高中物理：1.1 分子动理论的基本观点课后限时训练（含答案）

分子动理论的基本观点
(建议用时：40分钟)
基础练
?题组一　分子永不停息地做无规则运动
1．下面所列举的现象中，不能说明分子在永不停息地运动着的是(　　)
A．将香水瓶盖打开后能闻到香味
B．汽车开过后，公路上尘土飞扬
C．洒在地上的水，过一段时间就干了
D．悬浮在水中的花粉颗粒做无规则的运动
2．(多选)扩散现象说明了(　　)
A．物质是由大量分子组成的
B．物质内部分子间存在着相互作用力
C．分子间存在着空隙
D．分子在做无规则的运动
3．下列关于悬浮在水中的花粉做布朗运动的说法中，正确的是(　　)
A．布朗运动就是水分子的运动
B．布朗运动是水分子无规则运动的反映
C．温度越低时，布朗运动越激烈
D．花粉颗粒越大，跟它撞击的水分子数目越多，布朗运动就越明显
4．(多选)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．越大的炭粒，运动越明显
?题组二　分子间存在着相互作用力
5．(多选)下列现象可以说明分子间存在引力的是(　　)
A．打湿了的两张纸很难分开
B．磁铁吸引附近的小铁钉
C．用斧子劈柴，要用很大的力才能把柴劈开
D．用电焊把两块铁焊在一起
6．甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于r轴上，甲、乙两分子间作用力与分子间距离关系图像如图中曲线所示，F>0为斥力，F<0为引力。a、b、c、d为r轴上四个特定的位置，现把乙分子从a处由静止释放，则(　　)
A．乙分子从a到b过程中，两分子间无分子斥力
B．乙分子从a到c过程中，两分子间的分子引力先减小后增大
C．乙分子从a到c一直加速
D．乙分子从a到b加速，从b到c减速
?题组三　分子微观量的计算
7．已知水的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏伽德罗常数为NA。若用m0表示一个水分子的质量，用V0表示一个水分子的体积，下列表达式中正确的是(　　)
A．m0＝　 B．m0＝
C．V0＝ D．V0＝
?题组四　物体的内能
8．如图所示四幅图中，能正确反映分子间作用力f和分子势能Ep随分子间距离r变化关系的图线是(　　)
A　　　　　　B
C　　　　　　D
9．在体积、温度、质量、阿伏伽德罗常数四个量中，与分子平均动能有关的量是__________；与分子势能直接有关的量是__________；与物体内能有关的量是__________；联系微观量和宏观量的桥梁是__________。
提升练
10．(多选)为了预防新型冠状病毒肺炎，人们使用含75%酒精的免洗洗手液洗手，则下列说法正确的是(　　)
A．使用免洗洗手液洗手后，会闻到淡淡的酒味，这是酒精分子做布朗运动的结果
B．使用免洗洗手液洗手后，会闻到淡淡的酒味，与分子运动无关
C．使用免洗洗手液洗手后，会闻到淡淡的酒味，温度越高，酒味传开得越快
D．使用免洗洗手液洗手后，手部很快就干爽了，这是扩散现象
11．(多选)夏天，如果将自行车内胎充气过足，又放在阳光下暴晒(暴晒过程中内胎容积几乎不变)，车胎极易爆裂。关于这一现象有以下描述，其中正确的是(　　)
A．车胎爆裂，是车胎内气体温度升高，气体分子间斥力急剧增大的结果
B．在车胎爆裂前的过程中，气体温度升高，标志着每一个气体分子的运动速率都增大了
C．在车胎爆裂的过程中，气体分子的势能增加
D．在车胎爆裂的瞬间，气体内能减少
12．(1)1 g 100 ℃的水和1 g 100 ℃的水蒸气相比较，下述说法是否正确？
①分子的平均动能和分子的总动能都相同；
②它们的内能相同。
(2)液体汽化时吸收的热量转化为哪种能量？
13．已知水的摩尔质量为18 g/mol、密度为1.0×103 kg/m3，取阿伏伽德罗常数为6.0×1023 mol－1，试估算(计算结果均保留一位有效数字)：
(1)1 200 mL水所含的水分子数目N；
(2)一个水分子的直径d。
参考答案：
基础练
?题组一　分子永不停息地做无规则运动
1．下面所列举的现象中，不能说明分子在永不停息地运动着的是(　　)
A．将香水瓶盖打开后能闻到香味
B．汽车开过后，公路上尘土飞扬
C．洒在地上的水，过一段时间就干了
D．悬浮在水中的花粉颗粒做无规则的运动
B　[扩散现象和布朗运动都能说明分子在不停地做无规则运动。香水的扩散、水分子在空气中的扩散以及悬浮在水中花粉的运动都说明了分子是不断运动的；而尘土不是单个分子，是由若干分子组成的固体颗粒，所以尘土飞扬不是分子的运动。故选B。]
2．(多选)扩散现象说明了(　　)
A．物质是由大量分子组成的
B．物质内部分子间存在着相互作用力
C．分子间存在着空隙
D．分子在做无规则的运动
CD　[扩散现象是一种物质的分子进入另一种物质内部的现象，说明了分子间存在着空隙，C正确；扩散现象不是外界作用引起的，也不是化学反应的结果，而是由物质分子的无规则运动产生的，D正确。]
3．下列关于悬浮在水中的花粉做布朗运动的说法中，正确的是(　　)
A．布朗运动就是水分子的运动
B．布朗运动是水分子无规则运动的反映
C．温度越低时，布朗运动越激烈
D．花粉颗粒越大，跟它撞击的水分子数目越多，布朗运动就越明显
B　[布朗运动是固体颗粒的运动，不是水分子的运动，故A错误；布朗运动是水分子无规则运动的反映，故B正确；温度越高时，布朗运动越激烈，温度越低时，布朗运动越不明显，故C错误；花粉颗粒越大，跟它撞击的水分子数目越多，所受撞击越均衡，布朗运动越不明显，故D错误。故选B。]
4．(多选)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．越大的炭粒，运动越明显
BC　[水分子在显微镜下是观察不到的，故A错误；根据布朗运动的含义可判断B、C正确，D错误。]
?题组二　分子间存在着相互作用力
5．(多选)下列现象可以说明分子间存在引力的是(　　)
A．打湿了的两张纸很难分开
B．磁铁吸引附近的小铁钉
C．用斧子劈柴，要用很大的力才能把柴劈开
D．用电焊把两块铁焊在一起
ACD　[本题的关键是要理解分子间的引力必须是在分子间的距离小到一定程度时才能发生作用。纸被打湿后，水分子填充了两张纸之间的凹凸部分，使水分子与两张纸的分子距离接近到分子引力作用范围而发生作用，A正确；电焊也是使两块铁熔化后铁分子达到引力作用范围而发生作用，D正确；木柴是固体，其分子间距离很近，要使木柴分开就必须用很大的力来克服大量木柴分子的引力，这也说明分子间存在引力，C正确；磁铁对小铁钉的吸引力在较大距离内都可发生，这是磁场力的作用，B错误。]
6．甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于r轴上，甲、乙两分子间作用力与分子间距离关系图像如图中曲线所示，F>0为斥力，F<0为引力。a、b、c、d为r轴上四个特定的位置，现把乙分子从a处由静止释放，则(　　)
A．乙分子从a到b过程中，两分子间无分子斥力
B．乙分子从a到c过程中，两分子间的分子引力先减小后增大
C．乙分子从a到c一直加速
D．乙分子从a到b加速，从b到c减速
C　[分子间的引力与斥力是同时存在的，从a到b过程中，引力大于斥力，整体表现为引力，A错；从图像中可知从a到c过程中，两分子间的引力先增大后减小，B错；从a到c过程中分子间表现为引力，所以一直加速运动，C对，D错。]
?题组三　分子微观量的计算
7．已知水的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏伽德罗常数为NA。若用m0表示一个水分子的质量，用V0表示一个水分子的体积，下列表达式中正确的是(　　)
A．m0＝　 B．m0＝
C．V0＝ D．V0＝
A　[一个分子的质量等于摩尔质量除以阿伏伽德罗常数，则有m0＝，故A正确，B错误；由于水分子之间的空隙小，所以一个水分子的体积等于摩尔体积除以阿伏伽德罗常数，则有V0＝，故C、D错误。]
?题组四　物体的内能
8．如图所示四幅图中，能正确反映分子间作用力f和分子势能Ep随分子间距离r变化关系的图线是(　　)
A　　　　　　B
C　　　　　　D
B　[当分子间距离r＝r0时，分子引力和分子斥力大小相等，分子间作用力为零，分子势能达到最小值；当r＜r0时，分子间作用力表现为斥力，若r增大，分子力做正功，分子势能减小；当r＞r0时，分子间作用力表现为引力，若r增大，分子力做负功，分子势能增大。故选B。]
9．在体积、温度、质量、阿伏伽德罗常数四个量中，与分子平均动能有关的量是__________；与分子势能直接有关的量是__________；与物体内能有关的量是__________；联系微观量和宏观量的桥梁是__________。
[解析]　温度是分子热运动平均动能的标志，所以与分子平均动能有关的量是温度；分子势能是由分子间的分子力和分子间的相对位置决定的能，宏观上与物体的体积有关，所以与分子势能直接有关的量是体积；内能是物体中所有分子的热运动的动能与分子势能的总和，宏观上由物体的体积、温度、物质的量所决定，所以与物体内能有关的量是体积、温度、质量；联系微观量和宏观量的桥梁是阿伏伽德罗常数。
[答案]　温度　体积　体积、温度、质量　阿伏伽德罗常数
提升练
10．(多选)为了预防新型冠状病毒肺炎，人们使用含75%酒精的免洗洗手液洗手，则下列说法正确的是(　　)
A．使用免洗洗手液洗手后，会闻到淡淡的酒味，这是酒精分子做布朗运动的结果
B．使用免洗洗手液洗手后，会闻到淡淡的酒味，与分子运动无关
C．使用免洗洗手液洗手后，会闻到淡淡的酒味，温度越高，酒味传开得越快
D．使用免洗洗手液洗手后，手部很快就干爽了，这是扩散现象
CD　[使用免洗洗手液洗手后，会闻到淡淡的酒味，这是酒精分子扩散的结果，扩散现象的本质是分子的无规则运动，温度越高，分子的无规则运动越剧烈，扩散越快，则酒味传开得越快，故A、B错误，C正确；使用免洗洗手液洗手后，手部很快就干爽了，这是酒精分子扩散到空气中的结果，属于扩散现象，故D正确。]
11．(多选)夏天，如果将自行车内胎充气过足，又放在阳光下暴晒(暴晒过程中内胎容积几乎不变)，车胎极易爆裂。关于这一现象有以下描述，其中正确的是(　　)
A．车胎爆裂，是车胎内气体温度升高，气体分子间斥力急剧增大的结果
B．在车胎爆裂前的过程中，气体温度升高，标志着每一个气体分子的运动速率都增大了
C．在车胎爆裂的过程中，气体分子的势能增加
D．在车胎爆裂的瞬间，气体内能减少
CD　[在判断内能变化情况时，若不能直接从内能的决定因素进行判断，则可从做功与能量转化的关系进行判断。车胎爆裂是车胎内气体温度升高、压强增大造成的，分子间斥力与温度无必然联系，与分子间距离有关，A错误；气体温度升高，分子平均速率增大，对于其中个别分子，速率可能会减小，B错误；车胎爆裂的过程中，气体分子间距增大，由于气体分子之间的作用力为引力，故此过程中分子力做负功，分子势能增加，C正确；车胎爆裂的瞬间，气体要对外做功，根据做功与能量变化的关系可知，气体的内能减少，D正确。]
12．(1)1 g 100 ℃的水和1 g 100 ℃的水蒸气相比较，下述说法是否正确？
①分子的平均动能和分子的总动能都相同；
②它们的内能相同。
(2)液体汽化时吸收的热量转化为哪种能量？
[解析]　(1)①正确。1 g水与1 g水蒸气的分子数一样多，两者的温度都是100 ℃，因温度是分子平均动能的标志，故两者分子的平均动能和分子的总动能都相同。②不正确。水变为水蒸气时要吸收热量，吸收的热量转化为水蒸气的内能，因此1 g 100 ℃的水蒸气要比1 g 100 ℃的水的内能大。
(2)液体汽化时都要吸收一定的热量，吸收的热量并没有增大物体内分子的平均动能，而是使分子势能增大，从而使物体的内能增大。
[答案]　(1)正确　不正确　(2)分子势能
13．已知水的摩尔质量为18 g/mol、密度为1.0×103 kg/m3，取阿伏伽德罗常数为6.0×1023 mol－1，试估算(计算结果均保留一位有效数字)：
(1)1 200 mL水所含的水分子数目N；
(2)一个水分子的直径d。
[解析]　(1)水分子数目为N＝NA
代入数据得N＝×6.0×1023＝4×1025(个)。
(2)一个水分子的体积
V0＝＝ m3＝3.0×10－29 m3
把水分子看成球体模型，有V0＝π
代入数据解得：d≈4×10－10 m。
[答案]　(1)4×1025个　(2)4×10－10 m