物理人教版选修33 7.2分子的热运动同步练习教师用卷

物理人教版选修33 7.2分子的热运动同步练习教师用卷
其剧烈程度与温度有关，但要注意温度很低时分子热运动仍在继续，同时温度升高时并不是所有分子的速率都增大．
本题考查分子热运动的基本性质，要注意明确温度是统计规律，温度升高时分子的热运动剧烈，分子平均动能增大，大多数分子运动加慢，但可能有些分子运动减慢．
1.关于布朗运动，下列说法中正确的是()
A. 布朗运动是微观粒子的运动，牛顿运动定
律不再适用
B. 布朗运动是液体分子无规则运动的反映
C. 随着时间的推移，布朗运动逐渐变慢，最
终停止
D. 因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所
以布朗运动也叫做热运动
【答案】B
【解析】解：A、布朗运动是悬浮在液体中粒子的运动，这些粒子不是微观粒子，牛顿运动定律仍适用，故A错误．
B、固体小颗粒做布朗运动说明了液体分子不停的做无规则运动，故B正确．
C、布朗运动是永不停息的，故C错误
D、布朗运动反映的是分子的热运动，其本身不是分子的热运动.故D错误．
故选：B
固体小颗粒做布朗运动是液体分子对小颗粒的碰撞的作用力不平衡引起的，液体的温度越低，悬浮小颗粒的运动越缓慢，且液体分子在做永不停息的无规则的热运动.固体小颗粒做布朗运动说明了液体分子不停的做无规则运动
本题考查对布朗运动的理解.布朗运动既不是颗粒分子运动，也不是液体分子的运动，而是液体分子无规则运动的反映
2.下列现象主要用来说明分子在运动的是()
A. 阳光照进窗户，看到光束中灰尘的运动
B. 高邮咸鸭蛋内部变咸的过程
C. 酒精和水混合后的体积小于两者原来的
体积之和
D. 大气的湍流运动
【答案】B
【解析】解：A、阳光照进窗户，看到光束中灰尘的运动是固体小颗粒的运动，不是分子的运动，故A错误；
B、高邮咸鸭蛋内部变咸的过程，是盐分子不停地做无规则运动的结果，故B正确；
C、酒精和水混合后的体积小于两者原来的体积之和，说明分子之间有间隙，故C错误；
D、大气湍流是大气中的一种重要运动形式，它的存在使大气中的动量、热量、水气和污染物的垂直和水平交换作用明显增强，远大于分子运动的交换强度，因此湍流运动与分子的无规则运动很有大区别，故D错误。

故选：B。

明确分子热运动的性质以及对应的宏观现象，知道扩散和布朗运动说明分子在做无规则运动。

本题考查对分子热运动的认识，要知道生活中哪些宏观现象可以证明分子在做无规则运动。

3.扩散现象说明了()
A. 分子间相互排斥
B. 分子在不停地运动
着
C. 不同分子间可互相转换
D. 气体没有固定
的形状和体积
【答案】B
【解析】解：根据扩散现象的定义可知，不同物质相互进入对方的现象叫扩散，是由于分子无规则运动产生的，所以扩散现象说明了分子在不停地运动着，与分子之间的排斥力无关，也不能说明不同分子间可互相转换，或气体没有固定的形状和体积.故ACD错误，B正确．故选：B
不同物质相互进入对方的现象叫扩散，是由于分子无规则运动产生的，温度越高扩散进行得越快.由此分析即可．
本题考查扩散现象的性质，要注意明确扩散证明了分子的无规则运动，扩散现象在气体、液体和固体中均可以发生．
4.1827年，英国植物学家布朗在显微镜下观
察悬浮在液体里的花粉颗粒，发现花粉颗粒在做永不停息的无规则运动，这种运动称为布朗运动。

下列说法正确的是()
A. 花粉颗粒越大，花粉颗粒无规则运动越明
显
B. 液体温度越低，花粉颗粒无规则运动越明
显
C. 布朗运动就是液体分子永不停息的无规
则运动
D. 布朗运动是由于液体分子的无规则运动
引起的
【答案】D
【解析】解：布朗运动的是指悬浮在液体中花粉颗粒所做的无规则运动，是由于液体分子对花粉颗粒的碰撞时冲力不平衡导致的，布朗运动不是液体分子的无规则运动，而是液体分子做无规则热运动的间接反映，当温度一定时，颗粒越小，布朗运动越明显；
当颗粒大小一定时，温度越高，布朗运动越明显。

故选：D。

布朗运动是悬浮在液体中颗粒所做的无规则运动，它间接反映了液体分子的无规则运动；布朗运动的剧烈程度由温度和颗粒的大小来决定。

解答本题的关键是：要从本质上理解布朗运动形成原因，是由于液体分子无规则运动对固体颗粒碰撞不平衡导致的，决定因素有颗粒的大小和温度。

5.关于液体的微观结构，下列说法正确的是( )
A. 液体分子在振动，但无确定的平衡位置
B. 液体分子间距离很大，相互作用力很弱
C. 液体分子在杂乱无章地运动，无任何规律
性
D. 液体分子排列整齐，在确定的平衡位置附
近振动
【答案】A
【解析】解：A、D、液体分子在振动，由于流动性，无确定的平衡位置，故A正确，D错误；
B、液体分子间距较小，相互作用力很弱，液体很难压缩.故B错误；
C、液体分子在永不停息的做无规则热运动，单个分子运动无规律，但大量分子运动表现出统计规律，故C错误；
故选：A
液体具有流动性，很难压缩，大量分子表现出统计规律．
本题关键明确液体分子的微观模型：流动性、间距小、有统计规律，基础题．
二、多选题
6.下列说法中正确的是()
A. 所有晶体沿着各个方向的物理性质都相
同
B. 饱和气压随温度升高而增大
C. 布朗运动是由于液体各部分的温度不同
而引起的
D. 液体表面层的分子分布比内部稀疏
【答案】BD
【解析】【解答】
解：A、单晶体的物理性质各向异性，多晶体的物理性质各向同性，故A错误；
B、饱和汽压随温度的升高而增大.故B正确；
C、布朗运动是由于液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用不平衡引起的，故C错误；
D、液体表面由于蒸发等因素而使分子较为稀疏，从而使分子间表现为引力，故D正确；故选：BD．
【分析】
单晶体各向异性，非晶体与多晶体各向同性；饱和气压随温度升高而增大；布朗运动是小微粒受到的分子的撞击的不平衡产生的，是小微粒的运动.受温度的影响；由于液体表面分子较为稀疏，故分子间为引力．
本题考查了晶体、饱和气压、布朗运动及表面
张力等知识点，要明确影响饱和蒸汽压的因素：液体的种类和液体的温度，与蒸汽的体积无关，要能理解布朗运动的产生原因．
7.对于下列实验。

说法正确的有()
A. 甲图是用油膜法测分子直径的示意图。

认
为油酸薄膜厚度等于油酸分子直径
B. 乙图是溴蒸气的扩散实验，若温度升高。

则扩散的速度加快
C. 丙图是模拟气体压强产生机理的实验，说
明气体压强是由气体重力引起的
D. 丁图是蜂蜡涂在单层云母片上融化实验。

说明云母晶体的导热性能各向同性
【答案】AB
【解析】解：A、在测量油膜分子的直径时，将油分子看成球形分子，并且把油膜看成单分子油膜，此时油酸薄膜厚度等于油酸分子直径。

故A正确；
B、在研究溴蒸气的扩散实验，若温度升高，则分子的运动越激烈，所以扩散的速度加快。

故B正确；
C、丙图模拟气体压强产生机理的实验，说明气体压强是由气体分子频繁碰撞容器壁产生的，与重力无关。

故C错误；
D、图丁的形状，由于是椭圆，则说明云母晶体具有各向异性。

故D错误。

故选：AB。

测算分子的直径时，必须假设的前提是将油分子看成球形分子，并且把油膜看成单分子油膜。

温度越高，分子的运动越激烈；
气体的压强是由气体分子频繁碰撞容器壁产生的；
图是椭圆，说明云母晶体具有各向异性。

该题考查热学中的几个记忆性的知识点，对于这一类的题目，要注意多加积累。

8.分子动理论告诉我们，物质是由大量不停地
做无规则运动的分子所组成，分子间存在着相互作用力.如果()
A. 温度降低，分子的平均动能将减小
B. 温度升高，每一个分子的速率都将增大
C. 分子间距离增大，分子间引力与斥力都减
小
D. 分子间距离减小，分子的势能一定减小
【答案】AC
【解析】解：A、温度是分子平均动能的标志，故温度降低，分子的平均动能将减小，故A正确；
B、温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增加，故分子的平均速率增加，但不是每个都增加，故B错误；
C、分子间同时存在引力和斥力，都随着距离的增加而减小，随着距离的减小而增加，故C 正确；
D、当分子间距小于平衡间距r0时，表现为斥力，当分子间距大于平衡间距r0时，分子力表现为引力；
故如果分子间距小于平衡间距r0时，分子间距离减小，分子力做负功，分子势能增加；若分子间距大于平衡间距r0时，分子间距离减小，分子力做正功，分子势能减小；故D错误；故选AC．
解答本题需掌握：
温度是分子平均动能的标志；
分子间同时存在引力和斥力，当分子间距小于平衡间距r0时，表现为斥力，当分子间距大于平衡间距r0时，分子力表现为引力；
分子力做负功，分子势能增加；分子力做正功，
分子势能减小．
本题考查了温度的微观解释、分子力、分子势能，涉及知识点多，难度不大，关键是要多看书．
9.下列哪些现象属于热运动()
A. 把一块平滑的铅板叠放在平滑的铝板上，
经相当长的一段时间把它们再分开，会看到它们相接触的面都是灰蒙蒙的
B. 把胡椒粉末放入菜汤中，最后胡椒粉末会
沉在汤碗底，而我们喝汤时尝到了胡椒的味道
C. 含有泥沙的水经一定时间会澄清
D. 用砂轮打磨而使零件温度升高
【答案】AB
【解析】解：A、把一块平滑的铅板叠放在平滑的铝板上，经相当长的一段时间把它们再分开，会看到它们相接触的面都是灰蒙蒙的是由于铝分子与铅分子做扩散运动，彼此进入对方的引起的，属于分子的扩散运动，也属于热运动.故A正确；
B、喝汤时尝到了胡椒的味道是由于胡椒分子在水中做扩散运动引起的，属于分子的热运动.故B正确；
C、含有泥沙的水经一定时间会澄清是由于泥沙颗粒的比重大于水的比重，在重力的作用下向下运动产生的结果，不属于分子的热运动.故C错误；
D、用砂轮打磨使零件温度升高的过程中是由于一部分分机械能转化为内能引起的，与热运动无关.故D错误．
故选：AB
根据扩散现象分析A与B；水中的泥沙属于固体小颗粒；用砂轮打磨零件的过程中将一部分的机械能转化为内能，零件的温度升高．
该题考查学生等于分子的无规则的热运动的理解，要牢记分子的热运动是肉眼无法直接观察到的，但通过一些现象可以分析分子的热运动．
10.如图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小于r1时，分子间的作用力表现为斥
力
B. 当r大于r1时，分子间的作用力表现为引
力
C. 当r大于r2时，分子间的作用力表现为斥
力
D. 当r等于r2时，分子间的作用力为零
E. 在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用
力做正功
【答案】ADE
【解析】解：由图象可知：分子间距离为r2时分子势能最小，此时分子间距离为平衡距离；
A、r2是分子间的平衡距离，r1小于平衡距离，分子力表现为引力，因为r1<r2，当r<r1时，分子间的作用力表现为斥力，故A正确；
B、当r1<r<r2时，分子力为斥力；当r>r2时，分子力为引力，故B错误；
C、当r大于r2时，分子间的作用力表现为引力，故C错误；
D、当r等于r2时，分子间的作用力为零，故D正确；
E、在r由r1变到r2的过程中，分子力为斥力，分子间距离增大，分子间的作用力做正功，故E正确；
故选：ADE
当分子间距离等于平衡距离时，分子力为零，分子势能最小；当分子间距离小于平衡距离
时，分子力表现为斥力；根据图象分析答题；分子间距离等于平衡距离时分子势能最小，掌握分子间作用力与分子间距离的关系、分析清楚图象，即可正确解题．
11.PM2.5是指空气中直径小于2.5微米的悬
浮颗粒物，其漂浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面.下列说法中正确的是(
)
A. 气温越高，PM2.5运动越剧烈
B. PM2.5在空气中的运动属于布朗运动
C. PM2.5在空气中的运动就是分子的热运
动
D. 倡导低碳生活有利于减小PM2.5在空气
中的浓度
【答案】ABD
【解析】解：A、温度越高，分子无规则运动越剧烈，则PM2.5的运动越剧烈，故A正确．B、布朗运动是固体颗粒的运动，PM2.5在空气中的运动是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物，所以PM2.5在空气中的运动属于布朗运动，故B正确．
C、PM2.5在空气中的运动是固体颗粒的运动，热运动是指分子的运动，故C错误．
D、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，故D正确．
故选：ABD．
“PM2.5”是指直径小于等于2.5微米的颗粒物，PM2.5尺寸大于空气中氧分子的尺寸的数量级.PM2.5在空气中的运动是固体颗粒、是分子团的运动，不是分子的热运动．
本题考查了PM2.5的有关问题，注意PM2.5的运动是布朗运动，不是分子运动，运动的剧烈程度与温度有关．
三、计算题
12.2019年5月。

我国成为全球首个海域可燃
冰试采获得连续稳定气流的国家，可燃冰是一种白色固体物质，1L可燃冰在常温常压下释放160L的甲烷气体，常温常压下甲烷的密度0.66g/L，甲烷的摩尔质量
16g/mol，阿伏伽德罗常数6.0×
1023mol−1，请计算1L可燃冰在常温常压下释放出甲烷气体分子数目(计算结果保留一位有效数字)
【答案】解：甲烷分子数目为：
n=ρV
M N A=0.66×103×160×10−3
16×10−3
×6.0×
1023=4×1024(个)
答：1L可燃冰在常温常压下释放出甲烷气体分子数目4×1024个。

【解析】根据m=ρV求出1L可燃冰的质量，结合摩尔质量求出物质的量，甲烷气体分子数等于物质的量乘以阿伏伽德罗常数。

本题的解题关键掌握各个量之间的关系，抓住阿伏加德罗常数是联系宏观与微观的桥梁，知道求分子数先求摩尔数。

13.平静呼吸时，一般成年人每次吸入和呼出的
气体体积相等，约为500mL，若呼出的气体在标准状态下的体积V=500mL，气体在标准状态下的摩尔体积V0=22.4L/mol，阿伏伽德罗常数N A=6×1023mol−1，求成年人每次呼出的气体的分子个数.(结果
保留三位有效数字)
【答案】解：每次呼出气体的物质的量：n=V V0
每次呼出气体分子的个数：N=n⋅N A
代入数据解得：N=1.34×1022个
答：成年人每次呼出的气体的分子个数是1.34×1022个.
【解析】根据摩尔体积、摩尔质量和体积，求出空气的质量.再求出空气分子的摩尔数，即
可求得空气分子数．
解决本题的关键知道摩尔质量、质量、摩尔数之间的关系，知道分子数等于质量与分子质量的比值.分子数也可以通过摩尔量与阿伏伽德罗常数的乘积求．
14.目前，环境污染已非常严重，瓶装纯净水已
经占领柜台.再严重下去，瓶装纯净空气也会上市.设瓶子的容积为500mL，空气的摩尔质量M=29×10−3kg/mol.按标准状况计算，N A=6.0×1023mol−1，标况下空气的摩尔体积V=22.4L/mol.试估算：
①空气分子的平均质量是多少？
②一瓶纯净空气的质量是多少？
③一瓶中约有多少个气体分子？
【答案】解：(1)空气分子的平均质量为：m=
M N A =29×10−3
6.0×1023
kg=4.8×10−26kg
(2)一瓶纯净空气的物质的量为：n=
0.5
22.4
mol．
则瓶中气体的质量为：m=nM=0.5
22.4
×29×10−3kg=6.5×10−4kg．
(3)分子数为：N=nN A=V瓶
V m ⋅N A=0.5×6×1023
22.4
个=1.3×1022个.
答：(1)空气分子的平均质量是4.8×10−26kg
(2)一瓶纯净空气的质量是6.5×10−4kg
(3)一瓶中约有1.3×1022个气体分子
【解析】根据摩尔质量与阿伏伽德罗常数求出空气分子的平均质量．
根据瓶子的体积求出瓶中气体的摩尔数，结合摩尔质量求出一瓶纯净空气的质量.根据瓶中分子质量求出分子数．
解决本题的关键知道摩尔质量、质量、摩尔数之间的关系，知道分子数等于质量与分子质量的比值.分子数也可以通过摩尔量与阿伏伽德罗常数的乘积求解．
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