第七章 第一节
基础夯实
一、选择题(1～4题为单选题，5题为多选题)
1．分子直径和分子的质量都很小，它们的数量级分别为( )
A．d＝10－10m，m＝10－26kg
B．d＝10－10cm，m＝10－29kg
C．d＝10－10m，m＝10－29kg
D．d＝10－8m，m＝10－26kg
答案：A
解析：可以查阅资料，记住分子直径和分子质量的数量级。
2．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．某同学在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于( )
A．油酸未完全散开
B．油酸中含有大量的酒精
C．计算油膜面积时不足1格的全部按1格计算
D．求每滴溶液的体积时，1mL的溶液的滴数少记了10滴
答案：AD
解析：油酸分子直径d＝。计算结果明显偏大，可能是V取大了或S取小了，油酸未完全散开，所测S偏小，d偏大，A正确；油酸中含有大量的酒精，不影响结果，B错；若计算油膜面积时不足1格的全部按1格计算，使S变大，d变小，C错误；若求每滴溶液的体积时，1mL的溶液的滴数少记了10滴，使V变大，d变大，D正确。
二、非选择题
6．(吉林一中2013～2014学年高二下学期期末)当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸就在水面上散开，油酸分子就立在水面上，形成单分子层油膜，现有按酒精与油酸的体积比为m?n配制好的油酸酒精溶液置于容器中，还有一个装有约2cm深水的浅盘，一支滴管，一个量筒。现用滴管从量筒中取V体积的油酸酒精溶液，让其自由滴出，全部滴完共为n滴。
(1)用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘，待油酸薄膜稳定后，将薄膜轮廓描绘在坐标纸上，如图所示。(已知坐标纸上每个小方格面积为S，求油膜面积时，半个以上方格面积记为S，不足半个舍去)则油膜面积为________。
(2)写出估算油酸分子直径的表达式________。
答案：(1)8S (2)
解析：(1)根据图可得8S；(2)油酸的体积为V0＝V，油酸分子直径的表达式d＝＝。
7．一艘油轮装载着密度为9×102kg/m3的原油在海上航行，由于故障而发生原油泄漏。如果泄漏的原油有9t，海面上风平浪静时，这些原油造成的污染面积最大可达到多少？
答案：1011m2
解析：泄漏的原油的体积为V＝＝10m3，而油分子直径的数量级为10－10m，所以这些原油造成的污染总面积最大为S＝＝1011m2。
能力提升
一、选择题(1、2题为单选题，3题为多选题)
1．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。
2．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。
3．在用油膜法估测分子直径大小的实验中，若已知油滴的摩尔质量为M，密度为ρ，油滴质量为m，油滴在水面上扩散后的最大面积为S，阿伏加德罗常数为NA，以上各量均采用国际单位，那么( )
A．油滴分子直径d＝
B．油滴分子直径d＝
C．油滴所含分子数N＝NA
D．油滴所含分子数N＝NA
答案：BD
解析：用油膜法测分子直径，认为油膜的厚度就为分子直径，油滴的质量为m，最大面积为S, 则油滴的体积为V＝，油滴分子直径为d＝，选项B对，A错；油滴的物质的量为，油滴所含分子数为N＝NA，选项D对，C错。
二、非选择题
4．(淄博市2013～2014学年高二下学期五校联考)在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：
①往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水。待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定。
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。
⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。
完成下列填空：
(1)上述步骤中，正确的顺序是________。(填写步骤前面的数字)
(2)将1 cm3的油酸溶于酒精，制成300 cm3的油酸酒精溶液；测得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13 m2。由此估算出油酸分子的直径为________m。(结果保留1位有效数字)
答案：(1)④①②⑤③ (2)5×10－10
解析：(1)实验操作开始之前要先配制油酸酒精溶液，确定每一滴溶液中含有纯油酸的体积，所以步骤④放在首位。实验操作时要在浅盘放水、痱子粉，为油膜形成创造条件，然后是滴入油酸、测量油膜面积，计算油膜厚度(即油酸分子直径)，所以接下来的步骤是①②⑤③。
(2)油酸溶液的体积百分比浓度是，一滴溶液的体积是cm3＝2×10－8m3，所以分子直径d＝m＝5×10－10m。
5．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。
第七章 第二节
基础夯实
一、选择题(1～3题为单选题，4～6题为多选题)
1．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。
2．下列事例中，属于分子不停地做无规则运动的是( )
A．秋风吹拂，树叶纷纷落下
B．在箱子里放几块樟脑丸，过些日子一开箱就能闻到樟脑的气味
C．烟囱里冒出的黑烟在空中飘荡
D．室内扫地时，在阳光照射下看见灰尘飞扬
答案：B
解析：树叶、灰尘、黑烟(颗粒)都是由若干分子组成的固体微粒，它们的运动都不是分子运动，A、C、D错，B对。
3．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．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。
5．(青州2013～2014学年高二下学期检测)同学们一定都吃过味道鲜美的烤鸭，烤鸭的烤制过程没有添加任何调料，只是在烤制之前，把烤鸭放在腌制汤中腌制一定时间，盐就会进入肉里。则下列说法正确的是( )
A．如果让腌制汤温度升高，盐分子进入鸭肉的速度就会加快
B．烤鸭的腌制过程说明分子之间有引力，把盐分子吸进鸭肉里
C．在腌制汤中，有的盐分子进入鸭肉，有的盐分子从鸭肉里面出来
D．把鸭肉放入腌制汤后立刻冷冻，将不会有盐分子进入鸭肉
答案：AC
解析：盐分子进入鸭肉是因为盐分子的扩散，温度越高扩散得越快，A正确；盐分子进入鸭肉是因为盐分子的无规则运动，并不是因为分子引力，B错误；盐分子永不停息地做无规则运动，有的进入鸭肉，有的离开鸭肉，C正确；冷冻后，仍然会有盐分子进入鸭肉，只不过速度慢一些，D错误。
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。
??二、非选择题
7．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，因此要闻到香味需要足够多的香水分子，必须经过一段时间。
8．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
一、选择题(1～3题为单选题，4～6题为多选题)
1．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。
2．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。
3．(潍坊一中2013～2014学年高二下学期检测)如图所示的是用显微镜观察到的悬浮在水中的一个花粉微粒的布朗运动路线，以微粒在A点开始计时，每隔30s记下一个位置，依次得到B、C、D、E、F、G、H、J、K各点。则在第75s末时微粒所在的位置是( )
A．一定在CD连线的中点
B．一定不在CD连线的中点
C．一定在CD连线上，但不一定在CD连线的中点
D．不一定在CD连线上
答案：D
解析：第75s末时，微粒由C→D运动，但CD连线并不是其轨迹，所以，此时微粒可能在CD连线上，也可能不在CD连线上，只有D对。
4．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。
5．下面所列举的现象，哪些能说明分子是不断运动着的( )
A．将香水瓶盖打开后能闻得到香味
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．悬浮在水中的花粉做无规则的运动
答案：ACD
解析：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布朗运动都说明了分子是不断运动的，故A、C、D均正确；而尘土不是单个分子是较大的颗粒在气流作用下运动的，所以尘土飞扬不是分子的运动。
6．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。
二、非选择题
7．(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
8．下面两种关于布朗运动的说法都是错误的，试分析它们各错在哪里。
(1)大风天常常看到风沙弥漫、尘土飞扬，这就是布朗运动。
(2)一滴碳素墨水滴在清水中，过一会儿整杯水都黑了，这是碳分子做无规则运动的结果。
答案：(1)能在液体或气体中做布朗运动的微粒都是很小的，一般数量级在10－6m，这种微粒肉眼是看不到的，必须借助于显微镜。大风天看到的灰沙尘土都是较大的颗粒，它们的运动不能称为布朗运动，另外它们的运动基本上属于在气流作用下的定向移动，而布朗运动是无规则运动。
(2)碳素墨水是由研磨得很细的炭粒散布在水溶液中构成的，把它滴入水中，由于炭粒并不溶于水，它仍以小炭粒的形式存在，这些小炭粒受水分子的撞击，要做布朗运动，并使得整杯水都黑了。布朗运动并不是固体分子的运动，因此说“这是碳分子做无规则运动的结果”是错误的。
第七章 第三节
基础夯实
一、选择题(1～4题为单选题，5～7题为多选题)
1．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。
2．(青岛市2013～2014学年高二下学期检测)如图所示，两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来，下面的铅柱不脱落，主要原因是( )
A．铅分子做无规则热运动
B．铅柱受到大气压力作用
C．铅柱间存在万有引力作用
D．铅柱间存在分子引力作用
答案：D
解析：本题考查了分子力的概念，下面铅柱不脱落，是因为上面铅柱对它有向上的分子引力作用，D正确。
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．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．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。
6．如图所示，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象如图。现把乙分子从r3处由静止释放，则( )
A．乙分子从r3到r1一直加速
B．乙分子从r3到r2过程中呈现引力，从r2到r1过程中呈现斥力
C．乙分子从r3到r1过程中，两分子间的分子力先增大后减小
D．乙分子从r3到距离甲最近的位置过程中，两分子间的分子力先减小后增大
答案：AC
解析：乙分子从r3到r1一直受甲分子的引力作用，且分子间作用力先增大后减小，故乙分子做加速运动，A、C正确；乙分子从r3到r1过程中一直呈现引力，B错误；乙分子从r3到距离甲最近的位置过程中，两分子间的分子力先增大后减小再增大，D错误。
7．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．压缩气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；压缩气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。
二、非选择题
8．“破镜不能重圆”指的是打碎的镜片不能把它们拼在一起利用分子力使镜子复原，你能解释其中的原因吗？
答案：因为只有当分子间的距离小于10－10m时，分子引力才比较显著。破碎的玻璃放在一起，由于接触面的错落起伏，只有极少数分子能相互接近到距离很小的程度，绝大多数分子彼此间的距离远大于10－10m，因此，总的分子引力非常小，不足以使它们重新接在一起。
能力提升
一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)
1．表面平滑的太空飞行器在太空中相互摩擦时，很容易发生“粘合”现象，这是由于( )
A．摩擦生热的作用 B．化学反应的作用
C．分子力的作用 D．万有引力的作用
答案：C
解析：当表面平滑的飞行器在太空中相互摩擦时，可以使相互接触的两个表面上有许多分子间的距离达到分子力作用的范围，而发生“粘合”，因此发生“粘合”现象的原因是分子力的作用。
2.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。
3．下列说法正确的是( )
A．水的体积很难被压缩，这是分子间存在引力的宏观表现
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：D
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错误；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．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
解析：当r＝r0时，引力和斥力同时存在，只是合力为零，A错；当r>r0时，分子间的引力和斥力都随距离的增大而减小，但斥力比引力减小的快，当r≥10－9m时，分子力可忽略不计，B错误，C、D正确。
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。
二、非选择题
6．将下列实验事实与产生的原因对应起来( )
A．水与酒精混合体积变小
B．固体很难被压缩
C．细绳不易拉断
D．糖在热水中溶解得快
E．冰冻食品也会变干
a．固体分子也在不停地运动
b．分子运动的剧烈程度与温度有关
c．分子间存在着空隙
d．分子间存在着引力
e．分子间存在着斥力
它们的对应关系分别是①________，②__________，③________，④________，⑤________。(在横线上填上实验事实与产生原因前的符号)
答案：A－c；B－e；C－d；D－b；E－a
解析：A.水与酒精混合后体积变小，说明分子之间有间隙。B.固体很难被压缩说明分子间有斥力。C.细绳不易拉断，说明分子间有引力。D.糖在热水中溶解得快，说明温度越高，分子热运动越激烈。E.冷冻食品也会变干，说明固体分子也在做无规则运动。
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。
第七章 第四节
基础夯实
一、选择题(1～5题为单选题，6、7题为多选题)
1．两个温度不同的物体相互接触，达到热平衡后，它们具有相同的物理量是( )
A．质量 B．密度
C．温度 D．重力
答案：C
解析：由热平衡的定义可知，C选项正确。
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．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．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．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．关于热平衡的下列说法中正确的是( )
A．系统甲与系统乙达到热平衡就是它们的温度达到相同数值
B．标准状况下冰水混合物与0℃的水未达到热平衡
C．量体温时，温度计须和身体接触5－10分钟是为了让温度计跟身体达到热平衡
D．冷热程度相同的两系统处于热平衡状态
答案：ACD
解析：达到热平衡时温度相同，或者说温度相同时就表明两系统达到了热平衡故B错，应选A、C、D。
7．关于热力学温度和摄氏温度，下列说法错误的是( )
A．某物体摄氏温度为10℃，即热力学温度为10K
B．热力学温度升高1K等于摄氏温度升高1℃
C．摄氏温度升高10℃，对应热力学温度升高283K
D．热力学温度和摄氏温度的温标不同，两者表示的温度无法比较
答案：ACD
解析：热力学温度与摄氏温度的关系T＝t＋273.15K，所以选项A错误；对于T＝t＋273.15K，有许多同学错误地认为可变形为ΔT＝Δt＋273.15K，而认为C选项正确，实际上ΔT＝T2－T1＝t2－t1＝Δt，即用摄氏温度表示的温差等于用热力学温度表示的温差，所以选项B正确，选项C、D错误。
二、非选择题
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
一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)
1．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．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。你认为小宁找错的是( )
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
答案：D
解析：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。所以小宁A、B找对了。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。
3．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.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。
5．分别以摄氏温度及热力学温度为横、纵坐标表示的t与T的关系图，应该是( )
A．一条直线
B．不通过第二象限
C．其在纵轴的截距小于横轴的截距
D．斜率为1
答案：AD
解析：根据T＝273.15K＋t可以知道这是一条过纵坐标上一点(0,273.15)、斜率是1的倾斜直线。
二、非选择题
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。
7.小明在家制作了简易温度计，一根装有一小段有色水柱的细玻璃管穿过橡皮塞插入烧瓶内，封闭一定质量的气体。当外界温度变化时，水柱位置将上下移动。当有色水柱下端与D和A对齐时，温度分别为20℃和80℃。A、D间刻度均匀分布。由图可知，图中有色水柱下端所示温度为多少℃？
答案：32℃
解析：由题图知A、D间共有15个格，每个格表示温度为℃＝4℃
有色水柱的下端离D点3个格即3×4℃＝12℃，所以温度为t＝20℃＋12℃＝32℃
第七章 第五节
基础夯实
一、选择题(1～4题为单选题，5、6题为多选题)
1．(北京西城区2013～2014学年高二下学期期末)下列关于物体内能的说法正确的是( )
A．一个分子的动能和分子势能的总和叫做该分子的内能
B．物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和叫做物体的内能
C．当一个物体的机械能发生变化时，其内能也一定发生变化
D．温度高的物体一定比温度低的物体内能大
答案：B
解析：根据内能的概念可判B选项正确。
2．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。
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．甲、乙两个分子相距较远(此时它们之间的分子力可以忽略)，设甲固定不动，在乙逐渐向甲靠近直到不能再靠近的过程中，关于分子势能变化情况的下列说法正确的是( )
A．分子势能不断增大
B．分子势能不断减小
C．分子势能先增大后减小
D．分子势能先减小后增大
答案：D
解析：从分子间的作用力与分子间的距离有关系知道，当分子间距离大于r0时，分子间表现为引力；当分子间距离小于r0时，分子间表现为斥力；当分子间距离大于10r0时，分子间的作用力十分小，可以忽略。所以当乙从较远处向甲尽量靠近的过程中，分子力先是对乙做正功，后是分子力对乙做负功，而由做功与分子势能变化的关系知道，若分子力做正功，分子势能减小，若分子力做负功，分子势能增加。因此当乙尽量向甲靠近的过程中，分子势能是先减小后增大。
5．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。
6．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。
二、非选择题
7．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
8．(1)一杯100℃的开水跟一池塘常温下的水哪个内能多？
(2)1kg的100℃的水跟1kg的100℃的水蒸气哪个内能多？
答案：(1)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。
(2)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。
能力提升
一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)
1．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
解析：根据分子力做功与分子势能的关系，分子力做正功分子势能减少，分子力做负功分子势能增加，可判D选项正确。
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，分子势能不一定为零
D．温度相等的氢气和氧气，它们的分子平均动能相等
答案：CD
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的说法正确。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．如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子沿x轴运动，两分子间的分子势能Ep与两分子间距离的关系如图中曲线所示。图中分子势能的最小值为－E0。若两分子所具有的总能量为0，则下列说法中正确的是( )
A．乙分子在P点(x＝x2)时，加速度最大
B．乙分子在P点(x＝x2)时，其动能为E0
C．乙分子在Q点(x＝x1)时，处于平衡状态
D．乙分子的运动范围为x≥x1
答案：BD
解析：分子处于r0位置时所受分子合力为零，加速度为零，此时分子势能最小，分子的动能最大，总能量保持不变。由题图可知x2位置即是r0位置，此时加速度为零，A错误；x＝x2位置，势能为－E0，因总能量为0，则动能为E0，B项正确；在Q点，Ep＝0，但分子力不为零，分子并非处于平衡状态，C项错误；在乙分子沿x轴向甲分子靠近的过程中，分子势能先减小后增大，分子动能先增大后减小，即分子的速度先增大后减小，到Q点分子的速度刚好减为零，此时由于分子斥力作用，乙分子再远离甲分子返回，即乙分子运动的范围为x≥x1，D项正确。
二、非选择题
6．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。
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。
第七章限时检测
本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分，时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7～10小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)
1．(枣庄市2013～2014学年高二下学期检测)以下说法错误的是( )
A．一般分子直径的数量级为10－10m
B．布朗运动是液体分子的无规则运动
C．分子间同时存在分子引力和分子斥力
D．扩散现象说明分子在永不停息地做无规则运动
答案：B
解析：一般分子直径的数量级为10－10m，选项A正确；布朗运动是固体颗粒的无规则运动，但布朗运动间接反映了液体或气体分子在永不停息地做无规则运动，B选项错误；由分子动理论可知选项C、D正确。
2．已知阿伏加德罗常数为NA，某物质的摩尔质量为M，则该物质的分子质量和m kg水中所含氢原子数分别是( )
A.，mNA×103 B．MNA,9mNA
C.，mNA×103 D.，18mNA
答案：A
解析：某物质的摩尔质量为M，故其分子质量为；mkg水所含摩尔数为，故氢原子数为×NA×2＝，故A选项正确。
3．放在房间一端的香水，打开瓶塞后，位于房间另一端的人将( )
A．立即嗅到香味，因为分子热运动速率很大，穿过房间所需时间极短
B．过一会儿才能嗅到香味，因为分子热运动的速率不大，穿过房间需要一段时间
C．过一会儿才能嗅到香味，因为分子热运动速率虽然很大，但由于是无规则运动，且与空气分子不断碰撞，要嗅到香水味必须经过一段时间
D．过一会儿才能嗅到香味，因为分子热运动速率不大，且必须有足够多的香水分子，才能引起嗅觉
答案：C
解析：分子的运动是十分混乱的、无规则的。分子热运动速率虽然很大(约几百米每秒)，但无规则运动过程中与其他分子不断碰撞，使分子沿迂回曲折路线运动，要嗅到足够多的香水分子必须经过一段时间，因此选C。
4．关于分子力和分子势能，下列说法正确的是( )
A．当分子力表现为引力时，分子力随分子间距离的增大而减小
B．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离减小而减小
C．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离减小而增大
D．用打气筒给自行车打气时，越下压越费力，说明分子间斥力越来越大，分子间势能越来越大
答案：B
解析：由分子力随分子间距离变化的图象可知，A错；由分子势能与分子距离的关系知，B对C错；打气筒打气时，气体分子间距离大于平衡时距离，分子力为引力，越向下压，分子势能越小，D错。
5．做布朗运动实验，得到某个观测记录如图，图中记录的是( )
A．分子无规则运动的情况
B．某个微粒做布朗运动的轨迹
C．某个微粒做布朗运动的速度—时间图线
D．按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线
答案：D
解析：布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，而非分子的运动，故A项错误；既然无规则所以微粒没有固定的运动轨迹，故B项错误；对于某个微粒而言，在不同时刻的速度大小和方向均是不确定的，所以无法确定其在某一个时刻的速度，故也就无法描绘其速度—时间图线，故C项错误，D项正确。
6．如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子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。现把乙分子从A处由静止释放，下图中A、B、C、D四个图分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的关系，其中大致正确的是( )
答案：B
解析：速度方向始终不变，A错误；加速度与力成正比，方向相同，故B正确；分子势能不可能增大到正值，故C错误；乙分子动能不可能为负值，故D错误。
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．以下说法正确的是( )
A．机械能为零、内能不为零是可能的
B．温度相同，质量相同的物体具有相同的内能
C．物体的速度增大时，物体的内能可能减小
D．0℃的冰的内能比等质量的0℃的水的内能大
答案：AC
解析：A正确，因为机械能可以为零，但内能是分子动能和分子势能的总和，而分子动能又是分子无规则运动引起的，所以分子动能不可能为零。那么物体的内能当然也不可能为零，B不正确。因为物体的内能由物体的温度和体积来决定与物体运动的宏观速度无关，C正确。原因同上，由于0℃的冰的体积比0℃的水大，温度相同，有的同学错认为D正确，实际上有较为复杂的反常膨胀的现象，我们用体积来讨论其内能是不适合的，可以从能量角度来讨论，因为0℃的冰熔化为0℃的水要吸收热量或对它做功，所以冰溶化为水内能增加，所以0℃的水的内能比等质量的0℃的冰的内能大，该题正确的选项为A、C。
9．(昌乐二中2013～2014学年高二下学期检测)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
答案：BC
解析：水分子在显微镜下是观察不到的，故A错。据布朗运动的含义知道B、C正确、水分子不是静止不动的，D错。
10．一铜块和一铁块，质量相等，铜块的温度T1，比铁块的温度T2高，当它们接触在一起时，如果不和外界交换能量，则( )
A．从两者开始接触到热平衡的整个过程中，铜块放出的热量等于铁块吸收的热量
B．在两者达到热平衡以前的任意一段时间内，铜块放出的热量不等于铁块吸收的热量
C．达到热平衡时，铜块的温度是T＝
D．达到热平衡时，两者的温度相等
答案：AD
解析：在系统不和外界交换能量的条件下，高温的铜块放出的热量一定等于低温的铁块吸收的热量。达到热平衡时，两者的温度一定相等，故A、D正确，B错误，由Q＝cmΔt知铜块和铁块的比热容不同，达到热平衡时的温度T≠，C错误。
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
二、填空题(共3小题，每小题6分，共18分。把答案直接填在横线上)
11．用放大600倍的显微镜观察布朗运动，估计放大后的小颗粒(碳)体积为0.1×10－9m3，碳的密度是2.25×103kg/m3，摩尔质量是1.2×10－2kg/mol。则该小碳粒含分子数约为________个。(阿伏加德罗常数为6.0×1023mol－1)；由此可知布朗运动________(选填“是”或“不是”)分子的运动。
答案：5.2×1010 不是
解析：显微镜放大的线度，即直径。
小颗粒的实际体积V＝m3①
碳的摩尔体积Vmol＝＝m3②
则碳粒个数N＝NA③
解①②③得：N＝5.2×1010个
可见每一个小炭粒都含有大量的分子，由此可知，布朗运动不是分子的运动。
12．成年人一次深呼吸吸入450cm3的空气，则一次深呼吸所吸入的空气质量是________kg；所吸入的气体分子数是________个。(按标准状况估算，空气的摩尔质量m＝29g/mol)
答案：5.8×10－4kg 1.2×1022个
解析：成年人一次呼吸所吸入的空气质量为：
m′＝×29×10－3kg＝5.8×10－4kg
所吸入的气体分子数：
N＝NA＝×6.02×1023＝1.2×1022(个)。
13．在粗测油酸分子大小的实验中，具体操作如下：
①取油酸1.0mL注入250mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸的酒精溶液；
②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.0mL为止，恰好共滴了100滴；
③在边长约40cm的浅水盘内注入约2cm深的水，将细石膏粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸的酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有石膏粉，可以清楚地看出油膜轮廓；
④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油酸膜的形状；
⑤将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上，算出完整的方格有67个，大于半格的有14个，小于半格的有19个。
(1)这种粗测方法是将每个分子视为________，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为__________；这层油膜的厚度可视为油酸分子的________。
(2)利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸的酒精溶液含油酸为_______m3，油膜面积为_______m2，求得的油膜分子直径为________m。(结果全部取2位有效数字)
答案：(1)球形 单分子油膜 直径
(2)4.0×10－11 8.1×10－3 4.9×10－9
解析：(1)球形，单分子油膜，直径。
(2)一滴酒精溶液中含有纯油膜的体积为
V＝×mL＝4×10－5mL＝4.0×10－11m3
形成油膜的面积S＝1×(67＋14)cm2＝8.1×10－3m2
油酸分子的直径d＝＝4.9×10－9m
三、论述·计算题(共4小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
14．(10分)利用油膜法可以粗略测出阿伏加德罗常数。把密度ρ＝0.8×103kg/m3的某种油，用滴管滴一滴在水面上形成油膜，已知这滴油的体积为V＝0.5×10－3cm3，形成的油膜面积为S＝0.7m2，油的摩尔质量M＝9×10－2kg/mol，若把油膜看成单分子层，每个油分子看成球形，那么：
(1)油分子的直径是多少？
(2)由以上数据可粗略测出阿伏加德罗常数NA是多少？(先列出计算式，再代入数值计算，只要求保留一位有效数字)
答案：(1)7×10－10m (2)6×1023mol－1
解析：(1)油分子的直径d＝＝m＝7×10－10m
(2)油的摩尔体积为V＝
每个油分子的体积为V0＝＝
所以，阿伏加德罗常数为NA＝
联立以上各式解得NA＝
代入数值解得NA＝6×1023mol－1
15．(10分)如图所示，IBM的科学家在铜表面将48个铁原子排成圆圈，形成半径为7.13nm的“原子围栏”，相邻铁原子间有间隙。估算原子平均间隙的大小。结果保留一位有效数字。(已知铁的密度为7.8×103kg/m3，摩尔质量是5.6×10－2kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023mol－1。)
答案：7×10－10m
解析：一个铁原子的体积V＝，
铁原子的直径D＝，
围栏中相邻铁原子的平均间隙l＝－D，
解得l＝7×10－10m。
16．(11分)目前，环境污染已非常严重，瓶装纯净水已经占领柜台。再严重下去，瓶装纯净空气也会上市。设瓶子的容积为500mL，空气的摩尔质量M＝29×10－3kg/mol。按标准状况计算，NA＝6.0×1023mol－1，试估算：
(1)空气分子的平均质量是多少？
(2)一瓶纯净空气的质量是多少？
(3)一瓶中约有多少个气体分子？
答案：(1)4.8×10－26kg (2)6.5×10－4kg
(3)1.3×1022个
解析：(1)m＝＝kg＝4.8×10－26kg
(2)m空＝ρV瓶＝＝kg
＝6.5×10－4kg
(3)分子数N＝nNA＝·NA＝＝1.3×1022个
17．(11分)要落实好国家提出“以人为本，创建和谐社会”的号召，不只是政府的事，要落实到我们每个人的生活中。比如说公共场所禁止吸烟，我们知道被动吸烟比主动吸烟害处更多。试估算一个高约2.8m，面积约10m2的两人办公室，若只有一人吸了一根烟。求：
(1)估算被污染的空气分子间的平均距离。
(2)另一不吸烟者一次呼吸大约吸入多少个被污染过的空气分子。(人正常呼吸一次吸入气体300cm3，一根烟大约吸10次)
答案：(1)7×10－8m (2)8.7×1017个
解析：(1)吸烟者抽一根烟吸入气体的总体积10×300cm3，含有空气分子数
n＝×6.02×1023个＝8.1×1022个
办公室单位体积空间内含被污染的空气分子数为个/米3＝2.9×1021个/米3，每个污染分子所占体积为V＝m3，所以平均距离为L＝＝7×10－8m。
(2)被动吸烟者一次吸入被污染的空气分子数为2.9×1021×300×10－6个＝8.7×1017个。
