内容正文:
课后提升练(一) 分子动理论的基本观点
[对应学生用书P111]
1.(2022·福建漳州三中高二期末)关于布朗运动,下列说法正确的是( )
A.悬浮在液体中的颗粒越小,布朗运动越明显
B.布朗运动是固体小颗粒中固体分子的运动
C.阳光照进室内看到的尘埃不停地运动是布朗运动
D.因为布朗运动的激烈程度跟温度有关,所以布朗运动也可以叫作热运动
A 解析:布朗运动的明显程度受固体颗粒体积的影响,颗粒体积越小,受力越不均匀,布朗运动越明显,A正确;布朗运动是液体或气体中固体小颗粒的运动,B错误;室内尘埃的运动不是布朗运动,而是尘埃在空气气流作用下的宏观运动,C错误;热运动是指分子的无规则运动,而布朗运动不是分子的运动,D错误。
2.(2022·江苏昆山中学模拟预测)把墨汁用水稀释后取出一滴放在高倍显微镜下观察,可以看到悬浮在液体中的小炭粒在不同时刻的位置,每隔一定时间把炭粒的位置记录下来,最后按时间先后顺序把这些点进行连线,得到如图所示的图像,对于这一现象,下列说法正确的是( )
A.炭粒的无规则运动,说明碳分子的运动也是无规则的
B.越小的炭粒,受到撞击的分子越少,作用力越小,碳粒的不平衡性表现得越不明显
C.观察炭粒的运动时,可能会有水分子扩散到载物片的玻璃中
D.将水的温度降至零摄氏度,炭粒会停止运动
C 解析:图中的折线是每隔一定的时间炭粒的位置的连线,是由于水分子撞击炭粒做无规则运动而形成的,可以说明水分子的无规则运动,不能说明碳分子运动也是无规则的,A错误;炭粒越小,在某一瞬间跟它相撞的水分子数越少,撞击作用的不平衡性表现得越明显,B错误;扩散可发生在液体和固体之间,故观察炭粒运动时,可能有水分子扩散到载物片的玻璃中,C正确;将水的温度降低至零摄氏度,炭粒的运动会变慢,但不会停止,D错误。
3. (2022·浙江乐清知临中学高二期末)如图是分子间相互作用力随分子间距离的关系图像,关于分子间相互作用力的判断,下列说法正确的是( )
A.分子间的相互作用力随两分子间距离的增大而减小
B.当两分子间的距离为0.9r0时,两分子间的作用力表现为引力
C.当两分子间的距离为1.2r0时,两分子间的作用力表现为引力
D.分子间的相互作用力随两分子间距离的减小而减小
C 解析:分子力随着分子间距离的变化而变化,当r>r0时,随着距离的增大,分子力先增大后减小;当r<r0时,随着距离的增大,分子力减小,A、D错误;当两分子间的距离为0.9r0时,两分子间的作用力表现为斥力,B错误;当两分子间的距离为1.2r0时,两分子间的作用力表现为引力,C正确。
4.(2022·山东济南高二期末)根据分子动理论的相关知识判断,下列说法正确的是( )
A.分子间距离越大,分子势能越小
B.在扩散现象中,温度越高,扩散得越快
C.用显微镜观察布朗运动,观察到的是固体分子的无规则运动
D.气体如果失去了容器的约束就会散开,这是因为气体分子之间存在斥力
B 解析:随着分子间距离的增大,分子势能先减小后增大,A错误;在扩散现象中,温度越高,分子热运动越快,扩散得越快,B正确;用显微镜观察布朗运动,观察到的是固体微粒的无规则运动,而不是固体分子的运动,C错误;气体如果失去了容器的约束就会散开,这是因为气体分子一直在做无规则的热运动,气体分子散开与分子间的力无关,D错误。
5.(2022·湖北武汉高二期末)关于分子力,下列对自然中的现象解释合理的是( )
A.破镜难重圆是因为相邻分子间的作用力表现为斥力
B.拉长一根橡皮筋,能感觉到橡皮筋的张力,这个现象说明相邻分子间只有引力
C.给篮球打气感觉比较费力,因为压缩气体时相邻分子间的作用力表现为斥力
D.空中的小雨滴一般呈球形,主要是因为表面张力使水分子聚集成球体
D 解析:“破镜不能重圆”是因为镜片裂开处分子间的距离大于分子力作用的范围,A错误;拉长一根橡皮筋,橡皮筋内部相邻分子间距离大于r0,分子间引力和斥力同时存在,引力大于斥力,分子力表现为引力,B错误;气体难以被压缩,原因是被封闭气体压强增大的原因,C错误;空中的小雨滴一般呈球形,主要是因为表面张力使水分子聚集成球体,D正确。
6.(2022·江苏徐州高二期末)两个分子M、N,固定M,将N由静止释放,N仅在分子力作用下远离M,其速度和位移的图像如图所示,则( )
A.N由x=0到x=x2的过程中,M、N之间的作用力先表现为引力后表现为斥力
B.N由x=x1到x=x2的过程中,N的加速度一直减小
C.N由O到x=x2的过程中,M、N系统的分子势能先减小后增大
D.N在x=x1时,M、N间分子力最大
C 解析:由题图可知,在x=x1处N分子的动能最大,则分子力做功最多,分子势能最小,则x=x1处为平衡位置,此时分子力为零,当x<x1时,分子力表现为斥力,x>x1时,分子力表现为引力。N由x=0到x=x2的过程中,M、N之间的作用力先表现为斥力后表现为引力,A错误;由于x=x1处为平衡位置,如图所示,
x1相当于F-x图像的c点,则由x=x1到x=x2的过程中,N所受的分子力F可能先增大后减小,则加速度可能先增大后减小,B错误;N由O到x=x2的过程中,M、N系统的分子势能先减小后增大,C正确;N在x=x1时,M、N间分子力为零,D错误。
7.(多选)(2022·福建福州高三月考)下列各种说法中正确的是( )
A.固体小颗粒越小,温度越高,布朗运动越显著
B.扩散现象能在气体中进行,不能在固体中进行
C.气体分子永不停息地做无规则运动,固体分子之间相对静止不动
D.如果一开始分子间距离大于r0,则随着分子间距离的增大,分子势能增大
AD 解析:布朗运动是悬浮在液体中固体微粒的无规则运动,是由大量分子撞击引起的,反映了液体分子的无规则运动,因此颗粒越小,撞击造成的不平衡性越大,温度越高,平均动能越大,布朗运动越明显,A正确;扩散现象可以在液体、气体中进行,也能在固体中进行,B错误;分子永不停息地做无规则运动,不分固体、液体与气体,C错误;如果一开始分子间距离大于r0,分子之间体现分子引力,随着分子间距离的增大,引力做负功,那么分子势能增大,D正确。
8.(多选)(2022·贵阳高二期末)如图所示的甲、乙两幅图像分别表示两分子间的作用力、分子势能与两分子间距离的关系。假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为0,下列说法正确的是( )
A.分子间距r=r0表示平衡位置,此位置分子间的引力、斥力都等于0
B.当分子间距r=r0时,分子力、分子势能都达到最小值
C.当分子间距无限大时,分子势能最小
D.当分子间距r>r0,随着r的增大,F先增大后减小,Ep增大
BD 解析:分子间距r=r0表示平衡位置,此位置分子间的引力、斥力的合力等于0,但引力、斥力并不等于0,A错误;由图像可知,当分子间距r=r0时,分子力为0达到最小值、分子势能为负的最小值,B正确;当分子间距无限大时,分子势能为0,但不是最小值,当分子间距r=r0时,分子势能才是最小值,C错误;当分子间距r>r0,随着r的增大,F先增大后减小,Ep一直增大,D正确。
9.(2021·广东汕头高二期中)肺活量是在标准大气压p0=1 atm 下人一次尽力呼出空气的体积。
(1)某实验小组在学习气体实验定律后,设计了“吹气球法”的小实验来粗测肺活量。如图,某同学通过气球口用力向气球内吹一口气(吹气前气球内部的空气可忽略不计)。气球没有被吹爆,此时气球可近似看成球形,半径为r,球内空气的压强为p=1.5 atm,空气可看作理想气体,设整个过程温度保持不变,球体体积计算公式为V=πr3。求甲同学的肺活量是多少。
(2)某游泳运动员的肺活量为6 L。在标准状态下,空气的摩尔体积为22.4 L/mol,阿伏伽德罗常数NA=6.0×1023 mol-1,则该运动员一次能呼出空气分子的个数为多少?(计算结果保留2位有效数字)
答案:(1)2πr3 (2)1.6×1023个
解析:(1)甲同学呼出气体为等温变化,设肺活量为V0,有p0V0=pV
将p=1.5p0代入可得V0=2πr3
(2)6 L空气的摩尔数为m= mol
含有空气分子的个数n=×6.0×1023(个)
解得n≈1.6×1023个。
10.(2021·江苏徐州高二期末)2020年12月17日,“嫦娥五号”返回器带着1.731 kg 的月球土壤顺利在内蒙古预定区域着陆。月球土壤中的氦3蕴藏量大,它是一种目前已被世界公认的高效、清洁、安全的核聚变原料。若每千克月球土壤中含有氦3的质量为m,氦3的摩尔质量为M,阿伏伽德罗常数为NA(均为国际单位),求:
(1)每个氦3分子的质量m0;
(2)“嫦娥五号”返回器带回的1.731 kg月球土壤中含有氦3分子的总个数。
答案:(1) (2)1.731
解析:(1)每个氦3分子的质量m0=。
(2)每千克月球土壤中含有质量为m的氦3,则1.731 kg月球土壤中含有氦3的质量为1.731m,则“嫦娥五号”返回器带回的1.731 kg月球土壤中含有氦3分子的总个数为N=NA=1.731。
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