课时精练(1) 分子动理论的基本观点-【金版新学案】2024-2025学年高中物理选择性必修3同步课堂高效讲义配套练习（鲁科版2019）

课时精练(一)　分子动理论的基本观点 (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) [基础达标] 1．阿伏伽德罗常数是NA，铜的摩尔质量为M，铜的密度是ρ，则下列说法中正确的是(　　) A．1 m3铜所含原子数目是 B．1 kg铜所含原子数目是ρNA C．1个铜原子的质量是 D．1个铜原子占有的体积为 A　[据已知条件知1 m3铜的质量为ρ kg，相当于 mol，所含原子数为·NA，A正确；1 kg铜所含原子数目是，B错误；每个铜原子的质量为，C错误；每个铜原子占有的体积为＝，D错误。] 2．关于布朗运动，下列说法中正确的是(　　) A．悬浮颗粒越大，在相同时间内撞击它的分子数越多，布朗运动越显著 B．布朗运动永不停止，且随温度升高而更加激烈 C．布朗运动并不是液体分子的运动，而是组成固体颗粒的分子的运动 D．布朗运动说明了液体分子与悬浮颗粒之间有相互作用的斥力 B　[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，悬浮颗粒越小，温度越高，颗粒的受力越不均衡，布朗运动就越激烈，A错误，B正确；布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，说明了液体分子在做无规则运动，C、D错误。] 3．关于分子，下列说法中正确的是(　　) A．分子小球是分子的简化模型，实际上，分子的形状并不是球形 B．所有分子大小的数量级都是10－10 m C．“物体是由大量分子组成的”，其中“分子”只包含分子，不包括原子和离子 D．分子的质量是很小的，其数量级一般为10－10 kg A　[将分子看作小球是为研究问题而建立的简化模型，故A正确。一些有机物质的分子大小的数量级超过10－10 m，故B错误；“物体是由大量分子组成的”，其中“分子”是分子、原子、离子的统称，故C错误；分子质量的数量级一般为10－26 kg，故D错误。] 4.如图所示，用f表示两分子间的作用力，Ep表示分子间的分子势能，在两个分子之间的距离由10r0变为r0的过程中(　　) A．f不断增大 B．f先增大后减小 C．Ep不断增大 D．Ep先增大后减小 B　[分子间的作用力是矢量，其正负不表示大小；分子势能是标量，其正负表示大小。读取图像信息知，由10r0变为r0的过程中，f先增大后变小至0；Ep则不断减小，选项B正确，A、C、D错误。] 5．当某物质处于状态1，分子间距离为r0时，分子力为零；当它处于状态2，分子间距离为r，r>10r0时，分子力也为零。则(　　) A．状态1和状态2分子间相互作用情况完全一样 B．两个状态分子势能相同，且都为零 C．从状态1变化到状态2，分子的平均动能一定增大 D．从状态1变化到状态2，分子的势能一定增大 D　[分子间距离为r0时，分子力为零，是指引力和斥力的合力为0；处于状态2，即分子间距离r>10r0时，分子力也为零，是指分子间相互作用力很小，可以忽略，故二者不同，A错误。分子间距离为r0时分子势能是最小的，所以从此位置到其他任意位置，分子势能都增大，B错误、D正确。分子平均动能由温度决定，由于状态1变化到状态2过程中温度变化未知，故分子平均动能无法确定，C错误。] 6．(2023·北京东城区模拟)已知水的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏伽德罗常数为NA。若用m0表示一个水分子的质量，用V0表示一个水分子的体积，下列表达式中正确的是(　　) A．m0＝ B．m0＝ C．V0＝ D．V0＝ A　[一个分子的质量等于摩尔质量除以阿伏伽德罗常数，则有m0＝，故A正确，B错误；由于水分子之间的间隙小，所以一个水分子的体积等于摩尔体积除以阿伏伽德罗常数，则有V0＝，故C、D错误。] 7．(多选)下列语句中，描述分子热运动的是(　　) A．酒香不怕巷子深 B．踏花归去马蹄香 C．影动疑是玉人来 D．风沙刮地塞云愁 AB　[酒香在空气中传播，马蹄上的花香在空气中传播都属于扩散现象，是由分子无规则运动引起的，A、B正确；影动是由光学因素造成的，与分子热运动无关，C错误；风沙刮地是沙子在自身重力和气流的作用下所做的运动，不是分子的运动，D错误。] [能力提升] 8.(2023·重庆巴蜀中学期中)某同学在显微镜下观察水中悬浮的花粉微粒的运动，他把某小微粒每隔一定时间的位置记录在坐标纸上，如图所示，下列说法正确的是(　　) A．折线是水分子的运动轨迹 B．折线是花粉微粒的运动轨迹 C．此折线表明，温度越高，花粉微粒的运动越剧烈 D．此折线表明，花粉微粒的运动是无规则的 D　[题图中的折线是花粉微粒在不同时刻的位置的连线，既不是固体颗粒的运动轨迹，也不是水分子的运动轨迹，故A、B错误；折线是无规则的，说明花粉微粒的运动是无规则的，但无法说明温度与花粉微粒运动的剧烈程度的关系，故C错误，D正确。] 9．(多选)(2023·广东广州培正中学月考)对于20 ℃的水和20 ℃的水银，下列说法正确的是(　　) A．两种分子的平均动能相同 B．水银分子的平均动能比水的大 C．两种分子的平均速率相同 D．水银分子的平均速率比水分子的平均速率小 AD　[温度是物体分子平均动能的标志，即温度相同，无论何种物体，分子的平均动能都相同，即20 ℃的水和20 ℃的水银分子的平均动能相同，故A正确，B错误；据k＝m2可知，当分子的平均动能相同时，分子质量大的物体的分子平均速率小，即水银分子的平均速率比水分子的平均速率小，故C错误，D正确。] 10．(多选)钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为ρ(单位为kg/m3)，摩尔质量为M(单位为g/mol)，阿伏伽德罗常数为NA。已知1克拉＝0.2克，则(　　) A．a克拉钻石所含有的分子数为 B．a克拉钻石所含有的分子数为 C．每个钻石分子直径的表达式为 (单位为m) D．每个钻石分子的质量为 AD　[a克拉钻石物质的量(摩尔数)为n＝，所含分子数为N＝nNA＝，选项A正确，B错误；钻石的摩尔体积V＝(单位为m3/mol)，每个钻石分子体积为V0＝＝，设钻石分子直径为d，则V0＝π()3，联立解得d＝(单位为m)，选项C错误；根据阿伏伽德罗常数的意义知，每个钻石分子的质量m＝，选项D正确。] 11.分子势能随分子间距离r的变化情况可以在如图所示的图像中表现出来，就图像回答： (1)从图中看到分子间距离在r0处时分子势能最小，试说明理由。 (2)图中分子势能为零的点选在什么位置，在这种情况下分子势能可以大于零，可以小于零，也可以等于零，对吗？ (3)如果选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能有什么特点？ 解析：　(1)如果分子间距离约为10－10 m数量级时，分子的作用力的合力为零，此距离为r0。当分子距离小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，要减小分子间的距离必须克服斥力做功，因此，分子势能随分子间距离的减小而增大。如果分子间距离大于r0时，分子间的相互作用表现为引力，要增大分子间的距离必须克服引力做功，因此，分子势能随分子间距离的增大而增大。 从以上两种情况综合分析，分子间距离以r0为数值基准，r不论减小或增大，分子势能都增大。所以说，在平衡位置处是分子势能最低点。 (2)由题图可知，分子势能为零的点选在了两个分子相距无穷远的位置。因为分子在平衡位置处是分子势能最低点，据题图也可以看出：在这种情况下分子势能可以大于零，可以小于零，也可以等于零。 (3)因为分子在平衡位置处是分子势能最低点，最低点的分子势能为零，所以此种情况的特点为分子势能总大于等于零。 答案：　见解析 12．(2022·北京交通大学附属中学期末)如图甲所示，a、b为某种物质的两个分子，以a为原点，沿两分子连线建立r轴。如果选取两个分子相距无穷远时的势能为零，则作出的两个分子之间的势能Ep与它们之间距离r的Ep­r关系图线如图乙所示。假设分子a固定不动，分子b只在a、b间分子力的作用下运动(在r轴上)。当两分子间距离为r0时，b分子的动能为Ek0(Ek0<Ep0)。 (1)求a、b分子间的最大势能Epm； (2)利用图乙，结合画图说明分子b在r轴上的运动范围； (3)若某固体由大量这种分子组成，当温度升高时，物体体积膨胀。试结合图乙所示的Ep­r关系图线，分析说明这种物体受热后体积膨胀的原因。 解析：　(1)当b分子的速度为零时，此时两分子间势能最大，根据能量守恒定律可得Epm＝Ek0－Ep0。 (2)由Ep­r图像可知，当两分子间势能为Epm时，b分子对应r1和r2两个位置坐标，b分子的活动范围为r1≤r≤r2，如图所示。 (3)当物体温度升高时，分子在r0时的平均动能增大，分子的活动范围将增大，由Ep­r图线可以看出，图线两边不对称，当r<r0时曲线较陡，当r>r0时曲线较缓，导致分子的活动范围主要向r>r0方向偏移，从宏观来看物体的体积膨胀。 答案：　(1)Ek0－Ep0　(2)见解析　(3)见解析 学科网（北京）股份有限公司 $$