1.1分子动理论的基本观点同步练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列说法中正确的是（ ）
A．振荡频率越低，振荡电路发射电磁波的本领越大
B．达到热平衡的热力学系统具有相同的温度
C．在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线
D．电磁波在真空中传播时的电场强度E与磁感应强度B互相平行
2．在分子动理论中，下列下列说法正确的是（ ）
A．半导体掺杂温度越高掺杂效果越好是因为温度升高时，所有分子的热运动速率都增加
B．布朗运动是悬浮在液体（或气体中）的分子永不停息的无规则运动
C．瘪的乒乓球放入热水中使其恢复为球形，球内的气体（视为理想气体）单位体积的分子数增加
D．理想气体温度升高时，分子的平均动能增大
3．如图所示，将甲分子固定于坐标原点，乙分子从a处由静止释放（仅考虑分子间作用力），下列说法正确的是（ ）
A．乙分子从a到b分子势能增加
B．乙分子从b到c分子间作用力减小
C．乙分子位于b处时，速度最大
D．乙分子可以b为平衡位置在a、c间做往复运动
4．分子力F随分子间距r的变化如图所示。将两分子从相距处释放，仅考虑这两个分子间的作用，下列说法正确的是（ ）
A．从到分子引力变大，斥力减小
B．从到分子力的大小先减小后增大，再减小
C．从到分子势能先减小后增大
D．从到分子动能一直增大
5．下列关于甲、乙、丙、丁四幅图像中物理现象的描述，正确的是（ ）
A．图甲是显微镜下三颗小炭粒的运动位置连线图，连线表示小炭粒的运动轨迹
B．图乙是双金属温度计，双金属片由内外两条金属片叠合而成，由图可知外侧金属片线膨胀系数小于于内侧金属片
C．图丙是利用光的干涉来检查样板平整度的实验，右侧小垫片厚度越大则干涉条纹越密集
D．图丁称“泊松亮斑”，为光通过小圆孔后出现的衍射图像
6．甲、乙图是某同学从资料中查到的两张记录水中炭粒运动位置连线的图片，记录炭粒位置的时间间隔均为30s，两方格纸每格表示的长度相同。比较两张图片可知（ ）
A．图中连线是炭粒的运动径迹
B．炭粒的位置变化是由于分子间斥力作用的结果
C．若水温相同，甲中炭粒的颗粒较大
D．若炭粒大小相同，甲中水分子的热运动较剧烈
7．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处由静止释放，则（ ）
A．乙分子从a运动到c，分子间作用力一直增大
B．乙分子从a运动到d，分子间作用力先增大后减小再增大
C．乙分子从a运动到d，两分子间的分子势能先增大后减小
D．乙分子从a运动到d，在b点时两分子间的分子势能最小
8．如图所示是分子间作用力和分子间距离的关系图线，关于图线下面说法正确的是（ ）
A．曲线a是分子间引力和分子间距离的关系曲线
B．曲线b是分子间作用力的合力和分子间距离的关系曲线
C．曲线c是分子间斥力和分子间距离的关系曲线
D．当分子间距离r＞r0时，曲线b对应的力先减小，后增大
二、多选题
9．如图甲、乙所示，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。分子a固定在坐标原点O处，分子b从处以某一速度向分子a运动（运动过程中仅考虑分子间作用力），假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为0，则（ ）
A．图甲中分子间距从到，分子间的引力增大，斥力减小
B．分子b运动至和位置时动能可能相等
C．图乙中一定大于图甲中
D．若图甲中阴影面积，则两分子间最小距离小于
10．两分子间的分子力与它们之间距离的关系图像如图所示，图中为分子力的零点，为分子力的极值点，规定两分子间距离无限远时分子势能为0，下列说法正确的是（ ）
A．两分子间的距离为时，分子引力与分子斥力均不为0
B．两分子间的距离为时，分子势能最小
C．两分子间的距离为时，分子力最大
D．两分子间距离从无限远减小到的过程中，分子力先增大后减小
E．两分子间距离从无限远减小到的过程中，分子势能先减小后增大
11．如图所示，绝热气缸内用质量为m的绝热活塞封闭了一定质量的理想气体，轻质弹簧一端固定在活塞上，另一端固定在气缸底部，活塞可沿气缸无摩擦滑动，此时弹簧处于原长。现通过电热丝对气体进行缓慢加热，使活塞上升了一段距离，此过程中封闭气体没有泄漏，大气压强恒定。下列说法正确的是（ ）
A．加热前封闭气体的压强等于大气压强
B．加热过程中封闭气体分子的平均动能增大
C．加热过程中气体吸收的热量等于弹簧弹性势能的增加量与活塞重力势能的增加量之和
D．加热过程中气体对活塞做的功大于弹簧弹性势能的增加量与活塞重力势能的增加量之和
12．某实验小组进行布朗运动实验：使用聚苯乙烯颗粒与纯净水制成悬浊液，通过显微镜、计算机、投影仪、投影幕布观察聚苯乙烯颗粒在水中的运动。利用控制变量思想，进行了两次实验，得到两张记录聚苯乙烯颗粒运动位置连线的图片，记录聚苯乙烯颗粒位置的时间间隔相同，幕布上的方格背景纹理相同。下列说法正确的是（ ）
A．聚苯乙烯颗粒运动位置连线图描述了聚苯乙烯颗粒实际运动轨迹
B．若两次实验使用的聚苯乙烯颗粒直径相同，则图甲中悬浊液温度高于图乙中悬浊液温度
C．若两次实验中悬浊液的温度相同，则图甲中的聚苯乙烯颗粒直径大于图乙中的聚苯乙烯颗粒直径
D．宏观层面的聚苯乙烯颗粒的运动反映了微观层面的水分子的运动无规则性
E．悬浊液的温度相同情况下，聚苯乙烯颗粒直径越小，同一时刻受到的水分子撞击个数就更少，聚苯乙烯颗粒受到的碰撞作用力合力越不均衡
三、实验题
13．（1）下列说法中正确的是 ；
A．布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的无规则运动
B．气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加
C．一定量的100℃水变成100℃水蒸气，其分子势能增加
D．只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低
（2）用油膜法估测分子直径的实验步骤如下：
A．向浅盘中倒入适量的水，并向水面均匀地撒入痱子粉
B．将1mL纯油酸加入酒精中，得到2×103mL的油酸酒精溶液
C．把玻璃板放在方格纸上，计算出薄膜的面积S
D．将配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下50滴溶液的体积
E．把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓
F．按照得到的数据，估算出油酸分子的直径
①上述步骤中，正确的顺序是 （填步骤前的字母）；
②如图所示为描出的油膜轮廓，坐标纸中正方形小方格的边长为20mm，油膜的面积约为 m2；
③已知50滴溶液的体积为2mL，估算油酸分子的直径约为 m（保留两位有效数字）。
14．建国70周年，我国桥梁建设取得了举世瞩目成就 如图甲所示，是建造某大桥将长百米、重千余吨的钢梁从江水中吊起的情景。施工时采用了将钢梁与水面成一定倾角出水的起吊方案，为了探究该方案的合理性，某研究性学习小组做了两个模拟实验。
实验1：研究将钢板从水下水平拉出的过程中总拉力的变化情况；
实验2：研究将钢板从水下以一定倾角拉出的过程中总拉力的变化情况；
（1）必要的实验器材有：钢板、细绳、水盆、水、支架、刻度尺、计时器和 等；
（2）根据图乙中的实验曲线可知，实验2中的最大总拉力比实验1中的最大总拉力降低了 N，钢板完全浸没在水中时受到的浮力是 N（结果均保留两位有效数字）；
（3）根据分子动理论，实验1中最大总拉力明显增大的原因是 。
四、解答题
15．标准状况下，水蒸气的摩尔体积，，水的摩尔质量，水的密度，请进行下列估算：
（1）水蒸气分子的平均间距约为多少？
（2）水分子的直径约为多少？（以上结果均保留1位有效数字）
16．一个高约为，面积约为的两人办公室，若只有一人吸了一根烟。求：（保留两位有效数字）
（1）估算被污染的空气分子间的平均距离。
（2）另一个不吸烟者一次呼吸大约吸入多少个被污染过的空气分子。（人正常呼吸一次吸入气体，一根烟大约吸10次，标准状况下空气的摩尔体积，（结果保留两位有效数字）
17．目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术，实验发现，在水深300m处，二氧化碳将变成凝胶状态，当水深超过2500m时，二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体，设在某状态下二氧化碳气体的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，将二氧化碳分子看作直径为D的球，则
（1）在该状态下体积为V的二氧化碳气体所含分子数为多少
（2）变成硬胶体后体积约为多少﹖
18．金刚石俗称“金刚钻”，也就是我们常说的钻石，它是一种由纯碳组成的矿物，也是自然界中最坚硬的物质。已知金刚石的密度ρ=4560 kg/m3碳原子的摩尔质量为1.2×10-2 kg/mol，现有一块体积V=5.7×10-8 m3的金刚石，阿伏加德罗常数为6.02×1023 mol-1（计算结果保留2位有效数字）
（1）它含有多少个碳原子？
（2）假如金刚石中碳原子是紧密地堆在一起的，把金刚石中的碳原子看成球体，试估算碳原子的直径。
19．氙气灯在亮度、耗能及寿命上都比传统灯有优越性。某轿车的灯泡的容积V＝1.5ml，充入氙气的密度ρ＝5.9kg/m3，摩尔质量M＝0.131kg/mol，阿伏伽德罗常数NA＝6×1023mol﹣1。试估算灯泡中：（结果均保留一位有效数字）
（1）氙气分子的总个数；
（2）氙气分子间的平均距离。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．B
【详解】A．振荡电路的固有频率越高，发射电磁波的本领越大，故A错误；
B．温度是否相等是两个系统是否达到热平衡的标志，因此达到热平衡的系统一定具有相同的温度，故B正确；
C．在电磁波谱中，无线电波的波长最长，最容易发生衍射现象的是无线电波，故C错误；
D．电磁波在真空中传播时的电场强度E与磁感应强度B互相垂直，故D错误。
故选B。
2．D
【详解】A．温度越高掺杂效果越好是因为温度升高时，分子的平均速率增大，并不是所有分子的热运动速率都增加，A错误；
B．布朗运动是悬浮在液体（或气体中）的固体颗粒的无规则运动，B错误；
C．乒乓球中气体质量不变，温度升高，体积增大，密度减少，单位体积的分子数减少，C错误；
D．乒乓球中的气体看作理想气体，温度升高，内能增大，分子的平均动能增大，D正确。
故选D。
3．C
【详解】两分子处于平衡位置处时分子势能最小。
A．由图像可知，乙分子从a到b分子势能减小，故A错误；
B．乙分子从b到c分子间作用力先增大后减小，故B错误；
C．从a到b甲分子对乙分子力的合力为斥力，做正功，动能增大，速度增大，从b到c乙分子位于b处时，甲分子对乙分子力的合力为引力，做负功，动能减小，速度减小，乙分子位于b处时，速度最大，故C正确；
D．乙分子到达无限远时速度为零，乙分子不会以b为平衡位置在a、c间做往复运动，故D错误。
故选C。
4．B
【详解】A．从到分子引力、斥力都减小，故A错误；
B．由图知，从到分子力的大小先减小后增大，再减小，故B正确；
C．从到分子力做正功，分子势能减小，故C错误；
D．从到分子力先做正功后做负功，分子势能先减小后增大，分子动能先增大后减小，故D错误。
故选B。
5．C
【详解】A．图甲是显微镜下三颗小炭粒的运动位置连线图，连线不是表示小炭粒的运动轨迹，故A错误；
B．图乙是双金属温度计，双金属片由内外两条金属片叠合而成，由图可知温度计示数是顺时针方向增大，说明当温度升高时，温度计指针按顺时针方向转动，则其双金属片的弯曲程度在增大，则外侧金属片线膨胀系数大于内侧金属片，故B错误；
C．图丙是利用光的干涉来检查样板平整度的实验，右侧小垫片厚度越大，倾角越大，相邻条纹间距越小，则干涉条纹越密集，故C正确；
D．图丁为泊松亮斑，是光通过小圆板衍射形成的，故D错误。
故选C。
6．C
【详解】A．图中连线不是炭粒的运动径迹，故A错误；
B．炭粒的位置变化是由于水分子的撞击不平衡产生的结果，故B错误；
C．若水温相同，较大炭粒的布朗运动的剧烈程度较弱，炭粒在30s始、末时刻所在位置连线的距离就较短，故甲中炭粒的颗粒较大，故C正确；
D．若炭粒大小相同，温度越高分子的热运动越剧烈，做布朗运动的炭粒运动也越剧烈，故乙中水分子的热运动较剧烈，故D错误。
故选C。
7．B
【详解】A．根据图像可知，乙分子从a运动到c，受到的分子力表现为引力，分子间作用力先增大后减小，故A错误；
B．根据图像可知，乙分子从a运动到d，受到的分子力先表现为引力后表现为斥力，分子间作用力先增大后减小再增大，故B正确；
C．根据图像可知，乙分子从a运动到d，受到的分子力先表现为引力后表现为斥力，分子间的作用力先做正功后做负功，则两分子间的分子势能先减小后增大，故C错误；
D．结合上述可知，乙分子从a运动到c，分子势能一直减小，从c运动到d，分子势能一直增大，可知，在c点时两分子间的分子势能最小，故D错误。
故选B。
8．B
【详解】ABC．在F－r图像中，随着距离的增大，斥力比引力变化得快，所以a为斥力曲线，c为引力曲线，b为合力曲线，故AC错误，B正确；
D．由图像可知，当分子间距离r＞r0时，曲线b对应的的合力先增大，后减小，故D错误。
故选B。
9．BD
【详解】A．图甲中分子间距从到，分子间的引力、斥力均减小，分子力合力增大，故A错误；
B．分子b从到和从到两过程，若图像与横轴所围面积相等，则分子力做功为0，动能变化量为0，分子b在和两位置时动能可能相等，故B正确；
C．图甲中处分子力合力为0，分子b在此处分子势能最小，应对应图乙中处，即图乙中一定小于图甲中，故C错误；
D．若图甲中阴影面积，则分子b从到过程分子力做功为0，分子b在处速度不为0，则分子b在r1处速度不为0，将继续运动，靠近分子a，故D正确。
故选BD。
10．ABD
【详解】A．两分子间的距离为时，分子力表现为零，但是分子引力与分子斥力均不为0，选项A正确；
B．两分子间的距离为时，无论是分子间距增加还是减小，分子力均做负功，分子势能均变大，则两分子间的距离为时，分子势能最小，选项B正确；
C．两分子间的距离为时，分子力表现为引力最大，但不是最大的分子力，当分子间距接近于零时，分子力趋近无穷大，选项C错误；
D．由图像可知，两分子间距离从无限远减小到的过程中，分子力先增大后减小，选项D正确；
E．两分子间距离从无限远减小到的过程中，分子力一直做正功，则分子势能一直减小，选项E错误。
故选ABD。
11．BD
【详解】A．加热前弹簧弹力是零，因活塞重力不能忽略，设大气压强为，封闭气体压强为，由力的平衡条件可得
因此封闭气体压强大于大气压强，故A错误；
B．加热过程中封闭气体的温度升高，分子的平均动能增大，故B正确；
C．气体吸收的热量用于增加活塞的重力势能和弹簧的弹性势能以及气体的内能，还要推动活塞对外做功，故C错误；
D．对活塞，据动能定理可得
可得
故D正确。
故选BD。
12．BDE
【详解】
A．连线图描述的是某时刻出现的位置，在两个时刻之间的时间内的运动情形不能描述，因此不是轨迹，A错误；
B．若两次实验使用的聚苯乙烯颗粒直径相同，温度越高，分子热运动越剧烈，布朗运动越明显，两位置连线间距越大，则图甲中悬浊液温度高于图乙中悬浊液温度，B正确；
CE．若两次实验中悬浊液的温度相同，图甲中布朗运动更明显，是由于聚苯乙烯颗粒直径较小，同一时刻受到的水分子撞击个数就更少，聚苯乙烯颗粒受到的碰撞作用力合力越不均衡，C错误，E正确；
D．布朗运动是由于分子热运动引起的，则宏观层面的聚苯乙烯颗粒的运动反映了微观层面的水分子的运动无规则性，D正确。
故选BDE。
13． ACD/ADC/CAD/CDA/DAC/DCA BDAECF 0.022
【详解】（1）[1]A．布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的无规则运动，故A正确；
B．温度反映分子热运动的剧烈程度，气体的温度升高，气体分子的平均速率增加，但并不是每个气体分子运动的速率都增加，故B错误；
C．一定量的100℃水变成100℃水蒸气，其温度不变，分子的平均动能不变，但该过程是汽化现象，需要吸热，则分子的内能增加，所以其分子势能必定增加，故C正确；
D．温度是分子热运动的平均动能的标志，所以减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低，故D正确。
故选ACD。
（2）[2]上述步骤中，正确的顺序是BDAECF。
[3]根据描出的油膜轮廓，小于半格的舍弃，大于半格的算一格，共有55格，坐标纸中正方形小方格的边长为20mm，则油膜的面积约为
[4]一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为
则油酸分子的直径约为
14． 测力计 0.60 0.35 分子间存在引力，钢板与水的接触面积大
【详解】（1）[1]实验中需要测量拉力的大小，必要的实验器材中缺少测力工具，故需要测力计；
（2）[2][3]由乙图可知，实验1和实验2中拉力的最大值分别为：4.35N和3.75N，即实验2中的最大总拉力比实验1中的最大总拉力降低了
完全浸没在水中时，有
浮力+拉力=重力
完全拉出水面时，有
拉力=重力
即得
（3）[4]分子间存在引力和斥力，随着分子间距离的增大，分子间表现为引力，在水面上拉钢板时，水分子与钢板分子间距离增大，表现为引力，故拉力增大；另钢板与水面接触面积大，拉力也会增大。
15．（1）；（2）
【详解】（1）对气体分子来说，由于分子不是紧密排列，分子的体积远小于它所占有的空间的体积，所以分子所占有的空间的体积通常以立方体模型来计算。气体分子间的距离为
（2）固体和液体，认为分子紧密排列，通常把分子看作球体；则分子体积为摩尔体积除以阿伏加德罗常数，即
又有
联立解得
16．（1）；（2）
【详解】（1）吸烟者抽一根烟吸入气体的总体积为，含有空气分子数
办公室单位体积空间内含被污染的空气分子数为
每个被污染的分子所占体积为
所以平均距离
（2）被动吸烟者一次吸入被污染的空气分子数为
17．（1）；（2）
【详解】（1）体积为V的二氧化碳气体的质量为
则在该状态下体积为V的二氧化碳气体所含分子数为
（2）二氧化碳气体变成硬胶体后，可以看成是分子一个个紧密排列在一起，其体积为
18．（1）1.3×1022个；（2）2.0×10-10 m
【详解】（1）金刚石的质量
m=ρV=4560×5.7×10-8kg=2.6×10-4 kg
摩尔数为
碳原子数为
N=nNA=2.17×10-2×6.02×1023≈1.3×1022个
（2）一个碳原子的体积为
把金刚石中的碳原子看成球体，则由公式
代入数据可得碳原子直径为
d≈2.0×10-10m
19．（1）；（2）
【详解】
（1）设氙气的物质的量为n，则
氙气分子的总个数
（2）每个氙气分子所占的空间为
设氙气分子间的平均距离为a，则有
V0＝a3
则
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
