1.2 分子热运动与分子力 专项测试（Word版含答案）

1.2、分子热运动与分子力
一、选择题（共16题）
1．以下关于布朗运动的说法正确的是( )
A．布朗运动就是分子的无规则运动
B．布朗运动证明，组成固体小颗粒的分子在做无规则运动
C．一锅水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在翻滚．这说明温度越高布朗运动越激烈
D．在显微镜下可以观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动，这说明煤油分子在做无规则运动
2．下列现象中，不能说明大气压存在的是( )
A．用吸管把饮料吸入口中
B．堵上茶盖上的小孔，茶壶里的水就不容易被倒出来
C．水坝的形状上窄下宽
D．两块玻璃合在一起，若中间有水，则很难把它们分开
3．近年来，雾霾天气在我国频繁出现，空气质量问题引起全社会高度关注。其中主要污染物是大气中直径小于或等于的颗粒物即（该颗粒肉眼不可见，仅能在显微镜下观察到），也称为可入肺颗粒物。以下对该颗粒的说法中不正确的是（　　）
A．在无风的时候，颗粒悬浮在空中静止不动
B．该颗粒的无规则运动是布朗运动
C．布朗运动是由空气分子从各个方向对颗粒撞击作用的不平衡引起的
D．该颗粒的无规则运动反映了空气分子的无规则运动
4．下面证明分子间存在引力和斥力的试验中，说法错误的是（ ）
A．两块铅压紧以后能连成一块，说明存在引力
B．一般固体、液体很难被压缩，说明存在着相互排斥力
C．碎玻璃不能拼在一起，说明分子间存在着斥力
D．拉断一根绳子需要一定大小的力说明存在着相互吸引力
5．关于分子热运动和布朗运动，下列说法中正确的是（　　）
A．悬浮微粒越大，同一时刻与之碰撞的液体分子越多，布朗运动越显著
B．布朗运动是分子无规则运动的反映
C．当物体的温度达到0℃时，物体分子的热运动就会停止
D．布朗运动的剧烈程度和温度有关，所以布朗运动也叫热运动
6．关于布朗运动，下列说法正确的是
A．布朗运动就是液体分子的无规则运动
B．布朗运动说明了组成小颗粒的分子在做无规则运动
C．温度越低布朗运动越激烈
D．布朗运动间接说明了液体分子在做无规则运动
7．关于布朗运动,下面说法中正确的是( )
A．布朗运动就是液体分子的无规则运动
B．温度降到0℃时,布朗运动会停止
C．时间足够长,布朗运动将会逐渐变慢而停止
D．布朗运动产生的原因不在外界而在液体内部
8．关于两个分子之间的相互作用力和分子势能，下列判断正确的是（）
A．两分子处于平衡位置，分子间没有引力和斥力
B．两分子间距离减小，分子间的引力和斥力都增大
C．两分子间距离减小，分子势能一定减小
D．两分子处于平衡位置，分子势能最大
9．植物学家布朗用显微镜观察悬浮在水中的花粉做无规则的运动，人们把这种无规则运动叫做布朗运动．关于布朗运动，下列说法正确的是（ ）
A．布朗运动是花粉颗粒中分子运动引起的
B．布朗运动反映了水分子的无规则运动
C．花粉颗粒越大，布朗运动越激烈
D．布朗运动的激烈程度与温度无关
10．下列说法中正确的是（ ）
A．用显微镜观察到花粉颗粒在水中做布朗运动，反映了花粉分子在不停地做无规则运动
B．在一锅水中撒一些胡椒粉，加热一段时间后发现水中的胡椒粉在不停翻滚，说明温度越高，布朗运动越剧烈
C．物体的温度越高，分子热运动越剧烈，每个分子动能都增大
D．扩散现象说明分子之间存在空隙，同时也说明分子在永不停息地做无规则运动
11．如图所示为两分子间的分子势能Ep随分子间距离r变化的图像，以下说法中正确的是（　　）
A．r > r1时，分子间的引力大于斥力
B．固体相邻分子间的距离约等于r1
C．分子间距由r1增大到r2，分子势能减小
D．分子间距由r1增大到r2，分子间引力与斥力的合力会变大
12．对分子的热运动，以下叙述中正确的是（　　）
A．分子的热运动就是布朗运动
B．热运动是分子的无规则运动，同种物质的分子的热运动激烈程度相同
C．气体分子的热运动不一定比液体分子激烈
D．物体运动的速度越大，其内部分子的热运动就越激烈
13．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．
14．如图所示，横轴r表示两分子问的距离，纵轴F表示两分子间引力、斥力的大小，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e为两曲线的交点．下列说法正确的是 　 ．
A．ab为引力曲线，cd为斥力曲线
B．ab为斥力曲线，cd为引力曲线
C．若两分子间的距离增大，分子间的斥力减小的比引力更快
D．若r=r0，则分子间没有引力和斥力
E．当分子间距从r0开始增大时，分子势能一定增大
15．下列说法正确的是_________．(填正确答案标号)
A．由图甲可知，状态①的温度比状态②的温度高
B．由图乙可知，气体由状态A变化到B的过程中，气体分子平均动能一直增大
C．由图丙可知，当分子间的距离r>r0时，分子间的作用力先增大后减小
D．由图丙可知，当分子力表现为斥力时，分子力总是随分子间距离的减小而减小
E．由图丁可知，在r由r1变到r2的过程中分子力做正功
16．设分子间的相互作用力的合力为零时的距离为r0，则下列说法正确的是（　　）
A．rB．r=r0时，Ep为零，最小
C．r>r0时，Ep随r增大而减小
D．r>r0时，Ep随r增大而增大
二、填空题
17．分子势能Ep随分子间距离r变化的情况如图所示，当r＝_______时，分子势能最小。
18．如图所示为分子间的相互作用力随分子间距离变化的图像，根据所学的知识和图像回答下面问题：表示分子力的是图线______，表示分子斥力的是图线______；在r0处分子之间的引力和斥力大小_____，分子间势能_______（填“最大”或“最小”）。
19．几位同学通过对布朗运动的观察后，提出了以下一些看法，其中正确的是( )
A．布朗运动是组成固体微粒的分子无规则运动的反映
B．悬浮的固体微粒越小，布朗运动越显著
C．观察时间越长，布朗运动越显著
D．布朗运动的发生与温度的高低无关
E．从缝隙中射入一缕阳光，从阳光中看到的尘埃的运动就是布朗运动
F．雾霾天气时悬浮的PM2.5颗粒，也在空中做布朗运动
请你根据布朗运动的产生原因、热运动的意义、布朗粒子与尘埃等固体微粒尺度的比较等方面，对上述看法做出评价。
20．两分子间的斥力和引力的合力与分子间距离的关系如图中曲线所示，曲线与轴交点的横坐标为。相距很远的两分子在分子力作用下，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，在阶段，做____________（填正功或负功）分子动能增加，势能减小，在时，分子势能最小，动能____________（填最大或最小）。
综合题
21．“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴”，这是南宋诗人陆游《村居书喜》中的两句诗，写春晴天暖，鸟语花香的山村美景，对于前一句，请从物理学的角度进行解释．
22．俗话说“破镜难圆”，然而在光学镜头制作中有一种工艺，是将两个镜面研磨得非常光滑后把它们贴放在一起，不用任何黏合剂它们就会紧紧地粘在一起。而通常焊接钢梁，是用电焊机将钢梁的断面熔化从而将钢梁连接起来。请根据分子力的特性来解释这些现象。
23．研究分子势能是研究物体内能的重要内容。已知某物体中两个分子之间的势能Ep与两者之间距离r的关系曲线如图所示。
(1)由图中可知，两分子间距离为r0时，分子势能最小，请说出r=r0时两分子间相互作用力的大小，并定性说明曲线斜率绝对值的大小及正负的物理意义；
(2)假设两个质量相同的分子只在分子力作用下绕两者连线的中点做匀速圆周运动，当两者相距为r1时，分子的加速度最大，此时两者之间的分子势能为Ep1，系统的动能与分子势能之和为E。请在如图所示的Ep—r曲线图象中的r轴上标出r1坐标的大致位置，并求出此时两分子之间的分子作用力大小。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】
A．布朗运动是悬浮在液体中微粒的无规则运动，显微镜中看到的是颗粒的无规则运动，不是液体分子的无规则运动．故A错误．
B．布朗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，所以布朗运动是液体分子无规则运动的反映，不是组成固体小颗粒的分子在做无规则运动．故B错误．
C．一锅水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在翻滚，是水的对流引起的，不是布朗运动，故C错误．
D．显微镜下可以观察到煤油中小颗粒灰尘，受到液体分子频繁碰撞，而出现了布朗运动，这说明煤油分子在做无规则运动．故D正确．
故选D。
2．C
【详解】
A.用吸管把饮料吸入口中时，口腔内气压小于外界大气压，所以大气压能将饮料压入口中，故A不符合题意；
B.堵上茶盖上的小孔，茶壶里的水流出部分后，壶内气压减小且小于外界大气压，在大气压的作用下水不容易从壶嘴流出，故B不符合题意；
C.由于水中的压强随水的深度增大而增大，所以水坝的形状上窄下宽，从而有利于使水坝承受水的压力，与大气压无关，故C符合题意；
D.两块玻璃合在一起，若中间有水，则很难把它们分开，这是由于分子间作用力和大气压强共同作用的结果，故D不符合题意。
故选C。
3．A
【详解】
A．在无风的时候，颗粒还会受到附近空气分子对它的撞击作用，颗粒要不停地做无规则运动，故A错误，符合题意；
B．悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的无规则运动叫做布朗运动，所以该颗粒符合布朗运动的条件，该颗粒的运动就是布朗运动，故B正确，不符合题意；
C．布朗运动产生的原因就是气体或液体分子对颗粒撞击的不平衡性造成的，故C正确，不符合题意；
D．布朗运动反映了气体或液体分子的无规则运动，故D正确，不符合题意。
故选A。
4．C
【详解】
两块铅块压紧后连成一块，是由于铅分子间存在相互作用的引力把两铅块连在了一起，故A说法正确；由于分子间存在相互作用的斥力，所以一般固体、液体难压缩，故B说法正确；由于分子间的作用距离很小，碎玻璃拼在一起时，碎玻璃块间的距离远大于分子力相互作用的距离，分子力不起作用，所以碎玻璃不能拼在一起，碎玻璃不能拼在一起是由于分子之间有斥力的说法是错误的，故C说法错误；由于绳子分子间存在相互作用的引力，所以拉断绳子需要一定的拉力，故D说法正确．所以选C．
5．B
【详解】
A．悬浮微粒越小，颗粒的运动状态就越容易改变，则布朗运动越显著，故A错误；
B．布朗运动是分子无规则运动的反映，故B正确；
C．分子热运动永远不会停止，即使当物体的温度达到0℃时，物体分子的热运动也不会停止，故C错误；
D．布朗运动的剧烈程度和温度有关，但是布朗运动不是分子运动，所以布朗运动不叫热运动，故D错误。
故选B。
6．D
【详解】
A. B. C. 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，不是固体小颗粒分子的运动；故AB错误，D正确；
C. 布朗运动是液体分子撞击的冲力不平衡而引起的，故颗粒越小，温度越高，运动越剧烈，故C错误；
故选D.
7．D
【详解】
布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，而组成小颗粒的分子有成千上万个，并不是液体分子的无规则运动．故A错误．悬浮在液体中小颗粒周围有大量的液体分子，由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击，造成小颗粒受到的冲力不平衡而引起小颗粒的运动，并不会停止运动．故B错误，C错误．悬浮在液体中小颗粒周围有大量的液体分子，由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击，产生的原因不在外界而在液体内部，故D正确．故选D．
8．B
【详解】
两分子处于平衡位置，分子间也存在引力和斥力，只不过合力为零，选项A错误；两分子间距离减小，分子间的引力和斥力都增大，选项B正确；当分子距离小于r0时，两分子间距离减小，分子势能增大，选项C错误；两分子处于平衡位置，分子势能最小，选项D错误；故选B.
9．B
【详解】
A．布朗运动是水分子的无规则运动引起的，选项A错误；
B．布朗运动反映了水分子的无规则运动，选项B正确；
C．花粉颗粒越小，布朗运动越激烈 ，选项C错误；
D．布朗运动的激烈程度与温度有关，温度越高，布朗运动越明显，选项D错误．
10．D
【详解】
用显微镜观察到花粉颗粒在水中做布朗运动，反映了水分子在不停地做无规则运动，选项A错误；胡椒粉在水中不停翻滚不属于布朗运动，选项B错误；物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能就越大，但非每个分子动能都增大，选项C错误；扩散现象说明分子之间存在空隙，同时也说明分子在永不停息地做无规则运动，选项D正确.
11．C
【详解】
A.由题图可知r=r2时分子势能最小，此时分子间斥力与引力大小相等，则当r＜r2时分子间的引力小于斥力，当r＞r2时分子间的引力大于斥力，故A错误；
B. 固体分子相邻分子间引力与斥力的合力约为零，所以分子间的距离约等于r2，故B错误；
CD. 分子间距由r1增大到r2，分子势能减小，分子间引力与斥力的合力会变小，故C正确，D错误。
故选C。
12．C
【详解】
A．布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，而组成小颗粒的分子有成千上万个，颗粒的运动是大量分子集体的运动，并不是颗粒分子的无规则运动，A错误；
B．温度是分子热运动程度的标志，同种物质的分子若温度不同，其热运动的剧烈程度也不同， B错误；
C．温度是分子热运动激烈程度的反映，温度越高，分子热运动越激烈，由于气体和液体的温度高低不确定，所以气体分子的热运动不一定比液体分子激烈，C正确；
D．分子做无规则运动的速度与物体的温度有关，与物体的机械运动的速度无关，D错误。
故选C。
13．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。
14．ACE
【详解】
A、B、C、因为斥力比引力变化得快，所以ab为引力曲线，cd为斥力曲线，故A和C正确，B错误； D、当r＝r0时，分子引力和分子斥力相等，其合力为零，故D错误； E、r＝r0是平衡位置，分子势能最小，当r增大，分子力表现为引力，分子力做负功，分子势能不断增大，故E正确.故选ACE.
15．ACE
【详解】
A．当温度升高时分子的平均动能增大，则分子的平均速率也将增大，图甲中状态①的温度比状态②的温度高，故A正确．
B．一定质量理想气体由状态A变化到B的过程中，由乙图线知A状态与B状态的PV乘积相等，则可知A状态与B状态的温度相同，由P-V图线的特点，温度升高，PV乘积增大，所以气体温度先增大再降低到原来温度，所以气体分子平均动能先增大后减小，故B错误．
C．由图丙可知，当分子间的距离r>r0时，分子力表现为引力，分子间的作用力先增大后减小，故C正确．
D．由图丙可知，当分子力表现为斥力时，分子间的距离rr0，分子力随着分子间距离的减小而增大，故D错误．
E．丁图为分子势能图线，r2对应的分子势能最小，则r2对应的分子间的平衡位置r0，当分子间的距离rr0时，分子力表现为斥力，分子间距离由r1变到r2的过程中，分子力做正功，分子势能减小，故E正确。
故选ACE
16．AD
【详解】
A．分子势能的变化由分子力做功决定，当rB．当r=r0时，分子力为零，分子势能最小，分子势能最小与分子势能为零不是同一个概念，势能具有相对性，可以为负值，为零不一定最小，选项B错误；
CD．当r>r0时，r增大，分子克服引力做功，故分子势能增大，选项C错误，D正确。
故选AD。
17．r0
【详解】
略
18． b a 相等 最小
【详解】
分子之间的斥力和引力是同时存在的。在F-r图象中，随着距离的增大斥力比引力变化的快，当分子间的距离等于分子直径数量级时，引力等于斥力；因此表示分子力的是图线b。
表示分子斥力的是图线a。
在r0处分子之间的引力和斥力大小相等。
在r0处分子之间的引力和斥力大小相等，分子间势能最小。
19．BF
【详解】
A．布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，不是组成固体微粒的分子无规则运动，是液体分子无规则运动的反映，选项A错误；
B．悬浮的固体微粒越小，液体分子对颗粒的撞击越不平衡，则布朗运动越显著，选项B正确；
C．布朗运动与观察时间的长短无关，因为布朗运动是永不停息的运动，选项C错误；
D．布朗运动的发生与温度的高低有关，温度越高，液体分子运动越剧烈，对固体颗粒的撞击越大，则布朗运动越明显，选项D错误；
E．布朗运动的固体颗粒是很小的，一般用肉眼是观察不到的，从缝隙中射入一缕阳光，从阳光中看到的尘埃的运动不是布朗运动，选项E错误；
F．PM2.5是指直径小于等于2.5微米的颗粒物，在无风的静稳空气中可认为是固体颗粒在空中做布朗运动，但是反映了气体分子无规则运动，故F正确。
故选BF。
20． 正功 最大
【详解】
r0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；在阶段，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，在时，分子势能最小，分子动能最大。
21．花朵分泌的芳香油分子扩散加快，说明当时周边气温突然升高．
【详解】
春晴天暖，气温升高，花朵分泌的芳香油分子在空中做无规则运动的速度加快，分子的扩散加快，从而使人可以闻到浓浓的花香；
22．见解析
【解析】
因为分子之间存在作用力，当分子间距离满足一定范围时，分子间引力大于斥力时，会相互吸引，从而结合在一起，这就是镜面能够粘在一起以及钢梁连接在一起的原理。
23．(1)当r=r0时两分子间相互作用力0，曲线斜率绝对值的大小表示分子间作用力的大小，曲线斜率为正时，分子力表现为引力，曲线斜率为负时，分子力表现为斥力；(2)见解析，此时两分子之间的分子作用力大小为
【详解】
(1)分子力包括分子引力和分子斥力，这两个力的合力就是分子间相互作用力，有
根据能量守恒，分子势能的减少量等于分子作用力做的功，即
图像斜率为
由图象可知，分子间距离为时，分子势能最小，；当小于时，分子势能随的增大而减小，作用力表现为斥力，此时图像斜率为负，当大于时，分子势能随的增大而增大，作用力表现为引力，此时图像斜率为正，当时，分子间作用力为零，此时图像斜率为零；根据上述分析，曲线斜率绝对值的大小表示分子间作用力的大小，曲线斜率为正时，分子力表现为引力，曲线斜率为负时，分子力表现为斥力。
(2)由于做的是匀速圆周运动，分子作用力表现应该是引力，此时分子的加速度最大，即分子力最大，故在势能与两者之间距离的关系曲线中，在右边曲线斜率最大的点上，如下图所示
由题意可知
联立解得
答案第1页，共2页