高中物理人教版选修3-3能力提升测试卷：第七章 课时3分子间的作用力+Word版含解析

课时3　分子间的作用力
[对点训练]
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
知识点一·分子间的作用力
1．关于分子间的相互作用，下列叙述正确的是哪个(　　)
A．当分子间的距离小于r0时，分子间只存在着斥力，不存在引力
B．当分子间的距离大于r0时，分子间只存在着引力，不存在斥力
C．当分子间距离等于r0时，分子间既不存在引力，也不存在斥力
D．实际表现出来的分子间的作用力，是指分子间的引力和斥力的合力
答案　D
解析　分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的，只不过有时引力大于斥力，表现为引力；有时斥力大于引力，表现为斥力。
2．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　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。
3．(多选)右图是描述分子引力与分子斥力随分子间距离r的关系曲线，根据曲线可知下列说法中正确的是(　　)
A．F引随r增大而增大
B．F斥随r增大而减小
C．r＝r0时，F斥与F引大小相等
D．F引和F斥均随r增大而减小
答案　BCD
解析　F引和F斥均随r的增大而减小，当r＝r0时，F引＝F斥，合力F＝0。故A错误，B、C、D正确。
4．(多选)关于分子间距与分子力的下列说法中，正确的是(　　)
A．水和酒精混合后的体积小于原来的体积之和，说明分子间有空隙；正是由于分子间有空隙，才可以将物体压缩
B．实际上水的体积很难被压缩，这是由于水分子间距稍微变小时，分子间的作用就表现为斥力
C．一般情况下，当分子间距rr0时分子力表现为引力
D．弹簧被拉伸或被压缩时表现的弹力，正是分子引力和斥力的对应表现
答案　AB
解析　分子间有空隙，所以物体可以被压缩，酒精和水混合后体积才会减小，A正确；水被压缩时，分子间表现为斥力，B正确；r＝r0时，F引＝F斥，故F＝0，rF引，分子力为斥力，r>r0时，F斥10r0时，F引和F斥均为零，F＝0，C错误；弹簧的弹力和分子力是两种不同性质的力，D错误。
5．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。
6．(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
答案　ACD
解析　本题的关键是要理解分子间的引力必须在分子间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间距离达到分子引力作用范围而发生作用，说明分子间存在引力，A正确。电焊也是使两块铁熔化后铁分子间距离达到分子引力作用范围而发生作用，说明分子间存在引力，D正确。木柴是固体，其分子间距离很近，分子间引力很强，要使木柴分开，就必须用很大的力来克服木柴分子间的引力，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，这不是分子引力而是磁力的作用，B错误。
7．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，则乙分子速度最大处是(　　)
A．a点 B．b点 C．c点 D．d点
答案　C
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，故分子由a点到d点先加速再减速，所以在c点速度最大，故C正确。
8．我们把锯条弯得很厉害时，需要较大的力，再弯折下去锯条就会断裂，这说明了什么？
答案　将锯条弯折需要力的作用，这种现象说明分子间存在引力，锯条会断裂说明分子间的引力大小有一定的限度，当分子间距离超过一定限度时，分子间的作用力可认为等于零，于是锯条就被拉断。
知识点二·分子动理论
9．固体和液体都很难被压缩的根本原因是(　　)
A．分子都做无规则运动
B．分子间的空隙小
C．分子本身不能被压缩
D．分子间斥力随距离减小而增大
答案　D
解析　固体和液体分子间距较小，当压缩时，分子间距的减小而致使分子间引力和斥力都增大，但斥力比引力变化得快，表现为斥力急剧增大而使固体和液体难被压缩。
10．(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．酒精和水混合后，总体积减小，是因为酒精和水发生了化学反应变成了其他物质
D．铁块不易压缩是因为在挤压铁块时，分子间只有斥力没有引力
E．分子间距离增大时，分子力也随之增大
F．无论分子间距离增大还是减小，分子斥力都比分子引力变化得快
答案　ABF
解析　由分子动理论可知A、B正确；酒精和水混合后总体积减小是因为分子间有空隙，它们并没有发生化学反应，C错误；挤压铁块时，分子斥力和引力同时存在，但分子力表现为斥力，D错误；当分子间距离r11．下列事实中，能说明分子间有间隙的是(　　)
A．用瓶子装满一瓶砂糖，反复抖动后总体积减小
B．手捏面包，体积减小
C．水很容易渗入沙土层中
D．用一带有活塞的容器封闭部分气体，用力压活塞，气体的体积减小
答案　D
解析　反复抖动砂糖、手捏面包，使总体积减小和水易渗入沙土层中只能说明宏观物体有空隙，不能说明微观分子间有间隙，故A、B、C均错；封闭在容器中的气体被压缩，说明气体分子之间有空隙，故D正确。
12．物质是由大量分子组成的，分子直径的数量级一般是________m。能说明分子都在永不停息地做无规则运动的实验事实有________(举一例即可)。在两分子间的距离由r0(此时分子间的引力和斥力相互平衡，分子作用力为零)逐渐增大的过程中，分子力的变化情况是________(填“逐渐增大”“逐渐减小”“先增大后减小”或“先减小后增大”)。
答案　10－10　 布朗运动(或扩散现象)　 先增大后减小
解析　由油膜法测分子直径的实验知道，分子直径的数量级一般是10－10 m。能说明分子都在永不停息地做无规则运动的实验事实很多，比如扩散现象、布朗运动等。当分子间距为r0时，引力等于斥力，分子力表现为0，随分子间距的增大，引力、斥力都减小，但斥力减小的更快，所以分子力表现为引力，当分子间距为10倍分子直径时，我们认为分子间作用力为0，所以分子间距由r0增大的过程，分子力先增大后减少。
13．将下列实验事实与其产生的原因对应起来。
实验事实有以下五个：
A．水与酒精混合后体积变小
B．固体很难被压缩
C．细绳不易被拉断
D．糖在热水中溶解得快
E．冰冻食品也会变干
其产生的原因如下：
a．固体分子也在不停地运动
b．分子运动的激烈程度与温度有关
c．分子之间存在着空隙
d．分子间存在着引力
e．分子间存在着斥力
与A、B、C、D、E五个实验事实相对应的原因分别是
①________，②________，③________，④________，⑤________。(在横线上分别填上与实验事实相对应的原因前的字母代号)
答案　①c　②e　③d　④b　⑤a
解析　水与酒精混合体积变小说明分子间有空隙；固体难压缩表明分子间有斥力；绳不易拉断表明分子间有引力；糖在热水中溶解快是因为温度高有益于扩散；冰冻食品也会变干是因为固体分子也在不停的运动。
[提升训练]
一、选择题
1．(多选)下列现象和结论正确的是(　　)
A．液体和固体很难被压缩，说明液体和固体分子间存在斥力
B．液体和固体很难被压缩，说明液体和固体的分子间无间隙
C．物体不易被拉断，说明其内部分子间存在引力
D．金属分子能聚集到一起形成金属块，说明金属分子间的作用力一直表现为引力
答案　AC
解析　固体和液体很难被压缩，说明分子间存在斥力，液体和固体分子间距离较气体小，但仍有间隙，物体不易被拉断，说明分子间存在引力，故A、C正确，B错误；当金属被压缩时，分子力体现为斥力，故D错误。
2．下列物理现象中，不能说明分子间存在引力的是(　　)
A．物体是由大量分子组成的，分子间存在空隙，但物体并未四分五裂
B．用毛皮摩擦过的橡胶棒能吸引轻小纸屑
C．拉断一根绳子要花力气
D．两块纯净的铅块压紧后连接在一起
答案　B
解析　带负电的橡胶棒吸引轻小纸屑的力是电场力而不是分子间的引力，故B项不能说明分子间存在引力。对于A、C、D选项中给出的现象，均是由于分子间存在引力的缘故，故选B。
3．表面平滑的太空飞行器在太空中接触时，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
答案　C
解析　当表面平滑的飞行器在太空中接触时，可以使两个相互接触的表面上许多分子间的距离达到分子力作用范围而发生“黏合”，因此“黏合”现象是分子力作用的结果，C项正确。
4．酒精和水混合后的体积小于原来的酒精和水的体积之和，这个实验说明了(　　)
A．物质是由分子组成的
B．分子在永不停息地运动
C．分子间存在相互作用的引力
D．分子间有空隙
答案　D
解析　酒精和水混合后体积减小，是由于分子间有空隙，在混合后它们互相进入到对方的空隙内，所以混合后总体积小于原来的体积之和，故正确答案为D。
5．(多选)分子动理论较好地解释了物质的宏观热学性质，据此可判断下列说法中正确的是(　　)
A．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性
B．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大
C．分子间引力随着分子间距离的增大，可能先减小后增大
D．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料中掺入其他元素
答案　AD
解析　小炭粒做布朗运动反映了液体分子的无规则运动，故A正确；分子间的相互作用力在分子间距rr0的范围内，随分子间距的增大先增大后减小，故B错误；分子间的引力一定随着分子间距离的增大而减小，故C错误；真空环境是为防止其他杂质的介入，而高温条件下分子热运动加剧，有利于所掺入元素分子的扩散，故D正确。
6．如图所示是分子间作用力和分子间距离的关系图线，下面关于图线说法正确的是(　　)
A．曲线a是分子间引力和分子间距离的关系曲线
B．曲线b是分子间作用力的合力和分子间距离的关系曲线
C．曲线c是分子间斥力和分子间距离的关系曲线
D．当分子间距离r>r0时，曲线b对应的力先减小，后增大
答案　B
解析　在F-r图象中，随着距离的增大斥力比引力变化的快，所以a为斥力曲线，c为引力曲线，b为合力曲线，当分子间的距离等于分子直径数量级时，引力等于斥力。故A、C错误，B正确；当分子间距离r>r0时，曲线b对应的力先增大，后减小。故D错误。
7．分子间同时存在引力和斥力，下列说法正确的是(　　)
A．当物体内部分子间的引力大于斥力时，物体的形态表现为固体
B．当物体内部分子间的引力小于斥力时，物体的形态表现为气体
C．当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力都减小
D．当分子间的距离减小时，分子间的引力增大而斥力减小
答案　C'
解析　气体的分子间距约为10r0时，分子力约为零，所以B错误；物体的形态表现为固体时，分子间距约为r0，分子力约为零，所以A错误；当分子间距增大时，分子间的引力和斥力都减小，C正确；分子间距减小时，分子间的引力和斥力都增大，斥力比引力增加得更快，D错误。
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
答案　D
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项正确。
9．(多选)下列事例能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　ABD
解析　金属块锻打后能改变形状而不能断裂，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；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，而不是分子力的作用，故C错误，A、B、D正确。
10．一般情况下，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。
二、非选择题
11．如图所示，把一块洁净的玻璃板吊在橡皮筋的下端，使玻璃板水平地接触水面。如果你想使玻璃板离开水面，必须用比玻璃板重力________的拉力向上拉橡皮筋，原因是水分子和玻璃的分子间存在________作用。
答案　大 分子引力
解析　由于玻璃分子与液体分子间存在引力的作用，所以向上的拉力大于玻璃板本身的重力。
12．玻璃被打碎以后，为什么不能把它们拼在一起，利用分子力能使其复原吗？
答案　不能。分子间的引力只有在距离小于10－9 m时才会比较显著。碎玻璃拼在一起，由于接触面错落起伏，绝大多数分子间的距离远大于10－9 m。所以，总的分子引力非常小，根本不足以使它们连在一起。