1.1分子的理论的基本内容 综合训练 -2021-2022学年高二下学期物理人教版2019选择性必修第三册（解析版）

1.1分子的理论的基本内容一、选择题（共15题）1．关于布朗运动，下列说法正确的是（）A．布朗运动是液体分子的无规则运动B．液体温度越高，液体中悬浮微粒的布朗运动越剧烈C．在液体中的悬浮颗粒只要大于某一尺寸，都会发生布朗运动D．液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子永不停息地做无规则运动2．下列与热现象有关的说法中，正确的是（）A．布朗运动是液体分子的无规则运动B．扩散现象说明分子在永不停息地做无规则运动C．两个分子间距离减小时，分子间的引力减小，斥力增大D．压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体分子间存在斥力的缘故3．分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距增加时，分子间的（

）A．引力增加，斥力减小B．引力增加，斥力增加C．引力减小，斥力减小D．引力减小，斥力增加4．下列说法正确的是（）A．布朗运动是液体分子的无规则运动B．水流速度越大，水分子的热运动越剧烈C．扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的D．分子间的引力和斥力总是随分子间距增大而增大5．关于分子动理论，下列说法正确的是（）A．气体扩散的快慢与温度无关B．布朗运动是液体分子的无规则运动C．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动D．分子间的引力总是随分子间距离的增大而增大6．当两个分子间的距离为r0时，正好处于平衡状态，下列关于分子间作用力与分子间距离的关系说法正确的是（）A．当分子间的距离r<r0时，它们之间只有斥力作用B．当分子间的距离r=r0时，分子不受力C．在分子间的距离从0.5r0增大到r0的过程中，分子间相互作用力的合力先减小再增大D．在分子间的距离从r0增大到10r0的过程中，分子间相互作用力的合力先增大再减小7．酒精和水混合后体积减小表明（）A．分子间有相互作用力B．分子间有空隙C．分子永不停息地运动D．分子是微小的8．布朗运动的发现，在物理学上的主要贡献是A．说明了悬浮微粒时刻做无规则运动 B．说明了液体分子做无规则运动C．说明悬浮微粒无规则运动的激烈程度与温度有关 D．说明液体分子与悬浮微粒间有相互作用力9．下列关于分子间引力和斥力的说法，正确的有（）A．固体分子间的引力总是大于斥力B．只有同种物质的分子间才存在分子力的作用C．当分子间距离减小时，分子间斥力增大，引力减小D．表面平滑的太空船很容易“粘”灰尘是因为分子力的作用10．某固体物质的摩尔质量为M，密度为，阿伏加德罗常数为，则每个分子的质量和单位体积内所含的分子数分别是（）A．、 B．、 C．、 D．、11．下列现象主要用来说明分子在运动的是（）A．阳光照进窗户，看到光束中灰尘的运动B．高邮咸鸭蛋内部变咸的过程C．酒精和水混合后的体积小于两者原来的体积之和D．大气的湍流运动12．通过下列各组已知物理量，能估算出气体分子间的平均距离的是（）A．阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量B．气体的密度、体积和摩尔质量C．气体的质量和体积D．阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度13．关于分子动理论，下列说法正确的是（

）A．分子间引力和斥力都随分子间距的减小而增大B．分子间距增大时，分子势能一定减小C．长期放煤的地方，地面下的泥土变黑是由于扩散D．颗粒越大，与颗粒撞击的分子数越多，布朗运动越明显14．如图所示为悬浮在水中的一个花粉颗粒的布朗运动的情况，从A点开始计时，在一段时间内，每隔30s记下一个位置，依次记为B、C、D、E、F，则()A．图中的折线不是花粉的运动轨迹B．2min内此花粉的位移大小是AEC．第15s时，此花粉应在AB的中点D．第15s时，此花粉可能在AB的中点15．若以V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ表示在标准状态下水蒸气的密度，M表示水的摩尔质量，M0表示一个水分子的质量，V0表示一个水分子的体积，NA表示阿伏加德罗常数，则下列关系式中正确的是（）A． B． C． D．E．二、填空题16．布朗运动是由液体分子对悬浮微粒各个方向的撞击力______（选填“平衡”或“不平衡”）产生的，且液体的______（选填“温度越高”“质量越大”）布朗运动越明显。17．水的摩尔质量为M＝18g/mol，水的密度为＝1.0×103kg/m3，阿伏伽德罗常数，则一个水分子的质量为______kg，一瓶500ml的纯净水所含水分子的个数为______．18．分子间的作用力跟分子间距离的关系如图所示，从图中可看出，随着分子间距离由零开始逐渐增大，分子力大小的变化情况为___________________________________________；当分子间距离为_________(选填“r1”或“r2”)时，分子间的吸引力与排斥力大小相等．三、综合题19．石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体．作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料，石墨烯被称为“黑金”，是“新材料之王”．已知1g石墨烯展开后面积可以达到2600m2，试计算每1m2石墨烯所含碳原子的个数．(阿伏伽德罗常数NA=6.0×1023mol-1，碳的原子质量M=12g/mol，结果保留两位有效数字)20．轿车中的安全气囊能有效保障驾乘人员的安全。轿车在发生一定强度的碰撞时，叠氮化钠（亦称“三氮化钠”，化学式NaN3）受撞击完全分解产生钠和氮气而充入气囊。若充入氮气后安全气囊的容积V=56L，气囊中氮气的密度ρ=1.25kg/m3，已知氮气的摩尔质量M=28g/mol，阿伏加德罗常数NA=6×1023mol－1请估算：（结果保留一位有效数字）（1）一个氮气分子的质量m；（2）气囊中氮气分子的总个数N；（3）气囊中氮气分子间的平均距离r。21．试估算（1）水分子的直径（2）标准状态下气体分子间的平均距离．(水，水，球，为直径，)（保留一位有效数字）22．已知金刚石的密度为ρ＝3.5×103kg/m3，现有一块体积为4.0×10－8m3的一小块金刚石，它含有多少个碳原子？假如金刚石中的碳原子是紧密地挨在一起，试估算碳原子的直径？(保留两位有效数字)参考答案：1．B【详解】A．布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动。故A错误；B．液体温度越高，分子热运动越激烈，液体中悬浮微粒的布朗运动越剧烈。故B正确；C．悬浮颗粒越大，惯性越大，碰撞时受到冲力越平衡，所以大颗粒不做布朗运动。故C错误；D．液体中悬浮微粒的布朗运动间接反映了液体分子永不停息地做无规则运动。故D错误。故选B。2．B【详解】A．布朗运动是指悬浮在液面上的微小颗粒的无规则运动，故A错误；B．扩散现象说明分子在永不停息地做无规则运动，故B正确；C．两个分子间距离减小时，引力和斥力同时增大，但斥力增大的快，故C错误；D．压缩气体时气体表现出抗拒压缩的力是由于气体压强的缘故，故D错误。故选B。3．C【详解】试题分析：分子间同时存在引力和斥力，当分子距离增加时，分子间的引力和斥力都减小，只是斥力减小的更快，当距离超过平衡位置时，斥力就会小于引力合力即分子力表现为引力，当距离小于平衡位置时，斥力大于引力，分子力表现为斥力，选项C对．4．C【详解】A．布朗运动是指悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，不是液体分子的无规则运动，是液体分子无规则热运动的反映，故A错误；B．水流速度是机械运动速度，不能反映热运动情况，分子的热运动只与温度有关，与水流速度无关，故B错误；C．扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的，故C正确；D．分子间的引力和斥力总是随分子间距增大而减小，且斥力减小得更快，故D错误。故选C。5．C【详解】扩散的快慢与温度有关，温度越高，扩散越快，A错误；布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的无规则运动，它是液体分子的不规则运动的反映，B错误，C正确；分子间同时存在引力和斥力，引力和斥力均随着分子间距离的增大而减小，D错误．6．D【详解】AB．分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的，当r=r0时，F引=F斥，分子所受的合力为零，并非不受力；当r<r0时，F斥>F引，合力表现为斥力，并非只受斥力，故A、B错误；C．在分子间的距离从0.5r0增大到r0的过程中，分子间作用力表现为斥力，逐渐减小到零，故C错误；D．在分子间的距离从r0增大到10r0的过程中，分子间作用力表现为引力，先增大再减小，故D正确。故选D。7．B【详解】酒精和水混合后，酒精分子和水分子彼此进入对方的间隙，使总体积减小，这说明分子间有空隙。故选B。8．B【详解】布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，说明了液体分子做无规则运动，选项B正确，ACD错误；故选B.9．D【详解】A．固体被挤压时分子力表现为斥力，此时斥力大于引力，故A错误；B．任意物体分子间均会有力的作用，故B错误；C．分子间距离减小，斥力和引力均增大，斥力增大得快，故C错误；D．当表面平滑的太空船在太空中与灰尘相互摩擦时，可以使太空船表面与灰尘的距离达到分子力的作用范围，导致太空船很容易“粘”灰尘，因此是分子力的作用，故D正确。故选D。10．D【详解】每个分子的质量为单位体积的质量等于单位体积乘以密度，质量除以摩尔质量等于摩尔数，所以单位体积所含的分子数故D正确，A.BC错误。11．B【详解】A．阳光照进窗户，看到光束中灰尘的运动是固体小颗粒的运动，不是分子的运动，故A错误；B．高邮咸鸭蛋内部变咸的过程，是盐分子不停地做无规则运动的结果，故B正确；C．酒精和水混合后的体积小于两者原来的体积之和，说明分子之间有间隙，故C错误；D．大气湍流是大气中的一种重要运动形式，它的存在使大气中的动量、热量、水气和污染物的垂直和水平交换作用明显增强，远大于分子运动的交换强度，因此湍流运动与分子的无规则运动很有大区别，故D错误．故选B．12．D【详解】设气体的密度、摩尔质量和摩尔体积分别为ρ、M和V，则因为1mol气体中的分子数为阿伏加德罗常数，因此可以估算出每个气体分子所占的体积除了一些有机物质的大分子外，一般分子直径的数量级都是，因此由每个分子所占体积和分子的本身直径的数量级，便可估算出气体间的平均距离。故知道阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，就可估算出气体中分子间的平均距离。故选D。13．AC【详解】A．分子间引力和斥力都随分子间距的减小而增大，只不过减小的规律不同，斥力减小得快。故A正确；B．当分子间距小于平衡间距时，分子力表现为排斥力，当分子间的距离增大时，斥力做正功，分子势能减小；当分子间距大于平衡间距时，分子力表现为吸引力，当分子间的距离增大时，引力做负功，分子势能增加。故B错误；C．长期存放煤的地方，地面下的泥土变黑，是煤的分子扩散到土壤中导致，故C正确；D．颗粒越大，则某一瞬间与颗粒碰撞的分子数越多则越容易平衡，布朗运动越不明显。故D错误。故选AC。14．ABD【详解】此图象是每隔30s固体微粒的位置，而不是微粒的运动轨迹，故A正确．2

min内花粉由A运动到E，位移是指初位置指向末位置的有向线段，因此花粉的位移大小是AE，故B正确；因为花粉运动杂乱无章，第15s不知运动到何处，可能在AB的中点，故C错误，D正确，故选ABD．15．ACE【详解】A．M表示水的摩尔质量，ρ表示在标准状态下水蒸气的密度，则根据可以知道代表在标准状态下水蒸气的摩尔体积，故选项A正确；B．而则代表每个分子所占有的平均空间，不代表每个分子的大小，故选项B错误；C．M表示水的摩尔质量，则代表每个分子的质量，故选项C正确；D．根据B选项可以知道，，所以选项D不成立，故选项D错误；E．根据选项A可以知道,故选项E正确。所以本题正确选项为ACE。16．

不平衡

温度越高【详解】布朗运动产生的原因是液体分子对悬浮微粒各个方向的撞击力不平衡，液体的温度越高，分子运动越剧烈，布朗运动越明显。17．

【详解】水分子的质量等于摩尔质量除以阿伏伽德罗常数，即：m＝代入数据得：m＝3×l0－26kg水分子数目为：N＝代入数据得：（个）18．先减小到零再增大到某一峰值然后减小到零（或“先减小后增大再减小”）

【详解】(1)由引力图线可知，分子之间的引力随着分子间距离的增大而减小；由斥力图线可知，分子之间的斥力随着分子间距离的增大而减小；由分子力图线可知，分子力的变化情况是先减小到零再增大到某一峰值然后减小到零；而当分子间距离为r1时，分子力为零，而分子力是分子斥力与引力的合力，当分子力为零时，说明分子之间的引力等于分子之间的斥力．19．1m2石墨烯所含原子个数【详解】由题意可知，1m2石墨烯的质量为

所以，1m2石墨烯的物质的量为

得到1m2石墨烯所含原子个数20．（1）5×10－26kg；（2）2×1024；（3）3×10－9m【详解】（1）一个氮气分子的质量m=解得m=5×10－26kg（2）设气囊内氮气的物质的量为n，则有n=N=nNA解得N=2×1024（个）（3）气体分子间距较大，可以认为每个分子占据一个边长为r的立方体，则有r3=解得r=3×10－9m21．(１）（2）【详解】解：(1)水的摩尔体积：阿伏伽