高中物理選擇性必修第三冊課時練習

第一章分子動理論...........................................................-1-

1.分子動理論的基本內(nèi)容...............................................-1-

2.分子運動速率分布規(guī)律...............................................-7-

3.分子動能和分子勢能................................................-12-

章末綜合測驗...........................................................-18-

第二章氣體、固體和液體....................................................-26-

1.溫度和溫標.........................................................-26-

2.氣體的等溫變化.....................................................-31-

3.氣體的等壓變化和等容變化...........................................-37-

4.固體................................................................-45-

5.液體................................................................-49-

章末綜合測驗...........................................................-54-

第三章熱力學定律..........................................................-65-

1.功、熱和內(nèi)能的改變................................................-65-

2.熱力學第一定律能量守恒定律.......................................-70-

3.熱力學第二定律......................................................-76-

章末綜合測驗...........................................................-81-

第四章原子結(jié)構(gòu)和波粒二象性...............................................-92-

1.普朗克黑體輻射理論光電效應.......................................-92-

2.原子的核式結(jié)構(gòu)模型.................................................-99-

3.氫原子光譜和玻爾的原子模型........................................-104-

4.粒子的波動性和量子力學的建立......................................-109-

章末綜合測驗..........................................................-114-

第五章原子核.............................................................-123-

1.原子核的組成......................................................-123-

2.放射性元素的衰變.................................................-129-

3.核力與結(jié)合能......................................................-134-

4.核裂變與核聚變“基本”粒子......................................-140-

章末綜合測驗..........................................................-145-

模塊綜合測驗..............................................................-153-

第一章分子動理論

1.分子動理論的基本內(nèi)容

1.（多選）已知某氣體的摩爾體積為22.4L/mol,摩爾質(zhì)量為18g/mol,阿伏加

德羅常數(shù)為6.02X1023mo「i,由以上數(shù)據(jù)可以估算出這種氣體（）

A.每個分子的質(zhì)量

B.每個分子的體積

C.每個分子占據(jù)的空間

D.分子之間的平均距離

ACD［實際上氣體分子之間的距離遠比分子本身的線度大得多，即氣體分子

之間有很大空隙，故不能根據(jù)V'=言計算分子體積，這樣求得的應是該氣體每

1VA

個分子所占據(jù)的體積，故C正確；可認為每個分子平均占據(jù)了一個小立方體空間，

折即為相鄰分子之間的平均距離，D正確；每個分子的質(zhì)量可由加'=襄估算，

A正確。］

2.（多選）下面所列舉的現(xiàn)象中，能說明分子在永不停息地運動著的是（）

A.將香水瓶蓋打開后能聞到香味

B.汽車開過后，公路上塵土飛揚

C.灑在地上的水，過一段時間就干了

D.懸浮在水中的花粉顆粒做無規(guī)則的運動

ACD［擴散現(xiàn)象和布朗運動都能說明分子在不停地做無規(guī)則運動。香水的擴

散、水分子在空氣中的擴散以及懸浮在水中花粉的運動都說明了分子是不斷運動

的，故A、C、D均正確；而塵土、黑煙不是單個分子，是由若干分子組成的固體

顆粒，所以塵土飛揚、冒出的黑煙不是分子的運動，故B錯誤。］

3.（多選）擴散現(xiàn)象說明了（）

A.物質(zhì)是由大量分子組成的

B.物質(zhì)內(nèi)部分子間存在著相互作用力

C.分子間存在著空隙

D.分子在做無規(guī)則的運動

CD［擴散現(xiàn)象是一種物質(zhì)的分子進入另一種物質(zhì)內(nèi)部的現(xiàn)象，說明了分子間

存在著空隙，C正確；擴散現(xiàn)象不是外界作用引起的，也不是化學反應的結(jié)果，而

是由物質(zhì)分子的無規(guī)則運動產(chǎn)生的，D正確。］

4.關于懸浮在液體中的固體顆粒的布朗運動，下面說法中正確的是（）

A.小顆粒的無規(guī)則運動就是分子的運動

B.小顆粒的無規(guī)則運動是固體顆粒分子無規(guī)則運動的反映

C.小顆粒的無規(guī)則運動是液體分子無規(guī)則運動的反映

D.因為布朗運動的劇烈程度跟溫度有關，所以布朗運動也可以叫作熱運動

C［懸浮在液體中的固體顆粒雖然很小，需要用顯微鏡來觀察，但它并不是

固體分子，而是千萬個固體分子組成的分子團體，布朗運動是這千萬個分子團體

的一致行動，不能看作是分子的運動。產(chǎn)生布朗運動的原因是固體顆粒受到周圍

液體分子的撞擊，由于液體分子運動的無規(guī)則性，固體顆粒受到撞擊力的合力也

是無規(guī)則的，因此，固體顆粒的運動也是無規(guī)則的，組成顆粒的固體分子既有各

自特有的無規(guī)則運動，又有我們通過顯微鏡看到的分子團體的布朗運動。所以，

小顆粒的無規(guī)則運動不能證明固體顆粒分子做無規(guī)則運動，而只能說明液體分子

在做無規(guī)則運動。熱運動是指分子的無規(guī)則運動，由于布朗運動不是分子的運動，

所以不能說布朗運動是熱運動。故C正確。］

5.（多選）把墨汁用水稀釋后取出一滴放在顯微鏡下觀察，如圖所示，下列說

法中正確的是（）

A.在顯微鏡下既能看到水分子也能看到懸浮的小炭粒，且水分子不停地撞擊

炭粒

B.小炭粒在不停地做無規(guī)則運動，這就是所說的布朗運動

C.越小的炭粒，運動越明顯

D.越大的炭粒，運動越明顯

BC［水分子在顯微鏡下是觀察不到的，故A錯誤；根據(jù)布朗運動的含義可判

斷B、C正確，D錯誤。］

6.（多選）關于分子動理論，下列說法正確的是（）

A.分子永不停息地做無規(guī)則運動

B.酒精和水混合后，總體積減小，是因為分子間有空隙

C.鐵塊不易被壓縮是因為在擠壓鐵塊時，分子間只有斥力沒有引力

D.分子間距離增大時，分子力也隨之增大

AB［由分子動理論可知A正確；酒精和水混合后總體積減小是因為分子間

有空隙，B正確；擠壓鐵塊時，分子斥力和引力同時存在，但分子力表現(xiàn)為斥力，

C錯誤；當分子間距離r<n）時，r增大，分子力減小，D錯誤。］

7.（多選）下列現(xiàn)象可以說明分子間存在引力的是（）

A.打濕了的兩張紙很難分開

B.磁鐵吸引附近的小鐵釘

C.用斧子劈柴，要用很大的力才能把柴劈開

D.用電焊把兩塊鐵焊在一起

ACD［本題的關鍵是要理解分子間的引力必須是在分子間的距離小到一定

程度時才能發(fā)生作用。紙被打濕后，水分子填充了兩張紙之間的凹凸部分，使水

分子與兩張紙的分子接近到分子引力作用范圍而發(fā)生作用，A正確；電焊也是使

兩塊鐵熔化后鐵分子達到引力作用范圍而發(fā)生作用，D正確；木柴是固體，其分

子間距離很近，要使木柴分開就必須用很大的力來克服大量木柴分子的引力，這

也說明分子間存在引力，C正確；磁鐵對小鐵釘?shù)奈υ谳^大距離內(nèi)都可發(fā)生，

這是磁場力的作用，B錯誤。］

8.（多選）兩個分子之間的距離為r,當r增大時，這兩個分子之間的分子力（）

齡忑力

?引力

A.一定增大B.一定減小

C.可能增大D.可能減小

CD［分子間同時存在的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，題設的r

是大于川（平衡距離）還是小于八）未知，增大多少也未知。由圖可知，分子間距離r

在從無限小到無限大的區(qū)間內(nèi)，分子力隨r的增大是先減小后增大再減小，故C、

D正確。］

9.隨著科學技術的發(fā)展，近幾年來，也出現(xiàn)了許多的焊接方式，如摩擦焊接、

爆炸焊接等。摩擦焊接是使焊件的兩個接觸面高速地向相反的方向旋轉(zhuǎn)，同時加

上很大的壓力（每平方厘米加到幾千到幾萬牛頓的力），瞬間就焊接成一個整體了。

試用學過的分子動理論知識分析摩擦焊接的原理。

［解析］摩擦焊接是利用了分子引力的作用。當焊接的兩個物體的接觸面朝相

反的方向高速旋轉(zhuǎn)時，又施加上很大的壓力，就可以使兩接觸面上大量分子間的

距離達到或接近黑，從而使兩個接觸面瞬間焊接在一起。

10.（多選）用顯微鏡觀察水中的花粉，追蹤某一個花粉顆粒，每隔10s記下它

的位置，得到了b、c、d、e、于、g等點，再用直線依次連接這些點，如圖所示,

則下列說法中正確的是（）

A.這些點連接的折線就是這一花粉顆粒運動的徑跡

B.花粉顆粒的運動是水分子無規(guī)則運動的反映

C.在這六段時間內(nèi)花粉顆粒運動的平均速度大小相等

D.從。點計時，經(jīng)36s,花粉顆?？赡懿辉赿e連線上

BD［因為圖中各點是每隔10s記下它的位置，那么在每個10s內(nèi)花粉顆粒

位于何處，是無法確定的，所以這些點連接的折線不表示花粉顆粒運動的徑跡，

選項A錯誤，B、D正確；圖中幾條折線的長度并不相等，所以在這六段時間內(nèi)花

粉顆粒運動的平均速度大小不相等，選項C錯誤。］

11.分子間的作用力F與間距，的關系圖線如圖所示，下列說法正確的是（）

A.時，兩分子間的引力為零

B.八＜「＜廢時，兩分子間的作用力隨r的增大而逐漸增大

C.r=廢時，兩分子間的引力最大

D.r＞廢時，兩分子間的引力隨r的增大而增大，斥力為零

B［分子間同時存在引力和斥力，r＜ri時，斥力大于引力，合力表現(xiàn)為斥力,

A錯誤；"＜云冷時，兩分子間的作用力隨r的增大而逐漸增大，負號表示方向，B

正確；分子間同時存在引力和斥力，隨著距離減小而增大，「=力時，分子力表現(xiàn)

為引力且最大，但不是分子引力最大，C錯誤；時，兩分子間的引力隨/?的增

大而減小，D錯誤。］

12.下面關于布朗運動的兩種說法都是錯誤的，試分析它們各錯在哪里。

(1)在北方冬天的大風天氣時，常常看到風沙彌漫、塵土飛揚，這就是布朗運

動。

(2)一滴碳素墨水滴在清水中，過一會兒整杯水都黑了，這是碳分子做無規(guī)則

運動的結(jié)果。

［解析］(1)能在液體或氣體中做布朗運動的微粒(可稱為布朗微粒)都是很小

的，一般數(shù)量級在10-6m,這種微粒肉眼是看不見的，必須借助于顯微鏡。冬天

大風天氣看到的風沙、塵土，都是較大的顆粒，它們的運動不能稱為布朗運動。

空氣中懸浮著許多布朗微粒，但我們的眼睛看不到。

(2)碳素墨水是由研磨得很細的炭粒散布在水溶液中構(gòu)成的，把它滴入水中，

由于碳并不溶于水，它仍以小炭粒的形式存在，這些小炭粒受水分子的撞擊做布

朗運動，并使得整杯水都黑了。布朗運動并不是固體分子的運動，因此“這是碳

分子做無規(guī)則運動的結(jié)果”這種說法是錯誤的。

13.某種物質(zhì)分子間作用力表達式f=~^,則該物質(zhì)固體分子間的平均距

離大約可表示為n)=；當/>0時，表現(xiàn)分子間距離r(選填

“=”或"V”)ro。

I解析］分子之間的作用力等于0時，扁一卷=0,

ab".Na，.…m-n［ci

前=壽，所以不=小解傳川=5

ah嚴a

^/>0Bt,f=—--,/>0,解得所以rVm。

m-nITi

［答案］<

2.分子運動速率分布規(guī)律

1.（多選）在研究熱現(xiàn)象時，我們可以采用統(tǒng)計方法，這是因為（）

A.每個分子的運動速率隨溫度的變化是有規(guī)律的

B.個別分子的運動不具有規(guī)律性

C.在一定溫度下，大量分子的速率分布是確定的

D.在一定溫度下，大量分子的速率分布隨時間而變化

BC［在研究熱現(xiàn)象時，單個分子的運動具有無規(guī)則的特征，但大量的分子運

動卻滿足統(tǒng)計規(guī)律，故選項B、C正確。］

2.（多選）下列說法正確的是（）

A.氣體分子間距離很大，因此，氣體分子間只存在分子引力，不存在分子斥

力

B.在一定溫度下，每個氣體分子對器壁碰撞時，對器壁的沖擊力大小都相等

C.溫度升高，氣體的壓強不一定增大

D.氣體分子間除相互碰撞外，相互作用很小

CD［根據(jù)分子動理論可知，分子間同時存在分子引力和斥力，且分子引力和

斥力都隨分子間距離的增大而減小，只是分子斥力減小得更快些，氣體分子間距

離較大，但引力和斥力都同時存在，只是都非常微弱，故選項A錯誤；由于每個

氣體分子的動能不一定相同，且每時每刻都在變化，則每個氣體分子碰撞器壁時

對器壁的沖擊力大小也不一定相等，故選項B錯誤：氣體的壓強由氣體分子的平

均速率和數(shù)密度這兩個因素決定，而溫度只決定于氣體分子的平均速率，如果溫

度升高，當氣體分子數(shù)密度減小時，氣體的壓強就不一定增大，氣體分子間除相

互碰撞外相互作用很小，故選項C、D正確。］

3.（多選）氣體能夠充滿密閉容器，說明氣體分子除相互碰撞的短暫時間外

（）

A.氣體分子可以做布朗運動

B.氣體分子可以自由運動

C.氣體分子間的相互作用力十分微弱

D.氣體分子沿各個方向運動的機會（概率）相等

BCD［布朗運動是指懸浮顆粒因受分子作用力不平衡而做無規(guī)則的運動，選

項A錯誤；氣體分子不停地做無規(guī)則熱運動，其分子間的距離大于10八），因此氣

體分子間除相互碰撞的短暫時間外，相互作用力十分微弱，分子的運動是相對自

由的，可以充滿所能達到的整個空間，故選項B、C、D正確。］

4.教室內(nèi)的氣溫會受到室外氣溫的影響，如果教室內(nèi)上午10時的溫度為

15℃,下午2時的溫度為25°C,假設大氣壓強無變化，則下午2時與上午10時

相比較，關于房間內(nèi)的空氣，下列說法中正確的是（）

A.空氣分子數(shù)密度增大

B.空氣分子的平均速率增大

C.空氣分子的速率都增大

D.空氣質(zhì)量增大

B［溫度升高，氣體分子的平均速率增大，平均每個分子對器壁的沖力將變

大，但氣壓并未改變，可見單位體積內(nèi)的分子數(shù)密度一定減小，故A、D錯誤，B

正確；溫度升高，并不是所有空氣分子的速率都增大，C錯誤。］

5.對于一定質(zhì)量的理想氣體，下列四項論述中正確的是（）

A.當分子熱運動變劇烈時，壓強必變大

B.當分子熱運動變劇烈時，壓強可能不變

C.當分子間的平均距離變大時，壓強必變小

D.當分子間的平均距離變大時，壓強必變大

B［分子的熱運動變劇烈，表明氣體溫度升高，分子平均速率增大，但如果

分子的數(shù)密度減小，則壓強有可能不變，也可能減小，故A錯誤，B正確；分子

間的平均距離變大，說明體積變大，分子的數(shù)密度減小，但如果溫度也變化，則

壓強有可能減小，有可能增大，也有可能不變，故C、D錯誤。］

6.一定質(zhì)量的氣體在溫度不變的情況下，當氣體的體積變化時，下列各量中

發(fā)生變化的是（）

A.分子的平均速率

B.單位體積內(nèi)的分子數(shù)

C.所有分子的速率

D.分子總數(shù)

B［氣體的質(zhì)量不變，則分子總數(shù)不變，故D錯誤；溫度不變，分子的平均

速率不變，不是所有分子的速率都不變化，故A、C錯誤：體積變化而分子總數(shù)不

變，故單位體積內(nèi)的分子數(shù)變化，故B正確。］

7.對于一定質(zhì)量的某種理想氣體，下列敘述中正確的是（）

A.如果氣體體積減小，氣體分子在單位時間內(nèi)對單位面積器壁碰撞的次數(shù)一

定增多

B.如果氣體壓強增大，氣體分子在單位時間內(nèi)對單位面積器壁碰撞的次數(shù)可

能增多

C.如果氣體溫度升高，氣體分子在單位時間內(nèi)對單位面積器壁碰撞的次數(shù)一

定增多

D.如果分子數(shù)密度增大，氣體分子在單位時間內(nèi)對單位面積器壁碰撞的次數(shù)

一定增多

B［氣體體積減小，單位體積內(nèi)的分子數(shù)增多，分子數(shù)密度增大，但不明確

溫度的變化，即不知道分子的平均速率的變化，所以無法判斷氣體分子在單位時

間內(nèi)對單位面積器壁碰撞的次數(shù)變化情況，故A、D錯誤；氣體溫度升高，分子

平均速率增大，但體積變化未知，即分子的數(shù)密度未知，所以無法判斷單位時間

內(nèi)對單位面積器壁碰撞的次數(shù)變化情況，故C錯誤：氣體分子在單位時間內(nèi)對單

位面積器壁碰撞次數(shù)是決定氣體壓強的微觀因素之一，故B正確。］

8.如圖所示，兩個完全相同的圓柱形容器，甲中恰好裝滿水，容器乙密閉，

其中充滿空氣，則下列說法中正確的是（）

：<-：?￡-：?D?

二；一瓦■二：C

甲乙

A.兩容器中的壓強都是由于分子撞擊器壁而產(chǎn)生的

B.兩容器中的壓強都是由于所裝物質(zhì)的重力而產(chǎn)生的

C.甲容器中/Z4>pB,乙容器中PC=P。

D.如果溫度略有升高，PA,PB變大，pc,po也要變大

C［甲容器中壓強產(chǎn)生的原因是液體受到重力的作用，而乙容器中壓強產(chǎn)生

的原因是分子撞擊器壁，A、B錯誤；液體的壓強p=〃g/7,hA>hB,可知PA>PB,而

密閉容器中氣體壓強各處均相等，與位置無關，pc=p。，C正確；溫度略有升高時，

PA、“B不變，而〃C、p。增大，D錯誤。］

9.在裝有食品的包裝袋中充入氮氣，可以起到保質(zhì)作用。某廠家為檢測包裝

袋的密封性，在包裝袋中充滿一定量的氮氣，然后密封進行加壓測試。測試時，

對包裝袋緩慢地施加壓力，對袋內(nèi)的氮氣加壓測試過程中，包裝袋內(nèi)壁單位面積

上所受氣體分子撞擊的作用力o

［解析］壓強增大，包裝袋內(nèi)壁單位面積上撞擊的分子數(shù)增多，所受氣體分子

撞擊的作用力增大。

［答案］增大

10.（多選）氧氣分子在0°C和100°C溫度下單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)

的百分比隨氣體分子速率的變化分別如圖中兩條曲線所示。下列說法正確的是

（）

A.圖中兩條曲線下面積相等

B.圖中虛線對應于氧氣分子平均動能較小的情形

C.圖中實線對應于氧氣分子在100C時的情形

D.圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目

ABC［面積表示總的氧氣分子數(shù)，二者相等，A正確；溫度是分子平均動能

的標志，溫度越高，分子的平均動能越大，虛線為氧氣分子在0C時的情形，分

子平均動能較小，B正確；實線為氧氣分子在100°C時的情形，C正確；曲線給出

的是分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比，D錯誤。］

11.（多選）對于一定質(zhì)量的理想氣體，下列論述中正確的是（）

A.若單位體積內(nèi)分子個數(shù)不變，當分子熱運動加劇時，壓強一定變大

B.若單位體積內(nèi)分子個數(shù)不變，當分子熱運動加劇時，壓強可能不變

C.若氣體的壓強不變而溫度降低時，則單位體積內(nèi)分子個數(shù)一定增加

D.若氣體的壓強不變而溫度降低時，則單位體積內(nèi)分子個數(shù)可能不變

AC［一定質(zhì)量的理想氣體，單位體積內(nèi)分子個數(shù)不變即氣體分子的數(shù)密度不

變，分子熱運動加劇即氣體溫度升高，分子平均速率增大壓強一定變大，選項A

正確，B錯誤：若氣體的壓強不變而溫度降低時，氣體的體積減小，則單位體積內(nèi)

分子數(shù)增加，選項C正確，D錯誤。］

12.如圖所示，兩個完全相同的圓柱形密閉容器，甲中裝有與容器容積相等

的水，乙中充滿空氣，試問：

(1)兩容器各側(cè)壁壓強的大小情況及壓強的大小取決于哪些因素(容器容積恒

定)？

(2)若讓兩容器同時做自由落體運動，容器側(cè)壁上所受的壓強將怎樣變化？

［解析］(1)對甲容器，上壁的壓強為零，底面的壓強最大，其數(shù)值為

為上、下底面間的距離)。側(cè)壁的壓強自上而下，由小變大，其數(shù)值大小與側(cè)壁上

各點距水面的豎直距離x的關系是p=pgx。對乙容器，各處器壁上的壓強大小都

相等，其大小取決于氣體的分子數(shù)密度和溫度。

(2)甲容器做自由落體運動時，器壁各處的壓強均為零；乙容器做自由落體運

動時，器壁各處的壓強不發(fā)生變化。

13.一定量的氧氣貯存在密封容器中，在力和乃溫度下其分子速率分布的情

況見表。則Ti(選填“大于”“小于”或“等于")72。若約10%的氧氣從

容器中泄漏，泄漏前后容器內(nèi)溫度均為八，則在泄漏后的容器中，速率處于400?

500m/s區(qū)間的氧氣分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比(選填“大于”“小于”

或“等于")18.6%。

各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)

速率區(qū)間/(m-s-1)的百分比/%

溫度Ti溫度72

100以下0.71.4

100~2005.48.1

200~30011.917.0

300~40017.421.4

400~50018.620.4

500~60016.715.1

600~70012.99.2

700~8007.94.5

800?9004.62.0

900以上3.90.9

［解析］分子速率分布與溫度有關，溫度升高，分子的平均速率增大，速率大

的分子數(shù)所占比例增加，速率小的分子數(shù)所占比例減小，所以TI>72；泄漏前后

容器內(nèi)溫度不變，則在泄漏后的容器中，速率處于400?500m/s區(qū)間的氧氣分子

數(shù)占總分子數(shù)的百分比不變，仍為18.6%。

［答案］大于等于

3.分子動能和分子勢能

1.（多選）容器中盛有冰水混合物，冰的質(zhì)量和水的質(zhì)量相等且保持不變，則

下列說法正確的是（）

A.冰的分子平均動能大于水的分子平均動能

B.水的分子平均動能大于冰的分子平均動能

C.冰和水的分子平均動能相等

D.水的內(nèi)能大于冰的內(nèi)能

CD［冰水混合物溫度為0℃,冰、水溫度相同，故二者分子平均動能相同，

A、B錯誤，C正確：水的分子勢能大于冰的分子勢能，故等質(zhì)量的冰、水內(nèi)能相

比較，水的內(nèi)能大于冰的內(nèi)能，D正確。］

2.如圖所示，甲分子固定于坐標原點。，乙分子從無窮遠。處由靜止釋放，

在分子力的作用下靠近甲。圖中。點合外力表現(xiàn)為引力，且為數(shù)值最大處，d點是

分子靠得最近處。則下列說法正確的是（）

A.乙分子在a點勢能最小

B.乙分子在Z?點動能最大

C.乙分子在c點動能最大

D.乙分子在d點加速度為零

C［乙分子由。運動到c,分子力表現(xiàn)為引力，分子力做正功，動能增大，分

子勢能減小，所以乙分子在c處分子勢能最小，在c處動能最大，故A、B錯誤，

C正確；由題圖可知，乙在d點時受到分子斥力，所以乙分子在d處的加速度不為

零，故D錯誤。］

3.（多選）下列關于分子力和分子勢能的說法中，正確的是（）

A.當分子力表現(xiàn)為引力時，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的增大而增

大

B.當分子力表現(xiàn)為引力時，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的增大而減

小

C.當分子力表現(xiàn)為引力時，隨分子間距離增大，分子力先增大后減小，分子

勢能增大

D.當分子力表現(xiàn)為斥力時，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的減小而增

大

CD［當分子力表現(xiàn)為引力時，分子間距離r>r（）,隨分子間距離的增大，分子

力先增大后減小，分子勢能增大，A、B錯誤，C正確；當分子力表現(xiàn)為斥力時，

分子間距離隨分子間距離的減小，分子力和分子勢能都增大，D正確。］

4.如圖所示四幅圖中，能正確反映分子間作用力/和分子勢能與隨分子間距

離r變化關系的圖線是（）

B［當分子間距離r=ro時，分子引力和分子斥力大小相等，分子間作用力為

零，分子勢能達到最小值；當廠〈加時，分子間作用力表現(xiàn)為斥力，若/?增大，分

子力做正功，分子勢能減??；當r＞八）時，分子間作用力表現(xiàn)為引力，若r增大，

分子力做負功，分子勢能增大。故選B。］

5.甲、乙兩個分子相距較遠，它們間的分子力為零，在它們逐漸接近到不能

再接近的全過程中，分子力大小的變化和分子勢能大小的變化情況正確的是（）

A.分子力先增大，后減??；分子勢能一直減小

B.分子力先增大，后減?。环肿觿菽芟葴p小，后增大

C.分子力先增大，再減小，后又增大；分子勢能先減小，再增大，后又減小

D.分子力先增大，再減小，后又增大；分子勢能先減小，后增大

D［分子間距離較遠時，分子力為零。當分子間距離減小時，分子間的分子

力表現(xiàn)為引力，當「減小到L=八）時，分子力又為零，這一過程中分子力經(jīng)歷了由

零增大后又減小到零的過程。當Kro時，分子力表現(xiàn)為斥力，且斥力隨分子間距

離的減小而一直增大，所以當r一直減小時，分子力的變化過程是先增大，再減小，

后又增大。由于分子力先表現(xiàn)為引力，后表現(xiàn)為斥力，所以在r一直減小的過程中，

分子力（引力）先做正功，分子勢能減少，后為斥力做負功，分子勢能增大。A、B、

C錯誤，D正確。］

6.（多選）把一個物體豎直下拋，下列哪種情況是在下落的過程中發(fā)生的（不考

慮空氣阻力X）

A.物體的動能增加，分子的平均動能也增加

B.物體的重力勢能減少，分子勢能卻增加

C.物體的重力勢能減少，分子的平均動能和分子勢能都保持不變

D.物體的機械能保持不變

CD［物體下落的過程，不考慮空氣阻力，只有重力做功，機械能不變，D正

確；物體下落過程中，物體的溫度和體積也沒有發(fā)生變化，所以分子熱運動的平

均動能和分子勢能都保持不變，C正確。］

7.（多選）氣體內(nèi)能是所有氣體分子熱運動動能和分子勢能的總和，其大小與

氣體的狀態(tài)有關，分子熱運動的平均動能與分子間勢能分別取決于氣體的哪些因

素，下列說法正確的是（）

A.溫度和體積B.體積和壓強

C.溫度和分子間距離D.溫度和壓強

AC［溫度是分子平均動能的標志，溫度高，分子平均動能大；分子間勢能與

分子間距離r有關，分子間距離r變化，分子勢能就發(fā)生變化，故A、C正確，B、

D錯誤。］

8.（多選）關于物體內(nèi)能，下列說法中正確的是（）

A.每一個分子的動能與分子勢能的總和叫物體的內(nèi)能

B.物體所有分子的動能與分子勢能的總和叫物體的內(nèi)能

C.一個物體，當它的機械能發(fā)生變化時，其內(nèi)能也一定發(fā)生變化

D.一個物體內(nèi)能的多少與它的機械能多少無關

BD［物體內(nèi)所有分子的動能與勢能的總和叫物體的內(nèi)能，物體的內(nèi)能對單個

分子而言無意義。物體的內(nèi)能與其所含分子的動能與分子勢能有關，與物體的動

能和勢能、機械能無關；物體體積減小時，分子間距離減小，但分子勢能可能減

小。故B、D正確。］

9.在體積、溫度、質(zhì)量、阿伏加德羅常數(shù)四個量中，與分子平均動能有關的

量是；與分子勢能直接有關的量是；與物體內(nèi)能有關的量

是；聯(lián)系微觀量和宏觀量的橋梁是o

［解析］溫度是分子熱運動平均動能的標志，所以與分子平均動能有關的量是

溫度；分子勢能是由分子間的分子力和分子間的相對位置決定的能，宏觀上與物

體的體積有關，所以與分子勢能直接有關的量是體積；內(nèi)能是物體中所有分子的

熱運動的動能與分子勢能的總和，宏觀上由物體的體積、溫度、物質(zhì)的量所決定，

所以與物體內(nèi)能有關的量是體積、溫度、質(zhì)量：聯(lián)系微觀量和宏觀量的橋梁是阿

伏加德羅常數(shù)。

［答案］溫度體積體積、溫度、質(zhì)量阿伏加德羅常數(shù)

10.下列說法正確的是（）

A.只要溫度相同，任何分子的平均速率都相同

B.不管分子間距離是否大于a（ro是平衡位置分子間距離），只要分子力做正

功，分子勢能就減少，反之分子勢能就增加

C.10個分子的動能和分子勢能的總和就是這10個分子的內(nèi)能

D.溫度高的物體中的每一個分子的運動速率一定大于溫度低的物體中每一個

分子的運動速率

B［溫度相同，物體分子的平均動能相同，而平均速率不一定相同，故選項A

錯誤；因為分子勢能是由分子間相互作用力產(chǎn)生的，分子力做負功，分子勢能增

加，反之，分子勢能減少，故選項B正確；物體內(nèi)能是對大量分子而言的，對于

10個這樣少數(shù)的分子無意義，故選項C錯誤；溫度高的物體分子（相同物質(zhì)）的平

均速率大，但具體到每一個分子的速率是不確定的，可能大于平均速率，也可能

小于平均速率，故選項D錯誤。］

11.（多選）如圖所示，甲分子固定于坐標原點，乙分子位于橫軸上，甲、乙兩

分子間引力、斥力及分子勢能的大小變化情況分別如圖中三條曲線所示，A、8、C、

。為橫軸上的四個特殊的位置；E為兩虛線。、匕的交點，現(xiàn)把乙分子從A處由靜

止釋放，則由圖像可知（）

A.虛線。為分子間斥力變化圖線，交點E的橫坐標代表乙分子到達該點時分

子力為零

B.虛線匕為分子間引力變化圖線，表明分子間引力隨距離增大而減小

C.實線c為分子勢能的變化圖線，乙分子到達。點時分子勢能最小

D.乙分子從A到。的運動過程中一直做加速運動

AB［分子間的引力和斥力都隨分子間距離r的增大而減小，隨分子間距離r

的減小而增大，但斥力變化得快，故虛線。為分子間斥力變化圖線，虛線8為分

子間引力變化圖線，交點E說明分子間的引力、斥力大小相等，分子力為零，A、

B兩項正確；實線c為分子勢能的變化圖線，乙分子到達B點時分子勢能最小，

為負值，C項錯誤；乙分子從A到。的運動過程中分子力先表現(xiàn)為引力，到達8

點后表現(xiàn)為斥力，所以乙分子先做加速運動，后做減速運動，D項錯誤。］

12.(1)1g100C的水和1g100°C的水蒸氣相比較，下述說法是否正確？

①分子的平均動能和分子的總動能都相同；

②它們的內(nèi)能相同。

(2)液體汽化時吸收的熱量轉(zhuǎn)化為哪種能量？

［解析］(1)①正確。1g水與1g水蒸氣的分子數(shù)一樣多，兩者的溫度都是

100℃,因溫度是分子平均動能的標志，故兩者分子的平均動能和分子的總動能都

相同。②不正確。水變?yōu)樗魵鈺r要吸收熱量，吸收的熱量轉(zhuǎn)化為水蒸氣的內(nèi)能，

因此1g100C的水蒸氣要比1g100℃的水的內(nèi)能大。

(2)液體汽化時都要吸收一定的熱量，吸收的熱量并沒有增大物體內(nèi)分子的平

均動能，而是使分子勢能增大，從而使物體的內(nèi)能增大。

13.分子勢能隨分子間距離/?的變化情況可以在如圖所示的圖像中表現(xiàn)出來，

就圖像回答：

(1)從圖中看到分子間距離在左處，分子勢能最小，試說明理由。

(2)圖中分子勢能為零的點選在什么位置，在這種情況下分子勢能可以大于零,

可以小于零，也可以等于零，對嗎？

(3)如果選兩個分子相距用時分子勢能為零，分子勢能有什么特點？

［解析］(1)如果分子間距離約為l()r°m數(shù)量級，分子的作用力的合力為零，

此距離為左。當分子距離小于巾時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，要減小分子間

的距離必須克服斥力做功，因此，分子勢能隨分子間距離的減小而增大。如果分

子間距離大于用時，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，要增大分子間的距離必須克

服引力做功，因此，分子勢能隨分子間距離的增大而增大。

從以上兩種情況綜合分析，分子間距離以用為數(shù)值基準，r不論減小或增大，

分子勢能都增大。所以說，在平衡位置處是分子勢能最小值。

（2）由題圖可知，分子勢能為零的點選在了兩個分子相距無窮遠的位置。因為

分子在平衡位置處是分子勢能最小點，據(jù)題圖也可以看出：在這種情況下分子勢

能可以大于零，可以小于零，也可以等于零。

（3）因為分子在平衡位置處是分子勢能最小點，最小點的分子勢能為零，所以

此種情況的特點為分子勢能大于等于零。

章末綜合測驗

（時間：90分鐘分值：100分）

1.（4分）近年來，霧霾天氣在我國頻繁出現(xiàn)，空氣質(zhì)量問題已引起全社會高度

關注。其中主要污染物是大氣中直徑小于或等于2.5gm的顆粒物即PM2.5（該顆粒

肉眼不可見，僅能在顯微鏡下觀察到），也稱為可入肺顆粒物，以下對該顆粒的說

法中不正確的是（）

A.在無風的時候，顆粒懸浮在空中靜止不動

B.該顆粒的無規(guī)則運動是布朗運動

C.布朗運動是由空氣分子從各個方向?qū)︻w粒撞擊作用的不平衡引起的

D.該顆粒的無規(guī)則運動反映了空氣分子的無規(guī)則運動

A［懸浮在空中的顆粒做無規(guī)則運動，是一種布朗運動，是由于顆粒受到周

圍空氣分子的撞擊不平衡引起的，空氣分子永不停息地做無規(guī)則運動，所以在無

風的時候，顆粒懸浮在空中仍在無規(guī)則運動，選項A錯誤，B、C正確；顆粒的無

規(guī)則運動反映了空氣分子的無規(guī)則運動，選項D正確。A符合題意。］

2.（4分）（多選）以下關于分子動理論的說法中正確的是（）

A.物質(zhì)是由大量分子組成的

B.-2°C時水已經(jīng)結(jié)為冰，部分水分子已經(jīng)停止了熱運動

C.分子勢能隨分子間距離的增大，可能先減小后增大

D.分子間的引力與斥力都隨分子間距離的增大而減小

ACD［物質(zhì)是由大量分子組成的，A正確；分子永不停息地做無規(guī)則運動，

B錯誤；在分子間距離增大時，如果先是分子斥力做正功，后是分子引力做負功，

則分子勢能是先減小后增大的，C正確；分子間的引力與斥力都隨分子間距離的增

大而減小，且斥力變化得快，D正確。］

3.（4分）A、8兩個分子的距離等于分子直徑的10倍，若將8分子向A分子

靠近，直到不能再靠近的過程中，關于分子力做功及分子勢能的變化說法正確的

是（）

A.分子力始終對8做正功，分子勢能不斷減小

B.8分子始終克服分子力做功，分子勢能不斷增大

C.分子力先對8做正功，而后6克服分子力做功，分子勢能先減小后增大

D.B分子先克服分子力做功，而后分子力對8做正功，分子勢能先增大后減

小

C［由于兩分子的距離等于分子直徑的10倍，即r=10-9m,則將3分子向A

分子靠近的過程中，分子間相互作用力對8分子先做正功、后做負功，分子勢能

先減小、后增大，C正確。］

4.（4分）關于物體的內(nèi)能，下列說法中正確的是（）

A.單個水分子的內(nèi)能比冰分子的內(nèi)能大

B.物體所處的位置越高，分子勢能就越大，內(nèi)能越大

C.一定質(zhì)量的0C的水變成0℃的冰，內(nèi)能一定減少

D.相同質(zhì)量的兩個同種物體，運動物體的內(nèi)能一定大于靜止物體的內(nèi)能

C［內(nèi)能是物體中所有分子熱運動的動能與分子勢能的總和，所以研究單個

分子的內(nèi)能沒有意義，A錯誤；內(nèi)能與機械能是兩種不同性質(zhì)的能，它們之間無

直接聯(lián)系，B、D錯誤；一定質(zhì)量的0℃的水變成0℃的冰，放出熱量，內(nèi)能減小，

分子平均動能不變，C正確。］

5.（4分）有甲、乙兩種氣體，如果甲氣體分子的平均速率比乙氣體分子的平均

速率大，則（）

A.甲氣體的溫度一定高于乙氣體的溫度

B.甲氣體的溫度一定低于乙氣體的溫度

C.甲氣體的溫度可能高于也可能低于乙氣體的溫度

D.甲氣體中每個分子的運動都比乙氣體中每個分子的運動快

C［氣體溫度是氣體分子平均動能的標志，而分子的平均動能不僅與分子的

平均速率有關，還與分子的質(zhì)量有關。本題涉及兩種不同的氣體（即分子質(zhì)量不同）,

它們的分子質(zhì)量無法比較，因而無法比較兩種氣體溫度的高低，故選項A、B錯誤，

C正確；速率的平均值大，并不一定每個分子速率都大，故選項D錯誤。］

6.（4分）關于熱運動以下說法不正確的是（）

A.分子的熱運動是指物體的整體運動和物體內(nèi)部分子的無規(guī)則運動的總和

B.分子的熱運動是指物體內(nèi)部分子的無規(guī)則運動

C.分子的熱運動與溫度有關，溫度越高，分子的熱運動越劇烈

D.在同一溫度下，不同質(zhì)量的同種液體的每個分子運動的劇烈程度可能是不

相同的

A［分子的熱運動是指物體內(nèi)部分子的無規(guī)則運動，與物體的整體運動無關，

故A錯誤，B正確；根據(jù)分子動理論可知，溫度反映了物體內(nèi)部分子無規(guī)則運動

的劇烈程度，溫度越高，分子無規(guī)則運動越劇烈，故C正確：溫度是大量分子的

平均動能的標志，是從統(tǒng)計規(guī)律上看的，不是溫度越高每個分子的運動都越劇烈，

故D正確。］

7.（4分）阿伏加德羅常數(shù)為/VA（mol'）,鋁的摩爾質(zhì)量為M（kg/mol）,鋁的密

度為p（kg/n?）,則下列說法不正確的是（）

A.1kg鋁所含原子數(shù)為

B.1nP鋁所含原子數(shù)為吟

C.1個鋁原子的質(zhì)量為罷kg

D.1個鋁原子所占的體積為點n?

MM

A［一個鋁原子的質(zhì)量機C正確；鋁的摩爾體積為丫=一，所以1個鋁

/VAp

VMM

原子占有的體積為％=券=*，D正確；因1個鋁原子占有的體積是號，所以

/VAp/VAp/VA

1nr，鋁所含原子的數(shù)目〃=t=管，B正確；又因一個鋁原子的質(zhì)量加=總，所

以1kg鋁所含原子的數(shù)目療=《=胃，A錯誤。］

8.(6分)用長度放大600倍的顯微鏡觀察布朗運動，估計放大后的小炭粒的體

積為V=0.1X109nP,小炭粒的密度是2=2.25X103kg/m\摩爾質(zhì)量為M=12

g/mol,阿伏加德羅常數(shù)為NA=6.0X1()23mo「i,則小炭粒所含分子數(shù)為個

(保留兩位有效數(shù)字)。由此可知布朗運動(選填“是”或“不是”)分子的

運動。

［解析］長度放大600倍的顯微鏡可以把小炭粒的體積放大〃=60。3倍=

2.16X108倍，故小炭粒的實際體積為Vb=(小炭粒的質(zhì)量為mol小炭

粒中含有的分子數(shù)為NA,由以上各式可得N=4浮，代入數(shù)據(jù)得：^5.2X1O10

個?？梢娒恳粋€小炭粒都含有大量的分子，由此可知，布朗運動不是分子的運動。

［答案］5.2X1O10不是

9.(10分)某同學在進行“用油膜法估測分子的大小”的實驗前，查閱數(shù)據(jù)手

冊得知：油酸的摩爾質(zhì)量M=0.283kg-molI密度.=0.895X及kg.m3。若⑼

滴油酸的體積為1mL,則1滴油酸所能形成的單分子油膜的面積約為多少？(取

NA=6.02XIO23mol球體的體積V與直徑D的關系為丫卻必

M

［解析］一個油酸分子的體積丫=工，由球的體積與直徑的關系得分子直徑

Q/VA

D=

\I^NA,最大面積S」*%m,解得5=iom2o

［答案］10m2

10.(10分)對于固體和液體來說，其內(nèi)部分子可看作是一個個緊密排列的小球。

若某固體的摩爾質(zhì)量為M,密度為p,阿伏加德羅常數(shù)為NA。

(1)試推導該固體分子質(zhì)量的表達式；

(2)若已知汞的摩爾質(zhì)量“Hg=200.5X103kg/mol,密度〃Hg=13.6X1kg/m3,

阿伏加德羅常數(shù)NA取60X1()23試估算汞原子的直徑大小。(結(jié)果保留兩位

有效數(shù)字)

［解析］(1)該固體分子質(zhì)量的表達式機=移。

/VA

(2)將汞原子視為球形，其體積％=t兀"=懸短，汞原子直徑的大小d=

36MHg

=3.6X10-iom

pHgNARo

［答案］（1）〃?=歹（2）3.6X10-10m

IVA

11.（4分）（多選）對于實際的氣體，下列說法正確的是（）

A.氣體的內(nèi)能包括氣體分子的重力勢能

B.氣體的內(nèi)能包括氣體分子之間相互作用的勢能

C.氣體的內(nèi)能包括氣體整體運動的動能

D.氣體的體積變化時，其內(nèi)能可能不變

BD［實際氣體的內(nèi)能包括氣體分子間相互作用的勢能和分子熱運動的動能,

當氣體體積變化時影響的是氣體的分子勢能，內(nèi)能可能不變，故B、D正確，A、

C錯誤。］

12.（4分）（多選）當兩個分子間的距離r=a時，分子處于平衡狀態(tài)，設n<ro</7,

則當兩個分子間的距離由ri變到底的過程中（）

A.分子力先減小后增大

B.分子力有可能先減小再增大最后再減小

C.分子勢能先減小后增大

D.分子勢能先增大后減小

BC［當r>n）時，分子力表現(xiàn)為引力，其大小隨，增加先增大后減小，且整個

過程分子力做負功，分子勢能增大；當/<八）時，分子力表現(xiàn)為斥力，隨r增加，

分子力減小且分子力做正功，分子勢能減小，分子力為零時，分子勢能最小，綜

上可知B、C正確。A和D錯誤。］

13.（4分X多選）兩分子間的斥力和引力的合力/與分子間距離r的關系如圖

中曲線所示，曲線與一軸交點的橫坐標為2