体中的小颗粒总在不停地运动的科学家是英国植物学家________，他进行了下面的探究：
(1)把有生命的植物花粉悬浮在水中，观察到了花粉在不停地做无规则运动；
(2)把保存了上百年的植物标本微粒悬浮在水中，观察到了微粒在不停地做无规则运动；
(3)把没有生命的无机物粉末悬浮在水中，观察到了粉末在不停地做无规则运动。

由此可说明_________________。

18．根据以下三幅图按要求作答：
图1中0r r >时引力_______斥力；图2中1t ________2t ；图3中1T _________2T 。

（选填：大于、小于、等于）
19．两个完全相同、导热性能良好的密闭容器A 和B ，分别装有相同质量的氢气和氧气，两种气体均可视为理想气体，外界环境温度为27℃，则_________（填“A”或“B”）容器中气体分子数目较多，A 容器中气体压强___________（填“大于”等于”或“小于”）B 容器中气体的压强，A 容器中的气体分子平均动能__________（填“大于”“等于”或“小于”）B 容器中的气体分子平均动能。

20．在高倍显微镜下观察布朗运动实验如图甲所示。

每隔30s 记录一次悬浮微粒的位置。

按时间顺序作出位置连线如图乙所示，连线 ____（选填“是”或“不是”）微粒的轨迹。

它直接呈现微粒运动是无规则的。

间接反映 ____作永不停息的无规则运动。

21．在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，将6mL 的油酸溶于酒精，制成410mL 的油酸酒精溶液，测得1mL 的油酸酒精溶液有75滴。

现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是110cm 2，由此估测出油酸分子的直径为_________m （结果保留1位有效数字）。

22．在做“用油膜法估测分子的大小”实验时，在每200mL 油酸酒精溶液中有纯油酸1mL ，实验中利用注射器测出200滴该溶液的体积为1mL ，已知1滴该溶液滴入浅水盘中最终形成的油膜面积为175cm 2，则油酸分子大小约为__________m （保留3位有效数字）。

在该实验中，液体表面的张力使液滴从针头滴落时呈现球状，则液体表层分子间作用力表现为______（填“引力”或“斥力”），分子间距离__________（填“大于”、“等于”或“小于”）液体分子的平衡距离。

23．已知1个铜原子的质量为a ，铜的摩尔质量为b ，密度为ρ，则1个铜原子所占的体积是__，阿伏加德罗常数是__．
24．如图所示为利用油膜法粗略测分子直径的示意图，其实验原理是油滴滴在水面上，会在水面上散开，形成________油膜.若把分子看成球形，先测出油滴的体积V ，再测出油膜的面积S ，就可以算出油分子的直径为________.
25．分子之间同时存在着相互作用的引力和斥力，当分子间距离等于某一值0r 时，引力和斥力相等，达到平衡；当分子间距离大于0r 时，引力_______（选填“>”“=”或“<”）斥力，分子力表现为___________；当分子间距离小于0r 时，引力_______（选填“>”“=”或“<”）斥力，分子力表现为__________．
26．将红墨水分别滴入温度不同的水杯中，水温越高，红墨水扩散到整杯水所用的时间越________，说明温度越高，水分子的热运动就越__________．把两块铅块表面刮平后，用力把它们压在一起，则可在铅块下挂上不少砝码，这说明分子间_____________________．
三、解答题
27．目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术。

实验发现，在水深300m 处，二氧化碳将变成凝胶状态，当水深超过2500m 时，二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体。

设在某状态下二氧化碳气体的密度为ρ，摩尔质量为M ，阿伏加德罗常数为N A ，将二氧化碳分子看作直径为D 的球（球的体积公式3
1=6V D 球），则在该状态下体积为V 的二氧化碳气体变成硬胶体后体积为多少？
28．有甲、乙、丙、丁四瓶氢气。

甲的体积为V，质量为m，温度为t，压强为p。

乙、丙、丁的体积、质量、温度如下所述。

(1)乙的体积大于V，质量、温度和甲相同。

(2)丙的温度高于t，体积、质量和甲相同。

(3)丁的质量大于m、温度高于t，体积和甲相同。

试问：乙、丙、丁的压强是大于p还是小于p？或等于p？请用气体压强的微观解释来说明。

29．请描述：当两个分子间距离由0r逐渐增大，直至远大于0r时，分子间的作用力表现为引力还是斥力？当两个分子间距离由0r逐渐减小，分子间的作用力表现为引力还是斥力？30．利用油膜法可以粗略的测出阿伏加德罗常数，把密度ρ=0.8×103kg/m3的某种油，用滴管滴出一滴油在水面上形成油膜，已知这滴油的体积为V=0.5×10-3cm3，形成的油膜面积为S=0.7m2，油的摩尔质量为M0=0.09kg/mol，若把油膜看成是单分子层，每个油分子看成球形，那么：
(1)油分子的直径是多少？
(2)由以上数据可以粗略地测出阿伏加德罗常数N A是多少？先列出文字计算式，再代入计算，只要求保留一位有效数字。