1-3 分子热运动 练习 高中物理新教科版选择性必修第三册（2022-2023学年）.docx

1、第一章 分子动理论1.1 分子动理论的基本内容基础篇一、单选题1.我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作PM2.5是指空气中直径等于或小于25 m的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害矿物燃料燃烧的排放物是形成PM2.5的主要原因下列关于PM2.5的说法正确的是()APM2.5在空气中的运动属于分子热运动BPM2.5的质量越大，其无规则运动越剧烈C温度越低，PM2.5的无规则运动越剧烈DPM2.5的运动轨迹是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡和气流运动决定的【答案】D 【解析】PM2.5在空气中的运动是固体颗粒、是分子团的运动，不是分子的热

2、运动，故A错误；PM2.5的质量越小，其无规则运动越剧烈，故B错误；PM2.5是指空气中直径小于2.5 m的悬浮颗粒物，其悬浮在空中做无规则运动，故温度越高，PM2.5的无规则运动越剧烈，故C错误；PM2.5因受到大量空气分子的无规则碰撞和风力作用，而形成不规则的运动轨迹，D正确。故选：D。2.如图所示是新型冠状病毒的电子显微镜照片，根据所学知识分析图中“100”的单位是（）AnmBmmCmDkm【答案】A【解析】电子显微镜是利用电子束代替光束，利用电子的波动性进行观测的工具，分辨率大约是0.2nm，故该图中100的单位应该是nm，故A正确，B、C、D错误。故选：A。3.研究发现,新冠病毒感染

3、的肺炎传播途径之一是气溶胶传播。气溶胶是指悬浮在气体介质中的固态或液态颗粒所组成的气态分散系统,这些固态或液态颗粒在气体中做布朗运动。关于气溶胶做的布朗运动,下列说法正确的是()A.布朗运动是气体分子的无规则运动B.布朗运动反映了气体分子之间存在着斥力C.悬浮在气体中的颗粒越小,布朗运动越明显D.当固态或液态颗粒很小时,能很长时间都悬浮在气体中,这是因为气体浮力作用【答案】C【解析】布朗运动是气溶胶颗粒的无规则运动,不是气体分子的无规则运动,故A错误;布朗运动反映了气体分子运动的无规则性,故B错误;悬浮在气体中的颗粒越小,撞击作用的不平衡性表现得越明显,运动状态越容易改变,布朗运动越明显,故C

4、正确;当固态或液态颗粒很小时,受到气体的浮力作用微乎其微,这些颗粒之所以能很长时间都悬浮在气体中是因为空气分子对它们的撞击作用,故D错误。故选：C。4.用筷子滴一滴水，体积约为0.1 cm3，这一滴水中含有水分子的个数最接近以下哪一个值(阿伏加德罗常数NA61023 mol1，水的摩尔体积为Vmol18 cm3/mol)()A61023个 B31021个C61019个 D31017个【答案】B【解析】n个31021个。故选：B。5.空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管) 液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥某空调工作一段时间后，排出液化水的体积为V，水的密度

5、为，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则液化水中分子的总数N和水分子的直径d分别为()AN，dBN，dCN，dDN，d【答案】C【解析】水的摩尔体积 Vmol，水分子数NNA，将水分子看成球形，由d3，解得水分子直径为d。故选：C。6.表面平滑的太空飞行器在太空中相互摩擦时，很容易发生“粘合”现象，这是由于()A摩擦生热的作用 B化学反应的作用C分子力的作用 D万有引力的作用【答案】C【解析】当表面平滑的飞行器在太空中相互摩擦时，可以使相互接触的两个表面上有许多分子间的距离达到分子力作用的范围，而发生“粘合”，因此发生“粘合”现象的原因是分子力的作用。故选：C。7.如图所示，设有一分子位于图

6、中的坐标原点O处不动，另一分子可位于正x轴上不同位置处，图中纵坐标表示这两个分子间分子力的大小，两条曲线分别表示斥力或引力的大小随两分子间距离变化的关系，e为两曲线的交点，则下列说法正确的是()Aab线表示引力，cd线表示斥力，e点的横坐标约为1015 mBab线表示斥力，cd线表示引力，e点的横坐标约为1010 mCab线表示引力，cd线表示斥力，e点的横坐标约为1010 mDab线表示斥力，cd线表示引力，e点的横坐标约为1015 m【答案】B【解析】由于分子间斥力的大小随两分子间距离变化比引力快，所以图中曲线ab表示斥力，cd表示引力，e点引力和斥力平衡，分子间距为r0，数量级为1010

7、 m，故选项B正确。故选：B。提升篇一、多选题1下列所列词句中，描述分子热运动的是()A酒香不怕巷子深B踏花归去马蹄香C拂墙花影动，疑是玉人来D风沙刮地塞云愁【答案】AB【解析】酒香在空气中传播，马蹄上的花香在空气中传播都属于扩散现象，是由分子无规则运动引起的，A、B正确；影动是由光学因素造成的，与分子热运动无关，C错误；风沙刮地是沙子在自身重力和气流的作用下所做的运动，不是分子热运动，D错误。故选：AB。2.将一个分子P固定在O点，另一个分子Q从图中的A点由静止释放，两分子之间的作用力与间距关系的图像如图所示，则下列说法正确的是（）A分子Q由A运动到C的过程中，先加速再减速B分子Q在C点时分

8、子势能最大C分子Q在C点时加速度大小为零D分子Q由A点释放后运动到C点左侧的过程中，加速度先增大后减小再增大【答案】CD【解析】AB分子Q在由A运动到C的过程中，一直受引力作用，速度一直增加，动能增加，分子势能减小，在C点的分子势能最小，选项A、B错误；C分子Q在C点时受到的分子力为零，故Q在C点时加速度大小为零，选项C正确；D分子Q由A点释放后运动到C点左侧的过程中，分子间的引力先增大后减小，然后到C点左侧时分子力为斥力且逐渐变大，故加速度先增大后减小再增大，选项D正确。故选：CD。3.近期我国多个城市的PM2.5数值突破警戒线，受影响最严重的是京津冀地区，雾霾笼罩，大气污染严重。PM2.5

9、是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害。矿物燃料燃烧的排放是形成PM2.5的主要原因。下列关于PM2.5的说法中正确的是（）APM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当BPM2.5在空气中的运动属于布朗运动C倡导低碳生活减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度DPM2.5中颗粒小一些的，其颗粒的运动比其他颗粒更为缓慢【答案】BC【解析】APM2.5是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物，远大于空气中氧分子的尺寸的数量级。故A错误；BPM2.5在空气中的运动是固体颗粒，属于布朗运动。故B正

10、确；C导致PM2.5增多的主要原因是环境污染，故倡导低碳生活减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度。故C正确；DPM2.5中颗粒小一些的，空气分子对颗粒的撞击越不均衡，其颗粒的运动比其他颗粒更为剧烈。故D错误。故选：BC。4.设某种物质的摩尔质量为，原子间的平均距离为，已知阿伏加德罗常数为，下列判断正确的是（）A假设分子为球体，该物质的密度B假设分子为正方体，该物质的密度C假设分子为正方体，该物质的密度D假设分子为球体，该物质的密度E假设分子为球体，该物质的密度【答案】BE【解析】BC分子为正方体时，该物质的体积为，则，选项B正确，C错误。ADE分子为球体时，该物质的体积为

11、，则，选项E正确，AD错误。故选：BE。5.某种气体的摩尔体积为22.4 L/mol，摩尔质量为18 g/mol，阿伏加德罗常数为6.021023 mol1，由以上数据可以估算出这种气体的（）A每个分子的质量B每个分子的体积C每个分子占据空间的体积D分子之间的平均距离【答案】ACD【解析】设每个分子的质量为m，则，故A正确；B C设每个分子占据空间的体积为v，则，故B错误，C正确；D设分子之间的平均距离为d，则，故D正确。故选：ACD。6.分子间存在着相互作用的引力和斥力，分子间实际表现出的作用力是引力与斥力的合力。图甲是分子引力、分子斥力随分子间距离r的变化图像，图乙是实际分子力F随分子间距

12、离r的变化图像（斥力以正值表示，引力以负值表示）。将两分子从相距r=r2处由静止释放，仅考虑这两个分子间的作用力，下列说法正确的是（）A从r=r2到r=r1，分子间引力、斥力都在增大B从r=r2到r=r0，分子势能先减小后增大C当rr0时，分子间的作用力表现为斥力D从r=r2到r=r0，分子间的作用力一直做正功【答案】ACD【解析】A根据图甲可知，从r=r2到r=r1，分子间引力、斥力都在增大，A正确；BD根据图乙可知，从r=r2到r=r0，分子力表现为引力，分子力一直做正功，分子势能减小，B错误，D正确；C根据图甲可知，当rr0时，分子间的作用力表现为斥力，C正确。故选：ACD。7.钻石是首

13、饰、高强度钻头和刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为(单位为kg/m3)，摩尔质量为M(单位为g/mol)，阿伏加德罗常数为NA，已知1克拉0.2 g，则下列选项正确的是（）Aa克拉钻石物质的量为Ba克拉钻石所含有的分子数为C每个钻石分子直径的表达式为 (单位为m)Da克拉钻石的体积为【答案】ABC【解析】Aa克拉钻石物质的量为故A正确；Ba克拉钻石所含有的分子数为故B正确；C每个钻石分子直径设为d，则有又解得故C正确；Da克拉钻石的体积为故D错误。故选：ABC。8.氧气分子在 和 温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。下列说法正确的是 （）

14、A图中两条曲线下面积相等B图中虚线对应于氧气分子平均速率较小的情形C图中实线对应于氧气分子在 时的情形D图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目【答案】ABC【解析】A曲线下的面积都等于，A正确；BC温度越高，分子的平均速率越大，虚线为氧气分子在 时的情形，分子平均速率较小，实线为氧气分子在 时的情形，BC正确；D曲线给出的是单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比，D错误。故选：ABC。二、非选择题：1.科学家创造出一种利用细菌将太阳能转化为液体燃料的“人造树叶”系统，使太阳能取代石油成为可能假设该“人造树叶”工作一段时间后，能将106 g的水分解为氢气和氧气已和水的密度1.0103 kg/m

15、3、摩尔质量M1.8102 kg/mol，阿伏加德罗常数NA6.01023 mol1.试求：(1)被分解的水中含有水分子的个数N.(2)一个水分子的体积V.(结果均保留1位有效数字)【答案】(1)31016个(2)31029 m3【解析】(1)水分子数：N个31016个(2)水的摩尔体积为：V0，水分子体积：V31029 m3。.空调在制冷过程中,室内水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水,经排水管排走,空气中水分越来越少,人会感觉干燥。某空调工作一段时间后,排出水的体积V=1.0103cm3。已知水的密度=1.0103kg/m3、摩尔质量M=1.810-2kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.01

16、023mol-1。试求:(结果均保留1位有效数字)(1)排出的水中含有水分子的总数N;(2)一个水分子的直径d。【答案】(1)31025(2)410-10m【解析】(1)水的摩尔体积为V0=M=1.810-21.0103m3/mol=1.810-5m3/mol所以水分子数目为N=VNAV0=1.010310-66.010231.810-531025(2)建立水分子的球体模型,有V0NA=16d3可得水分子直径为d=36V0NA=361.810-53.146.01023m410-10m。3.对于生态环境的破坏，地表土裸露，大片土地沙漠化，加上春季干旱少雨，所以近年来我国北方地区3、4月份扬尘天气

17、明显增多。据环保部门测定，在北京地区沙尘暴严重时，最大风速达到12m/s，同时大量的微粒在空中悬浮。沙尘暴使空气中的悬浮微粒的最高浓度达到5.810-6kg/m3，悬浮微粒的密度为2.0103kg/m3，其中悬浮微粒的直径小于10-7m的称为“可吸入颗粒物”，对人体的危害最大。北京地区出现上述沙尘暴时，设悬浮微粒中总体积的为可吸入颗粒物，并认为所有可吸入颗粒物的平均直径为5.0108m，求1.0cm3的空气中所含可吸入颗粒物的数量是多少。（计算时可把吸入颗粒物视为球形，计算结果保留一位有效数字）。【答案】9105个【解析】沙尘暴天气时，1m3的空气中所含悬浮微粒的总体积为那么1m3中所含的可吸入颗粒物的体积为又因为每一个可吸入颗粒的体积为所以1m3中所含的可吸入颗粒物的数量个故1.0cm3的空气中所含可吸入颗粒物的数量为（个）。