上海疁城实验学校高中物理选修三第一章《分子动理论》经典练习(答案解析)

一、选择题
1．密闭在钢瓶中的理想气体，温度升高时压强增大，该气体在温度T 1、T 2时的分子速率分布图像如图所示，则T 1（ ）T 2。

A ．大于
B ．等于
C ．小于
D ．无法比较
2．图示是氧气分子在0℃和100℃下的速率分布图线，由图可知（ ）
A ．随着温度升高，氧气分子的平均速率变小
B ．随着温度升高，每一个氧分子的速率都增大
C ．随着温度升高，氧气分子中速率小的分子所占比例增大
D ．同一温度下，氧气分子速率分布呈现“中间多、两头少”的规律
3．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 4．已知地球的半径为6.4×103km ，水的摩尔质量为1.8×10-2kg/mol ，阿伏加德罗常数为6.02×1023个/mol,设想将1g 水均匀地分布在地球表面，估算1m 2的地球表面上分布的水分数目约为（ ）
A ．7×107个
B ．3×108个
C ．3×1011个
D ．7×1010个 5．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3/)kg 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30.210A aN M
-⨯ B ．a 克拉钻石所含有的分子数为A aN M
C
单位为)m D ．每个钻石分子直径的表达式为
单位为)m 6．关于布朗运动，如下说法中不正确的是
A ．布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动
B ．布朗运动是液体分子无规则运动的反映
C ．悬浮微粒越小，布朗运动越显著
D ．液体温度越高，布朗运动越显著
7．a 、b 两分子之间距离为分子直径的10倍，a 固定不动，使b 靠近a ，直至分子之间距离为分子直径的0.5倍．这一过程中，下列说法中正确的是
A ．分子间斥力在减小，引力在增大
B ．分子间斥力在增大，引力在减小
C ．分子间作用力先增大后减小
D ．分子势能先减小后增大
8．关于分子间的引力和斥力，下列说法正确的是（ ）
A ．分子间的引力总是大于斥力
B ．分子间的斥力随分子间距离增大而增大
C ．分子间的引力随分子间距离增大而减小
D ．分子间的引力和斥力不随分子间距离变化而变化
9．关于布朗运动，下列说法中正确的是（ ）
A ．布朗运动就是液体分子的无规则运动
B ．布朗运动就是悬浮在液体中的固体分子的无规则运动
C ．液体的温度越高，布朗运动越激烈
D ．悬浮的固体颗粒越大，布朗运动越明显
10．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 11．如图所示为两分子系统的势能
E p 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r1时，分子间的作用力表现为斥力
B．当r小于r1时，分子间的作用力表现为引力
C．当r等于r2时，分子间的作用力为零
D．在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功
12．2020年3月3日，国家卫健委、国家中医药管理局下发通知，指出新冠病毒存在经气溶胶传播的可能。

气溶胶微粒是悬浮在大气中的肉眼不可见的微小颗粒，在封闭环境中，用显微镜可观察到气溶胶微粒的无规则运动。

则关于此现象，下列说法正确的是（）A．环境的温度越高，气溶胶微粒的无规则运动越剧烈
B．气溶胶微粒越大，气溶胶微粒的无规则运动越明显
C．气溶胶微粒受到的空气分子作用力的合力始终为零
D．气溶胶微粒受到的空气分子作用力的合力始终为恒力
13．设有一分子位于如图所示的坐标系原点O处不动，另一分子可位于x轴上不同位置处，图中纵坐标表示这两个分子间作用力的大小，两条曲线分别表示斥力和引力的大小随两分子间距离变化的关系，e为两曲线的交点，则()
A．ab表示引力，cd表示斥力，e点的横坐标可能为10－15 m
B．ab表示斥力，cd表示引力，e点的横坐标可能为10－10 m
C．ab表示引力，cd表示斥力，e点的横坐标可能为10－10 m
D．ab表示斥力，cd表示引力，e点的横坐标可能为10－15 m
14．甲、乙两图分别表示两个分子之间分子力和分子势能随分子间距离变化的图象.由图象判断以下说法中正确的是（）
A．当分子间距离为0r时，分子力和分子势能均最小且为零
B ．当分子间距离0r r >时，分子力随分子间距离的增大而增大
C ．当分子间距离0r r >时，分子势能随分子间距离的增大而减小
D ．当分子间距离0r r <时，分子间距离逐渐减小，分子力和分子势能都增加
15．下列关于分子动理论的说法中正确的是（ ）
A ．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大
B ．物体温度越高，该物体内所有分子运动的速率都一定越大
C ．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大
D ．显微镜下观察到墨水中的小颗粒在不停地做无规则运动，这就是液体分子的运动
二、填空题
16．中午时车胎内气体（视为理想气体）的温度高于清晨时的温度，若不考虑车胎体积的变化，则与清晨相比，中午时车胎内气体分子的平均动能___________，车胎内气体分子在单位时间内对车胎内壁单位面积的碰撞次数___________。

（均选填“增大”、“减小”或“不变”）
17．思考判断（正确的打“√”，错误的打“×”）
（1）物体的温度升高时，物体每个分子的动能都增大。

（______）
（2）当分子力做正功时，分子势能一定减小。

（______）
（3）当分子间距离为r <r 0时，分子力为斥力，这时减小分子间的距离，分子势能增大。

（______）
（4）物体的温度和体积变化时，内能一般会发生改变。

（______）
18．产生布朗运动的原因：悬浮在液体中的微粒，不断地受到液体分子的撞击。

颗粒________，在某一瞬间跟它相撞的液体分子数越少，撞击作用的________性就表现得越明显，因而布朗运动越明显。

可见，液体分子永不停息的______________是产生________的原因。

微粒的布朗运动并不是________，但是微粒的布朗运动的无规则性，却反映了液体分子运动的________。

布朗运动随着温度的升高而________。

19．测量分子大小的方法有很多，如油膜法、显微法。

(1)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，用移液管量取0.25mL 油酸，倒入标注250mL 的容量瓶中，再加入酒精后得到250mL 的溶液。

然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入50滴溶液，溶液的液面达到量筒中1mL 的刻度，再用滴管取配好的油酸酒精溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下1滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图甲所示。

坐标格中每个小正方形方格的大小为2cm × 2cm 。

由图可以估算出油膜的面积是___________cm 2，由此估算出油酸分子的直径是___________m （结果保留一位有效数字）。

(2)如图乙是用扫描隧道显微镜拍下的一个“量子围栏”的照片。

这个量子围栏是由48个铁原
子在铜的表面排列成直径为1.43 × 10 - 8m 的圆周而组成的。

由此可以估算出铁原子的直径约为___________m （结果保留两位有效数字）。

20．物体的内能是指物体里所有分子的______和______的总和。

一定质量物体的内能大小跟物体的______和______有关。

21．在做“用油膜法测分子的大小实验”时，某同学将1滴油酸酒精溶液滴入撒有痱子粉的水面上，得到油酸膜边界轮廓的形状如图所示。

已知图中方格边长为L ，按要求数出油酸膜轮廓线包括的方格数为n 个，则油酸膜的面积约为_______；若1滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为V ，由以上数据估测出油酸分子的直径为_________。

22．水的密度ρ=1.0×103 kg/m 3、摩尔质量M =1.8×10－2 kg/mol ，阿伏加德罗常数为N A =6.02×1023mol -1，一滴露水的体积大约是9.0×10-8 cm 3，它含有________个水分子，如果一只极小的虫子来喝水，每分钟喝进9.0×107个水分子时，喝进水的质量是________kg 。

（结果保留两位有效数字）
23．在用油膜法粗测分子直径的实验中，将1cm 3的油酸溶于酒精，制成300cm 3的油酸酒精溶液，测得1cm 3的油酸酒精溶液有50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0.13m 2由此估算出油酸分子的直径为________m （结果保留1位有效数字）。

24．把一匙食盐（约10g ）放入容积为10310m 水库中，则31cm 的水中有_________个食盐分子．
25．人们是通过_________、_________发现分子在永不停息地做无规则运动的．之所以把分子的无规则运动叫做热运动是因为___________________________．
26．水的摩尔质量为18g/mol ，密度为331.010kg/m ⨯，阿伏加德罗常数为
2316.0210mol -⨯．则一个水分子的质量为__________kg ，体积为__________3m ．
三、解答题
27．举几个自然现象或社会现象的实例，说明大量偶然事件从整体上看遵循一定的统计规律。

28．已知水的摩尔质量为18g/mol 、密度为1.0×103kg/m 3，阿伏伽德罗常数为
6.0×1023mol ，试估算：（计算结果均保留一位有效数字）。

（1）1200mL 水所含的水分子数目；
（2）一个水分子的直径d 。

29．举世瞩目的国家游泳中心“水立方”是第29届北京奥运会游泳、跳水、花样游泳的比赛场馆，该中心拥有长50m 宽25m 、水深3m 水温保持27~28℃，共10条泳道的国际标准
比赛用游泳池.已知水的摩尔质量21.810kg/mol M -=⨯，密度为331.010kg/m ⨯，阿伏加
德罗常数为23-1610mol ⨯，当游泳池注满水时，估算池中水分子数目.（结果保留两位有效数字）
30．已知金刚石的密度为3.5×103kg/m 3，碳的摩尔质量为12g/mol ，阿伏加德罗常数23-16.010mol A N =⨯，假设金刚石中碳原子是紧密地排列在一起的一个个小球，请估算金刚石中碳原子的直径为多大？（结果保留1位有效数字）。