1.2分子热运动分子力综合训练（word版含答案）

1.2分子热运动与分子力
一、选择题（共15题）
1．下列说法正确的是（　　）
A．布朗运动是液体分子的无规则运动
B．水流速度越大，水分子的热运动越剧烈
C．扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的
D．分子间的引力和斥力总是随分子间距增大而增大
2．下列关于布朗运动的说法中，正确的是(　　)
A．颗粒越小，布朗运动越明显
B．颗粒越大，与颗粒撞击的分子数越多，布朗运动越明显
C．如果没有外界的扰动，经过较长时间，布朗运动就观察不到了
D．温度高低对布朗运动没有影响
3．分子间同时存在吸引力和排斥力，下列说法中正确的是（ ）
A．固体分子间的吸引力总是大于排斥力
B．气体能充满任何容器是因为分子间的排斥力大于吸引力
C．分子间的吸引力和排斥力都随分子间距离的增大而减小
D．分子间吸引力随分子间距离的增大而增大，而排斥力随距离的增大而减小
4．当两分子间距变化时分子势能变大了，则可以判定在此过程( )
A．分子力一定做了功
B．分子力一定增大
C．分子间距一定变大
D．分子力一定是引力
5．下列说法正确的是（　　）
A．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映
B．布朗运动是液体分子运动
C．知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿佛加德罗常数
D．内能不同的物体，它们分子运动的平均动能可能相同
6．关于分子动理论，下列说法正确的是
A．液体分子的无规则运动称为布朗运动
B．扩散现象说明物质分子在永不停息地做无规则运动
C．压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体分子间存在斥力
D．两个分子距离减小时，分子间的引力减小，斥力增大
7．下面四种说法中，正确的是（ ）
A．温度越高，扩散越快 B．扩散只能在气体中进行
C．气体分子间只存在斥力 D．固体分子间只存在引力
8．通常把萝卜腌成咸菜需要几十天，而把萝卜炒成熟菜，使之有相同的咸味，只需几分钟，造成这种差别的主要原因是
A．盐的分子很小，容易进入萝卜中 B．盐分子间有相互作用的斥力
C．萝卜分子间有空隙，易扩散 D．炒菜时温度高，分子热运动剧烈
9．用原子级显微镜观察高真空度的空间，结果发现有一对分子甲和乙环绕一个共同“中心”旋转，从而形成一个“双分子”体系，观测中同时发现此“中心”离甲分子较近，那么在上述“双分子”体系中（　　）
A．甲、乙两分子间一定只存在分子引力，不可能存在分子斥力
B．甲分子的质量一定大于乙分子的质量
C．甲分子的质量一定小于乙分子的质量
D．甲分子旋转的周期一定小于乙分子旋转的周期
10．关于布朗运动，下列说法正确的是（　　）
A．布朗运动是花粉颗粒分子的无规则运动
B．液体温度越高，悬浮粒子越大，布朗运动越剧烈
C．布朗运动是由于液体各个部分的温度不同而引起的
D．布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的
11．固态物体中分子间的引力和斥力是同时存在的，则对其中的引力和斥力，下列说法中正确的是(　 　)
A．当物体被压缩时，斥力增大，引力减小
B．当物体被压缩时，斥力、引力都增大
C．当物体被拉伸时，斥力减小，引力增大
D．当物体被拉伸时，斥力、引力都增大
12．某同学在显微镜下观察水中悬浮的花粉微粒的运动。他把小微粒每隔一定时间的位置记录在坐标纸上，如图所示。则该图反映了（　　）
A．液体分子的运动轨迹
B．花粉微粒的运动轨迹
C．每隔一定时间花粉微粒的位置
D．每隔一定时间液体分子的位置
13．如图所示是每隔30s观察到的布郎运动的一个小颗粒位置的连线，若从a点开始计时，关于这个小颗粒的位置，以下说法正确的是（ ）
A．第60s末颗粒在c点
B．第75s末颗粒在cd连线的中点
C．第20s末无法确定小颗粒的位置
D．第90s末无法确定小颗粒的位置
14．下列说法正确的是 （　　）
A．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性
B．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大
C．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
D．当温度升高时，物体内每一个分子热运动的速率一定都增大
15．下列说法正确的是_________
A．分子间距离曾大时，分子间的引力减小，斥力曾大
B．当分子间的作用力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大
C．一定质量的某种理想气体，内能只与温度有关与体积无关
D．物体机械能增大时，其内能一定增大
E．一定质量的某种理想气体发生等温膨胀，一定从外界吸收热量
二、综合题
16．甲、乙两图分别表示两个分子之间分子力和分子势能随分子间距离变化的图像。由图像判断当分子间距离时，分子力随分子间距离的减小而___________，当分子间距离时，分子势能随分子间距离的增大而___________（均选填“增大”或“减小”）
17．根据实验测得的结果，气体分子的平均速率是很大的。如在时氢气为1760m/s，氧气为425m/s。可是在一个房间里，打开香水瓶时，却无法立即闻到它的香味，这是什么缘故？
18．当温度升高时，物体内分子的运动情况将如何变化？
19．在研究物理学问题时，为了更好地揭示和理解物理现象背后的规律，我们需要对研究对象进行一定的概括和抽象，抓住主要矛盾、忽略次要因素，建构物理模型。谐振子模型是物理学中在研究振动问题时所涉及的一个重要模型。
（1） 如图1所示，在光滑水平面上两个物块A与B由弹簧连接（弹簧与A、B不分开）构成一个谐振子。初始时弹簧被压缩，同时释放A、B，此后A的v-t图像如图2所示（规定向右为正方向）。已知mA=0.1kg，mB=0.2kg，弹簧质量不计。
a. 在图2中画出B物块的v-t图像；
b. 求初始时弹簧的弹性势能Ep。
（2）双原子分子中两原子在其平衡位置附近振动时，这一系统可近似看作谐振子，其运动规律与（1）的情境相似。已知，两原子之间的势能EP随距离r变化的规律如图4所示，在r=r0点附近EP随r变化的规律可近似写作，式中和k均为常量。假设原子A固定不动，原子B振动的范围为，其中a远小于r0，请画出原子B在上述区间振动过程中受力随距离r变化的图线，并求出振动过程中这个双原子系统的动能的最大值。
20．为使布朗运动更明显，实验中的碳素墨水选用微粒更小的好些还是微粒更大的好些？为什么？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
A．布朗运动是指悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，不是液体分子的无规则运动，是液体分子无规则热运动的反映，故A错误；
B．水流速度是机械运动速度，不能反映热运动情况，分子的热运动只与温度有关，与水流速度无关，故B错误；
C．扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的，故C正确；
D．分子间的引力和斥力总是随分子间距增大而减小，且斥力减小得更快，故D错误。
故选C。
2．A
【详解】
布朗运动是由微粒周围的液体分子对微粒作用的不均衡性引起的，微粒越小，温度越高，布朗运动越显著，而且布朗运动永不停息，故A正确，BCD错误。
3．C
【详解】
本题考查的是分子间作用力问题， 当时，引力斥力相等，分子处于平衡，，吸引力和排斥力都随分子间距离的减小而增大，只是斥力增大的快一些；时，分子间的吸引力和排斥力都随分子间距离的增大而减小，只是斥力减小的快一些，使得引力大于斥力；故C正确；ABD错误；
4．A
【详解】
分子势能变大，则一定是分子克服分子力做功，故A正确；若取无穷远处为0势能点，分子间分子势能与距离的关系如图所示，可知分子势能变大了，分子之间的距离可能增大，有可能减小．故C错误；
若分子间距大于平衡间距，分子间距变小时分子势能减小，分子力可能增加，也可能减小，故B错误； 若分子间距小于平衡间距，分子间距变大，分子力减小，表现为斥力，故D错误；故选A.
点睛：分子间由于存在相互的作用力，从而具有的与其相对位置有关的能．其变化情况要看分子间作用力，分子力的功等于分子势能的减小量．
5．D
【详解】
布朗运动是固体颗粒的运动，反映了液体分子的无规则运动，故AB错误；知道某物质的摩尔质量和密度，无法求出一个分子质量或体积，因此无法求出阿伏加德罗常数，故C错误；物体的内能与物质的量、温度、体积以及物态有关，内能不同的物体，它们的温度可能相等，即分子热运动的平均动能可能相同，故D正确．故选D．
6．B
【详解】
A. 布朗运动是悬浮微粒的运动，A错误．
B. 扩散现象说明物质分子在永不停息地做无规则运动，B正确．
C. 气体分子间距很大，分子间斥力与引力都可以忽略，气体可以被压缩说明气体分子之间存在间隙，C错误．
D. 当分子间距减小时，分子间引力与斥力均增大，D错误．
7．A
【详解】
A.根据分子动理论，温度越高，扩散进行得越快，故A正确；
B.扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，故B错误；
CD.根据分子运动理论，在气体和固体内部，分子之间同时存在引力和斥力，故CD错误．
8．D
【详解】
A、萝卜分子间存在空隙，与分子的运动速度无关，不影响扩散的快慢，故A不符合题意；
B、盐分子与萝卜分子间存在相互作用的引力，与分子的运动速度无关，不影响扩散的快慢，故B不符合题意；
C、萝卜的运动不是分子的运动，与分子的运动速度无关，不影响扩散的快慢，故C不符合题意；
D、分子热运动加快，炒菜时，温度升高，盐分子的动能增大，分子热运动就加快了，故D符合题意。
故选D。
9．B
【详解】
A．分子间同时存在引力和斥力，本题中分子力的合力表现为引力，故A错误；
BCD．甲和乙环绕一个共同“中心”旋转，则角速度和周期相等，由于向心力相等，故
m甲ω2r甲=m乙ω2r乙
观测中同时发现此“中心”离甲分子较近，即
r甲＜r乙
故
m甲＞m乙
故B正确，CD错误；
故选B。
10．D
【详解】
A．布朗运动是固体小颗粒的运动，不是颗粒分子的运动，故A错误；
B．布朗运动的剧烈程度取决于温度和布朗粒子的大小，液体温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越剧烈，故B错误；
CD．布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的，故C错误，D正确。
故选D。
11．B
【详解】
依据分子力随距离的变化关系可知，当距离减小时，引力和斥力都随距离的减小而增大，但是引力减小的快，斥力减小的慢，从而使分子间作用力表现为引力；当距离增大时，引力和斥力都随距离的增大而减小，但斥力减小的快引力减小的慢，从而使分子间作用力表现为引力；
A、当物体被压缩时，斥力和引力均增大，故A错误，B正确．
C、当物体被拉伸时，斥力和引力均减小，故CD错误．
12．C
【详解】
AD．显微镜能看见的、悬浮的花粉微粒不是分子，AD错误；
BC．如图所示是小微粒每隔一定时间的位置记录在坐标纸上，表现出无规律性，期间微粒不一定是沿直线运动，B错误，C正确。
故选C。
13．AC
【详解】
此图记录了固体微粒每间隔30s的一个位置，第60s末颗粒在c点，第90s末颗粒在d点，由于固体微粒的运动是无规则的，所以微粒在第75s末、第20s末时的位置可能在连线的中点，也可能在连线中点之外，可能在连线上，也可能在连线以外的某点，无法确定其位置，故AC正确，BD错误；
故选AC．
14．AC
【详解】
A．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性，选项A正确；
B．当分子间距离为r0时，分子间作用力最小，所以当分子间距离从大于r0处增大时，分子力先增大后减小，故B错误；
C．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，选项C正确；
D．当温度升高时，分子的平均动能变大，但是物体内每一个分子热运动的速率不一定都增大，选项D错误；
故选C.
15．BCE
【详解】
A．分子间距离增大时，分子间的引力减小，斥力也减小，选项A错误；
B．当分子间的作用力表现为引力时，分子距离增大时，分子力做负功，则分子 势能增加，即分子势能随分子间距离的增大而增大，选项B正确；
C．理想气体的分子势能为零，则一定质量的某种理想气体，内能只与温度有关与体积无关，选项C正确；
D．物体的内能与机械能无关，选项D错误；
E．一定质量的某种理想气体发生等温膨胀，内能增加，但是不对外也不对内做功，则气体一定从外界吸收热量，选项E正确；
故选BCE。
16． 增大 增大
【详解】
由图像判断当分子间距离时，分子力随分子间距离的减小而增大，当分子间距离时，分子间表现为引力，分子间距离的增大，分子力做负功，分子势能增大。
17．见解析
【详解】
分子的速率虽然很大，但由于单位体积内的气体分子数也非常巨大，所以一个分子要前进一段距离是“很不容易”的。分子在前进的过程中要与其他分子发生非常频繁的碰撞（标准状况下，1个分子在1s内大约与其他分子发生65亿次碰撞），每次碰撞后，分子速度的大小和方向都会发生变化，所以它所经历的路程是极其曲折的。不排除有个别香水分子迅速地运动到人的鼻子处，但要想使人闻到香味，必须有相当数量的分子扩散到人的鼻子处，还需要较长的时间。
18．物体的温度升高，则其内能增大，分子的无规则运动速度也越快，分子运动的平均速率增大，仍然表现为“中间多、两头少”的运动规律.
【详解】
试题分析：物体的温度升高，则其内能增大，分子的无规则运动速度也越快，分子运动的平均速率增大，仍然表现为“中间多、两头少”的运动规律
19．（1）a；b. ；（2）；
【详解】
（1）a. 如答图2所示
b. 由图像可知，当时弹簧恢复到原长 ，根据动量守恒定律
可得，此时
根据机械能守恒定律
（2）原子B振动过程中受力随距离变化的图线如答图3所示
由题意可知，原子B处于r1=r0处时，系统的动能为最大值，设为Ek1，系统的势能为最小值，为
原子B处于r2=r0-a处时，系统的动能为0，系统的势能为最大值，为
根据能量守恒定律可得
解得
20．微粒更小的好些，见解析
【详解】
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，微粒越小，其受到分子撞击的不平衡性越大，布朗运动明显，微粒越大，表面积越大，同一时刻撞击微粒的液体分子越多，冲力越平衡，合力越小，布朗运动越不明显。
答案第1页，共2页