高 中 物理 選修 3 3- -3 3 同步訓練 試題解析
章綜合(A 卷) 一、選擇題 1．下列有關(guān)“溫度”的說(shuō)法中正確的是(
) A．溫度反映了每個(gè)分子熱運動(dòng)的劇烈程度 B．溫度是分子平均動(dòng)能的標志 C．一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，內能增大，溫度一定升高 D．溫度升高時(shí)物體的每個(gè)分子的動(dòng)能都將增大 答案：
B 2．關(guān)于布朗運動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是(
) A．布朗運動(dòng)就是分子運動(dòng)，布朗運動(dòng)停止了，分子運動(dòng)也會(huì )暫時(shí)停止 B．微粒做布朗運動(dòng)，充分說(shuō)明了微粒內部分子是不停地做無(wú)規則運動(dòng)的 C．布朗運動(dòng)是無(wú)規則的，因此它說(shuō)明了液體分子的運動(dòng)是無(wú)規則的 D．布朗運動(dòng)的無(wú)規則性，是由于外界條件無(wú)規律的不斷變化而引起的 解析：
布朗運動(dòng)是指懸浮在液體或氣體中的粒子的運動(dòng)，它不是指分子的運動(dòng)．布朗運動(dòng)的無(wú)規則性，是由液體或氣體分子的撞擊引起的，通過(guò)布朗運動(dòng)，間接反映了液體或氣體分子運動(dòng)的無(wú)規則性，它不是由顆粒內部的分子無(wú)規則運動(dòng)引起的．布朗運動(dòng)的無(wú)規則性，是由液體分子無(wú)規則運動(dòng)決定的，并不是由于外界條件變化引起的，故只有 C 對． 答案：
C 3．下列說(shuō)法中正確的是(
) A．溫度低的物體內能小 B．溫度低的物體分子運動(dòng)的平均速率小 C．物體做加速運動(dòng)時(shí)速度越來(lái)越大，物體內分子的平均動(dòng)能也越來(lái)越大 D．物體體積改變，內能可能不變 解析：
內能是指物體內部所有分子平均動(dòng)能和分子勢能的總和，溫度是分子平均動(dòng)能的標志，故溫度低的物體內能不一定小，A 錯；溫度低的物體分子平均動(dòng)能小，但由于不同物體分子質(zhì)量不同，所以溫度低的物體分子平均速率不一定小，B 錯；物體做加速運動(dòng)時(shí)，速度增大，機械能中的動(dòng)能增大，但分子熱運動(dòng)的平均動(dòng)能與機械能無(wú)關(guān)，而與溫度有關(guān)，故 C 錯；物體體積改變，分子勢能改變，但內能不一定變，D 對． 答案：
D 4．下列現象中不能說(shuō)明分子間有間隙的是(
) A．水和酒精混合后體積減小 B．氣體能被壓縮 C．滴進(jìn)水中的墨水微粒能做擴散運動(dòng)
D．液體很難被壓縮 解析：
水和酒精混合后體積減小，氣體能被壓縮、擴散現象都能說(shuō)明分子間有間隙，液體很難被壓縮，說(shuō)明分子之間有斥力，不能說(shuō)明分子間有間隙，故選 D. 答案：
D 5．下面所列舉的現象中，能說(shuō)明分子是不斷運動(dòng)著(zhù)的是(
) A．將香水瓶蓋打開(kāi)后能聞到香味 B．汽車(chē)開(kāi)過(guò)后，公路上塵土飛揚 C．灑在地上的水，過(guò)一段時(shí)間就干了 D．懸浮在水中的花粉做無(wú)規則的運動(dòng) 解析：
擴散現象和布朗運動(dòng)都能說(shuō)明分子在不停地做無(wú)規則運動(dòng)．香水的擴散、水分子在空氣中的擴散以及懸浮在水中的花粉的運動(dòng)都說(shuō)明了分子是不斷運動(dòng)的，故 A、C、D均正確；塵土的運動(dòng)不是由于空氣分子碰撞引起的，而是由氣流的流動(dòng)和空氣浮力等外部作用引起的，B 錯誤． 答案：
ACD 6．當分子間距離 r＝r 0 時(shí)，分子間引力和斥力恰好平衡，若使分子間距離從 r 1 逐漸變?yōu)?r 2 (r 0 ＜r 1 ＜r 2 )，在這一變化過(guò)程中，下列說(shuō)法中可能正確的是(
) A．分子間引力比分子間斥力減小得快，分子力增大 B．分子間引力比分子間斥力減小得快，分子力減小 C．分子間斥力比分子間引力減小得快，分子力增大 D．分子間斥力比分子間引力減小得快，分子力減小 解析：
分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，只是斥力減小得更快，但分子力隨分子間距離由 r 0 增大時(shí)，是先增大后減小，因此當分子間距由 r 1 變?yōu)?r 2 (r 0 ＜r 1 ＜r 2 )時(shí)，分子力的變化有三種可能：先增大后減小、增大、減小，C、D 正確． 答案：
CD 7．把一個(gè)物體豎直下拋，下列哪種情況是在下落的過(guò)程中發(fā)生的(不考慮空氣阻力)(
) A．物體的動(dòng)能增加，分子的平均動(dòng)能也增加 B．物體的重力勢能減少，分子勢能卻增加 C．物體的機械能保持不變 D．物體的內能一定改變 解析：
物體下落的過(guò)程，不考慮空氣阻力，只有系統內的重力做功，機械能不變；物體下落過(guò)程中，物體的溫度和體積也沒(méi)有發(fā)生變化，所以分子熱運動(dòng)的平均動(dòng)能和分子勢能都保持不變，因此，選項 A、B、D 是錯誤的，選 C. 答案：
C 8．已知阿伏加德羅常數為 N A ，某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為 M，則該物質(zhì)的分子質(zhì)量和 m kg
水中所含氫原子數分別是(
) A.MN A ，19 mN A ×103
B．MN A, 9mN A
C.MN A ，118 mN A ×103
D.MN A ，18mN A
解析：
某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為 M，故其分子質(zhì)量為MN A ，m kg 水的物質(zhì)的量為m×10 318，故氫原子數為 m×10318×N A ×2＝ mNA ×10 39，故 A 選項正確． 答案：
A 9．如圖所示為兩分子系統的勢能 E p 與兩分子間距離 r 的關(guān)系曲線(xiàn)．下列說(shuō)法正確的是(
)
A．當 r 大于 r 1 時(shí)，分子間的作用力表現為引力 B．當 r 小于 r 1 時(shí)，分子間的作用力表現為斥力 C．當 r 等于 r 2 時(shí)，分子間的作用力為零 D．當 r 由 r 1 變到 r 2 的過(guò)程中，分子間的作用力做負功 解析：
?、儆蓤D知 r 2 ＝r 0 ，當 r＞r 0 時(shí)，分子力表現為引力，r＜r 0 時(shí)，分子力表現為斥力．r 1 ＜r 0 ，所以，當 r＞r 1 時(shí)，分子力可能表現為引力，可能表現為斥力，A 錯誤，B、C都正確．②在 r 由 r 1 變到 r 2 的過(guò)程，分子力表現為斥力，分子力做正功．D 錯誤． 答案：
BC 二、非選擇題 10．在做“用油膜法估測分子的大小”的實(shí)驗中：
(1)關(guān)于油膜面積的測量方法，下列做法正確的是(
) A．油酸酒精溶液滴入水中后，應讓油膜盡可能地散開(kāi)，再用刻度尺去量油膜的面積 B．油酸酒精溶液滴入水中后，應讓油膜盡可能地散開(kāi)，再用刻度尺去量沒(méi)有油膜的面積 C．油酸酒精溶液滴入水中后，應立即將油膜的輪廓畫(huà)在玻璃板上，再利用坐標紙去計算油膜的面積 D．油酸酒精溶液滴入水中后，應讓油膜盡可能地散開(kāi)，再把油膜的輪廓畫(huà)在玻璃板上，然后用坐標紙去計算油膜的面積 (2)實(shí)驗中，將 1 cm 3 的油酸溶于酒精，制成 200 cm 3 的油酸酒精溶液，又測得 1 cm 3 的油酸酒精溶液有 50 滴，現將 1 滴該溶液滴到水面上，水面上形成 0.2 m 2 的單分子薄層，由此可估算油酸分子的直徑 d＝________m. 解析：
(1)油酸酒精溶液滴在水面上，油膜會(huì )散開(kāi)，待穩定后，再在玻璃板上畫(huà)下油
膜的輪廓，用坐標紙計算油膜面積． (2)V＝1200 ×150 cm3 ＝10 － 10
m 3
d＝ VS ＝10－ 100.2 m＝5×10－ 10
m. 答案：
(1)D (2)5×10－ 10
11．分子直徑的數量級一般是________m．能說(shuō)明分子都在永不停息地做無(wú)規則運動(dòng)的實(shí)驗事實(shí)有________(舉一例即可)．在兩分子間的距離由 r 0 (此時(shí)分子間的引力和斥力相互平衡，分子力為零)逐漸增大的過(guò)程中，分子力的變化情況是________(填“逐漸增大”、“逐漸減小”、“先增大后減小”、“先減小后增大”)． 答案：
10－ 10
布朗運動(dòng) 先增大后減小 12．某壓力鍋的結構如圖所示，蓋好密封鍋蓋，將壓力閥套在出氣孔上，給壓力鍋加熱，當鍋內氣體壓強達到一定值時(shí)，氣體就把壓力閥頂起．假定在壓力閥被頂起時(shí)，停止加熱．
(1)若此時(shí)鍋內氣體的體積為 V，摩爾體積為 V 0 ，阿伏加德羅常數為 N A ，求鍋內氣體分子的個(gè)數． (2)若室溫為 20 ℃，壓力閥被頂起的溫度為 130 ℃，若用熱力學(xué)溫度表示初、末狀態(tài)的溫度，溫度為多少？ 解析：
(1)N＝nN A ＝VV 0 N A . (2)T 1 ＝t 1 ＋273.15 K＝293.15 K T 2 ＝t 2 ＋273.15 K＝403.15 K. 答案：
(1)VV 0 N A
(2)293.15 K 403.15 K
章綜合(B 卷) 一、選擇題 1．下列說(shuō)法正確的是(
) A．物體是由大量分子組成的，分子直徑的數量級為 10－ 10
m B．物質(zhì)分子在不停地做無(wú)規則運動(dòng)，布朗運動(dòng)就是分子的運動(dòng) C．在任何情況下，分子間的引力和斥力都是同時(shí)存在的 D．1 kg 的任何物質(zhì)含有的微粒數都相同，都是 6.02×10 23 個(gè) 解析：
布朗運動(dòng)是指懸浮顆粒的無(wú)規則運動(dòng)，并非分子的運動(dòng)，故 B 錯誤；1 mol 任何物質(zhì)含有的微粒數都是相同的，都是 6.02×10 23 個(gè)，故 D 錯誤． 答案：
AC 2．關(guān)于溫度這一概念理解正確的是(
) A．溫度是描述物體的冷熱程度的狀態(tài)量 B．溫度是熱平衡系統具有“共同性質(zhì)”的物理量 C．溫度是決定一個(gè)系統與另一個(gè)系統是否達到熱平衡狀態(tài)的物理量 D．只有兩個(gè)系統的溫度、體積、壓強均相同，這兩個(gè)系統才達到了熱平衡狀態(tài) 解析：
溫度是唯一決定兩系統是否處于熱平衡狀態(tài)的物理量，選項 A、B、C 對 D 錯． 答案：
ABC 3．關(guān)于分子勢能，下列說(shuō)法中正確的是(
) A．分子間表現為斥力時(shí)，分子間距離越小，分子勢能越大 B．分子間表現為引力時(shí)，分子間距離越小，分子勢能越大 C．當 r→∞時(shí)，分子勢能最小 D．將物體以一定初速度豎直向上拋出，物體在上升階段其分子勢能越來(lái)越大 解析：
本題綜合考查分子力做功與分子勢能變化的關(guān)系，以及分子勢能與重力勢能的關(guān)系，由前面分析可知只有 A 正確． 答案：
A 4．關(guān)于熱力學(xué)溫度和攝氏溫度，以下說(shuō)法不正確的是(
) A．熱力學(xué)溫度的單位“K”是國際單位制中的基本單位 B．溫度升高了 1 ℃就是升高了 1 K C．1 ℃就是 1 K D．0 ℃的攝氏溫度可用熱力學(xué)溫度粗略地表示為 273 K 解析：
熱力學(xué)溫度的單位 K 是國際單位制的七個(gè)基本單位之一，A 項正確；熱力學(xué)溫度和攝氏溫度表示的溫度的變化量是相等的，B 項正確；1 ℃＝273.15 K，C 項錯；0 ℃的攝氏溫度可用熱力學(xué)溫度粗略地表示為 273 K，D 項正確，故選 C. 答案：
C 5．有關(guān)分子動(dòng)能、分子勢能、內能的說(shuō)法正確的是(
)
A．分子的平均動(dòng)能和分子勢能的總和叫做這個(gè)分子的內能 B．溫度相同時(shí)，不同物體的分子平均動(dòng)能相同 C．物體內部的分子勢能是由物體的體積決定的 D．當物體的速度變化時(shí)，物體的內能也變化 解析：
一個(gè)分子不能談內能，內能是物體內大量分子具有的，A 錯．溫度相同時(shí)，不同物體的分子平均動(dòng)能相同，B 對，物體內部的分子總勢能是與物體的體積有關(guān)的，C 錯，物體的速度與物體的內能無(wú)必然的聯(lián)系，D 錯． 答案：
B 6．關(guān)于內能和機械能的下列說(shuō)法正確的是(
) A．物體的機械能損失時(shí)，內能卻可能增加 B．物體的內能損失時(shí)，機械能必然會(huì )減小 C．物體內能為零時(shí)，機械能可以不為零 D．物體的機械能為零時(shí)，內能可以不為零 解析：
在空中下降的物體由于克服空氣阻力做功，機械能損失，因摩擦物體的溫度升高，內能增加，A 正確；物體靜止時(shí)，溫度降低，內能減少，而機械能可能不變，B 錯；分子運動(dòng)永不停息而且分子間有相互作用，內能不可能為零，但機械能可以為零，C 錯，D 正確． 答案：
AD 7．對懸浮在水中的微粒的布朗運動(dòng)，正確的說(shuō)法是(
) A．微粒足夠小時(shí)，各瞬間撞擊微粒的水分子少，布朗運動(dòng)不明顯 B．微粒足夠大時(shí)，各瞬間撞擊微粒的水分子數多，布朗運動(dòng)較明顯 C．微粒足夠小時(shí)，水分子從各個(gè)方向撞擊微粒的不平衡性明顯，布朗運動(dòng)也明顯 D．微粒足夠大時(shí)，水分子從各個(gè)方向撞擊微粒的不平衡性明顯，布朗運動(dòng)也明顯 解析：
微粒越小時(shí)，瞬間撞擊的微粒數越少，各個(gè)方向撞擊的效果的不均衡性越明顯，布朗運動(dòng)越明顯． 答案：
C 8．某氣體的摩爾質(zhì)量為 M，摩爾體積為 V，密度為 ρ，每個(gè)分子的質(zhì)量和體積分別為 m和 V 0 ，則阿伏加德羅常數 N A 可表示為(
) A．N A ＝VV 0
B．N A ＝ ρVm C．N A ＝ Mm
D．N A ＝MρV 0
答案：
C 9．一定質(zhì)量的 0 ℃的冰熔化成 0 ℃的水時(shí)其分子動(dòng)能之和 E k 與分子勢能之和 E p 及物體內能 E 的變化情況為(
) A．E k 變大，E p 變大，E 變大 B．E k 變小，E p 變小，E 變小
C．E k 不變，E p 變大，E 變大 D．E k 不變，E p 變小，E 變小 解析：
溫度是分子平均動(dòng)能的標志，溫度相同，平均動(dòng)能一定相同.0 ℃的冰熔化成 0 ℃的水，分子個(gè)數不變，總動(dòng)能 E k 相同．但熔化過(guò)程中吸收熱量，內能 E 增大，所以分子勢能增大，C 對，A、B、D 錯． 答案：
C 二、非選擇題 10．石油流入海中，危害極大．曾發(fā)生在英吉利海峽的一次油輪觸礁事件導致八萬(wàn)噸原油溢出，污染了英國一百多公里的海岸線(xiàn)，導致 25 000 多只海鳥(niǎo)死亡．若在海洋中泄漏 1 t原油可覆蓋 12 km 2 的海面，則油膜厚度大約是分子直徑數量級的________倍．(已知原油的密度為 0.90×10 3
kg/m 3 ，結果保留一位有效數字) 解析：
1 t 原油的體積 V＝ mρ ＝1×10 30.90×10 3
m3 ， 則形成的油膜厚度就應為 d＝ VS ＝1×10 30.90×10 3 ×12×10 6
m ≈9×10－ 8
m 所以約是分子直徑數量級的 9×10－ 810－ 10 ＝900 倍． 答案：
900 11．將下列實(shí)驗事實(shí)與產(chǎn)生原因對應起來(lái)． 事實(shí)：A.水與酒精混合體積變?。瓸.糖在熱水中溶解得快． 原因：a.分子間存在著(zhù)引力．b.分子運動(dòng)劇烈程度與溫度有關(guān)．c.分子間存在著(zhù)空隙． 它們的對應關(guān)系分別是①________；②________(在橫線(xiàn)上填寫(xiě)實(shí)驗事實(shí)與產(chǎn)生原因前的符號)． 解析：
水和酒精混合后體積變小，說(shuō)明分子之間有空隙；糖在熱水中溶解得快，說(shuō)明分子運動(dòng)的劇烈程度與溫度有關(guān)． 答案：
Ac Bb 12．在“用油膜法估測分子大小”的實(shí)驗中，所用的油酸酒精溶液的濃度為每 1 000 mL溶液中有純油酸 0.6 mL，用注射器測得 1 mL 上述溶液為 80 滴，把 1 滴該溶液滴入盛水的淺盤(pán)內，讓油膜在水面上盡可能散開(kāi)，測得油酸薄膜的輪廓形狀和尺寸如圖所示，圖中正方形小方格的邊長(cháng)為 1 cm.
(1)實(shí)驗中為什么要讓油膜盡可能散開(kāi)？ (2)實(shí)驗測出油酸分子的直徑是多少？(結果保留兩位有效數字) (3)如果已知體積為 V 的一滴油在水面上散開(kāi)形成的單分子油膜的面積為 S，這種油的密度為 ρ，摩爾質(zhì)量為 M，試寫(xiě)出阿伏加德羅常數的表達式． 解析：
(1)為使油膜在水面上形成單分子層． (2)由圖可知油膜覆蓋方格數約為 120 個(gè)，設油酸分子的直徑為 d，則有 180 ×0.61 000 ×10－ 6
m 3 ＝120×1×10 － 4
(m 2 )·d 解得 d＝6.3×10－ 10
m．(6.2×10 － 10 m～6.4×10 － 10
m 都對) (3)設阿伏加德羅常數為 N A
每個(gè)分子的體積 V 0 ＝ 16 π ????VS3
由 N A ρV 0 ＝M，得 N A ＝ 6MS3πρV 3 . 答案：
(1)為使油膜在水面上形成單分子層 (2)6.2×10－ 10 m～6.4×10 － 10
m (3) 6MS3πρV 3
