物体是由大量分子组成的
时间：45分钟
一、单项选择题
1．下列说法中正确的是( A )
A．物质是由大量分子组成的
B．无论是无机物质的小分子，还是有机物质的大分子，其分子大小的数量级都是10－10
m
C．本节中所说的“分子”，只包含了化学中的分子，不包括原子和离子
D．分子的质量是很小的，其数量级为10－10
kg
解析：物质是由大量分子组成的，故A正确．一些有机物质的分子较大，大小超过10－10
m，故B错误．本节中所说的分子包括化学中的分子，原子和离子等，故C错误．分子质量的数量级一般为10－26
kg，故D错误．
2．关于分子，下列说法中正确的是( C )
A．分子是球形的，就像我们平时的乒乓球有弹性，只不过分子非常非常小
B．所有分子的直径都相同
C．不同分子的直径一般不同，但数量级基本一致
D．测定分子大小的方法只有油膜法一种方法
解析：分子的形状非常复杂，为了研究和学习方便，把分子简化为球形，实际上不是真正的球形，故A项错误；不同分子的直径一般不同，但数量级基本一致，为10－10
m，故B错、C对；油膜法只是测定分子大小的一种方法，还有其他方法，如扫描隧道显微镜观察法等，故D错误．
3．已知在标准状况下，1
mol氢气的体积为22.4
L，氢气分子直径的数量级为( B )
A．10－9
m
B．10－10
m
C．10－11
m
D．10－8
m
解析：在标准状况下，1
mol氢气的体积为22.4
L，则每个氢气分子占据的体积ΔV＝＝
m3＝3.72×10－26
m3.按立方体估算，占据体积的边长：L＝＝
m＝3.3×10－9
m．而分子占据空间并不等于分子体积，气体分子间隙很大，氢气分子直径的数量级为10－10
m，故选项B正确．
4．某种油剂的密度为8×102
kg/m3，取这种油剂0.8
g滴在水面上，最后形成油膜的最大面积约为( B )
A．10－10
m2
B．104
m2
C．1010
cm2
D．104
cm2
解析：由d＝，得S＝＝＝
m2＝104
m2.
5．从下列哪一组物理量可以算出氧气的摩尔质量( C )
A．氧气的密度和阿伏加德罗常数
B．氧气分子的体积和阿伏加德罗常数
C．氧气分子的质量和阿伏加德罗常数
D．氧气分子的体积和氧气分子的质量
解析：摩尔质量在数值上等于1
mol物质的质量，等于一个分子的质量与阿伏加德罗常数的乘积．
二、多项选择题
6．某同学在用油膜法估测分子直径的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于( AC )
A．油酸未完全散开
B．油酸中含有大量的酒精
C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格
D．求每滴体积时，1
mol的溶液的滴数多记了10滴
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；若计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，使S变小，d变大，C正确；若求每滴体积时，1
mL的溶液的滴数多记了10滴，使V变小，d变小，D不正确．
7．已知阿伏加德罗常数为NA，铜的摩尔质量为M，密度为ρ，下面的结论中正确的是( BC )
A．1
m3铜所含原子的数目为
B．1个铜原子的质量为
C．1个铜原子的体积为
D．1
kg铜所含原子的数目为NA
解析：固体与微观量之间的关系为
摩尔质量＝NA·原子质量
摩尔体积＝NA·原子体积
故1
m3铜所含原子数目为·NA，故A项错误.1个铜原子的质量为，故B正确．一个铜原子的体积是，故C项正确.1
kg铜所含原子的数目为，故D项错误．
8．对于液体和固体来说，如果用Mmol表示摩尔质量，m表示分子质量，ρ表示物质密度，Vmol表示摩尔体积，V分子表示分子体积，NA表示阿伏加德罗常数，下列各式中能正确反映这些量之间关系的是( BC )
A．NA＝
B．NA＝
C．Vmol＝ρMmol
D．Vmol＝
三、非选择题
9．“用油膜法测量油酸分子的大小”实验的简要步骤如下：
A．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数(不足半个的舍去，多于半个的算一个)，再根据方格的边长求出油膜的面积S.
B．将一滴酒精油酸溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的轮廓描绘在玻璃板上．
C．用浅盘装入约2
cm深的水．
D．用公式d＝，求出薄膜的厚度，即油酸分子的直径．
E．根据酒精油酸溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V.
上述步骤中有步骤遗漏或步骤不完整之处，请指出：
(1)C步骤中，缺少在水面上撒痱子粉．
(2)遗漏的步骤：F.用注射器或滴管将溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒增加一定体积时的滴数．
上述实验步骤的合理顺序是CFBAED或FCBAED.
解析：在将溶液滴入水面之前，应在水面上均匀撒上一层痱子粉或细石膏粉，这样可以清楚地看出油膜的轮廓，在实验过程中，还必须量出一滴油酸溶液的体积．
10．为保证环境和生态平衡，在各种生产活动中都应严禁污染水源．在某一水库中，一艘年久失修的快艇在水面上违规快速行驶，速度为8
m/s，导致油箱突然破裂，柴油迅速流入水中，从漏油开始到船员堵住漏油处共用时t＝1.5
min.测量时，漏出的油已在水面上形成宽约为a＝100
m的长方形厚油层．已知快艇匀速运动，漏出油的体积V＝1.44×10－3
m3，求：
(1)该厚油层的平均厚度D.
(2)该厚油层的厚度D约为分子直径d的多少倍．(已知油分子的直径约为10－10
m)
解析：(1)油层长度L＝vt＝8×90
m＝720
m
则油层厚度D＝＝
m＝2×10－8
m.
(2)n＝＝＝200.
答案：(1)2×10－8
m (2)200
11．在我国的“嫦娥奔月”工程中，科学家计算出地球到月球的平均距离L＝3.844×105
km.已知铁的摩尔质量μ＝5.6×10－2
kg/mol，密度ρ＝7.9×103
kg/m3.若把铁的分子一个紧挨一个地单列排起来，筑成从地球通往月球的“分子大道”．(NA＝6×1023
mol－1)试问：
(1)这条大道共需多少个铁分子？
(2)这些分子的总质量为多少？
解析：(1)每个铁分子可以视为直径为d的小球，则分子体积V0＝πd3，铁的摩尔体积V＝，
则NAV0＝V＝，所以V0＝＝πd3
则d＝＝
m
＝3×10－10
m.
这条大道需要的分子个数
n＝＝个＝1.281×1018个．
(2)每个铁分子的质量
m＝＝
kg＝9.3×10－26
kg
这些分子的总质量M＝nm＝1.281×1018×9.3×10－26
kg＝1.19×10－7
kg.
答案：(1)1.281×1018个 (2)1.19×10－7
kg
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4分子的热运动
时间：45分钟
一、单项选择题
1．下列事例中，属于分子不停地做无规则运动的是( B )
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
解析：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．
2．下列叙述不正确的是( B )
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．分子间距离增大，分子间的引力和斥力一定都减小
D．两个铅块压紧后能连在一起，说明分子间有引力
解析：扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动，选项A正确；布朗运动是液体分子无规则运动的反映，不是液体分子的运动，选项B错误；分子之间同时存在着相互作用的引力和斥力，分子间距增大时，引力和斥力均减小，选项C正确；两个铅块压紧后，由于分子间存在引力，所以能连在一起，选项D正确．
3．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30
s记下一个位置，依次得到B、C、D、E、F、G、H、J、K各点．则在第75
s末时微粒所在的位置是( D )
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
解析：第75
s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．下列关于布朗运动的叙述，正确的是( D )
A．固体小颗粒做布朗运动是由于固体小颗粒内部的分子运动引起的
B．液体的温度越低，悬浮小颗粒的运动越缓慢，当液体的温度降到零摄氏度时，固体小颗粒的运动就会停止
C．被冻结在冰块中的小炭粒，不能做布朗运动是因为冰中的水分子不运动
D．固体小颗粒做布朗运动是由于液体分子对小颗粒的碰撞引起的
解析：固体小颗粒的布朗运动是由于液体分子的无规则运动引起的，故A错误，D正确；温度越低，小颗粒的运动由于液体分子的运动减慢而减慢，但即使降到零摄氏度，液体分子还是在运动的，布朗运动是不会停止的，故B项错误；被冻结在冰块中的小炭粒不能做布朗运动是因为受力平衡，而不是由于水分子不运动(水分子不可能停止运动，因为热运动是永不停息的)，故C项错误．
5．关于扩散运动和布朗运动，下列说法中正确的是( B )
A．扩散运动和布朗运动是由外部原因引起的液体分子的运动
B．扩散运动和布朗运动虽然不是分子的运动，但它能反映出分子的运动规律
C．布朗运动的剧烈程度与悬浮颗粒的大小有关，这说明分子的运动与悬浮颗粒的大小有关
D．扩散运动和布朗运动的剧烈程度都与温度有关，所以扩散运动和布朗运动也叫做热运动
解析：扩散现象指不同的物质相互接触时，彼此进入对方的现象；布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是分子的无规则运动，故A项错误；扩散运动和布朗运动虽然不是分子的运动，但它能反映出分子的运动规律，故B项正确；颗粒越小布朗运动越明显，温度越高，分子热运动越剧烈，分子的运动与悬浮颗粒的大小无关，故C项错误；分子永不停息地无规则运动叫做热运动，而非固体微粒，故D项错误．
二、多项选择题
6．下列关于布朗运动的说法，正确的是( BD )
A．布朗运动是液体分子的无规则运动
B．液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧烈
C．布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的
D．布朗运动是由液体分子从各方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的
解析：布朗运动的研究对象是固体小颗粒，而不是液体分子，故A项错误；布朗运动的影响因素是温度和颗粒大小，温度越高，颗粒越小，布朗运动越明显，故B项正确；布朗运动是由于固体小颗粒受液体分子的碰撞作用不平衡而引起的，而不是由液体各部分的温度不同引起的，故C项错误，D项正确．
7．下列四种现象中，属于扩散现象的有( CD )
A．雨后的天空中悬浮着很多的小水滴
B．海绵吸水
C．在一杯热水中放几粒盐，整杯水很快就会变咸
D．把一块煤块贴在白墙上，几年后铲下煤发现墙中有煤
解析：扩散现象是指两种不同的分子互相渗透到对方的现象，它也是分子运动引起的．天空中的小水滴不是分子，小水滴也是由大量水分子组成的，这里小水滴悬浮于空气中并非分子运动所为，故A项不对．同样，海绵吸水也不是分子运动的结果，海绵吸水是一种毛细现象，故B项也不对．而整杯水变咸是盐分子渗透到水分子之间所致，墙中有煤也是煤分子渗透的结果，故C项正确．
8．下列物理现象的解释，正确的是( AC )
A．水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙
B．液体中较大的悬浮颗粒不做布朗运动，而较小的颗粒做布朗运动，说明分子的体积很小
C．存放过煤的混凝土地面下一段深度内都有黑色颗粒，说明煤分子、混凝土分子都在做无规则的热运动
D．高压下的油会透过钢管壁渗出，说明分子是不停运动着的
解析：水和酒精混合后体积减小说明分子间有空隙，高压下的油会透过钢壁渗出也说明分子间有空隙，A对，D错．较大的颗粒不做布朗运动是因为与它相撞的液体分子数多，撞击力平衡的结果，B项错．C项属扩散现象，说明分子在做热运动，故C正确．
三、非选择题
9．分子永不停息地做无规则的运动．
(1)说明分子永不停息地做无规则的运动的两种现象是扩散现象和布朗运动．
(2)布朗运动是指悬浮于液体中的颗粒所做的无规则运动，是分子本身的运动吗？不是．布朗运动是由于液体分子的无规则运动对固体微粒的碰撞不平衡引起的，它间接反映了液体分子的无规则运动．当温度一定时，颗粒越小，布朗运动越明显；当颗粒大小一定时，温度越高，布朗运动越明显．
(3)热运动，由于分子无规则运动的剧烈程度与温度有关，所以通常把分子的无规则运动叫热运动．
解析：(1)说明分子永不停息地做无规则的运动的两种现象：一是扩散现象，二是布朗运动．
(2)布朗运动是指悬浮于液体中的颗粒所做的无规则运动，不是分子本身运动，只是反映分子无规则运动．布朗运动是由于液体分子的无规则运动对固体微粒的碰撞不平衡导致的，它间接反映了液体分子的无规则运动．当温度一定时，颗粒越小，布朗运动越明显；当颗粒大小一定时，温度越高，布朗运动越明显．
(3)热运动，由于分子无规则运动的剧烈程度与温度有关，所以通常把分子的无规则运动叫热运动．
10．要使布朗运动越显著，颗粒是越大越好还是越小越好？温度是越高越好还是越低越好？
解析：布朗运动是大量液体或气体分子对固体小颗粒撞击的集体行为的结果．个别分子对固体小颗粒的碰撞不会产生布朗运动，影响布朗运动的因素有两个：即固体颗粒的大小和液体或气体温度的高低．具体解释如下：
(1)在相同温度下，悬浮颗粒越小，它的线度越小，表面积越小，在某一瞬间跟它相撞的分子数越少，颗粒受到来自各个方向的冲击力越不平衡；另外，颗粒线度越小，它的质量越小，由冲击力引起的加速度越大．因此，在相同温度下，悬浮颗粒越小，布朗运动就越显著．如图所示．
(2)相同的颗粒悬浮在同种液体或气体中，液体或气体的温度升高，分子运动的平均速率增大，对悬浮颗粒的撞击作用也越大，颗粒受到来自各个方向的冲击力越不平衡，由冲击力引起的加速度越大，所以温度越高，布朗运动就越显著．
11．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．
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4分子间的作用力
时间：45分钟
一、单项选择题
1．下列说法中正确的是( D )
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
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．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( D )
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：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 )
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
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，B、C、D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( B )
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r5．下列现象不能说明分子间存在引力的是( B )
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也可发生，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，故符合题意的为B选项．
二、多项选择题
6．物体能够被压缩，但又不能无限地压缩，这表明( AC )
A．分子间有间隙
B．分子之间既有引力又有斥力
C．分子之间有斥力
D．分子在做无规则热运动
解析：物体能被压缩，说明分子之间存在间隙，而又不能无限压缩，说明分子间存在斥力，所以A、C对．
7．关于分子间作用力的说法中正确的是( AC )
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．压缩汽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
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；压缩汽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．
8．如图所示，两个分子之间的距离为r，当r增大时，这两个分子之间的分子力( CD )
A．一定增大
B．一定减小
C．可能增大
D．可能减小
解析：分子间同时存在的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，题设的r是大于r0(平衡距离)还是小于r0未知，增大多少也未知．由题图可知，分子间距离r在小于r0的范围内，F随r的增大而减小，在大于r0的范围内随r0的增大先增大后减小，C、D项正确．
三、非选择题
9．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大的拉力向上拉橡皮筋，原因是水分子和玻璃分子间存在分子引力作用．
解析：由于玻璃板除受竖直向下的重力外还受向下的水分子和玻璃分子间的分子引力，故向上的拉力应大于重力．
10．有人曾经用这样一个装置来模拟分子间的相互作用，如图所示，一根弹簧，两端分别固定一个小球，用来表示两个分子，两个小球用一根橡皮筋相连，弹簧处于被压缩状态，橡皮筋处于被拉伸状态，弹簧对两球的弹力向外，表示分子间的斥力，橡皮筋对两球的弹力向里，表示分子间的引力，试分析这个模型是否能说明分子间的相互作用情况．
答案：这个模型只能模拟分子间的引力和斥力是同时存在的，但不能完全说明分子间的相互作用情况．根据分子动理论，分子间的斥力和引力都随分子间距离的增大而减小，当把模型中的两个小球间距离稍增大一些，弹簧的压缩量减小，对两球向外的弹力减小，但这时橡皮筋的伸长量增大，对两球向里的弹力增大，这就跟分子间引力和斥力都随分子间距离增大而减小的事实相违背，因此说，这个模型不能完全反映分子间的相互作用的情况．
11．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10－10
m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10－10
m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．
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4温度和温标
时间：20分钟
一、单项选择题
1．关于热力学温标与摄氏温标的下列说法不正确的是( D )
A．热力学温标与摄氏温标的每一分度的大小是相同的
B．热力学温标的0度值对应于－273.15
℃
C．热力学温标的0度是不可能达到的
D．气体温度趋近于绝对零度时，其体积趋近于零
解析：由T＝t＋273
K得知，ΔT＝Δt，即热力学温标温度的变化总等于摄氏温标温度的变化，故A项正确．热力学温度与摄氏温度的关系是T＝t＋273
K．可知，当T＝0时，则t＝－273
℃，故B项正确．根据热力学第三定律可知，热力学温标的零K达不到，故C项正确．气体温度趋近于绝对零度时，可能是压强p趋近于零，故D项错误．
2．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( D )
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：根据热量的传递特性：热量总是自发地从高温物体传到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分，因此决定热能传递方向的决定因素是温度，A、B、C各选项所提到的条件均与此无关，故D正确．
3．三个系统A、B、C处于热平衡状态，则关于它们的温度的说法正确的是( C )
A．它们的温度可以有较大的差别
B．它们的温度可以有微小的差别
C．它们的温度一定相同
D．无法判断温度的关系
解析：当三个系统处于热平衡状态时，它们有相同的状态参量，即具有相同的温度，故C正确．
4．如图1所示，规格相同的容器装了相同质量的纯净水，用不同的加热器加热，忽略散热，得到图2所示的水温与时间的关系图线，则( D )
A．乙中温度计的示数为32
℃
B．加热相同的时间，两杯水吸收的热量相同
C．吸收相同的热量，甲杯中的水升温比乙杯中的水多
D．甲杯中的水加热2
min与乙杯中的水加热3
min吸收的热量相同
解析：由图乙知，温度计10
℃之间有10个小格，所以一个小格代表的温度是1
℃，温度计显示的温度为37
℃，故A错误；两杯水质量相同，相同时间内升高的温度不同，根据Q吸＝cmΔt，可知相同时间内两杯水吸收的热量不同，故B错误；两杯中水的质量相同，根据Δt＝可知，吸收相同的热量，两杯水升高的温度相同，故C错误；根据图2可知，甲杯中的水加热2
min与乙杯中的水加热3
min升高的温度相同，又因为两杯水的质量相同，根据Q＝cmΔt可知，两杯水吸收的热量相同，故D正确．故选D.
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( C )
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
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．
二、多项选择题
6．关于热平衡，下列说法正确的是( ACD )
A．系统甲与系统乙达到热平衡就是它们的温度达到相同的数值
B．标准状况下冰水混合物与0
℃的水未达到热平衡
C．量体温时温度计需和身体接触十分钟左右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
解析：两系统达到热平衡时的标志是它们的温度相同，或者说它们的冷热程度相同，所以A、C、D对，B错．
7．两个原来处于热平衡状态的系统，分开后，由于受外界的影响，其中一个系统的温度升高了5
K，另一个系统的温度升高了5
℃，则下列说法正确的是( BC )
A．两个系统不再是热平衡状态
B．两个系统此时仍是热平衡状态
C．两个系统的状态都发生了变化
D．两个系统的状态都没有发生变化
解析：由于两个系统原来处于热平衡状态，温度相同，当分别升高5
℃和5
K后，温度仍相同，两个系统仍为热平衡状态，故A错误、B正确；由于温度发生了变化，系统的状态也发生了变化，故C正确、D错误．
8．关于热力学温标和摄氏温标，下列说法正确的是( AC )
A．热力学温标中的每1
K与摄氏温标中每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等于摄氏温度升高1
℃
D．某物体摄氏温度为10
℃，即热力学温度为10
K
解析：热力学温标和摄氏温标尽管是不同标准下的计数方式，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、C对，B错；摄氏温度为10
℃的物体，热力学温度为283
K，D错．
三、非选择题
9．一般实验室里常用的一种摄氏温度计摄氏温标：在1954年以前，标准温度的间隔是用两个定点确定的．它们是水在标准大气压下的沸点(汽化点)和冰在标准大气压下与饱和空气的水相平衡时的熔点(冰点)．摄氏温标(以前称为百分温标)是由瑞典物理学家摄尔修斯设计的．如图所示，以冰点定为0
℃，汽化点定为100
℃，因此在这两个固定点之间共为100
℃，即一百等份，每等份代表1度，用1
℃表示，用摄氏温标表示的温度叫做摄氏温度．摄氏温标用度作单位，常用t表示．热力学温标由英国科学家威廉·汤姆逊(开尔文)创立，把－273.15
℃作为零度的温标，叫做热力学温标(或绝对温标)．热力学温标用K表示单位，常用T表示．
试回答：
(1)热力学温标与摄氏温标之间的关系为：T＝t＋273.15_K.
(2)如果可以粗略地取－273
℃为绝对零度．在一标准大气压下，冰的熔点为0
℃，即为273
K，水的沸点是100
℃，即373
K.
(3)如果物体的温度升高1
℃，那么，物体的温度将升高1
K.
解析：(1)摄氏温标冰点温度为0
℃，汽化点温度为100
℃，且用t表示；而热力学温标是把－273.15
℃作为零开尔文的，用T表示，所以热力学温标与摄氏温标之间的关系为T＝t＋273.15
K.
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4内能
时间：45分钟
一、单项选择题
1．关于内能，下列说法正确的是( D )
A．物体的运动速度越大，具有的内能越多
B．静止的物体没有动能，因而也没有内能
C．温度高的物体具有内能，温度低的物体没有内能
D．静止的冰块虽不具有动能，但具有内能
解析：内能是物体所有分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和，是不同于机械能的另一种形式的能；不论物体的温度高低，组成物体的分子都在永不停息地做无规则热运动，因此一切物体都具有内能，故A、B、C三项错误．
2．从宏观上看，气体分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的( B )
A．体积和压强
B．温度和体积
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，所以气体分子的动能宏观上取决于温度；分子势能是由于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．
3．对不同物体而言，下列说法正确的是( A )
A．温度高的物体内分子的平均动能一定大于温度低的物体内分子的平均动能
B．温度高的物体内每一个分子的动能一定大于温度低的物体内每一个分子的动能
C．温度高的物体内分子的平均速率一定大于温度低的物体内分子的平均速率
D．温度高的物体内每一个分子的速率一定大于温度低的物体内每一个分子的速率
解析：温度是分子平均动能的标志，不是分子平均速率的标志，更不能反映每一个分子的运动情况．
4．下列关于内能和机械能的说法中，不正确的是( A )
A．物体的机械能越大，它的内能也越大
B．物体的内能的大小与机械能大小无关
C．物体的温度升高时，内能增大，机械能也可能增大
D．物体的运动速度减小时，机械能减小，内能可能不变
解析：一个物体在水平面上运动速度越大，机械能就越大，但是物体的温度、质量、状态都不变，内能不变．机械能和内能没有必然的联系，A项错误，符合题意．内能和机械能之间没有必然的联系，所以物体的内能的大小与机械能大小无关，B项正确，不符合题意．一个物体的温度升高，物体的内能增大，但是物体的速度、高度、弹性形变可能变化，所以机械能可能变化，C项正确，但不符合题意．物体的运动速度减小时，机械能减小，物体的质量、温度、状态不变时，内能不变，如果有一者变化，内能就发生变化，D项正确，但不符合题意．
二、多项选择题
5．当氢气和氧气的质量和温度都相同时，下列说法中正确的是( AB )
A．两种气体分子的平均动能相等
B．氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率
C．两种气体分子热运动的总动能相等
D．两种气体分子热运动的平均速率相等
解析：因温度是气体分子平均动能的标志，所以A选项正确；因为氢气分子和氧气分子的质量不同，且M(H)6．一辆运输瓶装氧气的货车，由于某种原因，司机紧急刹车，最后停下来，则下列说法正确的是( CD )
A．汽车机械能减小，氧气内能增加
B．汽车机械能减小，氧气内能减小
C．汽车机械能减小，氧气内能不变
D．汽车机械能减小，汽车(轮胎)内能增加
解析：氧气温度不变，体积没变，内能不变，A、B错，C对；汽车机械能减小，转化为内能，D对．
7.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( BD )
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
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．
三、非选择题
8．冬季，由于温度太低，很难启动摩托车．这时驾驶者往往先关闭油门，连续踏下启动摇杆若干次，然后再打开油门，踏下启动摇杆即可启动，运用的原理是什么？
答案：连续踏下启动摇杆，活塞不断压缩汽缸里的气体做功，增加气体的内能，使气体的温度升高，当达到汽油的燃点后，即可启动．
9．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．
10．2012年6月长征二号F型火箭“神舟九号”飞船顺利托举上天，中国长征系统运载火箭已累计109次发射成功．火箭加速上升的过程中，速度逐渐增大，高度逐渐升高，有的同学说，由于火箭速度增大，所以组成火箭的每个分子动能也在增大；火箭升高具有较大的势能，因此分子也具有较大的势能．
该同学的说法是否正确？说明理由．
答案：不正确．分子动能是分子无规则运动产生的，分子势能是分子间相互作用的结果．物体的机械能与内能是两个完全不同的概念，物体的机械能可以为零，但物体的内能永远不为零．
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3《分子动理论》单元评估
时间：90分钟 分值：100分
一、选择题(1～7为单选，8～10为多选，每小题4分，共40分)
1．关于分子动理论，下列说法中正确的是( B )
A．布朗运动就是液体分子的运动
B．两个分子间距离减小时，分子间引力和斥力都在增大
C．压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力，是由于气体分子间存在斥力
D．两个分子间的距离为r0(分子间引力和斥力大小相等)时，分子势能最大
解析：布朗运动是悬浮在液体中固体微粒的运动，是由于其周围液体分子的碰撞形成的，故布朗运动是液体分子无规则热运动的反映，但并不是液体分子的无规则运动，故A错误．根据分子动理论可知，两个分子间距离减小时，分子间引力和斥力都增大，故B正确；当分子间距离r>r0时，分子势能随分子间距离增大而增大，当分子间距离r2．只要知道下列哪一组物理量，就可以估算出气体分子间的平均距离( B )
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，该气体的摩尔质量和体积
D．该气体的密度、体积和摩尔质量
解析：将气体分子平均活动空间看成是立方体，则L3＝＝，选项B正确．
3．下列关于温度的各种说法中，正确的是( A )
A．某物体温度升高了200
K，也就是升高了200
℃
B．某物体温度升高了200
℃，也就是升高了473
K
C．－200
℃比－250
℃温度低
D．200
℃和200
K的温度相同
解析：热力学温度与摄氏温度的关系是T＝t＋273.15
K；热力学温度的0
K是不可能达到的．
热力学温度与摄氏温度的分度值在数值上是相等的，温度升高200
℃，也可以说温度升高200
K，故A项正确；B项错误；由热力学温度：T＝t＋273.15
K，可知，－200
℃比－250
℃温度高，故C项错误；由热力学温度T＝t＋273.15
K，可知，200
℃和200
K的温度不等，故D项错误．
4．已知阿伏加德罗常数为NA，某物质的摩尔质量为M，该物质的密度为ρ，则下列叙述中正确的是( D )
A．1
kg该物质所含的分子个数是ρNA
B．1
kg该物质所含的分子个数是
C．该物质1个分子的质量是
D．该物质1个分子占有的空间是
解析：1
kg该物质的物质的量为：，
所含分子数目为：n＝NA×＝，故A、B错误；
每个分子的质量为：m0＝＝，
每个分子所占体积为：V0＝＝，故C错误，D正确．
5.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( 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．
6．关于温度和内能的说法，正确的是( A )
A．分子质量不同的物质如果温度相同，物体分子的平均动能也相同
B．物体的内能变化时，它的温度一定改变
C．同种物质，温度高时的内能肯定比温度低时的内能大
D．物体的内能等于物体的势能和动能的总和
解析：温度是物体分子运动平均动能的标志，故分子质量不同的物质如果温度相同，物体分子的平均动能也相同，故A项正确；物体的内能包括分子热运动动能(和温度有关)和分子势能(和体积有关)，故物体的内能变化时，它的温度不一定改变，如0摄氏度的水变为0摄氏度的冰，内能改变，温度没有改变，故B项错误；同种物质，温度高时的分子平均动能肯定比温度低时的分子平均动能大，但内能大小还与体积有关，故C项错误；物体的内能等于物体内部分子的势能和热运动的动能的总和，故D项错误．
7．有甲、乙两个物体，已知甲的温度比乙的温度高，则可以肯定( C )
A．甲物体的内能比乙物体的内能大
B．甲物体含的热量比乙物体含的热量多
C．甲物体分子的平均动能比乙物体分子的平均动能大
D．如果降低相同的温度，甲比乙放出的热量多
解析：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，而内能则是所有分子动能、势能的总和，故温度高的物体内能不一定大，A错误、C正确；热量是热传递过程内能的迁移，与内能的多少无关，故B错误；降低温度时，放出热量的多少与物体的质量及比热容有关，与温度高低无关，D错误．
8．以下关于分子动理论的说法中正确的是( BC )
A．－2
℃时水已经结为冰，部分水分子已经停止了热运动
B．分子势能随分子间距离的增大，可能先减小后增大
C．分子间的引力与斥力都随分子间的距离的增大而减小
D．扩散和布朗运动的实质是相同的，都是分子的无规则运动
解析：－2
℃时水已经结为冰，虽然水分子热运动剧烈程度降低，但不会停止热运动，故A项错误．分子势能随分子间距离的增大(当rr0)后增大，故B项正确．分子间的引力与斥力都随分子间的距离的增大而减小，故C项正确．扩散和布朗运动都是分子无规则运动的证据，但是实质不同，布朗运动是微粒在运动，故D项错误．
9．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( BC )
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
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( AD )
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
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．
二、填空题(11题6分，12题6分，13题8分)
11．两根不同材料的金属丝两端熔焊如图所示．倘若两个焊点之间有温度差，电路中就有电动势产生，温度差越大，电动势也越大，根据这一原理制作了热电偶温度计．若待测温度比室温高，图中电表指针向右偏，则待测温度比室温低时，指针向左偏，热电偶温度计和水银温度计相比，具有的优点是灵敏度高，测量温度范围广，不受限制．
解析：温度越高，分子运动越快，越容易失去电子，而电流方向与电子移动方向相反，由题图知待测温度比室温高时，电子由右向左移动，故电流由左向右流动．对电流表而言电流从哪端流入就向哪边偏转．
12．成年人一次深呼吸吸入450
cm3的空气，则一次深呼吸所吸入的空气质量是5.8×10－4kg；所吸入的气体分子数是1.2×1022个．(按标准状况估算，空气的摩尔质量m＝29
g/mol)
解析：成年人一次呼吸所吸入的空气质量为：
m′＝×29×10－3
kg＝5.8×10－4
kg
所吸入的气体分子数：
N＝NA＝×6.02×1023个＝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1.0
mL注入250
mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250
mL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1.0
mL为止，恰好共滴了100滴；
③在边长约40
cm的浅水盘内注入约2
cm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1.0
cm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球形，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为单分子油膜；这层油膜的厚度可视为油酸分子的直径．
(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4.0×10－11
m3，油膜面积为8.1×10－3
m2，求得的油膜分子直径为4.9×10－9
m．(结果全部取2位有效数字)
解析：(2)一滴酒精溶液中含有纯油膜的体积为
V＝×
mL＝4×10－5
mL＝4.0×10－11
m3
形成油膜的面积
S＝1×(67＋14)
cm2＝8.1×10－3
m2
油酸分子的直径d＝＝4.9×10－9
m.
三、计算、论述题(每小题10分，共40分)
14．利用油膜法可以粗略测出阿伏加德罗常数．把密度ρ＝0.8×103
kg/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＝0.5×10－3
cm3，形成的油膜面积为S＝0.7
m2，油的摩尔质量M＝9×10－2
kg/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)
解析：(1)油分子的直径
d＝＝
m＝7×10－10
m
(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＝6×1023
mol－1
答案：(1)7×10－10
m (2)6×1023
mol－1
15．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7.13
nm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7.8×103
kg/m3，摩尔质量是5.6×10－2
kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023
mol－1)
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＝7×10－10
m.
答案：7×10－10
m
16．美国麻省理工学院教授威斯哥夫根据能量的观点解释地球上的山峰为什么不能太高，他的观点是：山太高，则山太重，太重则会下沉，山下沉则重力势能减少，减少的势能如果足够将部分岩石熔化，山就将继续下沉．为了使山不再下沉，山下沉所减少的重力势能必须小于熔解下沉部分岩石所需的能量．为了估算地球上山的最大高度，我们把山简化成一个横截面积为S的圆柱体，如图所示．假设山全部是由SiO2所组成，SiO2作为一个个单独的分子而存在．
(1)试导出用以下各物理量的符号表示的山的最大高度h的表达式．
SiO2的相对分子质量A＝60
g/mol；
SiO2熔解时每个SiO2分子所需的能量E0＝0.3
eV；
山所在范围内的重力加速度g＝10
m/s2；
阿伏加德罗常数NA＝6×1023
mol－1；
元电荷e＝1.6×10－19
C.
(2)估算出h的数值(保留一位有效数字)．
解析：(1)设山的质量为M，山的高度为h0，山体的密度为ρ，设山下降高度为x，使高度为x的岩石层熔解所需能量为
山下沉x所减少的重力势能为Mgx＝ρSh0gx
为了使该山不再下沉必须满足ρgSh0x≤NAE0
解得h0≤
则山的最大高度h＝.
(2)由(1)知h＝，代入数据得h＝5×104
m.
答案：(1)h＝ (2)5×104
m
17．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2.8
m，面积约10
m2的两人办公室，若只有一人吸了一根烟．
(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300
cm3，一根烟大约吸10次)
解析：(1)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/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＝＝7×10－8
m.
(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．
答案：(1)7×10－8
m (2)8.7×1017个
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