第1章分子动理论课后练习-2021-2022学年高二下学期物理沪科版（2019）选择性必修第三册（word版含答案）

第1章分子动理论
一、选择题（共15题）
1．下列关于温度的各种说法中，正确的是（ ）
A．某物体温度升高了200K，也就是升高了200℃．
B．某物体温度升高了200℃，也就是升高了473K．
C．－200℃比－250℃温度低．
D．200℃和200K的温度相同．
2．下列说法正确的是（　　）
A．物体自由下落时速度增大，所以物体内能也增大
B．物体的机械能为零时内能也为零
C．物体的体积减小温度不变时，物体内能不一定减小
D．某种物体的温度为0℃，说明该物体中分子的平均动能为零
3．布朗运动是指（　　）
A．液体分子的运动 B．悬浮在液体中的固体分子的运动
C．悬浮在液体中的固体微粒的运动 D．液体分子与固体分子的共同运动
4．关于布朗运动，下列说法中正确的是 （ ）
A．布朗运动就是固体微粒分子的无规则运动
B．布朗运动就是液体分子的无规则运动
C．布朗运动是液体分子的无规则运动的反映
D．布朗运动同时说明固体分子和液体分子做无规则的运动
5．如图所示为两分子系统的势能与两分子间距离r的关系曲线。下列说法正确的是（　　）
A．当r大于时，分子间的作用力表现为引力
B．当r等于时，分子势能最小
C．在r由增大的过程中，分子间的作用力做负功
D．在r由增大的过程中，分子间的作用力做正功
6．下列生活实例中通过热传递改变物体内能的是（　　）
A．野外生存中利用钻木取火
B．暖手宝可以使手变得暖和
C．搓搓手可以让手变得暖和
D．铁钉被锤子敲打后会升温
7．利用下列哪一组物理量可以算出二氧化碳的摩尔质量
A．二氧化碳的密度和阿伏加德罗常数
B．二氧化碳分子的体积和二氧化碳的密度
C．二氧化碳分子的质量和阿伏加德罗常数
D．二氧化碳分子的体积和二氧化碳分子的质量
8．下列关于物体内能的说法正确的是( )
A．同一个物体，运动时比静止时的内能大
B．1 kg 0 ℃的水的内能比1 kg 0 ℃的冰的内能大
C．一定质量的某种物质，内能增加，温度一定升高
D．物体的内能损失时，机械能必然会减小
9．布朗运动是生物学家布朗首先发现的物理现象，后来成为分子动理论和统计力学发展的基础，下列关于布朗运动的说法正确的是（　　）
A．每隔30s把小颗粒的位置记下，然后用直线依次连接起来，得到小颗粒的运动轨迹
B．布朗运动的产生原因是悬浮在液体中的小颗粒不停地无规则的互相碰撞
C．颗粒越大受到的撞击越多，布朗运动越明显
D．布朗运动反映了液体分子或气体分子的无规则运动
10．上海世博会于2010年5月到10月在黄浦江畔举行。上海夏季气候炎热，为了凸现“城市让生活更美好”的主题，改善游客在世博园区露天场地活动时的环境，可采取的措施是（　　）
①建筑、树木保留间隔通风道
②适当增加水面面积和瀑布
③地面尽可能铺设低吸热材料
④采用新材料建造场馆
⑤采用大功率设备降温
A．②③④ B．①②③ C．③④⑤ D．①②⑤
11．关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（ 　）
A．0℃的冰没有内能
B．冬天搓手取暖是利用做功的原理改变内能
C．物体的温度越低，所含的热量越多
D．物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变
12．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EP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。若两分子所具有的总能量为0，则下列说法中正确的是（　　）
A．乙分子的运动范围为x≥x1 B．乙分子在P点时，其动能为0
C．乙分子在Q点时，处于平衡状态 D．乙分子在P点时，加速度最大
13．若以V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ表示在标准状态下水蒸气的密度，M表示水的摩尔质量，M0表示一个水分子的质量，V0表示一个水分子的体积，NA表示阿伏加德罗常数，则下列关系式中正确的是 （填正确答案标号．
A． B． C． D． E．
14．某同学在用油膜法估测分子大小实验中发现测量结果明显偏大，可能是由于（　　）
A．粉末太薄使油酸边界不清，导致油膜面积测量值偏大
B．爽身粉撒得过多
C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格
D．用注射器滴入小量筒0.5 mL油酸酒精溶液时多记了5滴
E．将酒精加入装有1 mL纯油酸的量筒中时，眼睛斜向下观察刻度线，记录酒精油酸溶液的体积
15．关于布朗运动，下列说法正确的是（ ）
A．布朗运动是悬浮微粒的无规则运动
B．液体温度越高，液体中悬浮微粒的布朗运动越剧烈
C．在液体中的悬浮微粒只要大于某一尺寸，都会发生布朗运动
D．液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子对它的撞击作用不平衡所引起的
二、填空题
16．在“用单分子油膜估测分子的大小”实验中，进行了理想化的假设，如：__________（写出一种假设即可）。若已知n滴油的总体积为V，一滴油所形成的油膜面积为S，则一个油分子的直径为________。
17．在布朗的手稿中，tiny particles from the poll engrains of flowers的意思是花粉粒迸出的微粒，而并不是指花粉本身。由此说明只有直径_________（填大或小）的花粉，才容易发生布朗运动。其次，温度越_________（填高或低）的花粉，布朗运动更剧烈。
18．_________实验间接反映了液体分子的运动特点；10°C的水结成冰后大量分子的运动情况将_________．
19．食盐完全均匀分布在的水中，则的盐水中所含食盐分子数目的数量级是________。食盐的摩尔质量为。
三、综合题
20．物体的内能随机械能的变化而变化吗？内能可以为零吗？
21．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，气体在标准状态下的摩尔体积，阿伏伽德罗常数，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
22．（1）1 mol的物质内含有多少个分子？用什么表示？
（2）若某种物质的摩尔质量为M，摩尔体积为Vmol，则一个分子的质量为多大？假设分子紧密排列，一个分子的体积为多大？（已知阿伏加德罗常数为NA）
（3）Vmol＝NAV0（V0为一个分子的体积，Vmol为摩尔体积），对于任何固体、液体、气体都成立吗？
23．已知地球半径为R，大气层的厚度为h，h远小于R。空气平均摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为，地面大气压强为，重力加速度大小为g。估算地球大气层空气分子总数。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
AB．热力学温度与摄氏温度的分度值在数值上是相等的，温度升高200℃，也可以说温度升高200K，故A正确，B错误；
C．-200℃比-250℃温度高，故C错误；
D．由热力学温度：T=t+273.15K，可知，200℃和200K的温度不等，故D错误。
故选A。
2．C
【详解】
ABD．物体的机械能和内能是两个完全不同的概念，物体的动能由物体的宏观速率决定，而物体内分子的动能由分子热运动的速率决定，分子动能不可能为零（温度不可能达到绝对零度），而物体的动能可能为零，故ABD错误；
C．物体体积减小时，分子间距离减小，但分子势能可能增加，内能增加，故C正确。
故选C。
3．C
【详解】
布朗运动是指悬浮在液体或气体中的小颗粒受到周围分子的撞击力而引起的无规则运动。并不是液体或气体分子的运动，也不是悬浮的固体分子的运动，而是固体微粒受到撞击后的运动。
故选C。
4．C
【详解】
悬浮在液体中的固体微粒由于受到周围液体分子撞击的冲力不平衡而引起无规则运动，所以布朗运动是固体小颗粒的运动，是液体分子无规则运动的反映，不是固体分子的无规则运动，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，故C正确，A、B、D错误；
故选C．
5．B
【详解】
由图象可知：分子间距离为r2时分子势能最小，此时分子间的距离r2为平衡距离；
A．r2是分子的平衡距离，当r1＜r＜r2时，分子力为斥力，当r＞r2时分子力为引力，故A错误；
B．由图象可知，当r=r2时，分子间势能Ep最小，故B正确；
CD．在r由r1增大到r2的过程中，斥力做正功，分子势能减小，由r2继续增大的过程中，引力做负功，分子势能增大，故CD错误。
故选B。
6．B
【详解】
A．野外生存中利用钻木取火是做功改变内能，选项A错误；
B．暖手宝可以使手变得暖和是热传递改变内能，选项B正确；
C．搓搓手可以让手变得暖和是做功改变内能，选项C错误；
D．铁钉被锤子敲打后会升温是做功改变内能，选项D错误；
故选B。
7．C
【详解】
A．已知二氧化碳的密度和阿伏伽德罗常数，可以求出单位体积内二氧化碳的质量，但求不出氧气的摩尔质量，故A错误；
B．已知二氧化碳分子的体积和二氧化碳的密度，可以求出每个分子的质量，但求不出二氧化碳的摩尔质量，故B错误；
C．一摩尔二氧化碳分子的质量是摩尔质量，一摩尔二氧化碳含有阿伏伽德罗常数个分子，已知二氧化碳分子的质量和阿伏伽德罗常数，可以求出二氧化碳的摩尔质量，故C正确；
D．已知二氧化碳分子的体积和二氧化碳分子的质量，可求出密度，但求不出氧气的摩尔质量，故D错误；
故选C。
8．B
【详解】
A、物体的内能与其宏观运动状况无关，故选项A错误；
B、水凝固成冰时放出热量，所以1kg的水内能比1kg的冰内能大，故选项B正确；
C、物体的内能增大，可能是分子势能增大导致的，分子的平均动能不一定增大，温度不一定升高，故C错误；
D、使物体保持静止，降低温度，当忽略物体的体积变化时，物体的内能减少，机械能可以认为不变，故选项D错误．
9．D
【详解】
A．小颗粒做无规则运动，则每隔30s把小颗粒的位置记下，然后用直线依次连接起来，得到的不是小颗粒的运动轨迹，选项A错误；
B．布朗运动的产生原因是液体分子不停地对悬浮在液体中的小颗粒不停碰撞产生的，选项B错误；
C．花粉颗粒越大，则单位时间内受到液体分子的撞击越多，受到的冲力越平衡，布朗运动越不明显。故C错误；
D．布朗运动反映了液体分子或气体分子的无规则运动，选项D正确。
故选D。
10．B
【详解】
改善游客在世博园区露天场地活动时的环境，其中关键之一是降低温度。应在建筑、树木保留间隔通风道，使空气流通；水的比热容较大，可以吸收大量的热量，所以应适当增加水面面积和瀑布；地面尽可以铺设低吸热材料，降低地面温度。用新材料建造场馆与露天场地不吻合，采用大功率设备降温也不能在天场地使用，所以正确的是①②③，ACD不正确，B正确；
故选择：B。
11．B
【详解】
A项，任何温度下的物质都有内能，故A项错误．
B项，搓手取暖是利用做功来改变内能，故B项正确．
C项，对于一个物体，温度越高，只是内能越大，却不是含有越多的热量，故C项错误
D项、内能的多少与物体的质量、温度、状态有关，单比较物体的温度不能判断内能的大小，故D错误；
综上所述本题答案是：B
12．A
【详解】
A．当乙分子运动至Q点（）时，其分子势能为零，故其分子动能也为零，分子间距最小，而后向分子间距变大的方向运动，故乙分子的运动范围为，故A正确；
B．乙分子在P点（）时，其分子势能为，由两分子所具有的总能量为0，可知其分子动能为，故B错误；
C．分子在平衡位置分子势能最小，故乙分子在Q点时，分子引力小于分子斥力，合力表现为斥力，乙分子有加速度，不处于平衡状态，故C错误；
D．由图象可知，乙分子在P点（）时，分子引力与分子斥力大小相等，合力为零，加速度为零，故D错误。
故选A。
13．ACE
【详解】
A．M表示水的摩尔质量，ρ表示在标准状态下水蒸气的密度，则根据可以知道代表在标准状态下水蒸气的摩尔体积，故选项A正确；
B．而则代表每个分子所占有的平均空间，不代表每个分子的大小，故选项B错误；
C．M表示水的摩尔质量，则代表每个分子的质量，故选项C正确；
D．根据B选项可以知道，，所以选项D不成立，故选项D错误；
E．根据选项A可以知道,故选项E正确。
所以本题正确选项为ACE。
14．BCE
【详解】
A．油膜面积测量值偏大时，测量得到的直径偏小，故A错误；
B．爽身粉撒得过多，油酸不易散开，油膜面积测量值偏小，导致测量得到的直径偏大，故B正确；
C．舍去所有不足一格的方格，则面积测量值偏小，导致测量得到的直径偏大，故C正确；
D．用注射器滴入小量筒油酸酒精溶液时，滴数多记，则每一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积偏小，导致测量得到的直径偏小，故D错误；
E．眼睛斜向下读数，记录的体积偏大，则每一滴油酸溶液的体积偏大，导致测量得到的直径偏大，故E正确。
故选BCE。
15．ABD
【详解】
对于布朗运动，要理解并掌握布朗运动形成的原因，知道布朗运动既不是固体分子的运动，也不是液体分子的运动，而是液体或气体分子无规则运动的反映，且温度越高，固体颗粒越小，布朗运动越明显。
故选ABD。
16． 将油膜看作是单分子油膜（将油分子看作球形或将油分子看作紧密排列）
【详解】
在“用单分子油膜估测分子的大小”实验中，进行了理想化的假设，如：将油膜看作是单分子油膜（将油分子看作球形或将油分子看作紧密排列）。
若已知n滴油的总体积为V，一滴油所形成的油膜面积为S，则一个油分子的直径为
17． 小 高
【详解】
说明只有直径小的花粉，才容易发生布朗运动。其次温度越高的花粉，布朗运动更剧烈。
18． 布朗运动 减弱
【详解】
布朗运动的实质是：悬浮在液体中的颗粒受到液体分子的不规则撞击，由于受力不均衡所以颗粒开始运动，反应了液体分子的无规则运动，所以布朗运动实验间接反映了液体分子的运动特点；分子无规则运动的激烈程度与微粒的大小和液体的温度有关，温度越高，则无规则运动越激烈，所以10°C的水结成冰后大量分子的运动情况将减弱；
19．1.0×106
【详解】
1g食盐的分子数
1cm3的盐水中所含食盐分子数目为
联立解得
所以的盐水中所含食盐分子数目的数量级是1.0×106。
20．物体的机械能变化时其温度和体积不一定变化，因此其内能不一定变化，两者之间没有必然联系．组成物体的分子在做永不停息的无规则运动，因此物体的内能不可能为零
21．成年人每次呼出的气体的分子个数是个
【详解】
每次呼出气体的物质的量：
每次呼出气体分子的个数：
代入数据 解得：个
22．（1）6.02×1023个，NA；（2）， （3）Vmol＝NAV0仅适用于固体和液体，不适用于气体
23．
【详解】
大气压是由地球大气层的重力产生，设大气层质量为m地球表面积为S可知
mg=p0S
S=4πR2
得
大气分子数
答案第1页，共2页