第一章 1 分子动理论的基本内容（第2课时　分子热运动和分子间的作用力）（习题）—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第三册

第一章
分子动理论
1　分子动理论的基本内容
第2课时　分子热运动和分子间的作用力
同步练习
一、单选题
1．如图所示是分子间引力F引与分子间斥力F斥随分子间距离r变化的关系曲线，根据曲线，下列说法正确的是（　　）
A．F引随r的增大而增大
B．F斥随r的增大而增大
C．r=r0时，引力与斥力大小相等
D．引力与斥力都随分子间距离r的增大而增大
2．关于扩散现象与布朗运动，下列说法正确的是（　　）
A．扩散现象与布朗运动都是分子的无规则运动
B．扩散现象与布朗运动都能说明分子在永不停息的运动
C．扩散现象只能在液体和气体中发生
D．液体中的悬浮颗粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数越多，布朗运动越明显
3．分子的热运动是指（　　）
A．分子被加热后的运动
B．分子的无规则运动
C．物体的热胀冷缩现象
D．物体做机械运动的某种情况
4．我国已开展空气中浓度的监测工作。是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物，可在显微镜下观察到，它漂浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入人体后会进入血液对人体形成危害。矿物燃料燃烧时废弃物的排放是形成的主要原因。下列关于的说法错误的是（　　）
A．在空气中的运动属于布朗运动
B．温度越高，的无规则运动越剧烈
C．的质量越大，其无规则运动越剧烈
D．由于周围大量空气分子对碰撞的不平衡，使其在空中做无规则运动
5．关于布朗运动，下列说法正确的是（　　）
A．布朗运动就是分子的无规则运动
B．布朗运动是由固体微粒内分子无规则运动引起的
C．春季，柳絮在空中“飞舞”是一种布朗运动
D．微粒越小、温度越高，布朗运动越明显
6．关于扩散现象，下列说法正确的是（　　）
A．只有气体和液体才能发生扩散现象
B．扩散现象使人们直接看到了分子的运动
C．扩散现象说明分子是整体定向移动的
D．温度越高，分子热运动越剧烈扩散现象越明显
7．不能说明分子间有间隙的是（　　）
A．面包能被压缩
B．水和酒精混合后体积变小
C．高压密闭钢管内的油从管壁渗出
D．气体被压缩
8．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
9．关于布朗运动，下列说法中正确的是（　　）
A．布朗运动是微观粒子的运动，牛顿运动定律不再适用
B．布朗运动是微粒内分子无规则运动的反映
C．固体微粒越小，温度越高，布朗运动就越明显
D．因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也叫作热运动
二、多选题
10．据研究发现，新冠病毒感染的肺炎传播途径之一是气溶胶传播。气溶胶是指悬浮在气体介质中的固态或液态颗粒所组成的气态分散系统。这些固态或液态颗粒的大小一般在10-3~103μm之间。已知布朗运动微粒大小通常在10-6m数量级。下列说法正确的是
（　　）
A．布朗运动是气体介质分子的无规则的运动
B．在布朗运动中，固态或液态颗粒越小，布朗运动越剧烈
C．在布朗运动中，颗粒无规则运动的轨迹就是分子的无规则运动的轨迹
D．当固态或液态颗粒很小时，能很长时间都悬浮在气体中，是受到气体分子无规则热运动撞击而导致的
11．墨滴入水，扩而散之，徐徐混匀。关于该现象的分析正确的是（　　）
A．墨汁的扩散现象是由于炭粒和水分子发生化学反应引起的
B．混合均匀的过程中，水分子和炭粒都做无规则运动
C．使用炭粒更小的墨汁，混合均匀的过程进行得更迅速
D．使用炭粒更小的墨汁，混合均匀的过程进行得更缓慢
12．下列事例能说明分子间有相互作用力的是（　　）
A．金属块经过锻打后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
三、填空题
13．分子之间有相互作用力。设分子固定不动，分子b以某一初速度从无穷远处向a运动，直至它们间的距离最小。在此过程中，a、b同的相可作用力大小的变化规律是________；相距最近时，a、b间的相互作用力是________（选填“引力”或“斥力”）。
四、解答题
14．为使布朗运动更明显，实验中的碳素墨水选用微粒更小的好些还是微粒更大的好些？为什么？
15．在弹簧的弹性限度内，弹力的大小跟弹簧伸长或缩短的长度成正比。分子间相互作用力跟分子间距离的关系图如图所示。请探究
(1)图中哪个地方表示的含义类似弹簧的自然长度处？
(2)哪一段最能反映类似弹簧的规律？
试卷第1页，总3页
参考答案
1．C
【详解】
引力与斥力都随分子间距离r的增大而减小。r=r0时，引力与斥力大小相等，故ABD错误，C正确。
故选C。
2．B
【详解】
A．扩散现象是分子的无规则运动，布朗运动是微小颗粒的无规则运动。故A错误；
B．扩散现象能说明分子在永不停息的运动，布朗运动间接反映了水分子的无规则运动。故B正确；
C．扩散现象能在液体、固体和气体中发生。故C错误；
D．液体中的悬浮颗粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数越多，所受撞击越均衡，布朗运动越不明显。故D错误。
故选B。
3．B
【详解】
分子的热运动是指分子的无规则运动，对于任何一个分子而言，在每一时刻沿什么方向运动，以及运动的速率等都具有偶然性，故B正确。
故选B。
4．C
【详解】
A．在空气中的运动属于布朗运动，所以A正确，不符合题意；
B．温度越高，布朗运动越剧烈，则的无规则运动越剧烈，所以B正确，不符合题意；
C．的质量越小，其无规则运动越剧烈，所以C错误，符合题意；
D．布朗运动的实质，是由于液体或气体分子的无规则撞击所引起的，则由于周围大量空气分子对碰撞的不平衡，使其在空中做无规则运动，所以D正确，不符合题意；
故选C。
5．D
【详解】
A．布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的永不停息地做无规则运动，而不是分子的无规则运动，故A错误。
B．布朗运动是小颗粒受到不同方向的液体分子无规则运动产生的撞击力不平衡引起的，间接证明了分子永不停息地做无规则运动，故B错误。
C．布朗运动的小颗粒很小，是用肉眼看不到的，我们所看到的柳絮飞物，是由气流引起的，不是布朗运动，故C错误。
D．微粒越小、温度越高，布朗运动越明显，故D正确。
故选D。
6．D
【详解】
A．扩散现象表明了一切物体的分子都在不停地做无规则运动，气体、液体、固体都能发生扩散现象，故A错误。
BC．不同的物质在相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散现象。一切物质的分子都在不停地做无规则运动，所以固体、液体或气体之间都会发生扩散现象。扩散现象表明分子是运动的，且分子间有间隙。并非使人们直接看到了分子的运动，故BC错误；
D．分子的运动情况与物体的温度有关，温度越高，分子运动越快，扩散现象越明显，故D正确；
故选D。
7．A
【详解】
A．用手捏面包，面包体积减小，是因为面包本身内部有空隙，而不能说明分子间有间隙，故A错误，符合题意；
B．水和酒精混合后的总体积变小，说明分子间存在间隙，故B正确，不符合题意；
C．高压密闭钢管内的油从管壁渗出，说明分子间存在间隙，故C正确，不符合题意；
D．气体分子间有大量的间隙，很容易被压缩，故D正确，不符合题意；
本题选择，不能说明分子间有间隙的，故选择：A。
8．C
【详解】
ACD.
温度是分子平均动能的标志，温度越高，物体分子的平均动能越大，故AD错误，C正确；
B.
物体的内能不仅与温度有关，还与物质的量和体积有关，故B错误。
故选C。
9．C
【详解】
A．布朗运动是悬浮在液体中粒子的运动，这些粒子不是微观粒子，牛顿定律仍适用，故A错误；
B．固体小颗粒做布朗运动说明了液体分子不停的做无规则运动，故B错误；
C．固体微粒越小，温度越高，分子运动越剧烈，则布朗运动越明显，故C正确；
D．布朗运动反映的是分子的热运动，其本身不是分子的热运动，故D错误。
故选C。
10．BD
【详解】
AB．布朗运动是固态或液态颗粒的无规则运动，是气体分子无规则热运动撞击的结果，所以它反映的是气体分子的无规则运动；颗粒越小，气体分子对颗粒的撞击作用越不容易平衡，布朗运动越剧烈，故B正确，A错误；
C．在布朗运动中，颗粒本身并不是分子，而是分子集团，所以颗粒无规则运动的轨迹不是分子无规则运动的轨迹，故C错误；
D．当固态或液态颗粒很小时，能很长时间都悬浮在气体中，颗粒的运动属于布朗运动；固态或液态颗粒能长时间悬浮是受到气体分子无规则热运动撞击而导致的，故D正确。
故选BD。
11．BC
【详解】
AB．墨滴入水，最后混合均匀，不是化学反应引起的，是炭粒做布朗运动，水分子做无规则热运动的结果，A错误，B正确；
CD．炭粒越小，布朗运动越明显，混合均匀的过程进行得越迅速，C正确，D错误。
故选BC。
12．ABD
【详解】
A．金属块经过锻打后能改变它原来的形状而不断裂，说明分子间有引力，故A正确；
B．拉断一根钢绳需要用一定的外力，说明分子间有引力，故B正确；
C．食盐能溶于水而石蜡却不溶于水，这是由物质的溶解特性所决定的，与分子间的相互作用力无关，故C错误；
D．液体一般很难压缩，说明分子间有斥力，故D正确。
故选ABD。
13．先增大，后减小，再增大
斥力
【详解】
[1]分子之间的作用力如图所示
由图可知，分子间的作用力随分子间的距离减小先增大后减小，再增大；
[2]由图可知相距最近时，a、b间的相互作用力是斥力。
14．微粒更小的好些，见解析
【详解】
布朗运动形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的，微粒越小，其受到分子撞击的不平衡性越大，布朗运动明显，微粒越大，表面积越大，同一时刻撞击微粒的液体分子越多，冲力越平衡，合力越小，布朗运动越不明显。
15．(1)曲线与r轴的交点；(2)bc段
【详解】
(1)由图可知分子间存在相互作用的引力和斥力，引力和斥力都随分子间距离的变化而变化：当在r=r0位置，分子力表现为零，类似弹簧的自然长度处；分子间的距离减小，引力和斥力都会增大，斥力增大的更快，斥力大于引力，分子间的作用力表现为斥力；物体被拉长时，分子间的距离增大，分子间相互力表现为引力；
(2)其中在r0附近，分子力的变化近似为线性变化，即在bc段分子间相互作用力跟分子间距离的关系图象与弹力的大小跟弹簧伸长或缩短的长度是相似的。