1.1 分子动理论的基本观点 同步练习 -2025-2026学年高二下学期物理鲁科版选择性必修第三册

第１节 分子动理论的基本观点 同步练习 一、选择题: 1．如图所示，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曲线所示，F＞0表示斥力，F＜0表示引力，a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从a处由静止释放，在abcd四个点中，分子加速度最大的点是(　　) A．a　　 B．b　　　　C．c　　　　D．d 2．如图所示，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曲线所示，F>0为斥力，F<0为引力，a、b、c、d为x轴上四个特定的位置．现把乙分子从a处静止释放，则(　　) A．乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动 B．乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大 C．乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直增加 D．乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增加 3．如图所示为两分子系统的势能EP与两分子间距离r的关系曲线，下列说法正确的是(　　) A．当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力 B．当r等于r2时，分子间的作用力表现为斥力 C．当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力 D．在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功 4.(多选)若以μ表示水的摩尔质量，V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏伽德罗常数，m、Δ分别表示每个水分子的质量和体积，下面四个关系式中表示正确的是(　　) A．NA＝ B．ρ＝ C．m＝ D．Δ＝ 5．(多选)下列现象能说明分子做无规则运动的是(　　) A．香水瓶打开盖，香味充满房间 B．汽车驶过后扬起灰尘 C．糖放入水中，一会儿整杯水变甜了 D．衣箱里卫生球不断变小，衣服充满卫生球味 6．(多选)如图是某液体中布朗运动的示意图(每隔30 s记录一次微粒的位置)，关于布朗运动的特点，下列说法正确的是(　　) A．图中记录的是微粒无规则运动的情况 B．图中记录的是微粒做布朗运动的轨迹 C．微粒越大，布朗运动越明显 D．反映了液体分子运动的无规则性 7．(多选)有关研究人员认为：“冠状病毒主要的传播途径还是以大的呼吸道飞沫的形式出现……而不是小气溶胶悬浮颗粒，幸运的是，飞沫的重量足够大，它们不会飞很远，而是在飞行几英尺后从空中落下．”一般的工作生活条件下， 只要我们正确佩戴好口罩，做好防护措施，就不会被感染．下列有关飞沫和气溶胶在空气中的运动的说法，正确的是(　　) A．气溶胶悬浮在空气中的运动是布朗运动 B．飞沫在空气中的运动是布朗运动 C．温度越高，气溶胶在空气中的运动越剧烈 D．温度越高，飞沫在空气中的运动越剧烈 8．(多选)设r＝r0时分子间的作用力为零，则一个分子从远处以某一动能向另一个固定的分子靠近的过程中，下列说法正确的是(　　) A．r＞r0时，分子力做正功，动能不断增大，势能减小 B．r＝r0时，动能最大，势能最小 C．r＜r0时，分子力做负功，动能减小，势能增大 D．r>r0时，分子势能是负值 9．(多选)有关分子的热运动和内能，下列说法正确的是(　　) A．一定质量的气体，温度不变，分子的平均动能不变 B．物体的温度越高，分子热运动越剧烈 C．物体的内能是物体中所有分子热运动动能和分子势能的总和 D．布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的 10．(多选)当氢气和氧气的质量和温度都相同时，下列说法正确的是(　　) A．两种气体分子的平均动能相等 B．氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率 C．氢气分子的平均动能大于氧气分子的平均动能 D．两种气体分子热运动的总动能不相等 2． 计算题： 11．很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全．轿车在发生一定强度的碰撞时，利用叠氮化钠(NaN3)爆炸产生气体(假设都是N2)充入气囊．若氮气充入后安全气囊的容积V＝56 L，囊中氮气密度ρ＝2.5 kg/m3，已知氮气摩尔质量M＝0.028 kg/mol，阿伏伽德罗常数NA＝6×1023 mol－1．试估算： (1)囊中氮气分子的总个数N； (2)囊中氮气分子间的平均距离．(结果保留1位有效数字) 12．标准状态下1 cm3的水蒸气中有多少个水分子？相邻两个水分子之间的距离是多少？ 参考答案： 1.B　[根据牛顿第二定律F＝ma，可知加速度与合力成正比，当分子力最大时，加速度最大，由图像可知，四个点中，b点的分子力最大，即b点的加速度最大，故B正确，A、C、D错误．] 2.B　[从a到c分子间的作用力都表现为引力，所以从a运动到c分子做加速运动，到达c时速度最大，所以A错误，B正确；从a到b分子间引力做正功，所以分子势能减小，所以C错误；从b到c过程中，分子间的引力做正功，分子势能减小，从c到d分子间斥力做负功，分子势能增加，所以D错误．] 3.C　[由图可知，分子间距离等于r2时分子势能最小，即r0＝r2，当r＝r2时分子间作用力为零，当r小于r2时分子力表现为斥力；当r大于r2时，表现为引力，故A、B错误，C正确；在r由r1变到r2的过程中，分子间作用力为斥力，分子力做正功，分子势能减小，故D错误．] 4.AC　[NA＝，A对；NA＝，所以m＝，C对；而对于气体分子来说，由于其两个相邻分子间距离太大，求出的是一个气体分子占据的空间，而不是单个气体分子的体积(其体积远小于该值)，D错；由于V≠NAΔ，故ρ＝≠，故B错．] 5.ACD　[A、C、D都是扩散现象，都是由于分子的无规则运动引起的，汽车驶过后扬起灰尘是由于风的作用或空气对流引起的，故B错误．] 6.AD　[布朗运动不是固体分子的无规则运动，而是大量液体分子做无规则运动时与悬浮在液体中的小颗粒发生碰撞，从而使小颗粒做无规则运动，即布朗运动是固体小颗粒的无规则运动，温度越高，分子运动越激烈，布朗运动也越明显，A正确；微粒越小，某一瞬间与它碰撞的分子越少，撞击作用的不平衡也表现得越明显，布朗运动越显著，C错误；图中每个拐点记录的是微粒每隔30 s的位置，而在30 s内微粒做的也是无规则运动，而不是直线运动，B错误；布朗运动反映了液体分子在永不停息的做无规则运动，D正确．] 7.AC　[气溶胶是固体小颗粒悬浮在空气中，受到气体分子撞击不均匀造成的小颗粒的运动，它不是空气分子的运动，但可以反映空气分子的运动，是布朗运动，故A正确；飞沫重量大，布朗运动是固体小颗粒的运动，飞沫不是固体小颗粒，故其运动不能看成是布朗运动，故B错误；温度越高，布朗运动越剧烈，故气溶胶在空气中的运动越剧烈，故C正确；飞沫运动不是分子运动，与分子热运动无关，所以温度越高，飞沫在空气中的运动不一定越剧烈，故D错误。] 8.ABC　[当两个分子从远处开始靠近的过程中，r＞r0时两者之间是引力，引力对分子做正功，分子势能减小，由动能定理可知，分子动能增大，故A项正确；当r＜r0时两者之间是斥力，对分子做负功，分子势能增大，由动能定理可知，分子动能减小，故C项正确；由上两种情况分析可知，当r＝r0时，分子的动能最大，分子势能最小，故B项正确；因没有说明分子零势能的位置，故分子势能正、负不好确定，故D项错误．] 9.ABC　[温度是分子平均动能的标志，所以温度不变，分子的平均动能不变，A正确；物体的温度越高，分子热运动越剧烈，B正确；物体的内能就是物体内部所有分子的动能和分子势能的总和，C正确；布朗运动是由液体分子的无规则运动引起的，D错误．故选ABC．] 10.ABD　[温度相同，两种气体分子的平均动能相等，故A对，C错；因两种气体分子的质量不同，而分子的平均动能相等，所以分子质量大的(氧气)分子平均速率小，故B对；由于两种气体的摩尔质量不同，物质的量不同(质量相同)，分子数目就不等，故总动能不相等，故D对．] 11.[解析]　(1)设N2的物质的量为n，则n＝， 氮气的分子总数N＝NA， 代入数据得N＝3×1024个． (2)每个分子所占的空间为V0＝， 设分子间平均距离为a，则有V0＝a3，即a＝＝， 代入数据得a≈3×10－9 m． [答案]　(1)3×1024个　(2)3×10－9 m 12.[解析]　1 mol的任何气体在标准状态下，占有的体积都为22.4 L，则1 cm3水蒸气内所含有的分子数为 n′＝NA＝×6.02×1023个≈2.7×1019个， 设水蒸气分子所占据的空间为正方体，分子间距为d′，则有V′0＝＝d′3， 所以d′＝＝m≈3.3×10－9 m． [答案]　2.7×1019个　3.3×10－9 m 学科网（北京）股份有限公司 $