4. 分子间的相互作用力（分层作业）物理教科版选择性必修第三册

第1.4课 分子间的相互作用 ID： 一、单选题 1．两分子间的斥力和引力的合力与分子间距离的关系如图中曲线所示，曲线与轴交点的横坐标为，相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近，若两分子相距无穷远时分子势能为零，则（　　） A．分子之间的引力和斥力都减小 B．分子力先做负功再做正功 C．在时，分子势能最小，动能最大 D．在时，随的减小，分子势能变小 2．下面四幅图描述了不同情景及对应的现象，针对这些现象的说法正确的是（    ） 手捏海绵泡沫，泡沫体积变小 显微镜下观察烟尘颗粒，烟尘颗粒做无规则运动 压紧的铅块会“粘”在一起 分子间距为时的分子力比分子间距为时的分子力小 甲 乙 丙 丁 A．甲图中海绵泡沫体积变小，说明分子间有间隙 B．乙图中烟尘颗粒做无规则运动，说明烟尘中的分子在做无规则的热运动 C．丙图中压紧的铅块会“粘”在一起，说明分子间存在引力 D．丁图中分子间距为时的分子力比分子间距为时的分子力小 3．关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A．悬浮在液体中的固体微粒越大，布朗运动越明显 B．当分子间的距离减小时，分子间作用力一定增大 C．物体的温度升高，物体内每个分子的动能都增大 D．温度是分子热运动剧烈程度的标志 4．分子间作用力、分子势能与分子间距离的关系图线如图所示，纵坐标未知。已知甲图与横坐标交点为，乙图最低点对应的横坐标为，取无穷远处分子势能。下列说法正确的是（　　） A．乙图像为分子力与分子间距离的关系图像 B．当分子间距离从增大到的过程中，分子力先变大再变小 C．当分子间距离从增大到的过程中，分子力先做负功再做正功 D．当分子间距离从增大到的过程中，分子势能先变小再变大 5．如图，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的曲线所示，F>0为斥力，F<0为引力。规定在无穷远处分子势能为零。a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，其中c为图像与x轴的交点。现把乙分子从a处由静止释放，则（　　） A．在b处，乙分子受到的分子力最小 B．从a到c的过程中，乙分子一直做加速运动 C．从b到c的过程中，分子力对乙分子做负功 D．到达c时，两分子间的分子势能最小且为零 二、多选题 6．以下说法正确的是（    ） A．机械能为零、内能不为零是可能的 B．温度相同，质量相同的物体具有相同的内能 C．物体的速度增大时，物体的内能可能减小 D．分子的动能与分子的势能的和叫做这个分子的内能 7．关于分子力的表述，下列说法正确的是（    ） A．固体很难被压缩，说明分子间存在斥力 B．将两块铅压紧以后能连成一块，说明分子间存在引力 C．水和酒精混合后的体积小于原来体积之和，说明分子间存在引力 D．固体很难被拉伸，也很难被压缩，说明分子间引力和斥力不同时存在 8．如图所示，将甲分子固定在坐标原点，乙分子位于轴上，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。表示作用力表现为斥力，表示作用力表现为引力，A、、、为轴上四个特定的位置，现把乙分子从A处由静止释放，设两分子间距离很远时，。下列选项中分别表示乙分子的加速度、速度、动能、势能与两分子间距离的关系，其中一定不正确的是（  ） A． B． C． D． 三、实验题 9．用油膜法估测油酸分子直径大小的实验中，配制的酒精油酸溶液的浓度为，溶液中有纯油酸6mL，用注射器测量得到1mL该溶液有50滴。    （1）现将1滴配制好的溶液滴入盛水的浅盘中，待水稳定后，在水面上形成了油酸的 （选填“单层分子油膜”或“多层分子油膜”）； （2）把带有方格的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描绘出油膜的边界轮廓，形状如图所示。已知坐标方格边长为2cm，则得出油酸薄膜的面积约是 ； （3）根据相关数据可算出油酸分子直径大小约为 m； （4）若实验时痱子粉撒得太厚，则所测的分子直径会 （选填“偏大”或“偏小”）； （5）本实验中油膜的形成是分子力的作用效果。图甲为分子力F随分子间距r的变化图线，图乙为某同学参照图甲所做的分子势能随分子间距r的变化图线。请你指出图乙的两个不合理处 。    / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第1.4课 分子间的相互作用 ID： 一、单选题 1．两分子间的斥力和引力的合力与分子间距离的关系如图中曲线所示，曲线与轴交点的横坐标为，相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近，若两分子相距无穷远时分子势能为零，则（　　） A．分子之间的引力和斥力都减小 B．分子力先做负功再做正功 C．在时，分子势能最小，动能最大 D．在时，随的减小，分子势能变小 【答案】C 【难度】0.85 【知识点】分子间的引力、斥力合力与距离的关系图像、两分子间分子势能和动能随间距变化的变化 【详解】A．两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近过程，分子之间的引力和斥力都增大，故A错误； B．分子间距大于时，分子力为引力，分子间距小于时，分子力为斥力，故分子力先做正功再做负功，故B错误； C．在时，分子力做正功最多，动能最大，分子势能最小，故C正确； D．在时，随的减小，分子势能变大，故D错误。 故选C。 2．下面四幅图描述了不同情景及对应的现象，针对这些现象的说法正确的是（    ） 手捏海绵泡沫，泡沫体积变小 显微镜下观察烟尘颗粒，烟尘颗粒做无规则运动 压紧的铅块会“粘”在一起 分子间距为时的分子力比分子间距为时的分子力小 甲 乙 丙 丁 A．甲图中海绵泡沫体积变小，说明分子间有间隙 B．乙图中烟尘颗粒做无规则运动，说明烟尘中的分子在做无规则的热运动 C．丙图中压紧的铅块会“粘”在一起，说明分子间存在引力 D．丁图中分子间距为时的分子力比分子间距为时的分子力小 【答案】C 【难度】0.85 【知识点】布朗运动的定义、现象和解释、分子存在相互作用力的实例、分子势能随间距的变化E-r图 【详解】A．甲图中海绵泡沫体积变小，说明海绵泡沫物质间存在间隙，不能说明分子间有间隙，A错误； B．乙图中烟尘颗粒做无规则运动，说明烟尘颗粒周围的空气分子在做无规则的热运动，B错误； C．丙图中压紧的铅块会“粘”在一起，说明分子间存在引力，C正确； D．丁图中，分子间的势能在分子间距离从增大到的过程中逐渐减小，说明分子间的作用力对分子做正功，分子间的作用力表现为斥力，随着分子间距离的增大，分子间的作用力则逐渐减小，因此分子间距为时的分子力比分子间距为时的分子力大，D错误。 故选C。 3．关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A．悬浮在液体中的固体微粒越大，布朗运动越明显 B．当分子间的距离减小时，分子间作用力一定增大 C．物体的温度升高，物体内每个分子的动能都增大 D．温度是分子热运动剧烈程度的标志 【答案】D 【难度】0.85 【知识点】影响微粒布朗运动快慢的因素、影响分子热运动的因素——温度、分子间的引力、斥力合力与距离的关系图像 【详解】A．根据布朗运动的特点可知，颗粒越小，温度越高，布朗运动越明显，故A错误； B．分子间距离为平衡位置时，分子力为零，所以当分子间的距离减小，分子间作用力不一定增大，还要看分子间距离与平衡位置的大小关系，故B错误； C．温度是分子平均动能的标志，物体的温度越高，分子热运动的平均动能越大，但不是物体内每个分子的动能都增大，故C错误； D．温度是分子热运动剧烈程度的标志，故D正确。 故选D。 4．分子间作用力、分子势能与分子间距离的关系图线如图所示，纵坐标未知。已知甲图与横坐标交点为，乙图最低点对应的横坐标为，取无穷远处分子势能。下列说法正确的是（　　） A．乙图像为分子力与分子间距离的关系图像 B．当分子间距离从增大到的过程中，分子力先变大再变小 C．当分子间距离从增大到的过程中，分子力先做负功再做正功 D．当分子间距离从增大到的过程中，分子势能先变小再变大 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】分子间的引力、斥力合力与距离的关系图像、分子势能随间距的变化E-r图 【详解】A．根据图像可知，为平衡位置时分子之间的间距，在此位置，分子力为0，分子势能最小，可知，甲图像为分子力与分子间距离的关系图像，故A错误； B．结合上述可知，甲图像为分子力与分子间距离的关系图像，根据图像可知，当分子间距离从增大到的过程中，分子力先变小再变大之后变小，故B错误； C．结合上述可知，甲图像为分子力与分子间距离的关系图像，根据图像可知，当分子间距离从增大到的过程中，分子力先表现为斥力，后表现为引力，则分子力先做正功再做负功，故C错误； D．结合上述可知，乙图像为分子势能与分子间距离的关系图线，势能的正负表示大小，则当分子间距离从增大到的过程中，分子势能先变小再变大，故D正确。 故选D。 5．如图，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的曲线所示，F>0为斥力，F<0为引力。规定在无穷远处分子势能为零。a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，其中c为图像与x轴的交点。现把乙分子从a处由静止释放，则（　　） A．在b处，乙分子受到的分子力最小 B．从a到c的过程中，乙分子一直做加速运动 C．从b到c的过程中，分子力对乙分子做负功 D．到达c时，两分子间的分子势能最小且为零 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】分子势能随间距的变化E-r图、分子势能为负值及其解释 【详解】A．在c处，乙分子受到的分子力最小,分子力为零，在b处，乙分子受到的分子力不为零，故A错误； B．从a到c的过程中，分子在引力作用下由静止加速运动到c，运动方向和分子力方向相同，分子做加速运动，故B正确； C．从a到c的过程中，分子力始终为引力，在引力作用下运动到c，运动方向和分子力方向相同，分子力做正功，故C错误； D．分子在无穷远处势能为零，从a到c的过程中，分子力做正功，动能增大，势能减小，可见到达c时，两分子间的分子势能最小且为负值，故D错误。 故选B。 二、多选题 6．以下说法正确的是（    ） A．机械能为零、内能不为零是可能的 B．温度相同，质量相同的物体具有相同的内能 C．物体的速度增大时，物体的内能可能减小 D．分子的动能与分子的势能的和叫做这个分子的内能 【答案】AC 【难度】0.65 【知识点】理解内能的概念 【详解】A．机械能是动能与势能的总和，其大小与物体的宏观运动状态和相对位置有关，可以为零；而内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和，分子在永不停息地做无规则运动，所以内能不可能为零，A正确； B．内能不仅与温度、质量有关，还与物质的状态、分子结构等因素有关。温度相同、质量相同的物体，若物质状态等其它因素不同，内能也可能不同，B错误； C．物体的速度增大，说明其动能增大，这是宏观的机械能变化；而内能与分子热运动和分子间的相互作用有关，二者没有必然联系，所以物体速度增大时，其内能可能减小，C正确； D．内能是物体内部所有分子的动能与分子势能的总和，不是单个分子的动能与势能的和，D错误。 故选AC。 7．关于分子力的表述，下列说法正确的是（    ） A．固体很难被压缩，说明分子间存在斥力 B．将两块铅压紧以后能连成一块，说明分子间存在引力 C．水和酒精混合后的体积小于原来体积之和，说明分子间存在引力 D．固体很难被拉伸，也很难被压缩，说明分子间引力和斥力不同时存在 【答案】AB 【难度】0.85 【知识点】分子存在相互作用力的实例 【详解】A．在常态下，可以认为分子间的引力和斥力达到了平衡状态，使得分子之间保持相对稳定的距离。当固体受到外力压缩时，分子间的距离变小，此时表现出了斥力，故A正确； B．将两块铅压紧以后能连成一块，说明分子间存在引力，故B正确； C．水和酒精混合后的体积小于原来体积之和，说明分子间有间隙，故C错误； D．分子间引力和斥力是同时存在的，固体很难被拉伸，也很难被压缩，是因为分子引力和分子斥力在不同距离有不同的表现，故D错误。 故选AB。 8．如图所示，将甲分子固定在坐标原点，乙分子位于轴上，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。表示作用力表现为斥力，表示作用力表现为引力，A、、、为轴上四个特定的位置，现把乙分子从A处由静止释放，设两分子间距离很远时，。下列选项中分别表示乙分子的加速度、速度、动能、势能与两分子间距离的关系，其中一定不正确的是（  ） A． B． C． D． 【答案】BCD 【难度】0.65 【知识点】分子间的引力、斥力合力与距离的关系图像、分子势能随间距的变化E-r图 【详解】A．由牛顿第二定律可知，加速度与力的大小成正比，方向与力的方向相同，知图线的形状与图线相同，故A正确，不符合题意； B．图中乙分子的运动方向始终不变，故B错误，符合题意； C．分子的动能不可能为负值，故C错误，符合题意； D．乙分子从A处由静止释放，根据能量守恒，其分子势能不可能增大到正值，故D错误，符合题意。 故选BCD。 三、实验题 9．用油膜法估测油酸分子直径大小的实验中，配制的酒精油酸溶液的浓度为，溶液中有纯油酸6mL，用注射器测量得到1mL该溶液有50滴。    （1）现将1滴配制好的溶液滴入盛水的浅盘中，待水稳定后，在水面上形成了油酸的 （选填“单层分子油膜”或“多层分子油膜”）； （2）把带有方格的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描绘出油膜的边界轮廓，形状如图所示。已知坐标方格边长为2cm，则得出油酸薄膜的面积约是 ； （3）根据相关数据可算出油酸分子直径大小约为 m； （4）若实验时痱子粉撒得太厚，则所测的分子直径会 （选填“偏大”或“偏小”）； （5）本实验中油膜的形成是分子力的作用效果。图甲为分子力F随分子间距r的变化图线，图乙为某同学参照图甲所做的分子势能随分子间距r的变化图线。请你指出图乙的两个不合理处 。    【答案】 单层分子油膜 240 偏大 ①图乙处分子势能为0不合理，②图乙在范围内完全情况不合理 【难度】0.65 【知识点】油膜法测分子直径的原理和实验方法、油膜法测分子直径的实验步骤和数据处理、油膜法测分子直径的误差分析、分子间的引力、斥力合力与距离的关系图像、分子势能随间距的变化E-r图 【详解】（1）[1]油膜法估测油酸分子直径大小，溶液滴入盛水的浅盘中，让油膜在水面尽可能散开，待水稳定后，在水面上形成了油酸的单层分子油膜； （2）[2]由图示坐标纸可知，油膜所占的方格数为60个，故油膜面积为 （3）[3]每一滴酒精油酸溶液含纯油酸的体积为 故油酸分子直径为 （4）[4]若实验时痱子粉撒得太厚，会导致油膜没有完全散开，则油酸溶液在水面上形成的油膜面积偏小，由 可知实验测的分子直径会偏大； （5）[5]①图乙处分子势能为0不合理。由于分子力做功等于分子势能的变化量，故分子间距由无穷远减小到过程中，分子势能改变量为0，因此分子力做的总功应为0，即图甲中处右侧F—r图线下的正、负面积之和应为0，图中显然不符合； ②图乙在范围内完全情况不合理。由于—r图线的斜率即为分子力，该区间的分子力是越来越大，而图中的斜率越来越小，故不合理。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$