7.1 物体是由大量分子组成的
新提升·课时作业
基础达标
1．下列说法错误的是( )
A．分子看做球形是分子的简化模型，实际上分子的形状并不真的都是球形
B．所有分子的直径都相同
C．不同分子的直径一般不同，但一般分子的数量级相同
D．测定分子大小的方法有多种，油膜法只是其中的一种
【解析】 分子的结构和形状比较复杂，球状模型只是它的一种简化模型，分子的直径并不都相同，但直径的数量级一般都相同，油膜法是估测分子直径常用的一种方法，错误的选项是B.
【答案】 B
2．下列选项中不是油膜法粗略测定分子直径的实验基础的是( )
A．把油酸分子视为球形，其直径即为油膜的厚度
B．让油酸在水面上充分散开，形成单分子油膜
C．油酸分子的直径等于滴到水面上的油酸体积除以油膜的面积
D．油酸分子直径的数量级是10－15 m
【解析】 油酸分子可视为球形，油膜的厚度可看成分子直径，油酸分子可看成一个挨一个排列，油滴扩展为油膜时体积不变，即V＝Sd，油酸分子直径的数量级是10－10m，D错．
【答案】 D
3．NA代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是( )
A．在同温同压时，相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同
B．2 g氢气所含原子数目为NA
C．在常温常压下，11.2 L氮气所含的原子数目为NA
D．17 g氨气所含电子数目为10NA
【解析】 由于构成单质分子的原子数目不同，所以同温同压下同体积单质气体所含原子数目不一定相同，A错误；2 g H2所含原子数目为2 NA，B错误；在常温常压下，11.2 L氮气的物质的量不能确定，则所含原子数目不能确定，C错误，17 g氨气即1 mol氨气，其所含质子数为(7＋3)mol即10 NA，所以所含电子数目也为10 NA，D正确．
【答案】 D
4．采用油膜法估测分子的直径，需要测量的物理量是( )
A．1滴油的质量和它的密度
B．1滴油的体积和它的密度
C．1滴油的体积和它散成油膜的最大面积
D．所散成的油膜的厚度和它的密度
【解析】 采用油膜法测分子直径，是把油膜理想成单分子油层，油层的厚度即为油分子的直径，故需要测量1滴油的体积和油膜的最大面积，故C选项正确．
【答案】 C
5．(多选)某气体的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m和V0，则阿伏加德罗常数NA可表示为( )
A．NA＝ B．NA＝
C．NA＝ D．NA＝
【解析】 气体的体积是指气体所充满的容器的容积，它不等于气体分子个数与每个气体分子体积的乘积，所以A、D错．由质量、体积、密度关系可推知B、C正确．
【答案】 BC
6．一个油轮装载着密度为900 kg/m3的原油在海上航行，由于某种事故而使原油发生部分泄漏导致9 t的原油流入大海，则这次事故造成的最大可能污染面积约为( )
A．1011 m2 B．1012 m2
C．108 m2 D．1010 m2
【解析】 分子直径的数量级是d＝10－10 m．由d＝，ρ＝，可知S＝＝1011 m2.故A项正确．
【答案】 A
7．(多选)已知阿伏加德罗常数、物质的摩尔质量和摩尔体积，可以计算( )
A．固态物质分子的体积和质量
B．液态物质分子的体积和质量
C．气态物质分子的体积和质量
D．气态物质分子的质量
【解析】 根据阿伏加德罗常数的概念可知，无论物质处于何种状态，分子的质量m0均等于物质的摩尔质量M除以阿伏加德罗常数NA，即m0＝.由于物质的三种状态中固态和液态均可视为分子紧密排列，但气态分子间距远大于分子本身的体积，所以，只有固态和液态分子的体积V0，可由摩尔体积Vmol除以NA得出，即V0＝.综上可知A、B、D选项正确．
【答案】 ABD
8．在做“用油膜法估测分子大小”的实验时，油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL溶液中有纯油酸0.1 mL，用注射器测得1 mL上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1 cm，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是________ mL，油酸膜的面积是________cm2.根据上述数据，估测出油酸分子的直径是________ m.
【解析】
每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V＝×mL＝5×10－7mL
油膜的面积S＝40×1 cm2＝40 cm2，分子直径d＝m＝1.25×10－10m.
【答案】 5×10－7 40 1.25×10－10
9．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大．试估算一个高约2.8 m、面积约10 m2的两人办公室，若一人在吸一根烟，另一人不吸烟，求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300 cm3，一根烟大约吸10次)．
【解析】 吸烟者抽一根烟吸入气体的总体积10×300 cm3，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/ m3≈2.9×1021个/ m3.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．
【答案】 8.7×1017个
能力提升
1．已知水银的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则水银分子的直径是( )
A. B. C. D.
【解析】 水银的摩尔体积为V＝，水银分子的体积V0＝＝；把分子看成球形，据V＝πD3得水银分子直径D＝，A对．
【答案】 A
2．若以μ表示水的摩尔质量，V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为在标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，m、Δ分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式：①NA＝ ②ρ＝ ③m＝ ④Δ＝
其中正确的是( )
A．①② B．①③
C．③④ D．①④
【解析】 对于气体，宏观量μ、V、ρ之间的关系式仍适用，有μ＝ρV，宏观量与微观量之间的质量关系也适用，有NA＝μ/m，所以m＝μ/NA，③式正确．NA＝μ/m＝，①式正确，由于气体的分子间有较大的距离，求出的是一个气体分子平均占有的空间，一个气体分子的体积远远小于该空间，所以④式不正确，而②式是将④式代入①式得出的，也不正确，应选B.
【答案】 B
3．由阿伏加德罗常数和一个水分子的质量、一个水分子的体积，不能确定的物理量有( )
A．1 mol水的质量
B．1 mol水蒸气的质量
C．1 mol水的体积
D．1 mol水蒸气的体积
【解析】 该题考查阿伏加德罗常数的基础知识，题目已知条件是一个水分子的质量和一个水分子的体积及阿伏加德罗常数，那么A中：由一个水分子的质量乘以阿伏加德罗常数可得一摩尔水的质量，故A能确定；又因为一摩尔水蒸气的分子数应和一摩尔水的分子数相同，所以一摩尔水蒸气的质量和一摩尔水的质量相同，B也能确定；又由于已知一个水分子的体积，乘以阿伏加德罗常数即可得到一摩尔水的体积，C能确定；但是，水和水蒸气的分子距离不同，所以D不能确定，那么正确答案是D.
【答案】 D
4．(多选)已知某气体的摩尔体积为22.4 L/mol，摩尔质量为18 g/mol，阿伏加德罗常数为6.02×1023 mol－1，由以上数据可以估算出这种气体( )
A．每个分子的质量
B．每个分子的体积
C．每个分子占据的空间
D．分子之间的平均距离
【解析】 由m0＝可估算出每个气体分子的质量，由于气体分子间距较大，由V0＝求得的是一个分子占据的空间而不是一个分子的体积，由a＝求出分子之间的平均距离，故A、C、D正确．
【答案】 ACD
5．钻石是首饰和高强度的钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为ρ(单位为kg/m3)，摩尔质量为M(单位为g/mol)．阿伏加德罗常数为NA.请写出a克拉钻石所含有的分子数和每个分子直径的表达式．(1克拉＝0.2克)
【解析】 a克拉钻石的摩尔数为0.2a/M.所含分子数为n＝NA.钻石的摩尔体积为V＝ (m3/mol)．
每个钻石分子的体积为V0＝＝10－3
设钻石分子直径为d，则V0＝π3.
d＝(单位为m)．
【答案】 NA
6．很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全，轿车在发生一定强度的碰撞时，利用叠氮化钠(NaN3)爆炸产生的气体(假设都是N2)充入气囊．若氮气充入后安全气囊的容积V＝56 L，囊中氮气的密度ρ＝2.5 kg/m3，氮气的摩尔质量M＝0.028 kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6×1023 mol－1，试估算：
(1)囊中氮气分子的总个数N；
(2)囊中氮气分子间的平均距离(结果保留一位有效数字)
【解析】
(1)设N2的物质的量为n，则n＝，氮气的分子总数N＝nNA＝NA，
代入数据得N＝3×1024个．
(2)每个分子所占的空间为V0＝，设分子间平均距离为a，则有V0＝a3
即a＝＝ 代入数据得a≈3×10－9 m.
【答案】 (1)3×1024个 (2)3×10－9 m
课件42张PPT。第1节 物体是由大量分子组成的 7.2 分子的热运动
新提升·课时作业
基础达标
1．关于布朗运动下列说法正确的是( )
A．布朗运动是液体分子的运动
B．布朗运动反映了固体分子的运动
C．布朗微粒做无规则运动的原因是由于它受到水分子有时吸引、有时排斥的结果
D．温度越高，布朗运动越显著
【解析】 布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的运动，不是液体分子的运动，是液体分子无规则运动的反映，这个小颗粒不是固体分子，故A、B错；布朗微粒做无规则运动的原因是由于周围液体分子撞击的不平衡造成的，故C错；温度越高，布朗运动越显著，D正确．
【答案】 D
2．关于布朗运动，下列说法正确的是( )
A．布朗运动就是分子运动，布朗运动停止了，分子运动也会暂时停止
B．微粒做布朗运动，充分说明了微粒内部分子是不停地做无规则运动的
C．布朗运动是无规则的，因此它说明了液体分子的运动是无规则的
D．布朗运动的无规则性，是由于外界条件无规律的不断变化而引起的
【答案】 C
3．下列关于热运动的说法中，正确的是( )
A．热运动是物体受热后所做的运动
B．0℃的物体中的分子不做无规则运动
C．热运动是单个分子的永不停息地无规则运动
D．热运动是大量分子的永不停息地无规则运动
【解析】 热运动是组成物质的大量分子所做的无规则运动，不是单个分子的无规则运动，因此A、C错误，D正确；分子的热运动永不停息，因此0 ℃的物体中的分子仍做无规则运动，B错误．
【答案】 D
4．(多选)在较暗的房间里，从射进来的阳光中，可以看到悬浮在空气中的微粒在不停地运动，这些微粒的运动是( )
A．布朗运动 B．不是布朗运动
C．自由落体运动 D．重力和气流引起的运动
【解析】 这些肉眼直接可以看到的微粒是相当大的，某时刻它们受到的各个方向空气分子碰撞的合力几乎为零，这些微小的合力对相当大的微粒来说是不能使其做布朗运动的，这时微粒的运动是气体对流和重力作用引起的，故B、D选项正确．
【答案】 BD
5．如下图所示，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
【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．
【答案】 B
6．我们知道分子热运动的速率比较大，常温下能达每秒几百米．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，要嗅到足够多的香水分子必须经一段时间
D．过一会儿才能嗅到香味，因为分子热运动速率虽然很大，但必须有足够多的香水分子，才能引起嗅觉
【解析】 分子热运动的速率虽然很大，由于是无规则运动，并且在运动中不断与空气分子碰撞，要想引起嗅觉，必须嗅到足够多的分子，故C对，A、B、D错．
【答案】 C
7．下列有关扩散现象与布朗运动的叙述中，错误的是( )
A．布朗运动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
【解析】 分析可知A项正确．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项错．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项正确．两种运动都随温度的升高而加剧，所以都与温度有关．
【答案】 B
8．一瓶冷水，一瓶热水，同时滴入一小滴相同的红墨水，请观察哪一瓶里的水颜色变得更快一些？
思考：(1)杯子里的水变红了，说明什么问题？
(2)为什么会出现变化快慢不同的现象？
【答案】 热水里的颜色变化更快些．
(1)该现象说明了分子的无规则运动，不同物质接触，分子能彼此进入对方．
(2)分子无规则运动与温度有关，温度越高，扩散越快．
9．我国北方地区多次出现过沙尘暴天气，沙尘暴天气出现时，远方物体呈土黄色，太阳呈淡黄色，尘沙等细粒浮游在空中．请问沙尘暴天气中的风沙弥漫，尘土飞扬，是否是布朗运动？
【解析】 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10－6 m，这种微粒人眼是看不到的，必须借助于显微镜．沙尘暴天气中的灰沙、尘土都是较大的颗粒，它们的运动基本属于在气流作用下的运动，不是布朗运动．
【答案】 不是布朗运动
能力提升
1．对以下物理现象的正确分析是( )
①从射来的阳光中，可以看到空气中的微粒在上下飞舞 ②上升的水蒸气的运动 ③用显微镜观察悬浮在水中的小炭粒，小炭粒不停地做无规则运动 ④向一杯清水中滴入几滴红墨水，红墨水向周围运动
A．①②③属于布朗运动 B．①属于扩散现象
C．只有③属于布朗运动 D．以上结论均不正确
【解析】 扩散现象是指分子从浓度大的地方运动到浓度小的地方，而布朗运动是固体小颗粒的无规则运动．观察布朗运动，必须在高倍显微镜下，肉眼看到的不属于做布朗运动的颗粒，它做的运动也不是布朗运动，由以上分析不难判断C为正确选项．
【答案】 C
2．下列现象中，叙述正确的是( )
A．把碳素墨水滴入清水中，稀释后，借助显微镜能够观察到布朗运动现象，这是碳分子无规则运动引起的
B．在一杯热水中放几粒盐，整杯水很快就会变咸，这是食盐分子的扩散现象
C．把一块铅和一块金表面磨光后紧压在一起，在常温下放置四、五年，结果铅和金就互相渗入而连在一起，这是两种金属分别做布朗运动的结果
D．用手捏面包，面包体积会缩小，这是因为分子间有空隙
【解析】 手捏面包，面包体积变小，是说明面包颗粒之间有间隙，而不是分子间有间隙，故D错；B、C都是扩散现象；A中做布朗运动的是碳颗粒(即多个碳分子的集结体)而不是碳分子．
【答案】 B
3．如图是关于布朗运动的实验，下列说法正确的是( )
A．图中记录的是分子做无规则运动的情况
B．图中记录的是微粒做布朗运动的轨迹
C．微粒越大，布朗运动越明显
D．温度越高，布朗运动越剧烈
【解析】 布朗运动不是液体分子做无规则运动，而是大量液体分子做无规则热运动时与悬浮在液体中的小颗粒发生碰撞，从而使小颗粒做无规则运动，即布朗运动．温度越高，分子运动越剧烈，布朗运动也越剧烈，可见选项A错误，选项D正确．微粒越小，某一瞬间跟它撞击的分子数越少，撞击作用的不平衡性表现得越明显，即布朗运动越显著，故选项C错误．由于小颗粒运动没有一定规律，采用闪光照相等形式只可以确定颗粒在某时刻的位置，不能描述其运动轨迹，题图中记录的是微粒每隔一段时间后的位置，而在这段时间内微粒做的也是无规则运动，而不是直线运动，故选项B错误．
【答案】 D
4．物体内分子运动的快慢与温度有关，在0℃时物体内的分子运动状态是( )
A．仍然是运动的 B．处于相对静止状态
C．处于静止状态 D．大部分分子处于静止状态
【解析】 分子运动的激烈程度与温度有关，但分子永不停息地做无规则运动，故A选项正确．
【答案】 A
5．(多选)较大的颗粒不做布朗运动，是由于( )
A．液体分子不一定与颗粒相撞
B．各个方向的液体(或气体)分子对颗粒冲力的平均效果相互平衡
C．颗粒质量大，不易改变运动状态
D．颗粒本身的热运动缓慢
【解析】 较大的颗粒受更多的液体(或气体)分子的来自各方向的撞击，使颗粒趋于平衡，而且较大的颗粒质量大、惯性大，在相同撞击力作用下产生的加速度小，运动状态难以改变，所以选B、C.
【答案】 BC
6．在制造金属零件时，可把金属零件放入含碳的渗碳剂中，然后加热．这样碳分子可渗入金属的表面，使表面硬度增大，分析这样做的道理．
【答案】 这种生产工艺应用了固体的扩散现象．将金属零件放入含碳的渗碳剂中加热，可使渗碳剂中的碳更快更多地扩散进入金属零件表层里，增大其硬度．
课件30张PPT。第2节 分子的热运动 7.3 分子间的作用力
新提升·课时作业
基础达标
1．下列现象不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
【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的范围而发生作用，故A正确；磁铁对小铁钉的吸引力在较大的距离内也发生，不是分子引力，B错；斧子劈柴，克服的是分子力，C正确；电焊的原理是两块铁熔化使铁分子达到引力作用范围而发生作用，D正确，故符合题意的为B选项．
【答案】 B
2．水很难被压缩，其原因是( )
A．水分子之间没有空隙
B．水分子之间有引力
C．水分子之间有斥力
D．水分子在不停的运动
【解析】 水很难被压缩，说明水分子之间有斥力，故C项正确．
【答案】 C
3．关于分子间的作用力，下列说法中不正确的是(r0为分子平衡位置之间的距离)( )
A．当分子间距离为r0时，它们之间既没有引力，也没有斥力
B．分子间的平衡距离r0可以看成分子直径的大小，其数量级为10－10 m
C．两个分子间距离由较大逐渐减小到r＝r0的过程中，分子力先增大后减小，分子力为引力
D．两个分子间距离由极小逐渐增大到r＝r0的过程中，引力和斥力都同时减小，分子力为斥力
【解析】 分子间距离为r0时，分子引力和分子斥力等大、反向，不是没有分子引力和斥力，故A错；分子直径的数量级为10－10m，B对；当分子间距离大于r0时，分子力表现为引力，分子间距离由较大距离减小到r0时，分子力先增大后减小，C对；分子间距离由极小逐渐增大到r0时分子力表现为斥力，分子引力和分子斥力都随距离的增大而减小，D对；符合题意的只有A项．
【答案】 A
4．如图所示，甲分子固定于坐标原点O，乙分子从无穷远处静止释放，在分子力的作用下靠近甲．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
【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Fcd·Lcd＝Fac·Lac，所以Fcd>Fac.故分子在d点加速度最大．正确选项为D.
【答案】 D
5.
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
【解析】 由于分子间存在引力，使两个铅柱结合在一起而不脱落．选项D正确．
【答案】 D
6．当两个分子间的距离为r0时，正好处于平衡状态，下列关于分子间作用力与分子间距离的关系的说法正确的是( )
A．当分子间的距离r＜r0时，它们之间只有斥力作用
B．当分子间距离r＝r0时，分子处于平衡状态，不受力
C．当分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中，分子间的引力和斥力都在减小，且斥力比引力减小得快
D．当分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中，分子间相互作用力的合力在逐渐减小
【解析】 分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的，当r＝r0时，F引＝F斥，每个分子所受的合力为零，并非不受力；当r＜r0，F斥＞F引合力为斥力，并非只受斥力，故A、B错误．
当分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中，分子间的引力和斥力都减小，而且斥力比引力减小得快，分子间作用力的合力先减小到零，再增大再减小到零，故C正确，D错误．
【答案】 C
7．表面平滑的太空飞行器在太空中飞行与灰尘互相摩擦时，很容易发生“黏合”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
【解析】 当表面平滑的飞行器在太空中与灰尘相互摩擦时，可以使飞行器表面与灰尘的距离达到分子力的作用范围，而发生“黏合”，因此是分子力的作用，C项正确．
【答案】 C
8．下列说法正确的是( )
A．气体总是很容易充满容器，这是气体分子间存在斥力的宏观表现
B．水的体积很难被压缩，这是水分子间存在斥力的宏观表现
C．气缸中的气体膨胀推动活塞，这是分子间的斥力对外做功的宏观表现
D．夏天轮胎容易爆裂，说明温度越高，气体分子间的斥力越大
【解析】 气体很容易充满容器是气体分子热运动的结果，气体推动活塞及轮胎爆裂，都是由于气体的压力产生的，并不是气体分子间的斥力，故A、C、D选项错误．
【答案】 B
9．有人说：用气筒给车胎打气越打越费力，这是因为气体分子之间有斥力的缘故，你认为对吗？如何解释？
【答案】 这种说法不对．气体分子间距离较大，r>10r0，分子间作用力表现为很微弱的引力，可认为无作用力，但由于气体分子永不停息地做无规则运动，气体分子间、气体分子与容器壁之间频繁碰撞对容器壁产生持续的压力作用，即气体压强．给车胎打气时，越打气，分子数目越多，车胎内气体压强就越大，气体对容器壁压力就越大，打气筒活塞受的压力也就越大，人越感到费力，不是克服气体分子斥力作用的缘故．
能力提升
1．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．测力计示数会出现小于玻璃板重力的情况
C．因为玻璃板与水分子间存在斥力，所以拉力小于玻璃板的重力
D．因为拉起时还需要克服水分子的吸引力，所以拉力大于玻璃板的重力
【解析】 玻璃板被拉起时，玻璃板受到水分子的引力大于水分子的斥力，所以拉力大于玻璃板的重力，所以选D.
【答案】 D
2．某人用原子级显微镜观察高真空度的空间，发现有一对分子A和B环绕一个共同“中心”旋转，如图所示，从而形成一个“类双星”体系，并且发现此“中心”离A分子较近，这两个分子间的距离用r表示．已知当r＝r0时两分子间的分子力为零．则在上述“类双星”体系中，A、B两分子间有( )
A．间距r＞r0
B．间距r＜r0
C．A的质量小于B的质量
D．A的速率大于B的速率
【解析】 分子A和B环绕一个共同“中心”旋转，分子间引力提供向心力，故分子间距离r>r0；又F＝mω2r，v＝ωr，而它们的ω相同且rAmB、vA【答案】 A
3．分子甲和分子乙距离较远，设甲分子固定不动，乙分子逐渐向甲分子靠近，直到不能再近的这一过程中( )
A．分子力总是对乙分子做正功
B．乙分子总是克服分子力做功
C．先是乙分子克服分子力做功，然后分子力对乙分子做正功
D．先是分子力对乙分子做正功，然后乙分子克服分子力做功
【解析】 由于分子间距大于r0时，分子力表现为引力，因此分子乙从远处移到距分子甲r0处的过程如图所示，分子力做正功；由于分子间距离小于r0时，分子力表现为斥力，因此分子乙从距分子甲r0处继续移近分子甲时要克服分子力做功．
【答案】 D
4．下列现象能说明分子之间有相互作用力的是( )
A．一般固体难于拉伸，说明分子间有引力
B．一般液体易于流动和变成小液滴，说明液体分子间有斥力
C．用气筒给自行车胎打气，越打越费力，说明气体分子间有斥力
D．高压密闭的钢筒中的油沿筒壁溢出，这是钢分子对油分子的斥力
【解析】 固体难于拉伸，是分子间引力的表现，故A对；B中液体的流动性不能用引力、斥力来说明，它的原因是化学键的作用；C中越打越费力，是气体压强的原因；D中说明钢分子间有空隙，油从筒中溢出，是外力作用的结果，而不是钢分子对油分子的斥力．
【答案】 A
5．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
【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r【答案】 B
6．最近几年出现了许多新的焊接方式，如摩擦焊接、爆炸焊接等．摩擦焊接是使焊件两个接触面高速地向相反方向旋转，同时加上很大的压力(约每平方厘米加几千到几万牛顿的力)，瞬间就焊接成一个整体了，试用所学知识分析摩擦焊接的原理．
【解析】 摩擦焊接是利用分子引力的作用．当焊件的两个接触面高速地向相反方向旋转且加上很大的压力时，就可以使两个接触面上的大多数分子之间的距离达到或接近r0，从而使两个接触面焊接在一起，靠分子力的作用使这两个焊件成为一个整体．
【答案】 见解析
课件34张PPT。7.4 温度和温标
新提升·课时作业
基础达标
1．两个处于热平衡状态的系统，由于受外界影响，状态参量发生了变化，则关于它们后来是否处于热平衡状态的说法中正确的是( )
A．不能
B．一定能
C．要看它们后来的温度是否相同
D．取决于除温度外的其他状态参量是否相同
【解析】 由热平衡定律可知，只要两个系统的温度相同，两个系统就处于热平衡状态，而与其他状态参量是否相同无关．
【答案】 C
2．关于热力学温标和摄氏温标，下列说法中正确的是( )
A．热力学温标中的每1 K与摄氏温标中的每1℃大小相等
B．热力学温度升高1 K大于摄氏温度升高1℃
C．热力学温度升高1 K小于摄氏温度升高1℃
D．某物体摄氏温度10℃，即热力学温度10 K
【解析】 热力学温标和摄氏温标尽管是不同标准的计数方式，但仅是起点不同，热力学温标中变化1 K与摄氏温标中变化1℃是相同的，故A对，B、C错；摄氏温度为10℃的物体，热力学温度为283 K，D错．
【答案】 A
3．当甲、乙两物体相互接触后，热量从甲物体流向乙物体，这样的情况表示甲物体具有何种特性( )
A．较高的热量 B．较大的比热容
C．较大的密度 D．较高的温度
【解析】 此类问题是关于热平衡的应用．解决本题的根本出路在于理解热平衡的决定因素——温度．甲物体的热量流向乙物体，说明甲物体有较高的温度．所以D正确．
【答案】 D
4．下列状态中处于热平衡态的是( )
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10℃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
【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，其温度、压强、体积都不再变化，是平衡态，故A对；冰水混合物在10℃的环境中，状态会变化，B错误；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．
【答案】 A
5．严冬，湖面上结了厚厚的冰，但冰下面鱼儿仍在游动．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数
【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，再读出温度计的示数，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态下的温度，所以A的做法不正确，C的做法正确，D的做法不正确，B的做法也破坏了原来的热平衡．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．
【答案】 C
6．(多选)关于热力学温标的说法正确的是( )
A．热力学温标是一种更为科学的温标
B．热力学温标的零度为－273.15 K
C．气体温度趋近于绝对零度时其体积为零
D．在绝对零度附近气体已液化，所以它的压强不会为零
【解析】 本题考查热力学温标的性质．热力学温标在科学计算中特别体现在热力学方程中，使方程更简单，更科学，故A对；B是热力学温标的常识，错误；气体趋近于绝对零度时，已液化，但有体积，故其压强不为零，C错，D对．
【答案】 AD
7．(多选)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，那么( )
A．从两者开始接触到达到热平衡的整个过程中，铜块内能的减少量等于铁块内能的增加量
B．在两者达到热平衡以前的任意一段时间内，铜块内能的减少量不等于铁块内能的增加量
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
【解析】 由能量守恒和转化定律可知A选项正确，由热平衡定律可知D选项正确．
【答案】 AD
8．(多选)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
【解析】 细管中的红色液体是用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．
【答案】 CD
9.
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时，封闭一定质量的气体．当外界温度发生变化时，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摄氏度？
【解析】 由题图知A、D间共有15个格，每个格表示的温度为℃＝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 ℃.
【答案】 32 ℃
能力提升
1．某同学取出一支示数为39.6℃的体温计，没有将水银甩回玻璃泡而直接测量自己的体温．若他的实际体温是36.6℃，则测出来的体温是( )
A．36.6℃ B．39.6℃
C．3℃ D．76.2℃
【解析】 由于体温计中的水银不会自动退回去，故测出的体温仍是39.6℃.
【答案】 B
2．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℃；在测一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℃时对应的实验温度和实际温度为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℃
【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＝36(格)，它的示数应为(36＋20)℃＝56℃，所以C正确．
【答案】 C
3．(多选)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，你认为小宁的说法正确的是( )
A．不应倒入另一烧杯中，这会使温度降低
B．水倒的太少，温度计玻璃泡不能被完全浸没
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
【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，少量水不能浸没温度计的玻璃泡，达到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，但是小宁在D选项中要把温度计取出读数就不对了，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．
【答案】 ABC
4．某同学自定一种新温标P，他将冰点与沸点之间等分为200份，且将冰点的温度定为50 P，该同学测量一杯水的温度为150 P，则该温度用摄氏温度表示时应为( )
A．30℃ B．40℃
C．50℃ D．60℃
【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 ℃，故C选项正确．
【答案】 C
5．摄氏温度100℃即热力学温度________K，热力学温度100 K即摄氏温度________℃.若某气体从－5℃升温到5℃，则按力学温标计算温度的增加量ΔT＝________K.
【解析】 据T＝t＋273 K可知，当t＝100℃时，T＝373 K，当T＝100 K时，t＝－173℃；热力学温度和摄氏温度对每一度的大小来说是相同的，即ΔT＝10 K.
【答案】 373 －173 10
课件32张PPT。7.5 内能
新提升·课时作业
基础达标
1．对温度与内能的关系，描述正确的是( )
A．分子平均速率大的物体的温度比分子平均速率小的物体的温度高
B．物体的内能越大，则温度越高
C．物体分子的平均动能越大，物体的温度越高
D．某个分子的平均速率很大，则这种物体的温度一定很高
【解析】 温度是分子平均动能的标志，平均动能大的物体，如果其分子质量大，平均速率可能较小，故A错；物体的内能不单单与温度有关，还与物质的量和体积等有关，内能大，温度不一定高，故B错；温度是分子平均动能的标志，对单个分子不适用，D错．
【答案】 C
2．关于分子运动，下列叙述正确的是( )
A．如果氢气的温度低于氧气的温度，则氢分子的平均速率一定小于氧分子的平均速率
B．同质量同温度的氦气和氩气的分子的总动能相等
C．同物质的量的氮气和氧气，当温度相同时，它们的分子的总动能相等
D．二氧化碳气体在60℃时所有分子的运动速率都比它在50℃时任何分子的运动速率大
【解析】 氢气温度低于氧气温度，氢分子的平均动能小于氧分子的平均动能，由于氢分子质量小于氧分子的质量，氢分子的平均速率不一定小于氧分子的平均速率，故A错；同质量同温度的氦气、氩气比较，它们的分子的平均动能相等，但是物质的量不等，分子总数不等，它们的总动能不等，而且氦气分子总动能一定大于氩气总动能，故B错误；同物质的量同温度的氮气与氧气相比，它们分子的平均动能相等，分子总数也相等，故它们的分子总动能一定相等，故C对；高温下的二氧化碳气体比低温下的二氧化碳气体的平均动能大，但不是所有分子的动能都大，因此不能说60℃的二氧化碳的所有分子的运动速率都比50℃的二氧化碳的分子运动速率都大，故D错．
【答案】 C
3．气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和，其大小与气体的状态有关，分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的( )
A．温度和体积 B．体积和压强
C．温度和压强 D．压强和温度
【解析】 由于温度是分子平均动能的标志，所以气体分子的平均动能宏观上取决于温度；分子势能是由分子间引力和分子间距离共同决定，宏观上取决于气体的体积．因此A正确．
【答案】 A
4．一定质量的0℃的冰熔化成0℃的水时其分子动能之和Ek与分子势能之和Ep及物体内能E的变化情况为( )
A．Ek变大，Ep变大，E变大
B．Ek变小，Ep变小，E变小
C．Ek不变，Ep变大，E变大
D．Ek不变，Ep变小，E变小
【解析】 温度是分子平均动能的标志，温度相同，平均动能一定相同.0℃的冰熔化成0℃的水，分子个数不变，总动能Ek相同．但熔化过程中吸收热量，内能E增大，所以分子势能增大，C对，A、B、D错．
【答案】 C
5．关于分子势能，下列说法正确的是(设两分子相距无穷远时分子势能为0)( )
A．体积增大，分子势能增大，体积缩小，分子势能减小
B．当分子间距离r＝r0时，分子间合力为0，所以分子势能为0
C．当分子间作用力为引力时，体积越大，分子势能越大
D．当分子间作用力为斥力时，体积越大，分子势能越大
【解析】 设想两个分子相距无穷远(r>10－9m)，此时分子间势能为0，当两个分子越来越近时，分子间引力做正功，分子势能减小，当r＝r0时，分子势能减小到最小为负值，故B错误；分子力为引力时，体积越大，分子间距越大，分子间引力做负功，分子势能增大，故C正确；分子力为斥力时，体积越大，分子间距离越大，分子间斥力做正功，分子势能减小，故A、D错误．
【答案】 C
6．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
【解析】 当分子距离从大于10r0开始靠近，到r0的过程中，分子作用力表现为引力，故分子力作正功，分子势能减小，在分子间距离为r0时分子势能为负值，B选项正确．
【答案】 B
7．关于温度的概念下列说法正确的是( )
A．某物体的温度为0℃，则其中每个分子的温度都为0℃
B．温度是物体分子热运动的平均速率的标志
C．温度是物体分子热运动平均动能的标志
D．温度可从高温物体传递到低温物体，达到热平衡时，两物体温度相等
【解析】 温度是对大量分子而言的，每个单分子的温度没有意义，温度是分子热运动平均动能的标志，不是平均速率的标志，A、B错，C对；热传递的是热量不是温度，D错误．
【答案】 C
8．分子间有相互作用的势能，规定两分子相距无穷远时，两分子间的势能为零．设分子a固定不动，分子b以某一初速度从无穷远处向a运动，直到它们之间的距离最小．在此过程中，a、b之间的势能( )
A．先减小，后增大，最后小于零
B．先减小，后增大，最后大于零
C．先增大，后减小，最后大于零
D．先增大，后减小，最后小于零
【解析】 当分子b从无穷远处向a运动时，开始b受到分子力的合力是引力，分子力做正功，分子势能减小；当分子间距离为r0时，分子力为零，分子势能最小，b分子的动能最大；由于惯性，b分子将继续向a运动，此时r＜r0，分子力为斥力，分子力对b做负功，分子势能增大，当它们之间的距离最小时，b的动能为零，设此时分子势能为Ep，b在无穷远处的动能为Ek，由于整个过程中只有分子力做功，所以分子的势能和动能的总和保持不变，有Ep＝Ek＞0，其分子势能与分子之间距离关系如图所示，所以此过程中，a、b间的势能变化是：先减少，后增大，最后大于零．
【答案】 B
9．(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】 见解析
能力提升
1．下列说法正确的是( )
A．铁块熔化成铁水的过程中，温度不变，内能也不变
B．物体运动的速度增大，则物体中分子热运动的平均动能增大，物体的内能增大
C．A、B两物体接触时有热量从物体A传到物体B，这说明物体A的内能大于物体B的内能
D．A、B两物体的温度相同时，A、B两物体的内能可能不同，分子的平均速率也可能不同
【解析】
选项
个性分析
结论
A
铁块熔化过程中，温度不变，吸收的热量用于增加分子势能
错误
B
宏观物体的速度和分子运动的动能无关
错误
C
热量是从高温物体传到低温物体，并非从内能大的物体传到内能小的物体
错误
D
温度相同，分子的平均动能相同，内能还与分子数和分子势能有关，故内能可能不同；温度相同，分子的平均动能相同，但分子质量可能不同，故分子的平均速率可能不同
正确
【答案】 D
2．雨滴下落，温度逐渐升高，在这个过程中( )
A．雨滴内分子的势能在减小，动能在增加
B．雨滴内每个分子的动能都在不断增加
C．雨滴内水分子的平均速率不断增大
D．雨滴内水分子的势能在不断增大
【解析】 温度是分子平均动能的标志，温度升高时，水分子的平均动能增加，平均速率增加，但每个分子的动能和速率不一定增加，应选C.
【答案】 C
3．下列关于物体的温度、内能和热量的说法中正确的是( )
A．物体的温度越高，所含热量越多
B．物体的内能越大，热量越多
C．物体的温度越高，它的分子热运动的平均动能越大
D．物体的温度不变，其内能就不变化
【解析】 热量只是传热过程中的物理量，故A、B错．温度是分子平均动能的标志，故C对．温度不变，分子平均动能不变，分子势能可能变化，D错．
【答案】 C
4．(多选)氢气和氧气的质量、温度都相同，在不计分子势能的情况下，下列说法正确的是( )
A．氧气的内能较大
B．氢气的内能较大
C．两者内能相等
D．氢气分子的平均速率较大
【解析】 温度相同分子的平均动能相同，由于质量相同，而氧气分子的质量大于氢气分子的质量，所以氢气的物质的量多，分子个数多，所以氢气的内能较大，氢气分子的平均速率较大，故B、D选项正确．
【答案】 BD
5．(多选)关于内能和机械能下列说法中不正确的是( )
A．内能和机械能各自含动能和势能，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
【解析】 机械能是指宏观物体动能、重力势能和弹性势能等；内能是指分子动能、分子势能，有本质区别，故A选项错误；分子永不停息地做热运动，所以物体的内能不能为零，但物体的机械能具有相对性，可以为零，所以B选项错误．
【答案】 AB
6．子弹以200 m/s的速度射入固定的木板，穿出时速度为100 m/s，若子弹损失的机械能完全转化为内能，并有50%被子弹吸收，求子弹温度可升高多少摄氏度？子弹比热容为130 J/(kg·℃)
【解析】 设子弹的质量为m，由题意得
η＝mcΔt，
子弹升高温度Δt＝，
代入已知数据得Δt＝57.7℃.
【答案】 57.7 ℃
课件40张PPT。
