山东省古交市第二高级中学2019-2020学年高中物理鲁科版选修3-3：分子动理论 章末复习题（含解析）

分子动理论
1．已知阿伏加德罗常数为，某物质的摩尔质量为，则该物质的分子质量和 kg水中所含氢原子数分别是(　　)
A． B．
C． D．
2．下列说法正确的是（）
A．气体从外界吸收热量，气体的内能一定增加
B．液体中的悬浮微粒越小，布朗运动越明显
C．封闭在汽缸中的气体，体积减小，压强一定减小
D．两块纯净的铅板压紧后能合在一起，说明此时分子间不存在斥力
3．下列说法中正确的是___________。
A．布朗运动的剧烈程度与温度有关，所以布朗运动也叫热运动
B．已知阿伏加德罗常数、气体摩尔质量和密度，可以求出分子间距离
C．油膜法测分子直径的实验中，把油膜视为单分子层油膜时，需要考虑分子间隙
D．内能相等的两个物体相互接触时，也可能发生热传递
E. 一定质量的实际气体发生等温膨胀时，内能是可能增大的
4．分子动理论较好地解释了物质的宏观热力学性质．据此可判断下列说法中正确的是
A．悬浮在液体中的小颗粒不停的无规则运动称为布朗运动，颗粒越小，布朗运动越显著
B．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其它元素
C．当分子间的引力大于斥力时，宏观物体呈现固态；当分子间的引力小于斥力时，宏观物体呈现气态
D．分子间距离减小时，分子间的引力和斥力都增大
E. 随着分子间距离的增大，分子势能一定减小
5．分子动理论以及固体、液体的性质是热学的重要内容，下列说法正确的是___________(填正确答案标号，选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错一个扣3分，最低得分为0分)
A．用吸管将牛奶吸入口中是利用了毛细现象
B．同温度的氧气和氢气，它们的分子平均动能相等
C．荷叶上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用
D．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点
E. 两分子间的分子势能一定随距离的增大而增大
6．下列说法正确的是________。
A．高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故
B．一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加
C．布朗运动就是液体分子的无规则运动
D．分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减少而增大
E. 机械能转化为内能的实际宏观过程是不可逆过程
7．某气体中有两个分子相对做直线运动，以甲分子为参考对象，乙分子向着甲分子从远处靠近。以运动轨迹为横轴x，甲分子为坐标原点，两个分子间的作用力与分子间距离的关系如图所示，F>0表示斥力，F<0表示引力。则____________
A．乙分子在a点时只受到甲分子的引力作用
B．乙分子在c点时受到的分子力为0
C．乙分子从a运动到c的过程中系统的分子势能减小
D．乙分子从a运动到d的过程中系统的分子势能一直减小
E.乙分子在c点时系统的分子势能最小
8．对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是
A．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大
B．当物体温度降到时，物体分子的热运动就会停止
C．当分子间的距离增大时，分子间作用力就一直减小
D．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大
9．下列说法中正确的有___________
A．在各种晶体中，原子排列都具有空间上的周期性，但是每个原子的位置不是固定不动的
B．一瓶矿泉水，喝掉部分水后，可容纳气体体积变大，瓶盖拧紧，水的饱和汽压一定变大
C．布朗运动证明了组成固体小颗粒的分子在做无规则运动
D．分子力和分子势能可能同时随分子间距离的减小而增大
10．下列说法正确的是___________。
A．分子之间的距离减小，分子势能一定增大
B．儿童的肺活量约为2L，在标准状态下，空气的摩尔体积为22.4L/mol。他一次吸气能吸入的空气分子数约为5×1022个
C．人对空气干爽与潮湿的感受主要取决于空气的相对湿度
D．布朗运动是液体分子的无规则运动
E. 100℃的水变成100℃水蒸气，内能一定增大
11．如图所示，纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小，横坐标表示两个分子间的距离，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，为两曲线的交点，则下列说法中正确的是（ ）
A．为斥力曲线，为引力曲线，点横坐标的数量级为
B．为引力曲线，为斥力曲线，点横坐标的数量级为
C．若两个分子间距离增大，则分子势能也增大
D．由分子动理论可知，温度相同的氢气和氧气，分子平均动能相同
12．近期我国多个城市的数值突破警戒线，受影响最严重的是京津冀地区，雾霾笼罩，大气污染严重．是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害．矿物燃料燃烧的排放是形成的主要原因．下列关于的说法中正确的是(　　)
A．的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当
B．在空气中的运动属于布朗运动
C．倡导低碳生活减少煤和石油等燃料的使用能有效减小在空气中的浓度
D．中颗粒小一些的，其颗粒的运动比其他颗粒更为剧烈
13．下列叙述正确的是(　　)
A．扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动
B．布朗运动就是液体分子的运动
C．物体的温度越高,分子运动越激烈,每个分子的动能都一定越大
D．两个铅块压紧后能连在一起,说明分子间有引力
14．下列说法正确的是__________
A．因为气体分子间的斥力随分子间距离的减小而增大，因此一定质量的气体，在温度不变时，气体体积越小，越难压缩
B．相同质量的同种物质，在温度相同时，气态时的分子势能大于固态时分子的分子势能
C．将装在绝热容器中的某种实际气体压缩(仍为气态)，外力对气体做正功，气体分子的平均动能增大，但势能减小，而内能增大
D．当某种气体温度升高时，它内部的某个分子的动能可能变小
E. 热量不可以由内能少的物体自发地传递给内能多的物体
15．铜摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA。1个铜原子所占的体积是_______，质量为m的铜所含的原子数是_______。
16．某同学设计的气压升降机如图所示，竖直圆柱形汽缸用活塞封闭了一定质量的气体，汽缸内壁光滑，活塞与内壁接触紧密无气体泄漏，活塞横截面积为S，活塞及其上方装置总重力，活塞停在内壁的小支架上，与缸底的距离为H，气体温度为T0，压强为大气压强p0．现给电热丝通电，经过一段时间，活塞缓慢上升．上述过程中，气体可视为理想气体，则气体分子的平均速率_____（选填“不断增大”“先增大后减小”或“先减小后增大”）；除分子碰撞外，气体分子间作用力为_____（选填“引力”“斥力”或“零”）。
17．成年人在正常状态下1分钟呼吸18次，每次吸入的空气约为500mL，空气中氧气的含量约为21%，氧气的密度约为1.4kg/m3、摩尔质量为3.2×10﹣2 kg/mol，阿伏加德罗常数NA取6.0×1023/mol．求一个成年人在一昼夜的时间内：
①吸入氧气的质量；
②吸入氧气的分子数．（上述结果均保留一位有效数字）
18．一滴露水的体积大约是6.0×10-7cm3，它含有多少个水分子？如果一只极小的虫子来喝水，每分钟喝进6.0×107个水分子，需要多长时间才能喝完这滴露水？
参考答案
1．A
【解析】
【分析】
分子量等于摩尔质量除以阿佛加德罗常数；求出mkg水中含有的水分子数，再乘以2即为其中所含的氢原子数量。
【详解】
物质的分子质量：； m kg水中所含水分子数为 ，一个水分子中含有两个氢原子，则所含的氢原子数为：个，故选A.
2．B
【解析】
【分析】
根据热力学第一定律公式判断气体的内能的变化；布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，由液体分子碰撞的不平衡性造成；分子间同时存在引力和斥力；
【详解】
A、根据热力学第一定律，气体内能的变化由做功和热传递共同决定，只知道吸收热量无法判断内能的变化，故A错误；
B、布朗运动是由液体分子碰撞的不平衡性造成的，故悬浮微粒越小，碰撞的不平衡越明显，则布朗运动越明显，故B正确；
C、根据理想气体状态方程，封闭在气缸中的气体，体积减小，压强不一定减小，故C错误；
D、分子间的引力和斥力同时存在，两块纯净的铅版压紧后能合在一起只是引力表现的更明显，故D错误；
故选B。
【点睛】
关键是知道根据热力学第一定律，气体内能的变化由做功和热传递共同决定；布朗运动是由液体分子碰撞的不平衡性造成的，故悬浮微粒越小，碰撞的不平衡越明显，则布朗运动越明显。
3．BDE
【解析】
【详解】
A、热运动是分子无规则的运动，而布朗运动并不是分子运动，所以尽管布朗运动的激烈程度跟温度有关，但不能把布朗运动叫做热运动，故A错误；
B、已知阿伏加德罗常数、气体摩尔质量和密度，可以求出分子间距离，故选项B正确；
C、在“用油膜法估测分子的大小”实验中，做这样的近似：油膜是呈单分子分布的；把油酸分子看成球形；分子之间没有空隙，紧密排列，故选项C错误；
D、内能是所以分子动能和势能的总和，内能相等的两个物体温度可以不相等，在相互接触时，热量由高温物体传递到低温物体，可能发生热传递，故选项D正确；
E、一定质量的实际气体发生等温膨胀时，温度不变，则平均动能不变，但是在膨胀过程中分子间作用力可能做负功，导致分子间势能可能增大，则内能是可能增大，故E正确。
【点睛】
本题考查热学中的基础内容，对于热学的考查要注意全面掌握，不能有遗漏。
4．ABD
【解析】
【详解】
A．悬浮在液体中的小颗粒不停的无规则运动称为布朗运动，颗粒越小，温度越高，布朗运动越显著，选项A正确；
B．分子在永不停息的做无规则运动，所以在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其它元素，选项B正确；
C．气态的物体其引力是大于斥力的；物态并不是只由分子间作用力所决定的；故C错误；
D．分子间距离减小时，分子间的引力和斥力都增大，选项D正确；
E．当分子间距离等于r0时，分子间的势能最小，分子可以从距离小于r0的处增大分子之间距离，此时分子势能先减小后增大，故E错误；
故选ABD.
5．BCD
【解析】
【分析】
用塑料管将牛奶吸入口中利用了大气压强；利用液体表面张力的形成的原因分析荷叶上的小露珠呈球形；根据分子力做功与分子势能的关系分析；
【详解】
A、用塑料管将牛奶吸入口中是利用了压强差，故A错误；
B、温度是物体分子平均动能的标志，同温度的氢气和氧气，它们的分子平均动能相同，故B正确；
C、荷叶上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，故C正确；
D、液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性，彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，故D正确；
E、分子间的作用力若表现为引力，分子距离增大，分子力做负功，分子势能增大，若分子力表现为斥力，分子距离增大，分子力做正功，分子势能减少，故E错误；
【点睛】
温度是物体分子平均动能的标志，温度越高，物体分子的平均动能越大，液体表面存在表面张力，能使荷叶上的小露珠呈球形；液晶具有各向异性的特点；分子力做负功，分子势能增大，分子力做正功，分子势能减少。
6．BDE
【解析】
【详解】
A项：高原地区水的沸点较低，是由于高原地区气压低，故水的沸点也较低，故A错误；
B项：一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，由理想气体状态方程可知，温度一定升高，则内能一定增加，故B正确；
C项：布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动，是由于小颗粒受到的液体分子撞击受力不平衡而引起的，所以布朗运动是液体分子无规则运动的反映，故C错误；
D项：分子力做功等于分子势能的减小量，故分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大，故D正确；
E项：根据热力学第二定律知，机械能转化为内能的实际宏观过程是不可逆过程，E正确。
故选：BDE。
7．BCE
【解析】
【分析】
【详解】
A．分子引力和分子斥力是同时存在的，故A错；
B．根据图像可知乙分子在c点时受到的分子力为0，故B对；
C．从图像可以看出乙分子从a运动到c的过程中表现为引力且在靠近，所以分子力做正功，所以系统的分子势能减小，故C对；
DE。乙分子从a运动到d的过程中分子力先表现为引力，后表现为斥力，即分子力先做正功够做负功，所以系统的分子势能先减小后增大，且在c点分子势能达到了最小值，故D错；E对。
故选BCE。
8．AD
【解析】
【详解】
温度是分子平均动能的标志，温度高的物体分子平均动能一定大，由于物体的内能与物体的温度、体积、状态以及物质的量等都有关，则温度高的物体内能不一定大，选项A正确；物体分子的热运动是永不停息的无规则热运动，温度越高运动越剧烈，故当物体的温度达到0℃时分子仍在运动，故B错误。当r>r0时，分子间的距离增大时，分子间作用力先增大后减小，故C错误；当分子间作用力表现为斥力时，分子间距离减小时，分子力做负功，则分子势能增大，选项D正确；故选AD.
9．AD
【解析】
【分析】
在各种晶体中，原子（或分子、离子）都是按照一定的规则排列的；
明确布朗运动的性质，知道布朗运动是指固体小颗粒的运动，是液体分子无规则运动的间接反映；
当分子间距离等于平衡距离时，分子力为零，分子势能最小；当分子间距离小于平衡距离时，分子力表现为斥力．分子间距越小，分子势能越大。
【详解】
A项：由晶体的内部特征可知，在各种晶体中，原子（或分子、离子）都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性，且每个原子的位置不是固定不动的，故A正确；
B项：水的饱和汽压随温度的升高而增大，故B错误；
C项：布朗运动明了液体分子在做无规则运动，不能证明固体小颗粒的运动，故C错误；
D项：当分子间表现为斥力时，分子间距离减小时，分子力增大，分子力做负功，则分子势能增大，故D正确。
故选：AD。
10．BCE
【解析】
【分析】
当分子间的距离大于平衡位置的间距r0时，分子间的距离越大，分子势能越大；用气体的体积除以摩尔体积得到物质量，再用物质量乘以阿伏伽德罗常数得到分子数；人对空气干爽与潮湿的感受主要取决于空气的相对湿度，相对湿度是空气中水蒸气的压强与同温度下的饱和蒸汽压的比值；布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动；物体的内能的大小与物质的量、温度、体积以及物态有关.
【详解】
A、分子间距离增大时分子势能不一定变大，当分子之间的距离小于r0时，分子间距离增大时分子势能减小；故A错误.
B、在标准状态下，空气的摩尔体积为22.4L/mol，故2L的气体物质量为：，故他一次吸气能吸入的空气分子数：N=n?NA=0.0893mol×6.02×1023mol-1=5×1022个，故B正确；
C、空气的相对湿度是空气中水蒸气的绝对湿度与同温度水的饱和汽压的比值，人对空气干爽与潮湿的感受主要取决于空气的相对湿度；故C正确.
D、布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动，是液体分子无规则运动的反映；故D错误；
E、一定质量的100℃的水变成100℃的水蒸气的过程中吸收热量，内能变大；故E正确.
故选BCE.
【点睛】
本题考查分子势能和分子间距的关系、阿伏伽德罗常数，布朗运动，物体的内能，但涉及面广，注意平时理解.
11．BD
【解析】
【分析】
随分子距离增大，分子斥力减小的比引力快；分子力的平衡距离的数量级为10-10m；温度是分子平均动能的标志.
【详解】
随分子距离增大，分子斥力减小的比引力快，cd为斥力曲线，当分子引力和斥力大小相等时，分子力为零，e点横坐标为平衡距离数量级为10-10m，A选项错误，B选项正确；若r12．BCD
【解析】
【分析】
布朗运动是悬浮在气体或液体中的固体颗粒的运动，是分子运动的具体表现；温度越高、颗粒越小，布朗运动越明显.
【详解】
PM2.5的数量级为10-6m，空气中氧气分子的尺寸数量级为10-10m，故选项A错误；PM2.5在空气中的运动时空气中悬浮颗粒的运动，属于布朗运动，选项B正确；倡导低碳生活减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度，选项C正确；微粒越小，因受其它颗粒碰撞受力越不平衡，布朗运动越剧烈，选项D正确；故选BCD.
【点睛】
此题关键是理解布朗运动的特征以及影响布朗运动的因素，知道温度越高、颗粒越小，布朗运动越明显.
13．AD
【解析】
【详解】
扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动，选项A正确；布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的的无规则运动，是液体分子无规则运动的表现，选项B错误；物体的温度越高，分子运动越激烈，分子的平均动能变大，但非每个分子的动能都一定越大，选项C错误；两个铅块压紧后能连在一起，说明分子间有引力，选项D正确；故选AD.
14．BCD
【解析】
【详解】
A、一定质量的气体，在温度不变时，气体体积越小压强越大，从而越难压缩，故选项A错误；
B、当物体由固态变为气态时，分子之间的引力做负功，分子势能增大，即相同质量的同种物质，在温度相同时，气态时的分子势能大于固态时分子的分子势能，故选项B正确；
C、压缩绝热容器中的气体，外力做正功，气体温度升高，根据热力学第一定律可知，气体内能增大，在压缩过程中分子之间引力做正功，分子势能减小，故选项C正确；
D、温度是分子无规则热运动激烈程度的反映，温度升高，分子热运动加剧，分子的平均动能增大，但这是一个统计规律，由于分子运动是杂乱无章的，不是每个分子的动能都增大，某个分子的动能可能减小，故选项D正确；
E、热量可以自发地由高温物体传递到低温物体，这个高温物体的内能的多少不仅与温度有关，还有物质的种类、分子质量、数量的多少等有关，所以可以出现热量由内能少的物体自发地向内能多的物体传递，故选项E错误。
【点睛】
本题考查了热学的许多相关知识点，这需要同学们在平时学习的过程中加强记忆和理解，并能熟练的应用。
15．
【解析】
【详解】
铜原子之间空隙较小，可以看作是一个挨一个紧密排列的，1个铜原子所占的体积是
质量为的铜含有的原子数：。
16．不断增大 零
【解析】
【详解】
温度是气体平均速率的衡量标志，温度不断升高，则气体分子的平均速率不断增大；理想气体分子间作用合力可视为零。
17．①4kg②7×1025个
【解析】①m＝ρV
V＝n0v0η
解得m＝4kg
②N＝ NA
解得N＝7×1025个或8×1025个
18．2.0×1016，3.3×108min
【解析】已知一滴露水的体积大约是V=6.0×10-7cm3=6.0×10-13m3，水的密度为ρ=1×103kg/m3
则一滴露水含有的水分子数目为个
一只极小的虫子每分钟喝进6.0×107个水分子，则喝完这滴露水所用时间为