第一章 分子动理论-章节练习（Word版含答案）

第一章、分子动理论
一、选择题（共16题）
1．密封在容器中的气体的压强（ ）
A．是由气体受到重力所产生的 B．是由气体分子间的斥力产生的
C．是气体分子频繁地碰撞器壁所产生的 D．当容器自由下落时将气体的压强减小为零
2．当两个分子间的距离等于时，分子处于平衡状态。若两个分子间对外表现的分子力如图所示，则两分子间的距离r应是（　　）
A． B． C． D．
3．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运动
B．液体中悬浮微粒越大，布朗运动越明显
C．如果液体温度降到0℃，布朗运动都会停止
D．布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动
4．已知阿伏加德罗常数为NA，下列说法正确的是（　　）
A．若油酸的摩尔质量为M，一个油酸分子的质量
B．若油酸的摩尔质量为M，密度为，一个油酸分子的直径
C．若某种气体的摩尔质量为M，密度为，该气体分子间平均距离
D．若某种气体的摩尔体积为V，单位体积内含有气体分子的个数
5．两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为。相距很远的两分子在分子力作用下，仅在分子力的作用下由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是（　　）
A．在阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小
B．在阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小
C．在时，分子势能最小
D．分子动能和势能之和在整个过程中先增加后减小
6．关于布朗运动，下列说法正确的是（　　）
A．温度越高，布朗运动越剧烈
B．当温度降到0℃时，布朗运动就停止了
C．扫地时看到阳光下尘埃飞舞，尘埃做的就是布朗运动
D．布朗运动是有规则的
7．下列关于物体内能的说法中正确的是（ ）.
A．0℃的水比0℃的冰内能大 B．100g0℃的水比100g0℃的冰内能大
C．水分子内能比冰分子内能大 D．物体运动速度越大，内能就越大
8．下列现象中，叙述正确的是（　　）
A．把碳素墨水滴入清水中，稀释后，借助显微镜能够观察到布朗运动现象，这是碳分子无规则运动引起的
B．在一杯热水中放几粒盐，整杯水很快就会变咸，这是食盐分子的扩散现象
C．把一块铅和一块金表面磨光后紧压在一起，在常温下放置四五年，结果铅和金就互相渗入而连在一起，这是两种金属分别做布朗运动的结果
D．用手捏面包，面包体积会缩小，这是因为分子间有空隙
9．下列说法中正确的是（ ）
A．将香水瓶盖打开后香味扑面而来，这一现象说明分子在永不停息地运动
B．布朗运动指的是悬浮在液体或气体中的固体分子的运动
C．悬浮在液体中的颗粒越大布朗运动越明显
D．布朗运动的剧烈程度与温度无关
10．如图为两分子系统的势能与两分子间距离的关系曲线．下列说法正确的是 (　　)
A．当大于时，分子间的作用力表现为引力
B．当小于时，分子间的作用力表现为斥力
C．当由到变化变化过程中，分子间的作用力先变大再变小
D．在由变到的过程中，分子间的作用力做负功
11．如图所示，甲分子固定于坐标原点O，乙分子从无穷远处由静止释放，在分子力的作用下靠近甲．图中b点是引力最大处，d点是分子靠得最近处，则乙分子速度最大处是(　　)
A．a点 B．b点 C．c点 D．d点
12．如图所示是氧气分子在不同温度（0℃和100℃）下的速率分布图，图中纵轴为速率为v的分子个数占总分子数的百分比，则下列说法中正确的是（　　）
A．同一温度下，速率越小的氧气分子个数占总分子数的比例越高
B．同一温度下速率越大的氧气分子个数占总分子数的比例越高
C．随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大
D．随着温度的升高，氧气分子的平均速率增大
13．下列说法正确的是（　　）
A．可视为理想气体的相同质量和温度的氢气与氧气相比，平均动能一定相等，内能一定不相等
B．某理想气体的摩尔体积为，阿伏加德罗常数为，则该理想气体单个的分子体积为
C．甲、乙两个分子仅在分子力的作用下由无穷远处逐渐靠近直到不能再靠近的过程中，分子引力与分子斥力都增大，分子势能先增大后减小
D．扩散现象与布朗运动都是分子热运动
14．一物体质量为，体积为，密度为，摩尔质量为，阿伏加德罗常数为，则表示物体单位体积分子数的式子为（ ）
A． B． C． D．
15．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．在显微镜下既能看到水分子也能看到悬浮的小炭粒，且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．越小的炭粒，运动越明显
D．在显微镜下看起来连成一片的液体，实际上就是由许许多多静止不 动的水分子组成的
16．下列说法正确的是(　　)
A．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素
B．温度相同的物体分子平均动能一定相同，而分子无规则运动的平均速率不一定相同
C．自行车打气越打越困难主要是因为胎内气体压强增大而非分子间相互排斥的原因
D．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间斥力大于引力
二、填空题
17．利用单分子油膜法可以粗略地测定分子的大小，已知体积为V的一个油滴在水面上散开形成单分子膜的面积为S。则这种油分子的直径表达式为_______；用这种方式估测出的结果，其分子直径的数量级约为_________m。
18．分子动理论：把物质的______和规律看作微观粒子热运动的______表现而建立的理论。
19．新型冠状病毒可通过高浓度气溶胶颗粒传播。气溶胶是指在气体中稳定分散悬浮的液态或固体小颗粒，这些小颗粒长时间的在空气中做无规则运动，这种运动____（选填“是”或“不是”）分子热运动，温度____（选填“越高”或“越低”），气溶胶颗粒的直径____（选填“越大”或“越小”），小颗粒运动的越激烈。
20．分子力F、分子势能与分子间距离r的关系图线如图中甲、乙两条曲线所示（取无穷远处分子势能），则其中为分子力F与分子间距离r的图像的是_________（填“甲图”或“乙图”）。将一个分子固定，另一分子从无穷远处向固定分子靠近直到不能再靠近的过程中，若分子仅受分子力作用，其速度将__________，加速度将___________。
综合题
21．轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全。轿车在发生一定强度的碰撞时，利用叠氮化钠（NaN3）爆炸产生气体（假设都是N2）充入气囊。若氮气充入后安全气囊的容积V＝70 L，囊中氮气密度＝2 kg/m3，已知氮气摩尔质量M＝0.028 kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6×1023 mol-1.试估算（结果均保留1位有效数字）：
(1)气囊中氮气分子的总个数N
(2)气囊中氮气分子间的平均距离。
22．已知地球的半径为，请估算地球大气层空气的总重力（最后结果取两位有效数字，球体的表面积公式为）。
23．如图所示，一名同学将一个用水柱封闭的玻璃瓶放入热水中，发现水柱向右移动。试用分子动理论解释这个现象。
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】
ABC．气体压强的产生的原因：大量做无规则热运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞产生了气体的压强．单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的，但是大量分子频繁地碰撞器壁，就对器壁产生持续、均匀的压力．所以从分子动理论的观点来看，气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力．故AB错误，C正确；
D．当容器自由下落时，虽然处于失重状态，但分子热运动不会停止，故压强不会减少为零．故D错误．
故选C．
2．D
【详解】
由图知，两分子之间的作用力表现为斥力，因为两分子间的斥力和引力都随距离增大而减小且斥力变化的更快，故此两分子间的距离r应该小于平衡距离。
故选D。
3．D
【详解】
AB、布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是分子的无规则运动，形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的．而且颗粒越小不均衡性越明显，则布朗运动越明显，故AB错误，D正确；
C、由于分子在永不停息的做无规则的运动，所以液体温度降到0℃，布朗运动也不会停止，故C错；
故选D
4．C
【详解】
A．若油酸的摩尔质量为M，一个油酸分子的质量，故A错误；
B．由于油酸分子间隙小，所以分子的体积等于摩尔体积除以阿伏加德罗常数，则有一个油酸分子的体积
将油酸分子看成立方体形，立方体的边长等于分子直径，则得：V0=d3，解得：
故B错误；
C．由于气体分子间距很大，所以一个分子的空间，则分子直径
故C正确；
D．某种气体的摩尔体积为V，单位体积气体的摩尔数为，则含有气体分子的个数
故D错误。
故选C。
5．A
【详解】
为分子间的平衡距离；大于平衡距离时分子间为引力，小于平衡距离时，分子间为斥力；则有：
A．r>r0时，分子力表现为引力，相互靠近时F做正功，分子动能增加，势能减小，故A正确；
B．阶段，分子间的作用力表现为斥力，F做负功，分子动能减小，势能增加，故B错误；
C．由以上分析可知，当r等于时，分子势能最小，故C错误；
D．由于没有外力做功，故分子动能和势能之和在整个过程中不变，故D错误。
故选A。
6．A
【详解】
A．温度越高，布朗运动越剧烈，A正确；
B．液体分子在做永不停息的无规则的热运动，当温度降到0℃时，布朗运动不会停止，只是温度降低时，布朗运动的剧烈程度会降低，B错误；
C．做布朗运动的颗粒用肉眼是看不到，需要借助显微镜才能看到，C错误；
D．由于液体分子在做永不停息的无规则的热运动，所以布朗运动也是无规则的，D错误。
故选A。
7．B
【详解】
ABC．内能的多少与物体的质量、温度、状态有关，单比较物质的温度以及物态是不能判断内能的大小的，只有相同质量下，100g0℃的水比100g0℃的的冰内能大，故AC错误，B正确；
D．物体的内能是分子动能和分子势能之和，其大小与宏观运动无关，故D错误。
故选B。
8．B
【详解】
A．做布朗运动的是碳颗粒（即多个碳分子的集结体），这是水分子做无规则运动引起的，故A错误。
B．在一杯热水中放几粒盐，整杯水很快就会变咸，这是食盐分子的扩散现象，故B正确；
C．把一块铅和一块金表面磨光后紧压在一起，在常温下放置四五年，结果铅和金就互相渗入而连在一起，这是扩散现象，故C错误；
D．手捏面包，面包体积变小，是说明面包颗粒之间有间隙，而不是分子间有间隙，故D错误。
故选B。
9．A
【详解】
打开香水瓶盖后，香水里的芳香分子不停地做无规则运动，扩散到了空气中，所以人能闻到香味，A正确；布朗运动是指悬浮在液体中的固体颗粒的运动，而固体颗粒是由成千上万个分子组成的，颗粒的运动是大量分子的集体运动，并不单个固体颗粒分子的运动，更不是液体分子的运动，B错误；悬浮的颗粒越大，表面积越大，周围液体分子数越多，同一时刻撞击颗粒的分子数，冲力越平衡，所以布朗运动越不明显，C错误；液体的温度越高，液体分子运动越剧烈，则布朗运动也越剧烈，故D错误．
10．B
【详解】
分子间距等于r0时分子势能最小，即r0=r2时分子势能最小．当r小于r2时分子力表现为斥力， 当r大于r2时分子力表现为引力，选项A错误，选项B正确；当r由∞到r1变化过程中，分子力先是引力变大后变小，后是斥力变大，选项C错误；在r由r1变到r2的过程中，分子斥力做正功，分子势能减小，D错误，故选B．
11．C
【详解】
乙分子从无穷远处由静止释放，a到c过程，引力做正功，动能增大，c到d过程，斥力做负功，动能减小，则在c点动能最大，速度最大。
故选C。
12．D
【详解】
AB．同一温度下，速率越小，与速率越大的氧气分子个数占总分子数的比例越低，中间速率的氧气分子个数占总分子数的比例越高，所以AB错误；
CD．随着温度的升高，氧气分子的平均速率增大，所以C错误；D正确；
故选D。
13．A
【详解】
A．温度是分子平均动能的标志，则可视为理想气体的相同质量和温度的氢气与氧气相比，平均动能一定相等，但是由于分子数不等，则内能一定不相等，故A正确；
B．某理想气体的摩尔体积为V0，阿伏加德罗常数为NA，则该理想气体单个分子占据的空间的体积为，故B错误；
C．甲、乙两个分子仅在分子力的作用下由无穷远处逐渐靠近直到不能再靠近的过程中，分子引力与分子斥力都增大；分子力先做正功，后做负功，则分子势能先减小后增大，故C错误；
D．扩散现象是分子的热运动，布朗运动不是分子的热运动，故D错误。
故选A。
14．BC
【详解】
单位体积即V=1，单位体积的质量为ρ×1=ρ；物质的量；分子数： ，故B正确；D错误；单位体积的质量M/V；物质的量M/V ，分子数：，故C正确，A错误；故选BC．
15．BC
【详解】
A．水分子在显微镜下是观察不到的，故A错误．
BC．布朗运动是指悬浮在液体中颗粒的运动，不是液体分子的运动，而是悬浮在液体中的固体分子运动．其剧烈程度与温度和固体颗粒的大小有关，故BC正确；
D．水分子不是静止不动的，故D错误．
故选BC．
16．ABC
【详解】
试题分析：在高温、真空条件下，分子的无规则运动更加激烈，利用扩散向半导体渗入其它元素是可行的，A选项正确；温度相同的物体分子平均动能相同，据EK=mv2/2可知，不同物质的分子质量不相同，所以分子平均速率不相同，B选项正确；自行车打气是在等容、等温情况下增加气体分子的质量和数量，导致压强增加，C选项正确；气体失去容器的约束会散开是因为气体分子间的距离大于10-9m，分子之间分子力太微弱，可以忽略不计，D选项说法错误．
17．
【详解】
利用油酸溶于酒精，制成油酸酒精溶液，取1滴这样的油酸酒精溶液滴到水面上，油酸在水面上形成单分子薄层，只要测算出一滴溶液中纯油酸的体积V和在水面上形成的油膜面积S，就可以估测出分子直径的大小。这种粗略测定分子大小的方法叫油膜法，分子直径的表达式
[2]一般分子的直径数量级为10-10m。
18． 热学性质 宏观
【详解】
略
19． 不是 越高 越小
【详解】
布朗运动是固体小颗粒的运动，不是分子的运动，所以这种运动不是分子热运动。
温度越高，固体小颗粒越小，布朗运动越激烈，越明显。所以温度越高，气溶胶颗粒的直径越小，小颗粒运动的越激烈。
20． 甲图 先增大后减小 先增大后减小再增大
【详解】
因为在平衡位置，分子间作用力为零，所以甲图为分子力F与分子间距离r的图像；
由乙图可知，两个分子靠近到分子势能为零时分子的动能为零。因此两分子靠近的间距最小距离比小。由图像乙可知，在r减小过程中，分子势能先减小后增大，根据能量守恒，分子动能先增大后减小，所以速度将先增大后减小；
因为靠近过程的最小距离比小，所由图甲可知，分子间作用力大小先增大后减小再增大，所以加速度将先增大后减小再增大。
21．（1）个；（2）
【详解】
（1）根据题意可知，气体物质的量
所以气体分子的总个数为
解得
个
（2）把每个气体分子看成立方体，立方体的边长作为气体分子间的距离
代入得
22．
【详解】
已知大气压p=1×105Pa，地球大气层的总重力等于大气层对地球表面的压力，所以
23．见解析
【详解】
在实验过程中，封闭的气体压强保持不变。玻璃瓶放入热水中时，气体的温度升高，分子的平均动能增大，要保持气体的压强不变，只有使一定时间内撞击单位面积容器壁的分子数减少，也就是使气体分子密集程度减小，即气体的体积增大，所以水柱向右移动。
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