基础夯实
1．用“油膜法”测算分子的直径时，必须假设的前提是( )
A．将油分子看成球形分子
B．认为油分子之间不存在间隙
C．把油膜看成单分子油膜
D．考虑相邻油分子的相互作用力
答案：ABC
解析：用“油膜法”估测分子直径时不须考虑分子间的作用力，而且认为分子是紧密排列的，且把分子看成小球，在水面上形成单分子油膜。
2．(2012·潍坊模拟)最近发现纳米材料具有很多优越性能，有着广阔的应用前景。已知1nm (纳米)＝10－9m，边长为1nm的立方体可容纳的液态氢分子(其直径约为10－10m)的个数最接近下面的哪一个数值( )
A．102 B．103 C．106 D．109
答案：B
解析：纳米是长度的单位，1nm＝10－9m，即1nm＝10×10－10m，所以排列的分子个数接近于10个，可容纳103个，B项正确。
3．只要知道下列哪一组物理量，就可以估算气体分子间的平均距离( )
A．阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和质量
B．阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和密度
C．阿伏加德罗常数、该气体的质量和体积
D．该气体的密度、体积和摩尔质量
答案：B
解析：对四个选项的条件逐一分析，看根据每个选项的条件能求出何种物理量，由该物理量求出分子间的距离d。如：A选项的条件只能求出分子的总个数，而不能继续求得分子的体积V0，故A选项不正确。同理对选项C，D进行分析判断，C只能求出该气体的密度，D能求出该气体的质量和摩尔数。故正确答案为B。
4．用筷子滴一滴水，体积约为0.1cm3，这一滴水中含有水分子的个数最接近以下哪一个值(阿伏加德罗常数NA＝6×1023mol－1，水的摩尔体积为Vmol＝18cm3/mol)( )
A．6×1023个 B．3×1021个
C．6×1019个 D．3×1017个
答案：B
解析：n＝＝个≈3×1021个。
5．(成都高二期末)某种物质的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为N，则关于该物质的说法中，不正确的是( )
A．分子的质量是M/N
B．单位体积内分子的个数是ρN/M
C．分子的体积一定是M/(ρN)
D．平均每个分子占据的空间是M/(ρN)
答案：C
解析：M/(ρN)是平均每个分子占据的空间并不一定是一个分子的体积，C选项错。
6．(2012·寿光高二检测)体积为V的油滴，落在平静的水面上，扩展成面积为S的单分子油膜，则该油滴的分子直径约为________。已知阿伏加德罗常数为NA，油的摩尔质量为M，则一个油分子的质量为________。
答案：
7．地球到月球的平均距离为384 400km，如果把铁的分子一个紧挨一个地排列起来，筑成从地球通往月球的“分子大道”，试问这条大道需要多少个分子？这些分子的总质量是多少？(已知铁分子的直径为3.0×10－10m，铁的摩尔质量为5.60×10－2kg/mol)
答案：1.281×1018个 1.19×10－7kg
解析：这条大道需要的分子个数为
n＝＝个≈1.281×1018个，
铁分子的质量m＝＝kg≈9.3×10－26kg，
m总＝mn＝9.3×10－26×1.281×1018kg＝1.19×10－7kg
8．(2011·南京高二检测)为保护环境和生态平衡，在各种生产活动中都应严禁污染水源。在某一水库中，一艘年久失修的快艇在水面上违规快速行驶，速度为8m/s，导致油箱突然破裂，柴油迅速流入水中，从漏油开始到船员堵住漏油处共用1.5分钟。测量时，漏出的油已在水面上形成宽约为 a＝100m的长方形厚油层。已知快艇匀速运动，漏出油的体积V＝1.44×10－3m3。
(1)该厚油层的平均厚度D为多少？
(2)该厚油层的厚度D约为分子直径d的多少倍？(已知油分子的直径约为10－10m)
答案：(1)2×10－8m (2)200倍
解析：(1)油层长度L＝vt＝8×90m＝720m
油层厚度D＝＝m＝2×10－8m
(2)n＝＝＝200(倍)。
能力提升
1．从下列数据组可以算出阿伏加德罗常数的是( )
A．水的密度和水的摩尔质量
B．水的摩尔质量和水分子的体积
C．水分子的体积和水分子的质量
D．水分子的质量和水的摩尔质量
答案：D
解析：阿伏加德罗常数是指1mol任何物质所含的粒子数，对固体和液体，阿伏加德罗常数NA＝，或NA＝因此，正确的选项是D。
2．下列说法中正确的是( )
A．物体是由大量分子组成的
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．本节中所说的“分子”，只包含化学中的分子，不包括原子和离子
D．分子的质量是很小的，其数量级为10－10kg
答案：A
解析：物体是由大量分子组成的，故A项正确。一些有机物质的大分子大小的数量级超过10 －10m，故B项错误。本节中把化学中的分子、原子、离子统称为分子，故C项错误。分子质量的数量级一般为10－26kg，故D项错误。
3．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，则下列说法不正确的是( )
A．1m3铜中所含的原子数为
B．一个铜原子的质量是
C．一个铜原子所占的体积是
D．1kg铜所含有的原子数目是ρNA
答案：D
解析：1m3铜所含有的原子数为n＝·NA＝NA＝，A正确。一个铜原子的质量为m0＝，B正确。一个铜原子所占的体积为V0＝＝，C正确。1kg铜所含原子数目为n＝·NA＝，D错误。
4．(江苏新海中学高二期末)用油膜法估测分子的大小时有如下步骤：
A．向浅盘中倒入约2cm深的水；
B．向浅盘中的水面均匀地撒入石膏粉(或痱子粉)；
C．将油酸和酒精按一定比例配制好；
D．把酒精油酸溶液一滴一滴滴入量筒中，当体积达到1mL时记下滴入的滴数，算出每滴液滴的体积；
E．把一滴酒精油酸溶液滴在水面上，直到薄膜形态稳定；
F．将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形态用彩笔画在玻璃板上；
G．把玻璃板放在方格纸上，数出薄膜所占面积；
H．计算出油膜的厚度L＝
若所用油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中含有纯油酸6mL，上述溶液为75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，用笔在玻璃板上描绘出油酸膜的轮廓形状再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标纸中正方形方格的边长为1cm，试求：
(1)油酸膜的面积是________cm2；
(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______mL；
(3)按以上实验数据估测出油酸分子的直径________m。
答案：(1)110 (2)8×10－6 (3)7×10－10
解析：(1)由图示可知，油酸薄膜轮廓内的正方形个数为110个，则油酸膜的面积是S＝110×1×1cm2＝110cm2；
(2)1mL溶液中含有纯油酸的体积为mL，则1滴该液中含有纯油酸的体积为V＝×mL＝8×10－6mL；
(3)d＝＝≈7×10－10m。
5．(2012·威海模拟)已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3 kg/m3和2.1 kg/m3，空气的摩尔质量为0.029 kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023mol－1。若潜水员呼吸一次吸入2 L空气，试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数。(结果保留一位有效数字)
答案：3×1022
解析：设空气的摩尔质量为M，在海底和岸上的密度分别为ρ海和ρ岸，一次吸入空气的体积为V，则有Δn＝NA，代入数据得Δn＝3×1022。
6．水的摩尔质量为1.8×10－2kg/mol，摩尔体积为1.8×10－5m3/mol，设想水分子是一个挨着一个排列的球体。现有容积是250mL的矿泉水一瓶。
(1)均匀洒在地面上形成一块单分子水膜，求该水膜面积为多大？
(2)如果水分子一个挨着一个排列成一条线，这条线能绕赤道几圈？(已知地球赤道的周长约为4×104km)
答案：(1)6.4×105m2 (2)8.1×107圈
解析：(1)水分子的体积为V0＝，因为每个水分子的体积为V0＝π()3＝πD3，所以D＝，形成水膜的面积S＝，将数据代入后得D＝m＝3.9×10－10m，S＝m2＝6.4×105m2。
(2)250mL水中分子的个数为n＝，水分子排成的线长为s＝n·D＝3.25×1015m。可绕地球赤道的圈数为N＝＝8.1×107圈。
基础夯实
1．下列词语或陈述句中，描述分子热运动的是( )
A．酒香不怕巷子深 B．花香扑鼻
C．影动疑是玉人来 D．馨香满园
答案：ABD
2．(吉林一中高二期末)关于布朗运动，下列说法中正确的是( )
A．悬浮在液体或气体中的小颗粒的无规则运动就是分子的无规则运动
B．布朗运动反映了液体分子的无规则运动
C．温度越低时，布朗运动就越明显
D．悬浮在液体或气体中的颗粒越小，布朗运动越明显
答案：BD
解析：布朗运动是悬浮在液体或气体中的微粒，受到液体分子或气体分子的撞击作用形成的，温度越高，颗粒越小，布朗运动越明显，综上所述BD正确。
3．(2012·葫芦岛市一中高二检测)下列说法中正确的是 ( )
A．热的物体中的分子有热运动，冷的物体中的分子无热运动
B．气体分子有热运动，固体分子无热运动
C．高温物体的分子热运动比低温物体的分子热运动激烈
D．运动物体中的分子热运动比静止物体中的分子热运动激烈
答案：C
解析：不论物体处于何种状态以及温度高低，分子都是不停地做无规则运动，只是剧烈程度与温度有关。
4．扩散现象说明了( )
A．气体没有固定的形状和体积
B．分子间相互排斥
C．分子在运动
D．不同分子间可相互转换
答案：C
解析：扩散现象是两种物体的分子彼此进入对方的现象，是分子运动的有力证明，所以只有选项C正确。
5．(苏州高二检测)物体内分子运动的快慢与温度有关，在0℃时物体内的分子的运动状态是( )
A．仍然是运动的
B．处于静止状态
C．处于相对静止状态
D．大部分分子处于静止状态
答案：A
解析：分子的运动虽然受温度影响，但永不停息，A对，B、C、D错。
6．下列有关扩散现象与布朗运动的叙述中，正确的是( )
A．扩散现象与布朗运动都能说明分子在做无规则的永不停息的运动
B．扩散现象与布朗运动没有本质的区别
C．扩散现象突出说明了物质的迁移规律，布朗运动突出说明了分子运动的无规则性规律
D．扩散现象与布朗运动都与温度有关
答案：CD
解析：布朗运动没有终止，而扩散现象有终止，当物质在这一能到达的空间实现了分布均匀，那么扩散现象结束，扩散现象结束不能再反映分子运动是否结束，因此能说明分子永不停息地运动的只有布朗运动，所以A错。扩散是物质分子的迁移，布朗运动是宏观颗粒的运动，是两种完全不相同的运动，则B错。两个实验现象说明了分子运动的两个不同侧面的规律，则C正确。两种运动都随温度的升高而加剧，所以都与温度有关。
7．下列哪些现象属于热运动( )
A．把一块平滑的铅板叠放在平滑的铝板上，经相当长的一段时间把它们再分开，会看到它们相接触的面都是灰蒙蒙的
B．把胡椒粉末放入菜汤中，最后胡椒粉末会沉在汤碗底，而我们喝汤时尝到了胡椒的味道
C．含有泥沙的水经一定时间会澄清
D．用砂轮打磨而使零件温度升高
答案：ABD
解析：热运动在微观上是指分子的运动，如扩散现象，在宏观上表现为温度的变化，如“摩擦生热”，物体的热传递等，而水的澄清过程是由于泥沙在重力作用下的沉淀，不是热运动，C错误。
8．在房间的一角打开一瓶香水，如果没有空气对流，在房间另一角的人并不能马上闻到香味，这是由于气体分子运动速率不大造成的。这种说法对吗？为什么？
答案：这种说法是错误的，气体分子运动的速率实际上是比较大的。过一会儿才闻到香味的原因是：虽然气体分子运动的速率比较大，但由于分子运动是无规则的，且与空气分子不断碰撞，因此要闻到足够的香水分子必须经过一段时间。
9．用显微镜观察放在水中的花粉，追踪几粒花粉，每隔30s记下它们的位置，用折线分别依次连接这些点，如图所示。图示折线是否为花粉的运动径迹？是否为水分子的运动径迹？
答案：花粉粒的无规则运动，是大量的液体分子撞击的平均效果的体现，其运动径迹是没有规律的。
在花粉粒的运动过程中，每秒钟大约受到1021次液体分子的碰撞。此图画出每隔30s观察到的花粉粒的位置，用直线依次连接起来，该图线既不是花粉粒的径迹，更不是水分子的径迹，因为布朗运动不是液体分子的运动。
能力提升
1．如图所示，把一块铅和一块金的接触面磨平磨光后紧紧压在一起，五年后发现金中有铅，铅中有金，对此现象说法正确的是( )
A．属扩散现象，原因是由于金分子和铅分子的相互吸引
B．属扩散现象，原因是由于金分子和铅分子的运动
C．属布朗运动，小金粒进入铅块中，小铅粒进入金块中
D．属布朗运动，由于外界压力使小金粒、小铅粒彼此进入对方中
答案：B
解析：属扩散现象，是由于两种不同物质分子运动引起的，B对。
2．下列关于布朗运动的叙述，正确的是( )
A．悬浮小颗粒的运动是杂乱无章的
B．液体的温度越低，悬浮小颗粒的运动越缓慢，当液体的温度到0℃时，固体小颗粒的运动就会停止
C．被冻结在冰块中的小碳粒不能做布朗运动，是因为冰中的水分子不运动
D．做布朗运动的固体颗粒越小，布朗运动越明显
答案：AD
解析：据布朗运动的特点知A正确，B错，C错，因为分子运动永不停息，不论在固体还是液体中，分子都在永不停息的做无规则运动；当颗粒越小时，各方向上的受力越易不平衡，且颗粒小，质量小，惯性小运动状态容易改变，布朗运动越明显，故D选项正确。
3．下列关于布朗运动、扩散现象和对流的说法正确的是( )
A．三种现象在月球表面都能进行
B．三种现象在宇宙飞船里都能进行
C．布朗运动、扩散现象在月球表面能够进行，而对流则不能进行
D．布朗运动、扩散现象在宇宙飞船里能够进行，而对流则不能
答案：AD
解析：布朗运动和扩散现象都是分子无规则热运动的结果，而对流需要在重力作用的条件下才能进行。由于布朗运动、扩散现象是由于分子热运动而形成的，所以二者在月球表面、宇宙飞船中均能进行。由于月球表面仍有重力存在，宇宙飞船内的微粒处于完全失重状态，故对流可在月球表面进行，而不能在宇宙飞船内进行，故选A、D两项。
4．布朗运动不可能是外界影响引起的，能够支持这一结论的事实是( )
A．有外界影响时，能观察到布朗运动
B．在尽量排除外界影响时，布朗运动依然存在
C．在实验环境相同的条件下，各个微粒的运动情况各不相同
D．随着温度升高，布朗运动加剧
答案：BC
解析：有外界影响时，观察到的现象不能认定为布朗运动，故A错。在排除一切外界影响下观察到的现象，认定为布朗运动不是外界影响引起的，故B正确。在实验环境相同的条件下，各微粒运动不相同，说明布朗运动不是实验环境造成的，故C正确，温度升高，是外界因素，故D错。
5．对下列物理现象的解释，正确的是( )
A．水和酒精混合后总体积减小，是显著的扩散现象
B．液体中较大的悬浮颗粒不做布朗运动，而较小的颗粒做布朗运动，说明分子的体积很小
C．存放过煤的混凝土地面下一段深度内都有黑色颗粒，说明煤分子和混凝土分子都在做无规则的热运动
D．高压下的油会透过钢罐壁渗出，只能说明分子是不停运动着的
答案：C
解析：颗粒做布朗运动是由于液体分子对颗粒有力的作用。大颗粒接触的分子数多，各个方向受的分子作用力相互平衡，所以不做布朗运动，但它说明不了分子体积的大小，B错，扩散现象说明了分子是运动的，因此C对；水和酒精混合后总体积减小，高压下油渗出钢罐壁，说明了分子之间有间隙，D错，A错。
6．(江苏苏、锡、常、镇四市一模)首先在显微镜下研究悬浮在液体中的小颗粒总在不停地运动的科学家是英国植物学家________，他进行了下面的探究：①把有生命的植物花粉悬浮在水中，观察到了花粉在不停地做无规则运动；②把保存了上百年的植物标本微粒悬浮在水中，观察到了微粒在不停地做无规则运动；③把没有生命的无机物粉末悬浮在水中，观察到了粉末在不停地做无规则运动；由此可说明__________________________。
答案：布朗 微小颗粒的运动不是生命现象
7．当一束阳光射入教室时，常常看到入射光束中有悬浮在空气中的微粒在运动，这些微粒的运动是布朗运动吗？为什么？
答案：这些微粒的运动不是布朗运动。因为这些肉眼能看到的微粒，从微观角度看是相当大的。由于颗粒较大，空气分子热运动时对它各个方向的碰撞几乎相互抵消，平衡性强，所以，这些微粒的运动不是由于空气分子碰撞它引起的，而是由于受气流的流动、重力的作用等外部的原因引起的，不属于布朗运动。
8．如图所示是用显微镜观察到的悬浮在水中的一花粉颗粒的布朗运动路线，以微粒在A点开始计时，每隔30s记下一位置，得到B、C、D、E、F、G各点，则在第75s末时微粒所在位置一定在CD连线上，对吗？
答案：不对；图中每个拐点记录的是微粒每隔一段时间(30s)的位置，两位置的连线是人为画上的，不是粒子的运动轨迹，在这30s内，微粒都做无规则运动，轨迹非常复杂。因此微粒在75s的位置由题目条件是无法知道的，它可能在CD连线的中点，也可能不在CD的连线上。
基础夯实
1．(2012·乐山市高三期末)关于分子动理论，下述说法不正确的是( )
A．物质是由大量分子组成的
B．分子永不停息地做无规则运动
C．分子间有相互作用的引力或斥力
D．分子动理论是在一定实验基础上提出的
答案：C
解析：由分子动理论可知A、B对，分子间有相互作用的引力和斥力，C错。分子动理论的提出是在扩散现象、布朗运动等实验基础上提出的，D对。
2．下列说法中正确的是( )
A．给汽车轮胎充气时费力说明分子间有斥力
B．液体很难压缩说明液体分子间只存在斥力
C．向气球充气时，需要用力，这说明分子间有斥力
D．以上说法全错
答案：D
解析：A、C选项中用力是需要克服气体的压强，A、C错。对于B选项，液体分子中引力和斥力同时存在，只不过在压缩时分子力表现为斥力，故B错，只能选D。
3．分子间的相互作用力由引力F引和斥力F斥两部分组成，则( )
A．F引和F斥是同时存在的
B．F引总是大于F斥，其合力总表现为引力
C．分子间的距离越小，F引越小，F斥越大
D．分子间的距离越小，F引越大，F斥越小
答案：A
解析：分子间的引力和斥力是同时存在的，实际表现出来的分子力是分子引力和斥力的合力。当分子间距离减小时，分子引力和斥力都增大，但斥力比引力增大得快；当分子间距离增大时，分子引力和斥力都减小，但斥力比引力减小得快。综上分析可知，A项正确，BCD选项错误。
4．(2012·青岛模拟)在弹性限度内，弹力的大小跟弹簧伸长或缩短的长度成正比，从分子间相互作用力跟分子间距离的关系图象来看，最能反映这种规律的是图中的( )
A．ab段 B．bc段 C．de段 D．ef段
答案：B
解析：当r＝r0时，分子间作用力为零；当r>r0时，分子间作用力表现为引力，对应弹簧被拉长；当r5．两个同种类的分子从远处以相等的初速率v0相向运动，在靠近到距离最小的过程中，其动能的变化情况是( )
A．一直增加 B．一直减小
C．先减小后增加 D．先增加后减小
答案：D
解析：开始分子力表现为引力，且对分子做正功，使分子动能增加，当分子力表现为斥力时，分子力对分子做负功，分子的动能减小了。
6．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
答案：ACD
解析：只有分子间的距离小到一定程度时，才发生分子引力的作用，纸被打湿后，水分子填充了两纸之间的凹凸部分，使水分子与两张纸的分子接近到引力作用范围而发生作用，故A正确；磁铁对小铁钉的吸引力在较大的距离内都可发生，不是分子引力，B错误；斧子劈柴，克服的是分子引力，C正确；电焊的原理是两块铁熔化后使铁分子达到引力作用范围而发生作用，D正确。故选A、C、D。
7．晒干的衣服穿在身上很舒服，当衣服湿了的时候，会粘在身上感觉很不舒服，这是为什么？
答案：干衣服穿在身上很舒服，是因为衣服与皮肤间凹凸不平，不能使较多的分子接近到10－10m的数量级，分子力无法起作用(短程力)，因此衣服不会粘在身上，所以感觉很舒服。当衣服湿了，由于水的流动性，会填补凹凸不平的空隙，使之有很多部分与皮肤距离接近10－10m的数量级，分子力表现为引力，使衣服粘在身上，感觉很不舒服。
能力提升
1．(2011·广州模拟)关于分子间作用力的说法中正确的是( )
A．分子间既存在引力也存在斥力，分子力是它们的合力
B．分子之间距离减小时，引力和斥力都增大，且引力增大得比斥力快
C．紧压两块铅块后它们会连接在一起，这说明铅分子间存在引力
D．压缩汽缸内气体时要用力推活塞，这表明气体分子间的作用力主要表现为斥力
答案：AC
解析：分子间存在引力和斥力，分子力是它们的合力，故A正确；分子之间距离减小时，引力和斥力都增大，且斥力增大得比引力快，故B错；紧压两块铅块后它们会连接在一起，这说明铅分子间存在引力，故C正确；压缩汽缸内气体时要用力推活塞，是因为气体分子频繁碰撞器壁产生了压力，不是气体分子间的作用力所致，气体分子间的作用力可以忽略，故D错。
2．(江苏新海中学高二期中)关于分子间相互作用力(如图所示)的以下说法中，正确的是( )
A．当分子间的距离r＝r0时，分子力为零，说明此时分子间既不存在引力，也不存在斥力
B．分子力随分子间的距离的变化而变化，当r>r0时，随着距离的增大，分子间的引力和斥力都增大，但引力比斥力增大的快，故分子力表现为引力
C．当分子间的距离rD．当分子间的距离r≥10－9m时，分子间的作用力可以忽略不计
答案：CD
3．下列说法正确的是( )
A．水的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现
B．气体总是很容易充满容器，这是分子间存在斥力的宏观表现
C．两个相同的半球壳吻合接触，中间抽成真空(马德堡半球)，用力很难拉开，这是分子间存在吸引力的宏观表现
D．用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，这是分子间存在吸引力的宏观表现
答案：AD
解析：当r＜r0，减小r0斥力增大得比引力更快，分子力表现为斥力，所以水的体积很难被压缩，A正确；气体总是很容易充满容器，是分子在不停地做无规则运动的体现，则B错误；两个相同的半球壳吻合接触，中间抽成真空(马德堡半球)，用力很难拉开，是大气压强的作用，C错误；用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，是由于分子间存在引力的宏观表现，D正确。
4.
甲分子固定于坐标原点O，乙分子从远处静止释放，在分子力作用下靠近甲．图中b点是引力最大处，d点是分子靠得最近处，则乙分子加速度最大处可能是( )
A．a点 B．b点
C．c点 D．d点
答案：D
解析：a点和c点处分子间的作用力为零，乙分子的加速度为零。从a点到c点分子间的作用力表现为引力，分子间的作用力做正功，速度增加，从c点到d点分子间的作用力表现为斥力，分子间的作用力做负功。由于到d点分子的速度为零，因分子引力做的功与分子斥力做的功相等，即cd·Lcd＝ac·Lac，所以Fd>Fb。故分子在d点加速度最大。正确选项为D。
5.
如图所示，把一块洗净的玻璃板吊在测力计的下端，使玻璃板水平地接触水面，用手缓慢竖直向上拉测力计，则玻璃板在拉离水面的过程中( )
A．测力计示数始终等于玻璃板的重力
B．测力计示数会出现大于玻璃板重力的情况
C．因为玻璃板上表面受到大气压力，所以拉力大于玻璃板的重力
D．因为拉起时需要克服水分子间的吸力，所以拉力大于玻璃板的重力
答案：BD
解析：玻璃板被拉起时，要受到水分子间的引力，所以拉力大于玻璃板的重力，与大气压无关，所以选BD。
6．(2011·漳州高二检测)有人曾经用这样一个装置来模拟分子间的相互作用，如图所示，一根弹簧，两端分别
固定一个小球，用来表示两个分子，两个小球用一根橡皮筋相连，弹簧处于被压缩状态，橡皮筋处于被拉伸状态，弹簧对两球的弹力向外，表示分子间的斥力，橡皮筋对两球的弹力向里，表示分子间的引力，试分析这个模型是否能说明分子间的相互作用情况。
解析：这个模型只能模拟分子间的引力和斥力是同时存在的，但不能完全说明分子间的相互作用情况。根据分子动理论，分子间的斥力和引力都随分子间距离的增大而减小，当把模型中的两个小球间距离稍增大一些，弹簧的压缩量减小，对两球向外的弹力减小，但这时橡皮筋的伸长量增大，对两球向里的弹力增大，这就跟分子间引力和斥力都随分子间距离增大而减小的事实相违背，因此说，这个模型不能完全反映分子间的相互作用的情况。
基础夯实
1．下列状态处于热平衡态的是( )
A．将一金属块放在沸水中加热足够长的时间
B．冰水混合物处在0℃环境中
C．一个装有气体的密闭绝热容器匀速运动，容器突然停止运动，容器内的气体
D．开空调2分钟内教室内的气体
答案：AB
解析：系统处于热平衡态时，其状态参量稳定不变，金属块放在沸水中加热足够长的时间，冰水混合物在0℃环境中，其温度、压强、体积都不再变化，是平衡态，故A、B对；一个装有气体的密闭绝热容器匀速运动突然停止时，容器内气体的温度升高，压强变大，故其不是平衡态，C错；开空调2分钟内教室内的气体，温度、体积均要变化，故其不是平衡态，D错。
2．下图是四种测液体温度的方法，其中正确的是( )
答案：D
解析：用温度计测量液体温度时，温度计必须置于液体中，而且不能与器壁接触，只有D正确。
3．(2011·合肥高二检测)目前世界上最大的强子对撞机在法国和瑞士的边境建成，并投入使用。加速器工作时，需要注入约1万吨液氮对电路进行冷却，冷却的最低温度可达到零下271摄氏度，请将该温度用热力学温标来表示( )
A．2K B．271K C．4K D．0.1K
答案：A
解析：由热力学温标与摄氏温标的关系式T＝t＋273K和t＝－271℃得T＝2K。故A项正确。
4．(2009·苏州高二检测)物体内分子运动的快慢与温度有关，在0℃时物体内的分子的运动状态是( )
A．仍然是运动的 B．处于静止状态
C．处于相对静止状态 D．大部分分子处于静止状态
答案：A
解析：分子的运动虽然受温度影响，但永不停息， A项正确，B、C、D错。
5．(2012·吉林高二检测)严冬，湖面上结了厚厚的冰，为了测出冰下水的温度，徐强同学在冰上打了一个洞，拿来一支实验室温度计，用下列四种方法测水温，正确的做法是( )
A．用线将温度计拴牢从洞中放入水里，待较长时间后从水中提出，读出示数
B．取一塑料饮水瓶，将瓶拴住从洞中放入水里，水灌满瓶后取出，再用温度计测瓶中水的温度
C．取一塑料饮水瓶，将温度计悬吊在瓶中，再将瓶拴住从洞中放入水里，水灌满瓶后待较长时间，然后将瓶提出，立即从瓶外观察温度计的示数
D．手拿温度计，从洞中将温度计插入水中，待较长时间后取出立即读出示数
答案：C
解析：要测量冰下水的温度，必须使温度计与冰下的水达到热平衡时，再读出温度计的示数。可隔着冰又没法直接读数，把温度计取出来，显示的又不是原热平衡下的温度，所以A的做法不正确，C的做法正确，D的做法不正确，B的做法也失去了原来的热平衡，水瓶提出后，再用温度计测，这时，周围空气也参与了热交换，测出的温度不再是冰下水的温度了。
6．1kg100℃的沸水和10kg100℃的水蒸气温度______(填“相同”或“不同”)，二者接触________(填“有”或“无”)热交换。
答案：相同 无
解析：两个系统温度相同，故接触时处于热平衡，无热交换。
7．小丽测量烧杯中热水的温度时，将热水倒入另一烧杯中很少一部分，然后像图中那样去测量和读数，她这样做被小宁发现了，小宁指出她的错误如下。
A．不应倒入另一个烧杯中，这会使温度降低
B．水倒的太少，温度计玻璃泡不能完全浸没
C．读数时，视线应该与刻度线相平，而不应斜视
D．应该将温度计取出读数，而不应该放在水里读
你认为小宁找得对吗？并说明理由。
答案：小宁找得A、B、C对，D错。
解析：要测量烧杯中水的温度，据热平衡知，须把温度计放入待测水中达到热平衡后读出温度计的示数，即为热水的温度。
题中将少量水倒入另一烧杯，测量有两处错误：其一，少量水不能完全浸没温度计玻璃泡，达热平衡时测量的不是水的温度；其二，少量水倒入另一烧杯，这少量水与另一烧杯又达到一个热平衡，温度已改变，再用温度计测量时，测出的是这个热平衡状态的温度，而不是待测水的温度了。题中C项读数小宁找得对，但小宁在D选项中要把温度计取出来读数就不对了，当把温度计取出时，在空气中它与空气间存在温度差，有热交换会失去原来的热平衡，示数变化。
8．家用温度计经常标有摄氏温度和华氏温度，摄氏温度是把冰点的温度定为0℃，水沸点的温度为100℃，两温度之间分为100等份，每一份为1℃；而华氏温度把冰点定为32?，把水的沸点定为212?，中间分为180等份，每一等份为1?。
(1)1℃等于多少?？
(2)人的正常体温若取37℃，为多少华氏度？
答案：(1)1.8 (2)98.6
解析：(1)1℃＝＝1.8?
(2)37×1.8?＋32?＝98.6?
能力提升
1．(2012·高密高二检测)小明自定一种新温标p，他将冰点与沸点之间的温度等分为200格，且将冰点的温度定为50p，今小明测量一杯水的温度为150p时，则该温度用摄氏温度表示时应为( )
A．30℃ B．40℃
C．50℃ D．60℃
答案：C
解析：每格表示的摄氏度为＝0.5℃，比冰点高出的温度为(150－50)×0.5℃＝50℃，C对，A、B、D错。
2.
伽利略在1593年，制造了世界上第一个温度计——空气温度计，如图所示一个细长颈的球形瓶倒插在装有红色液体的槽中，细管中的液面清晰可见，如果不考虑外界大气压的变化，就能根据液面的变化测出温度的变化，则( )
A．该温度计的测温物质是槽中的液体
B．该温度计的测温物质是细管中的红色液体
C．该温度计的测温物质是球形瓶中的空气
D．该温度计是利用测温物质的热胀冷缩性质制造的
答案：CD
解析：细管中的红色液体是用来显示球形瓶中空气的体积随温度变化情况的，测温物质是球形瓶中封闭的空气，该温度计是利用它的热胀冷缩的性质制造的，故A、B错，C、D正确。
3．(广州模拟)实验室有一支读数不准确的温度计，在测冰水混合物的温度时，其读数为20℃；在测1标准大气压下沸水的温度时，其读数为80℃。下面分别是温度计示数为41℃时对应的实际温度和实际温度为60℃时温度计的示数，其中正确的是( )
A．41℃，60℃ B．21℃，40℃
C．35℃，56℃ D．35℃，36℃
答案：C
解析：此温度计每一刻度表示的实际温度为℃＝℃，当它的示数为41℃时，它上升的格数为41－20＝21(格)，对应的实际温度应为21×℃＝35℃；同理，当实际温度为60℃时，此温度计应从20开始上升格数为＝36(格)，它的示数为36℃＋20℃＝56℃，所以C正确。
4.
摄氏温标：在1954年以前，标准温度的间隔是用两个定点确定的。它们是水在标准大气压下的沸点(汽化点)和冰在标准大气压下与空气饱和的水相平衡时的熔点(冰点)。摄氏温标(以前称为百分温标)是由瑞典天文学家摄尔修斯设计的。如图所示，以冰点定作0℃，汽化点定作100℃，因此在这两个固定点之间共为100℃，即一百等份，每等份代表1度，用1℃表示，用摄氏温标表示的温度叫做摄氏温度。摄氏温标用度作单位，常用t表示。热力学温标由英国科学家威廉·汤姆逊
(开尔文)创立，把－273.15℃作为零度的温标，叫做热力学温标(或绝对温标)。热力学温标用K表示单位，常用T表示。试回答：
(1)如果可以粗略地取－273℃为绝对零度。在一标准大气压下，冰的熔点为______℃，即为________K，水的沸点是________℃，即________K。
(2)如果物体的温度升高1℃，那么，物体的温度将升高________K。
答案：(1)0；273；100；373 (2)1
5．2012年又是一个寒冷的冬天，人在室外拿铁棒和木头时，感觉到铁棒明显比木头凉，由于表示物体冷热程度的是温度，于是有人得出当时“铁棒比木头温度低”的结论，你认为他的结论对吗？
答案：不对。由于铁棒和木头都与周围的环境达到热平衡，故它们的温度是一样的。感觉到铁棒特别凉，是因为人在单位时间内传递给铁棒的热量比传递给木头的热量多，所以他的结论不对。
6．如图所示，图甲表示某半导体热敏电阻R随温度t的变化情况。把该半导体电阻与电池、电流表串联起来，如图乙所示，用该半导体作测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，于是就得到一个最简单的热敏电阻温度计。请判断：如果电池的电动势和内阻都不变，电流表上代表t1，t2的两点，哪个应该标在电流比较大的温度上？
答案：t2标在电流比较大的温度上。
解析：由R－t图象可知R随t的升高而降低，电流较大表示R值较小，所以t2标在电流比较大的温度上。
基础夯实
1．下列物理量与物体的内能无关的是( )
A．物体的温度 B．物体的体积
C．质量 D．物体的运动速度
答案：D
解析：物体的内能与温度、体积以及所含的分子数有关与物体的运动状态无关，所以D选项符合题意。
2．(2012·潍坊模拟)质量相等的氢气和氧气温度相同，若不考虑分子间的势能，则( )
A．氢气的内能较大
B．氧气的内能较大
C．两者的内能相等
D．氢气和氧气分子的平均动能相等
答案：AD
解析：因为氢的摩尔质量小，故同质量的氢气和氧气，氢气的分子数多，内能大。
3．容器中盛有冰水混合物，冰的质量和水的质量相等且保持不变，则容器内( )
A．冰的分子平均动能大于水的分子平均动能
B．水的分子平均动能大于冰的分子平均动能
C．水的内能大于冰的内能
D．冰的内能大于水的内能
答案：C
解析：冰水混合物温度为0℃，冰、水温度相同，故二者分子平均动能相同，A、B错；水分子势能大于冰分子势能，故等质量的冰、水内能相比较，水的内能大于冰的内能，C对，D错。
4．(广州高二检测)关于内能和机械能的下列说法中不正确的是( )
A．内能和机械能各自包含动能和势能，因此，它们在本质上是一样的
B．运动物体的内能和机械能均不为零
C．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
D．物体的机械能变化时，它的内能可以保持不变
答案：AB
解析：机械能是指宏观物体动能、重力势能、弹性势能等，内能是指分子动能、分子势能，有本质的区别，A错，物体的分子运动永不停息，内能不能为零，但物体机械能可以为零，B错，C对，机械能内能在一定条件下可相互转化，但没有转化时，一个可以变化，另一个可以不变，D对。
5．当分子间距离大于10r0(r0是分子平衡位置间距离)时，分子力可以认为是零，规定此时分子势能为零。当分子间距离是平衡距离r0时，下面的说法中正确的是( )
A．分子力是零，分子势能也是零
B．分子力是零，分子势能不是零
C．分子力不是零，分子势能是零
D．分子力不是零，分子势能不是零
答案：B
解析：根据分子力随分子间距的变化关系知，r＝r0时，分子力为0。根据分子力做功与分子势能的关系知，当r＞10r0时分子势能为0。r＝r0时，分子势能最小，并且小于0。故B对。
6．(1)1kg的40℃的水跟1kg的80℃的水哪个内能多？
(2)1kg的40℃的水跟2kg的40℃的水哪个内能多？
(3)一杯100℃的开水跟一池塘常温下的水哪个内能多？
(4)1kg的100℃的水跟1kg的100℃的水蒸气哪个内能多？
答案：(1)两者质量一样，同种物质，所以分子数目一样，而80℃的水比40℃的水的水分子平均动能大，所以1kg的80℃的水的总动能比1kg的40℃的水大，若不考虑水的膨胀引起的体积微小变化，则1kg的80℃的水的内能多。
(2)1kg的40℃的水跟2kg的40℃的水比较，2kg的40℃的水内能多，因为后者分子数目多。
(3)虽然100℃的水的水分子平均动能较大，但池塘的水的分子数比一杯水的分子数多得多，故一池塘常温下的水的内能比一杯100℃的开水的内能多。
(4)它们的质量相等，因而所含分子数相等，分子的平均动能也相同，但100℃的水蒸气分子势能比100℃的水大，故1kg的100℃的水蒸气的内能比1kg的100℃的水的内能多。
7．甲、乙两名同学对0℃的水和0℃的冰进行了如下争论：
甲说：“冰和水的温度相同，所以分子平均动能相等。质量相同时，冰的体积大，因此冰的分子势能大，所以说冰的内能大于水的内能。”
乙说：“0℃的水变成0℃的冰需要向外界放出热量，在质量相同的情况下，水的内能大于冰的内能。”
请你判断一下甲、乙两名同学谁的说法是正确的？
答案：乙同学的说法成立。甲同学认为冰的体积大，分子势能大，这是错误的说法(冰的体积大的主要原因在于宏观的冰晶粒间空隙大)。分子势能大小与体积有关，但二者并不一定成正比。0℃的冰变为0℃的水需吸热，故水的内能大，它们相同的物理量是分子动能，不同的物理量是分子势能，显然水的分子势能大。
能力提升
1．(2012·攀枝花高三期末)如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲、乙两分子间的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F>0为斥力，F<0为引力。a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，现将乙分子从a移动到d的过程中，两分子间的分子力和分子势能同时都增大的阶段是( )
A．从a到b B．从b到c
C．从b至d D．从c到d
答案：D
2．对于物体的“热胀冷缩”现象下列说法正确的是( )
A．物体受热后温度升高，分子的平均动能增大；降低温度后，分子的平均动能减小
B．受热后物体膨胀，体积增大，分子势能增大，收缩后，体积减小，分子势能减小，分子的平均动能不会改变
C．受热膨胀，温度升高，分子平均动能增大；体积增大，分子势能也增大。遇冷收缩，温度降低，分子平均动能减小；体积减小；分子势能也减小
D．受热膨胀，分子平均动能增大，分子势能也增大；遇冷收缩，分子平均动能减小，但分子势能增大
答案：A
解析：温度升高，分子平均动能增加，反之，温度降低，分子平均动能减小，而体积与分子势能间关系复杂，因而选A。
3．一绝热容器内封闭着一些气体，容器在高速运输途中突然停下来，则( )
A．因气体温度与机械运动速度无关，故容器内气体温度不变
B．因容器是绝热的，故容器中气体内能不变
C．因容器突然停止运动，气体分子运动速度亦随之减小，故容器中气体温度降低
D．容器停止运动时，由于分子和容器壁的碰撞，容器中气体温度将升高
答案：D
解析：容器里的分子除做无规则的热运动外，还随容器做机械运动，当容器停止机械运动时，气体分子由于惯性与器壁或分子间的碰撞，使热运动加剧，气体的温度升高，故D选项正确。
4．关于物体的内能，下列说法正确的是( )
A．热水的内能一定比冷水的大
B．当温度等于0℃时，分子动能为零
C．分子间距离为r0时，分子势能为零
D．温度相等的氢气和氧气，它们的分子平均动能相等
答案：D
解析：物体内能的多少除了与温度有关之外，还与物体的质量、体积等因素有关，仅根据某一个方面不能比较两个物体内能的大小，因此热水的内能不一定比冷水大，选项A的说法错误。
0℃是人为规定的一个温度标准，即使在零摄氏度以下，分子也在不停地做无规则运动，因此零摄氏度时分子动能不会等于零。选项B的说法错误。
分子势能是相对的，零势能点的选取是任意的，在理论分析和计算中都以无穷远为零势能点。因此当分子间距离为r0时，分子势能不一定为零，选项C的说法错误。
选项D的说法是正确的，因为“温度是分子平均动能的标志”。这个结论在中学的知识范围内还不能严格的证明，要把它作为一个结论记住，这是一个非常有用的结论，在很多问题中要利用它进行判断。
5．如果取分子间距离r＝r0(r0＝10－10m)时为分子势能的零势能点，则rr0时，分子势能为________值。并试着在图中画出Ep－r的图象。(填“正”、“负”或“零”)
答案：正 正 如图所示
6．2012年6月长征二号F型火箭“神舟九号”飞船顺利托举上天，中国长征系列运载火箭已累计109次发射成功。如图所示是火箭发射离地过程，火箭加速上升的过程中，速度逐渐增大，高度逐渐升高，有的同学说，由于火箭速度增大，所以组成火箭的每个分子动能也在增大；火箭升高具有较大的势能，因此分子也具有较大的势能。
该同学的说法是否正确？说明理由。
答案：不正确。分子动能是分子无规则运动产生的，分子势能是分子间相互作用的结果。物体的机械能与内能是两个完全不同的概念，物体的机械能可以为零，但物体的内能永远不为零。
7．杀虫药剂从喷雾器中射出时变成雾状液沫，设其温度不变，药液的内能是否变化？
答案：内能增大
解析：解法一原因是：液体变成雾状液沫后，分子之间的距离在r0的基础上变大了，分子势能的总和变大，所以内能增大。
解法二原因是：要使液体变成雾状液沫，必须克服分子力做功，外界对液体做功，液体的内能就增加了。
在物体分子平均动能不变的情况下，判断物体内能变化时，只考虑分子势能的变化即可。
