第一章 分子动理论
第四节 分子间的相互作用力
A级 抓基础
1.酒精和水混合后体积减小表明( )
A.分子间有相互作用力
B.分子间有间隙
C.分子永不停息地运动
D.分子是微小的
解析:酒精与水混合后,由于酒精分子进入了水分子间的空隙内,故总体积在减小;故本现象说明分子间是有空隙的.
答案:B
2.(多选)关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A.物体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
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;分子动理论是在扩散现象、布朗运动等实验基础上提出的,D对.
答案:ABD
3.分子间同时存在着引力和斥力,当分子间距增加时,分子间的( )
A.引力增加,斥力减小 B.引力增加,斥力增加
C.引力减小,斥力减小 D.引力减小,斥力增加
解析:根据分子动理论可知,物质是由大量分子组成的;组成物质的分子在永不停息地做无规则的热运动;分子间同时存在相互作用的引力和斥力.随分子间距的增大斥力和引力均变小,只是斥力变化的更快一些,C项正确.
答案:C
4.“破镜难圆”的原因是( )
A.玻璃分子间的斥力比引力大
B.玻璃分子间不存在分子力的作用
C.一块玻璃内部分子间的引力大于斥力;而两块碎玻璃片之间,分子引力和斥力大小相等,合力为零
D.两片碎玻璃之间,绝大多数玻璃分子间距离太大,分子引力和斥力都可忽略,总的分子引力为零
解析:破碎的玻璃放在一起,由于接触面的错落起伏,只有极少数分子能接近到分子间有作用力的程度,因此,总的分子引力非常小,不足以使它们连在一起.
答案:D
5.如图所示,设有一分子位于图中的坐标原点O处不动,另一分子可位于x轴上不同位置处,图中纵坐标表示这两个分子间分子力的大小,两条曲线分别表示斥力和引力的大小随两分子间距离变化的关系,e为两曲线的交点,则( )
A.ab线表示引力,cd线表示斥力,e点的横坐标数量级为
10-15 m
B.ab线表示斥力,cd线表示引力,e点的横坐标数量级为
10-10 m
C.ab线表示引力,cd线表示斥力,e点的横坐标数量级为
10-10 m
D.ab线表示斥力,cd线表示引力,e点的横坐标数量级为
10-15 m
解析:e表示引力的线与表示斥力的线的交点,横坐标表示分子间距r0,r0大约为10-10 m,由分子力特点可知当r>r0时,引力大于斥力,分子力表现为引力;当r答案:C
B级 提能力
6.下列现象可以说明分子间有引力的是( )
A.用粉笔写字在黑板上留下字迹
B.两个带异种电荷的小球相互吸引
C.用毛皮摩擦过的橡胶棒能吸引轻小的纸屑
D.磁体吸引附近的小铁钉
解析:毛皮摩擦的橡胶棒能吸引轻小的纸屑及两带电小球相吸是静电力的作用,磁铁吸引小铁钉的力是磁场力,二者跟分子力是不同性质的力,故B、C、D错;粉笔字留在黑板上是由于粉笔的分子与黑板的分子存在引力的结果,故A正确.
答案:A
7.当两个分子之间的距离为r0时,正好处于平衡状态,下面关于分子间相互作用的引力和斥力的说法中正确的是( )
A.两分子间的距离小于r0时,它们之间只有斥力作用
B.两分子间的距离小于r0时,它们之间只有引力作用
C.两分子间的距离小于r0时,它们之间既有引力又有斥力的作用,而且引力大于斥力
D.两分子间的距离等于2r0时,它们之间既有引力又有斥力的作用,而且引力大于斥力
解析:分子间同时存在引力和斥力,故A、B错误;当rr0时,分子间既有引力又有斥力的作用,而且引力大于斥力,D正确.
答案: D
8.清晨,草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠,这一物理过程中,水分子间的( )
A.引力消失,斥力增大 B.斥力消失,引力增大
C.引力、斥力都减小 D.引力、斥力都增大
解析:因为空气中的水汽凝结成水珠时,分子间的距离变小,而分子引力和分子斥力均随着分子间距离的减小而增大.故D选项正确,其他选项都错.
答案:D
9.两个分子从远处(r>10-9 m)以相等的初速度v相向运动,在靠近到距离最小的过程中,其动能的变化情况为( )
A.一直增加 B.一直减小
C.先减小后增加 D.先增加后减小
解析:从r>10-9 m到r0时,分子间作用力表现为引力,随距离的减小,分子力做正功,分子动能增加;当分子间距离由r0减小时,分子间作用力表现为斥力,随距离减小,分子间作用力做负功,分子动能减小,D正确,A、B、C错误.
答案:D
10.(多选)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
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.
答案:AC
第四节 分子间的相互作用力
(时间:60分钟)
题组一 分子力的特点
1.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,它们的大小随分子间距离的增大而减小,随分子间距离的减小而增大,但斥力随分子间距离的变化而变化得更快一些.当rr0时,合力表现为引力,合力的大小随分子间距离的增大表现为先增大后减小.正确选项是A.
2.(双选)两个分子从靠近得不能再近的位置开始,使两者之间的距离逐渐增大,直到大于直径的10倍以上,这一过程中关于分子间的相互作用力,下列说法中正确的是 ( )
A.分子间的引力和斥力都在减小
B.分子间的斥力在减小,引力在增大
C.分子间的相互作用力的合力在逐渐减小
D.分子间的相互作用力的合力先减小后增大,再减小到零
答案 AD
3.“破镜难圆”的原因是 ( )
A.玻璃分子间的斥力比引力大
B.玻璃分子间不存在分子力的作用
C.一块玻璃内部分子间的引力大于斥力;而两块碎玻璃片之间,分子引力和斥力大小相等,合力为零
D.两片碎玻璃之间,绝大多数玻璃分子间距离太大,分子引力和斥力都可忽略,总的分子引力为零
答案 D
解析 破碎的玻璃放在一起,由于接触面的错落起伏,只有极少数分子能接近到分子间有作用力的程度,因此,总的分子引力非常小,不足以使它们连在一起.
4.(双选)关于分子间作用力的说法,正确的是 ( )
A.分子间独立存在着引力和斥力,随分子间距离的变化分子力有时表现为引力,有时表现为斥力
B.分子间距离减小时,引力和斥力都增加,但斥力比引力增加得快
C.分子间距离减小时,引力和斥力都减小,但斥力减小得快
D.当分子间距的数量级大于10-9 m时,分子力已微弱到可以忽略
答案 BD
解析 分子间的引力和斥力同时存在,分子力指的是它们的合力,A错误;分子间的作用力与分子间距有关,当分子间距减小时,引力和斥力同时增大,但斥力增大得比引力快,故B正确、C错误;当分子间的距离大于10r0时,分子间的引力、斥力都很小,可忽略不计,D正确.
5.(双选)如图1-4-5所示是描述分子引力与斥力随分子间距离r变化的关系曲线,根据曲线可知下列说法中正确的是 ( )
图1-4-5
A.F引随r增大而增大
B.F斥随r增大而增大
C.r=r0时,F斥与F引大小相等
D.F引与F斥随r增大而减小
答案 CD
6.如图1-4-6所示,设有一分子位于图中的坐标原点O处不动,另一分子可位于x轴上不同位置处,图中纵坐标表示这两个分子间分子力的大小,两条曲线分别表示斥力和引力的大小随两分子间距离变化的关系,e为两曲线的交点,则 ( )
图1-4-6
A.ab线表示引力,cd线表示斥力,e点的横坐标数量级为10-15 m
B.ab线表示斥力,cd线表示引力,e点的横坐标数量级为10-10 m
C.ab线表示引力,cd线表示斥力,e点的横坐标数量级为10-10 m
D.ab线表示斥力,cd线表示引力,e点的横坐标数量级为10-15 m
答案 C
解析 表示引力的线与表示斥力的线的交点,横坐标表示分子间距r0,r0大约为10-10 m,由分子力特点可知当r>r0时,引力大于斥力,分子力表现为引力;当r7.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1-4-7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 ( )
图1-4-7
A.a点 B.b点
C.c点 D.d点
答案 D
解析 a点分子力微弱,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,故乙分子在d点加速度最大,正确选项为D.
题组二 分子力的功
8.有甲、乙两个分子,甲分子固定不动,乙分子由无穷远处逐渐向甲靠近,直到不能再靠近为止.在这整个过程中 ( )
A.分子力总对乙做正功
B.乙总是克服分子力做功
C.先是分子力对乙做正功,然后乙克服分子力做功
D.乙先克服分子力做功,然后分子力对乙做正功
答案 C
解析 甲、乙两分子间的距离大于r0时,分子力为引力,对乙做正功;分子间的距离小于r0时,分子力为斥力,对乙做负功,正确选项为C.
9.一般情况下,分子间同时存在分子引力和分子斥力.若在外力作用下两分子的间距达到不能再靠近为止,且甲分子固定不动,乙分子可自由移动,则去掉外力后,当乙分子运动到相距很远时,速度为v,则在乙分子的运动过程中(乙分子的质量为m)下列说法错误的是 ( )
A.乙分子的动能变化量为mv2
B.分子力对乙分子做的功为mv2
C.分子引力比分子斥力多做了mv2的功
D.分子斥力比分子引力多做了mv2的功
答案 C
解析 由动能定理可知A、B正确,乙分子远离过程中,分子斥力做正功,引力做负功,动能增加mv2,故斥力比引力多做mv2的功,C错误,D正确.
10.两个分子从远处(r>10-9 m)以相等的初速度v相向运动,在靠近到距离最小的过程中,其动能的变化情况为 ( )
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 从r>10-9 m到r0时,分子间作用力表现为引力,随距离的减小,分子力做正功,分子动能增加;当分子间距离由r0减小时,分子间作用力表现为斥力,随距离减小,分子间作用力做负功,分子动能减小,D正确,A、B、C错误.
题组三 分子力的宏观表现
11.下列现象可以说明分子间有引力的是 ( )
A.用粉笔写字在黑板上留下字迹
B.两个带异种电荷的小球相互吸引
C.用毛皮摩擦过的橡胶棒能吸引轻小的纸屑
D.磁体吸引附近的小铁钉
答案 A
解析 毛皮摩擦的橡胶棒能吸引轻小的纸屑及两带电小球相吸是静电力的作用,磁铁吸引小铁钉的力是磁场力,二者跟分子力是不同性质的力,故B、C、D错,粉笔字留在黑板上是由于粉笔的分子与黑板的分子存在引力的结果,故A正确.
12.下列事例无法说明分子间有相互作用力的是 ( )
A.金属块经过锻打能改变它原来的形状而不断裂
B.拉断一根钢绳需要用一定的外力
C.食盐能溶于水而石蜡却不溶于水
D.液体一般很难压缩
答案 C
解析 金属块锻打后能改变形状而不断裂,说明分子间有引力;拉断钢绳需要一定外力,也说明分子间有引力;而液体难压缩说明分子间存在斥力,液体分子间距较小,压缩时分子斥力很大,一般很难压缩;食盐能溶于水而石蜡不溶于水是由物质的溶解特性决定的,与分子间的相互作用无关.
13.(双选)如图1-4-8所示,把一块干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 ( )
图1-4-8
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.因为拉起时还需要克服水分子间的吸引力,所以拉力大于玻璃板的重力
答案 BD
解析 玻璃板被拉起时,受到水分子的引力作用,故拉力大于玻璃板的重力,与大气压无关,所以B、D正确.