内容正文:
[基础达标练]
1.(多选)下列现象可以说明分子间存在引力的是( )
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木柴劈开
D.用电焊把两块铁焊在一起
解析:ACD [纸被打湿后,水分子填充了两张纸之间的凹凸部分,使水分子与两张纸的分子间距离达到分子引力作用范围而发生作用,说明分子间存在引力,A正确.电焊也是使两块铁熔化后铁分子间距离达到分子引力作用范围而发生作用的,说明分子间存在引力,D正确.木柴是固体,其分子间距离很近,分子间引力很强,要使木柴分开,就必须用很大的力来克服木柴分子间的引力,这也说明分子间存在引力,C正确.磁铁对小铁钉的吸引力在较大距离内都可发生作用,这不是分子引力而是磁力,B错误.]
2.布朗运动的发现,在物理学上的主要贡献是( )
A.说明了悬浮颗粒在做无规则运动
B.说明了液体分子或气体分子在做无规则运动
C.说明了悬浮颗粒做无规则运动的剧烈程度与温度无关
D.说明了液体分子与悬浮颗粒之间的相互作用力
解析:B [布朗运动对物理学的主要贡献有两个:一个是说明了液体分子或气体分子在做无规则运动,另一个是说明液体分子或气体分子做无规则运动的剧烈程度与温度有关,故B正确.]
3.(多选)下面所列举的现象中,能说明分子在永不停息地运动着的是( )
A.将香水瓶盖打开后能闻到香味
B.汽车开过后,公路上尘土飞扬
C.洒在地上的水,过一段时间就干了
D.悬浮在水中的花粉颗粒做无规则的运动
解析:ACD [扩散现象和布朗运动都能说明分子在不停地做无规则运动.香水的扩散、水分子在空气中的扩散以及悬浮在水中花粉的运动都说明了分子是不断运动的,故A、C、D均正确;而尘土、黑烟不是单个分子,是由若干分子组成的固体颗粒,所以尘土飞扬、冒出的黑烟不是分子的运动,故B错误.]
4.A、B两杯水,水中均有微粒在做布朗运动,经显微镜观察后,发现A杯中微粒的布朗运动比B杯中微粒的布朗运动激烈.下列判断中,正确的是( )
A.A杯中水的温度高于B杯中水的温度
B.A杯中水的温度等于B杯中水的温度
C.A杯中水的温度低于B杯中水的温度
D.条件不足,无法判断两杯中水的温度高低
解析:D [布朗运动的剧烈程度跟液体的温度和微粒的大小两个因素都有关,因此根据布朗运动的激烈程度不能判断哪杯水的温度高低,故D正确.]
5.已知铜的密度为8.9×103 kg/m3,原子量为64,通过估算可知铜中每个铜原子所占的体积约为( )
A.1×10-28 m3 B.1×10-29 m3
C.1×10-26 m3 D.8×10-24 m3
解析:B [以1 mol铜为研究对象,其体积VA等于NA个分子体积V0之和,所以V0==,将MA=64×10-3 kg /mol,ρ=8.9×103 kg /m3和NA=6.02×1023 mol-1代入得V0=1.2×10-29 m3,选项B正确.]
6.如图所示,把一块铅和一块金的接触面磨平磨光后紧紧压在一起,五年后发现金中有铅,铅中有金,对此现象说法正确的是( )
A.属扩散现象,原因是金分子和铅分子的相互吸引
B.属扩散现象,原因是金分子和铅分子的无规则运动
C.属布朗运动,小金粒进入铅块中,小铅粒进入金块中
D.属布朗运动,外界压力使小金粒、小铅粒彼此进入对方中
解析:B [扩散现象是指物质相互接触,物质的分子彼此进入对方的现象,是分子无规则运动的体现,选项B正确.]
7.通常萝卜腌成咸菜需要几天,而把萝卜炒成熟菜,使之具有相同的咸味只需几分钟,那么造成这种差别的主要原因是( )
A.加热后盐分子变小了,很容易进入萝卜中
B.炒菜时萝卜翻动得快,盐和萝卜接触多
C.加热后萝卜分子间空隙变大,易扩散
D.炒菜时温度高,分子热运动剧烈
解析:D [在扩散现象中,温度越高,扩散得越快.腌萝卜时,是盐分子在常温下的扩散现象;炒菜时,是盐分子在高温下的扩散现象,因此,炒菜时萝卜咸得快,腌菜时萝卜咸得慢,故选项D正确.]
8.已知地球到月球的平均距离为384 400 km,金原子的直径为3.48×10-9 m,金的摩尔质量为197 g/mol.若将金原子一个接一个地紧挨排列起来,筑成从地球通往月球的“分子大道”,试求:
(1)该“分子大道”需要多少个金原子;
(2)这些金原子的总质量为多少.
解析:(1)N==
≈1.10×1017(个).
(2)总质量为m总=n·MA=· MA
≈3.6×10-8 kg.
答案:(1)1.10×1017个 (2)3.6×10-8 kg
[能力提升练]
9.(多选)甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于r轴上,甲、乙两分子间作用力与分子间距离的关系图线如图所示.现把乙分子从r3处由静止释放,则( )
A.乙分子从r3到r1过程中,甲、乙两分子间作用力一直做正功
B.乙分子从r3到r2过程中,甲、乙两分子间作用力表现为引力,从r2到r1过程中,甲、乙两分子间作用力表现为斥力
C.乙分子从r3到r1过程中,甲、乙两分子间的作用力先增大后减小
D.乙分子从r3到距离甲分子最近的位置的过程中,甲、乙两分子间的作用力先减小后增大
解析:AC [乙分子从r3到r1的过程中,甲、乙两分子间的作用力表现为引力,且甲、乙两分子间的作用力先增大后减小,故甲、乙两分子间作用力一直做正功,A、C正确,B错误;乙分子从r3到距离甲分子最近的位置的过程中,甲、乙两分子间的作用力先增大后减小再增大,D错误.]
10.(多选)一般情况下,两个邻近的分子间同时存在分子引力和分子斥力.在外力作用下让甲、乙两分子的间距达到不能再靠近为止,且甲分子固定不动,乙分子可自由移动,若去掉外力后,当乙分子恰好运动到分子力的作用范围之外时,速度为v,则在乙分子的运动过程中(乙分子的质量为m)( )
A.乙分子的动能变化量为mv2
B.分子力对乙分子做的功为mv2
C.分子引力比分子斥力多做了mv2的功
D.分子斥力比分子引力多做了mv2的功
解析:ABD [因甲、乙两分子间距离最小时,两者都处于静止状态,当乙分子恰运动到分子力的作用范围之外时,乙分子不再受力,此时速度为v,故在此过程中乙分子的动能变化量为mv2.又在此过程中,分子斥力始终做正功,分子引力始终做负功,则W合=W斥+W引,由动能定理得W斥+W引=mv2,故分子力对乙分子做的功为mv2,分子斥力比分子引力多做了mv2的功,故A、B、D正确,C错误.]
11.分子间的作用力F与间距r的关系图线如图所示,下列说法正确的是( )
A.r<r1时,两分子间的引力为零
B.r1<r<r2时,两分子间的作用力随r的增大而逐渐增大
C.r=r2时,两分子间的引力最大
D.r>r2时,两分子间的引力随r的增大而增大,斥力为零
解析:B [分子间同时存在引力和斥力,r<r1时,斥力大于引力,合力表现为斥力,A错误;r1<r<r2时,两分子间的作用力随r的增大而逐渐增大,负号表示方向,B正确;分子间同时存在引力和斥力,随着距离减小而增大,r=r2时,分子力表现为引力且最大,但不是分子引力最大,C错误;r>r2时,两分子间的引力随r的增大而减小,D错误.]
12.要落实好“以人为本,创建和谐社会”的号召,不只是政府的事,也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.假如在一个高约2.8 m,面积约10 m2的两人办公室内,若只有一人吸了一根烟.已知人正常呼吸一次吸入气体300 cm3,一根烟大约吸10次,1 mol气体处于标准状态时的体积为22.4 L.
(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.
解析:(1)吸烟者抽一根烟吸入气体的总体积为
10×300 cm3,含有空气分子数
n=×6.02×1023
≈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
≈2.9×1021(个/m3).
每个污染的空气分子所占体积为
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=8.7×1017(个).
答案:(1)7×10-8 m (2)8.7×1017(个)
[创新应用练]
13.分子间同时存在着引力和斥力,若分子间引力、斥力随分子间距离r变化的规律分别为F引=,F斥=,当分子力表现为斥力时,r必须满足( )
A.r<
B.r<
C.r>
D.r<
解析:B [当分子力表现为斥力时,实际上是分子间的斥力大于引力,即>,可解得r<,选项B正确.]
14.雾霾天气是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述,是特定气候条件与人类活动相互作用的结果.雾霾中,各种悬浮颗粒物形状不规则,但可视为密度相同、直径不同的球体,并用PM10、PM 2.5分别表示球体直径小于或等于10 μm、2.5 μm的颗粒物(PM是颗粒物的英文缩写).某科研机构对北京地区的检测结果表明,在静稳的雾霾天气中,近地面高度百米的范围内,PM10的浓度随高度的增加略有减小,大于PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小,且两种浓度分布基本不随时间变化.根据此材料,以下叙述正确的是( )
A.PM10表示直径小于或等于1.0×10-6 m的悬浮颗粒物
B.PM10受到的空气分子作用力的合力始终大于其受到的重力
C.PM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动
D.PM2.5浓度随高度的增加逐渐增大
解析:C [PM10表示直径小于或等于1.0×10-5 m的悬浮颗粒物,选项A错误;PM10的运动是由于气体分子频繁撞击的不平衡造成的,由于气体分子撞击的无规律性,导致颗粒运动无规律,撞击的合力与重力的大小无关系,可能大于重力也可能小于重力,选项B错误;PM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动,选项C正确;题中没有说明PM2.5的浓度变化情况,选项D错误.]
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