第一章分子动理论练习（word版含答案）

第一章、分子动理论
一、选择题（共16题）
1．分子甲和乙相距较远时，它们之间的分子力可忽略．现让分子甲固定不动，将分子乙由较远处逐渐向甲靠近直到平衡位置，在这一过程中（ ）
A．先是分子力对乙做正功，然后是分子乙克服分子力做功
B．分子力先对乙做正功，再对乙做负功，最后又对乙做正功
C．分子力总是对乙做正功
D．分子乙总是克服分子力做功
2．关于布朗运动和扩散现象，下列说法中正确的是(　　)
A．布朗运动和扩散现象都可以在气、液、固体中发生
B．布朗运动和扩散现象都是固体小颗粒的运动
C．布朗运动和扩散现象都是温度越高越明显
D．布朗运动和扩散现象都是会停止的
3．某气体的摩尔质量是M，标准状态下的摩尔体积为V，阿伏伽德罗常数为NA，下列叙述中正确的是（　　）
A．该气体在标准状态下的密度为
B．该气体每个分子的质量为
C．每个气体分子在标准状态下的体积为
D．该气体单位体积内的分子数为
4．在“用油膜法估测分子的大小”实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每104 mL溶液中有纯油酸5 mL，用注射器测得1 mL上述溶液为80滴。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔在玻璃板上描出油膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，已知坐标中正方形方格的边长为 1 cm，油膜面积约有118格。则油膜分子直径最接近（　　）
A．5×10-10m B．4×10-8m C．5×10-9m D．1×10-8m
5．下列关于气体压强的说法，正确的是（　　）
A．大气压强是由于大气分子永不停息地做无规则热运动而产生的
B．一定质量的理想气体，只要体积减小，单位体积内气体的分子数就增多，气体分子对器壁的碰撞就更加频繁，压强就增大
C．一定质量的理想气体，只要温度升高，气体分子的平均速率就增大，在单位时间内对单位面积器壁的平均撞击力就增大
D．容器内的大量气体分子对器壁的碰撞满足统计规律，机会均等，故器壁各部分气体压强相等
6．一个密闭容器中装有气体，当气体压强减少了（不考虑容器热胀冷缩），下列描述气体的物理量：①气体的密度②单位体积的分子数③气体分子的平均动能④作用中器壁上单位面积的作用力，保持不变的是（　　）
A．①② B．①②③ C．②④ D．③④
7．下列说法中正确的是（　　）
A．水中花粉颗粒的布朗运动是由水分子的无规则运动引起的
B．用打气筒向篮球内充气时需要用力，说明气体分子间有斥力
C．分子间的斥力和引力总是同时存在的，且随着分子之间的距离增大而增大
D．当分子力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的增大而增大
8．如图为分子力随分子间距离变化的图像，下列关于分子力和分子势能的说法中，正确的是（　　）
A．当分子力间距离为r0时分子引力小于分子斥力
B．分子间距离从r0处减小时分子引力减小，分子斥力增大
C．分子间距离减小分子势能一定增加
D．克服分子力做功分子势能一定增加
9．把墨汁用水稀释后取出一滴放在显微镜下观察，如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．在显微镜下能看到水分子不停地撞击炭粒
B．小炭粒在不停地做无规则运动，这就是所说的布朗运动
C．当水结成冰后，炭粒不再运动，因为此时水分子已停止运动
D．在显微镜下看起来连成一片的液体，实际上是由许许多多的静止不动的水分子组成的
10．关于气体压强的理解，哪一种理解是错误的（　　）
A．大气压强是由地球表面空气重力产生的，因此将开口瓶密闭后，瓶内气体脱离大气，它自身重力太小，会使瓶内气体压强远小于外界大气压强
B．气体压强是由于气体分子不断撞击器壁而产生的
C．气体压强取决于单位体积内分子数和分子的平均动能
D．单位面积器壁受到气体分子碰撞的平均压力在数值上就等于气体压强的大小
11．把墨汁用水稀释后取出一滴放在高倍显微镜下观察（甲图），可以看到悬浮在液体中的小炭粒（乙图）的运动，追踪3个小炭粒的运动，每隔30s把炭粒位置记录下来，然后用直线把这些位置按时间顺序连接起来（丙图）．以下说法不正确的是（ ）
A．实验中可以观察到悬浮在液体中的小炭粒在不停地做无规则运动
B．温度越高，可以观察到小炭粒的无规则运动越剧烈
C．悬浮在液体中小炭粒的这种无规则运动叫布朗运动
D．布朗运动证明，组成固体小颗粒的分子在做无规则运动
12．两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近．在此过程中，下列说法不正确的是(　　)
A．分子力先增大，后一直减小 B．分子力先做正功，后做负功
C．分子动能先增大，后减小 D．分子势能和动能之和不变
13．以M表示水的摩尔质量，表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，为在标准状态下水蒸气的密度，为阿伏加德罗常数，m、v分别表示每个水分子的质量和体积，四个关系式：①，②，③，④．则下列判断中正确的是（ ）．
A．①和②都是正确的 B．①和③都是正确的
C．②和④都是正确的 D．①和④都是正确的
14．下列关于布朗运动的说法，正确的是（　　）
A．布朗运动是液体分子的无规则运动
B．布朗运动是指悬浮在液体中的固体分子的无规则运动
C．微粒越小，布朗运动越明显
D．做布朗运动的微粒虽然不是分子，但是它的无规则运动是液体分子无规则运动的反映
15．下列说法中正确的是（ ）
A．阿伏加德罗常数是NAmol－1，铜的摩尔质量是μkg/mol，铜的密度是ρkg/m3，则一个铜原子所占的体积是
B．无论是无机物质的分子，还是有机物质的大分子，其分子大小的数量级都是10－10m
C．布朗运动就是固体颗粒分子的无规则运动
D．当分子间的距离rE．一个物体的机械能可以为零，但它们的内能永远不可能为零,物体的机械能变化时，它的内能可以保持不变
16．下列说法中正确的是（　　）
A．图甲中分子并不真的是球形，把它们当作球形处理是一种估算方法
B．图乙是布朗运动实验的观测记录，图为三颗微粒的运动轨迹
C．图丙说明悬浮微粒做布朗运动，是液体分子的无规则撞击造成的
D．图丁中两分子间分子力的合力为零的位置分子势能最小
二、填空题
17．内能：只依赖于热力学系统______的物理量．
18．下雨时雨滴匀速下落，下落过程中雨滴的动能______，重力势能______，机械能______，雨滴的内能将______。（均选填“变大”“变小”或“不变”）
19．已知一滴水的体积是6×10-8m3，则这滴水中含有的水分子数约为_______个。
20．“红蓼花香夹岸稠，绿波春水向东流。”这是北宋词人晏殊的两句诗，描写春暖花开的江边美景。对于前一句，从物理学的角度可以理解为花朵分泌出的芳香分子运动速度加快，说明当时周边的气温______，属于______现象。
三、综合题
21．配制好的油酸酒精溶液为每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.6mL。用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1mL。若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示。
(1)若每一小方格的边长为30mm，则油酸薄膜的面积为多少平方米？
(2)每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为多少立方米？
(3)根据上述数据，估算出油酸分子的直径为多少米。
22．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，共10条泳道的国际标准比赛用游泳池.已知水的摩尔质量，密度为，阿伏加德罗常数为，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）
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。
24．根据气体分子动理论，气体分子运动的剧烈程度与温度有关，下列表格中的数据是研究氧气分子速率分布规律而列出的。
按速率大小划分的区间(m/s) 各速率区间的分子数占总分子数的百分比(%)
0 ℃ 100 ℃
100以下 1.4 0.7
100～200 8.1 5.4
200～300 17.0 11.9
300～400 21.4 17.4
400～500 20.4 18.6
500～600 15.1 16.7
600～700 9.2 12.9
700～800 4.5 7.9
800～900 2.0 4.6
900以上 0.9 3.9
试作出题中的分子运动速率分布图像。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
分子乙由较远处逐渐向甲靠近直到平衡位置，分子力为引力,故分子力对乙先一直做正功．故选项C正确，A、B、D错误．
2．C
【详解】
布朗运动只能在气体和液体中发生，不能在固体中发生，故A错误；布朗运动是固体颗粒的运动，扩散现象是分子的运动．故B错误；布朗运动和扩散现象都与温度有关，温度越高越明显，故C正确；布朗运动和扩散现象都是不会停止的，布朗运动和扩散现象都能说明分子的运动是永不停息的，故D错误；故选C.
3．D
【详解】
A．该气体在标准状态下的密度为，A错误；
B．该气体每个分子的质量为，B错误；
C．每个气体分子在标准状态下占据的体积为，C错误；
D．该气体单位体积内的分子数为，D正确。
故选D。
4．A
【详解】
油膜面积为
每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是
油酸分子的直径
故A正确。
故选A。
5．D
【详解】
A．地球的周围被厚厚的空气包围着，这些空气被称为大气层，空气可以像水那样自由的流动，同时它也受重力作用，因此空气的内部向各个方向都有压强，这个压强被称为大气压，可近似看成是空气的重力产生的，A错误；
B．一定质量的理想气体，从宏观上看，压强与气体的体积及温度均有关系，从微观上看，压强与单位体积内的分子数及分子的平均动能有关，故体积减小，压强不一定增大，B错误；
C．在单位时间内对单位面积器壁的平均撞击力即气体产生的压强，结合B的解析可知，C错误；
D．容器内的大量气体分子对器壁的碰撞满足统计规律，机会均等，故器壁各部分气体压强相等，D正确。
6．A
【详解】
由于是密闭容器，总的气体体积不变，气体的质量的也不变，所以气体分子数不变，分子数密度不变；根据理想气体的状态方程可知，当气体压强减少，则气体的温度一定减小，所以气体分子平均动能减小，分子撞击器壁的作用力也减小，综上所述①②不变。
故选A。
7．A
【详解】
A．水中花粉颗粒的布朗运动是由水分子的无规则运动引起的，选项A正确；
B．用打气筒向篮球内充气时需要用力，这是气体压强作用的缘故，与气体分子间的斥力无关，选项B错误；
C．分子间的斥力和引力总是同时存在的，且随着分子之间的距离增大而减小，选项C错误；
D．当分子力表现为斥力时，分子距离变大时，分子力做正功，则分子势能减小，即分子势能随分子间距离的增大而减小，选项D错误。
故选A。
8．D
【详解】
A．当分子力间距离为r0时，分子间作用力最小为零，分子引力等于分子斥力，A错误；
B．分子间距离从r0处减小时分子引力增大，分子斥力也增大，只是分子斥力增加要快一些，分子力表现为分子斥力，B错误；
C．当分子间距离大于r0时，距离减小，分子势能也减小，C错误；
D．当克服分子力做功时，分子势能一定增加，D正确。
故选D。
9．B
【详解】
AB：在显微镜下看不到水分子，能看到小炭粒在不停地做无规则运动，即布朗运动．故A项错误，B项正确．
C：水结成冰后，炭粒不再运动．水由液态变为固态，分子热运动的激烈程度相对减小，但热运动不会停止，一切物质的分子都在永不停息地做无规则热运动．故C项错误．
D：在显微镜下看起来连成一片的液体，实际上是由许许多多不停地做无规则运动的水分子组成的．故D项错误．
10．A
【详解】
A、是指地球上某个位置的空气产生的压强地球表面的空气受到重力作用，由此而产生的，而被密封在某种容器中的气体，其压强是大量的做无规则运动的气体分子对容器壁不断碰撞而产生的．它的大小不是由被封闭气体的重力所决定的．而是压强与温度和体积均有关，因此若温度与体积不变，则气体压强等于外界大气压强，故A错误．
B、密闭容器内的气体压强是大量气体分子频繁撞击器壁产生，容器处于完全失重状态时，气体分子依然频繁撞击器壁，压强不可能为零，故B正确．
C、气体压强取决于，分子的密集程度与分子的平均动能，即为单位体积内分子数和分子的平均动能，故C正确．
D、根据公式，可知单位面积器壁受到气体分子碰撞的平均压力在数值上就等于气体压强的大小，故D正确．
本题选择错误的故选A．
11．D
【详解】
从丙图中可知看出碳粒做无规则运动，这种运动为布朗运动，是由于液体分子无规则运动的撞击形成的，反应的是液体分子的无规则运动，温度越高，布朗运动越激烈 。
故选D。
12．A
【详解】
当分子间距大于平衡间距时，分子力表现为引力时，随着距离的减小，分子间的作用力先增大，后减小，平衡位置时作用力为零；而小于平衡位置时，分子间为斥力，分子力一直增大；故A错误；两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近的过程中，分子力先是引力后是斥力，故先做正功后做负功，故B正确；只有分子力做功，先做正功后做负功，根据动能定理，动能先增加后减小，故C正确；整个过程中只有分子力做功，故分子动能和分子势能的总和保持不变，选项D正确；本题选不正确的，故选A.
13．B
【详解】
①摩尔质量=分子质量×阿伏加德罗常数，故：
mNA=ρVm
故
故①正确；
②ρ为在标准状态下水蒸气的密度，由于气体分子间距远大于分子直径，故水蒸气的密度小于水分子的密度，故ρV＜m，故
故②错误；
③摩尔质量=分子质量×阿伏加德罗常数，故
故③正确；
④由于气体分子间距远大于分子直径，故
故④错误；
故正确的表达式为①和③，选B。
14．CD
【详解】
ABD．布朗运动是悬浮在液体中的固体小微粒的无规则运动，是液体分子无规则运动的反映，故AB错误，D正确；
C．观察布朗运动会看到，悬浮的微粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈，故C正确。
故选CD。
15．ADE
【详解】
A项：1m3铜中所含的原子数为，故一个铜原子所占的体积是：，故A正确；
B项：除了一些有机物质的大分子，多数分子大小的数量级为10-10m，故B错误；
C项：布朗运动就是固体颗粒的运动，由于液体分子频繁的碰撞导致运动，是反映液体分子的无规则运动，故C错误；
D项：当分子间的距离r＜r0时，随着距离的减小，分子间的引力和斥力都增大，但斥力比引力增大的快，故分子力表现为斥力，故D正确；
E项：物体的机械能可以是0，但是分子的运动是永不停息的，一切物体都有内能，不论温度高低．因此内能不能为零，物体的内能与温度有关，与其本身的机械能无关，因此物体的机械能变化时，它的内能可以保持不变，故E正确．
16．ACD
【详解】
A．图甲中分子并不真的是球形，把它们当作球形处理是一种估算方法，故A正确；
B．图乙是三颗微粒在不同时刻位置的连线，而不是微粒的运动轨迹，故B错误；
C．图丙说明悬浮微粒做布朗运动，是液体分子的无规则撞击造成的，故C正确；
D．图丁中两分子间分子力的合力为零的位置分子势能最小，故D正确。
故选ACD。
17．自身状态
【详解】
略
18． 不变 变小 变小 变大
【详解】
下雨时雨滴匀速下落，速度不变，根据下落过程中雨滴的动能不变；
根据，h减小，则重力势能变小；
机械能为动能和势能之和，因此机械能变小；
减少的机械能转化为雨滴的内能，因此雨滴的内能将变大。
19．
【详解】
根据
可得一滴体积为6×10-8m3水的质量为
其物质的量为
所含分子数为
（个）
20． 升高 扩散
【详解】
诗句中“红蓼花香夹岸稠”说明发生了扩散现象，而造成扩散加快的直接原因是春暖花开，即气温突然升高造成的。
从物理学的角度看就是当周围温升高时，花香扩散加剧，属于扩散现象。
21．(1)7.65×10－2m2；(2)1.2×10－11m3；(3)1.57×10－10m
思路点拨：
【详解】
(1)数出在油膜范围内的格数（面积大于半个方格的算一个，不足半个的舍去）为85个，油膜面积约为
S＝85×（3.0×10－2）2m2＝7.65×10-2m2
(2)因50滴油酸酒精溶液的体积为1mL，且溶液含纯油酸的浓度为ρ＝0.06%，故每滴油酸酒精溶液含纯油酸的体积为
V0＝＝×1×10－6m3＝1.2×10－11m3
(3)把油酸薄膜的厚度视为油酸分子的直径，可估算出油酸分子的直径为
d＝＝m≈1.57×10－10m
22．个
【详解】
设水的密度为ρ，游泳池中水的质量为m，阿伏加德罗常数为NA，游泳池中水的总体积为：
V=50×25×3m3=3.75×103m3．
则游泳池中水的物质的量为：
所含的水分子数为：
个
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
24．见解析
【解析】
分子运动速率分布图像如图所示：
横坐标：表示分子的速率
纵坐标：表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。
答案第1页，共2页