高中物理人教版3第七章分子動理論單元測試 配套word文檔分子間的作用力

[目標定位]1.知道分子間同時存在著相互作用的引力和斥力.2.知道實際表現(xiàn)的分子力是斥力和引力的合力，記住分子力隨分子間距離變化的規(guī)律.3.能用分子力解釋簡單的現(xiàn)象．一、分子間的作用力1．分子間有空隙(1)氣體分子的空隙：氣體很容易被壓縮，說明氣體分子之間存在著很大的空隙．(2)液體分子間的空隙：水和酒精混合后總體積會變小，說明液體分子之間存在著空隙．(3)固體分子間的空隙：壓在一起的金片和鉛片，各自的分子能擴散到對方的內(nèi)部，說明固體分子之間也存在著空隙．2．分子間的作用力(1)分子間同時存在著相互作用的引力和斥力．分子間實際表現(xiàn)出的作用力是引力和斥力的合力．(2)分子間作用力與分子間距離變化的關(guān)系(如圖1所示)．分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，隨分子間距離的減小而增大．但斥力比引力變化得快．圖1(3)分子間作用力與分子間距離的關(guān)系．①當r＝r0時，F(xiàn)引＝F斥，此時分子所受合力為零．②當r＜r0時，F(xiàn)引＜F斥，作用力的合力表現(xiàn)為斥力．③當r＞r0時，F(xiàn)引＞F斥，作用力的合力表現(xiàn)為引力．④當r＞10r0(即大于10－9m)時，分子間的作用力變得很微弱，可忽略不計．(4)分子力彈簧模型：當分子間的距離在r0附近時，它們之間的作用力的合力有些像彈簧連接著兩個小球間的作用力；拉伸時表現(xiàn)為引力，壓縮時表現(xiàn)為斥力．深度思考假設(shè)把分子甲固定，使分子乙從很遠處向分子甲靠近，直至不能再靠近為止．(如圖2所示)圖2(1)此過程中分子引力、分子斥力如何變化？(2)作用力的合力如何變化？答案(1)分子引力、分子斥力均不斷增大．(2)作用力的合力先增大再減小為零然后又逐漸增大．例1設(shè)r0是分子間引力和斥力平衡時的距離，r是兩個分子間的實際距離，則以下說法中正確的是()A．r＝r0時，分子間引力和斥力都等于零B．4r0＞r＞r0時，分子間只有引力而無斥力C．r由4r0逐漸減小到小于r0的過程中，分子間的引力先增大后減小D．r由4r0逐漸減小到小于r0的過程中，分子間的引力和斥力都增大，其合力先增大后減小再增大答案D解析當r＝r0時，分子間引力和斥力相等，但都不為零，合力為零，A錯；當4r0＞r＞r0時，引力大于斥力，兩者同時存在，B錯；在r減小的過程中，分子引力和斥力都增大，C錯；r由4r0逐漸減小到r0的過程中，由分子力隨r的變化關(guān)系圖線可知，分子力有一個極大值，到r＜r0時分子力又增大，所以在r由4r0逐漸減小到小于r0的過程中分子力先增大后減小再增大．所以，正確選項為D.對分子間作用力的認識,1無論分子間的距離如何，分子引力和分子斥力都是同時存在的，不會出現(xiàn)只有引力或只有斥力的情況；2分子力是分子引力和分子斥力的合力；3要注意“分子力表現(xiàn)為引力或斥力”與“分子引力”和“分子斥力”不是同一個概念.針對訓練兩個分子相距為r1時，分子間的相互作用力表現(xiàn)為引力，相距為r2時，表現(xiàn)為斥力，則下列說法正確的是()A．相距為r1時，分子間沒有斥力存在B．相距為r2時，分子間的斥力大于相距為r1時的斥力C．相距為r2時，分子間沒有引力存在D．相距為r1時，分子間的引力大于相距為r2時的引力答案B解析兩個分子相距為r1時，分子間的相互作用力表現(xiàn)為引力，相距為r2時，表現(xiàn)為斥力，則r1＞r2.因分子間同時存在引力和斥力，則選項A、C錯誤；因分子間相距為r2時，表現(xiàn)為斥力，隨著距離的增大分子間的斥力減小，則分子間的斥力大于相距為r1時的斥力；分子間相距為r1時，表現(xiàn)為引力，隨著距離的增大，分子間的引力減小，則分子間的引力小于相距為r2時的引力，故選項D錯誤，選項B正確．例2如圖3所示，為分子力隨分子間距離變化的圖象，甲分子固定于坐標原點O，乙分子從無窮遠處靜止釋放，在分子力的作用下靠近甲．圖中b點是引力最大處，d點是分子靠得最近處，則乙分子速度最大處可能是()圖3A．a(chǎn)點B．b點C．c點D．d點答案C解析a點和c點處分子間的作用力為零，乙分子的加速度為零．從a點到c點分子間的作用力表現(xiàn)為引力，分子間的作用力做正功，速度增加，從c點到d點分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，分子間的作用力做負功．故分子由a點到d點是先加速再減速，所以在c點速度最大，故C正確．1從力和運動的關(guān)系角度分析，速度最大的點，是F合＝0或a＝0的點，是速度由增大到減小的轉(zhuǎn)折點.2從功和能的關(guān)系角度分析，速度最大的點是力由做正功至力做負功的轉(zhuǎn)折點.二、分子動理論1．分子動理論(1)分子動理論：把物質(zhì)的熱學性質(zhì)和規(guī)律看做微觀粒子熱運動的宏觀表現(xiàn)而建立的理論．(2)內(nèi)容：①物體是由大量分子組成的．②分子在做永不停息的無規(guī)則運動．③分子之間存在著引力和斥力．2．統(tǒng)計規(guī)律：由大量偶然事件的整體所表現(xiàn)出來的規(guī)律．(1)微觀方面：單個分子的運動是無規(guī)則(選填“有規(guī)則”或“無規(guī)則”)的，具有偶然性．(2)宏觀方面：大量分子的運動表現(xiàn)出規(guī)律性，受統(tǒng)計規(guī)律的支配．3．分子力的宏觀表現(xiàn)(1)當外力欲使物體拉伸時，組成物體的大量分子間將表現(xiàn)為引力，以抗拒外力對它的拉伸．(2)當外力欲使物體壓縮時，組成物體的大量分子間將表現(xiàn)為斥力，以抗拒外力對它的壓縮．(3)大量的分子能聚集在一起形成固體或液體，說明分子間存在引力．固體有一定形狀，液體有一定的體積，而固、液分子間有空隙，卻沒有緊緊地吸在一起，說明分子間還同時存在著斥力．深度思考(1)既然分子間存在引力，當兩個物體緊靠在一起時，為什么分子引力沒有把它們粘在一起？(2)無論容器多大，氣體有多少，氣體分子總能夠充滿整個容器，是分子斥力作用的結(jié)果嗎？(3)分子做永不停息的無規(guī)則運動與大量分子的整體行為受到統(tǒng)計規(guī)律的支配，這兩種說法矛盾嗎？答案(1)雖然兩物體靠得很緊，但絕大部分分子間距離仍很大，達不到分子引力起作用的距離，所以不會粘在一起．(2)氣體分子之間的距離r＞10r0，分子間的作用力很微弱，可忽略不計．所以氣體分子能充滿整個容器，并不是分子斥力作用的結(jié)果，而是分子的無規(guī)則運動造成的．(3)這兩種說法不矛盾．從單個分子來看，各個分子的運動是無規(guī)則的，但是大量分子的運動卻遵守統(tǒng)計規(guī)律．例3(多選)對下列現(xiàn)象的解釋正確的是()A．兩塊鐵經(jīng)過高溫加壓將連成一整塊，這說明鐵分子間有吸引力B．一定質(zhì)量的氣體能充滿整個容器，這說明在一般情況下，氣體分子間的作用力很微弱C．電焊能把兩塊金屬連接成一整塊是分子間的引力起作用D．破碎的玻璃不能把它們拼接在一起是因為其分子間斥力作用的結(jié)果答案ABC解析高溫下鐵分子運動非常激烈，兩鐵塊上的鐵分子間距很容易充分接近到分子力起作用的距離內(nèi)，所以兩塊鐵經(jīng)過高溫加壓將很容易連成一整塊，電焊也是相同的原理，所以A、C項正確；通常情況下，氣體分子間的距離大約為分子直徑的10多倍，此種情況下分子力非常微弱，氣體分子可以無拘無束地運動，從而充滿整個容器，所以B項正確；玻璃斷面凹凸不平，即使用很大的力也不能使兩斷面間距接近到分子引力作用的距離，所以碎玻璃不能接合，若把玻璃加熱，玻璃變軟，則可重新接合，所以D項錯誤．分子力的作用是有范圍的，當r＜r0時，分子力表現(xiàn)為斥力，當r＞r0時，分子力表現(xiàn)為引力.固體、液體的體積難以改變，往往是分子力的宏觀表現(xiàn)，而對于氣體，一般情況下分子力很小，甚至可忽略.解釋相關(guān)的現(xiàn)象只能從分子的熱運動和氣體壓強產(chǎn)生原因等方面去考慮.例4(多選)下列說法正確的是()A．大量分子的無規(guī)則運動是有統(tǒng)計規(guī)律的B．當物體溫度升高時，每個分子運動都加快C．氣體的體積等于氣體分子體積的總和D．液體中懸浮微粒的布朗運動是做無規(guī)則運動的液體分子撞擊微粒而引起的答案AD解析單個分子的運動無規(guī)則，但大量分子的運動遵從統(tǒng)計規(guī)律，A正確；當溫度升高時，分子的運動總體會加快，但不一定是每個分子的運動都加快，B錯誤；由于氣體分子間距離大，氣體體積不等于氣體分子體積的總和，C錯誤；布朗運動是液體分子對固體小顆粒撞擊的不平衡性產(chǎn)生的，D正確.1．(分子力的特點)分子間作用力由F引和F斥組成，下列說法錯誤的是()A．F引和F斥同時存在B．F引和F斥都隨分子間距增大而減小C．分子力指F引和F斥的合力D．隨分子間距增大，F(xiàn)斥減小，F(xiàn)引增大答案D解析F引和F斥在分子間同時存在，而且都隨分子間距離增大而減小，隨分子間距離減小而增大，顯現(xiàn)出來的分子力是F引和F斥的合力．2．(分子力的特點)(多選)關(guān)于分子間的作用力，下列說法正確的有(r0為分子的平衡位置)()A．兩個分子間距離小于r0時，分子間只有斥力B．兩個分子間距離大于r0時，分子間只有引力C．兩個分子間距離由較遠逐漸減小到r0的過程中，分子力先增大后減小，為引力D．兩個分子間距離由極小逐漸增大到r0的過程中，引力和斥力都同時減小，分子力表現(xiàn)為斥力答案CD解析關(guān)于分子之間的作用力，必須明確分子之間的引力和斥力是同時存在的，當r>r0時引力和斥力的合力表現(xiàn)為引力，而當r<r0時合力表現(xiàn)為斥力，所以選項A、B均不正確；分子間距離r＝r0時，分子力等于0，而當r>r0時分子力表現(xiàn)為引力，且r較大即兩個分子距離較遠時，分子間相互作用力亦趨于0，可知由較遠至r＝r0的過程中，分子力先增大后減小，即C選項正確；而分子間距離由極小逐漸增大到r＝r0時，分子間的引力和斥力都逐漸減小，分子力表現(xiàn)為斥力，故D選項正確．綜上所述，正確選項為C、D.3．(分子力的宏觀表現(xiàn))(多選)利用分子間作用力的變化規(guī)律可以解釋許多現(xiàn)象，下面的幾個實例中利用分子力對現(xiàn)象進行的解釋正確的是()A．鋸條彎到一定程度就會斷裂是因為斷裂處分子之間的斥力起了作用B．給自行車打氣時越打越費力，是因為胎內(nèi)氣體分子多了以后互相排斥造成的C．從水中拿出的一小塊玻璃表面上有許多水，是因為玻璃分子吸引了水分子D．用膠水把兩張紙粘在一起，是利用了不同物質(zhì)的分子之間有較強的吸引力答案CD4．(分子力的宏觀表現(xiàn))下列現(xiàn)象中不能說明分子間存在分子力的是()A．兩鉛塊能被壓合在一起B(yǎng)．鋼繩不易被拉斷C．水不容易被壓縮D．空氣容易被壓縮答案D解析兩鉛塊能被壓合在一起、鋼繩不易被拉斷說明分子之間存在引力；而水不容易被壓縮是因為水分子間距小，輕微壓縮都會使分子力表現(xiàn)為斥力，因此選項A、B、C都能說明分子間存在分子力．空氣容易被壓縮是因為分子間距大，不能說明分子間存在分子力，因此選D.題組一分子力的特點1．“破鏡難圓”的原因是()A．玻璃分子間的斥力比引力大B．玻璃分子間不存在分子力的作用C．一塊玻璃內(nèi)部分子間的引力大于斥力，而兩塊碎玻璃片之間，分子引力和斥力大小相等，合力為零D．兩片碎玻璃之間，絕大多數(shù)玻璃分子間距離太大，分子引力和斥力都可忽略，總的分子引力為零答案D解析破碎的玻璃放在一起，由于接觸面的錯落起伏，只有極少數(shù)分子能接近到分子間有作用力的程度，因此，總的分子引力非常小，不足以使它們連在一起．2．(多選)關(guān)于分子間作用力的說法，正確的是()A．分子間同時存在著引力和斥力，實際表現(xiàn)出來的分子力是其合力B．分子間距離減小時，引力和斥力都增大，但斥力比引力增大得快C．分子間距離減小時，引力和斥力都減小，但斥力比引力減小得快D．當分子間距的數(shù)量級大于10－9m時，分子力已微弱到可以忽略答案ABD解析分子間的引力和斥力同時存在，分子力指的是它們的合力，A正確；分子間的作用力與分子間距有關(guān)，當分子間距減小時，引力和斥力同時增大，但斥力比引力增大得快，故B正確，C錯誤；當分子間的距離大于10r0時，分子間的引力、斥力都很小，可忽略不計，D正確．3．(多選)如圖1所示是描述分子引力與斥力隨分子間距離r變化的關(guān)系曲線，根據(jù)曲線可知下列說法中正確的是()圖1A．F引隨r增大而增大B．F斥隨r增大而減小C．r＝r0時，F(xiàn)斥與F引大小相等D．F引與F斥都隨r減小而增大答案BCD4．如圖2所示，設(shè)有一分子位于圖中的坐標原點O處不動，另一分子可位于x軸上不同位置處，圖中縱坐標表示這兩個分子間分子力的大小，兩條曲線分別表示斥力和引力的大小隨兩分子間距離變化的關(guān)系，e為兩曲線的交點，則()圖2A．a(chǎn)b線表示引力，cd線表示斥力，e點的橫坐標數(shù)量級為10－15mB．a(chǎn)b線表示斥力，cd線表示引力，e點的橫坐標數(shù)量級為10－10mC．a(chǎn)b線表示引力，cd線表示斥力，e點的橫坐標數(shù)量級為10－10mD．a(chǎn)b線表示斥力，cd線表示引力，e點的橫坐標數(shù)量級為10－15m答案C解析表示引力的線與表示斥力的線的交點，橫坐標表示分子間距r0，r0大約為10－10m，由分子力特點可知當r>r0時，引力大于斥力，分子力表現(xiàn)為引力；當r<r0時，引力小于斥力，分子力表現(xiàn)為斥力，由此可知ab線表示引力，cd線表示斥力，C對，A、B、D錯．題組二分子力的功5．有甲、乙兩個分子，甲分子固定不動，乙分子由無窮遠處逐漸向甲靠近，直到不能再靠近為止．在這整個過程中()A．分子力總對乙做正功B．乙總是克服分子力做功C．先是分子力對乙做正功，然后乙克服分子力做功D．乙先克服分子力做功，然后分子力對乙做正功答案C解析甲、乙兩分子間的距離大于r0時，分子力為引力，對乙做正功；分子間的距離小于r0時，分子力為斥力，對乙做負功，正確選項為C.6．一般情況下，分子間同時存在分子引力和分子斥力．若在外力作用下兩分子的間距達到不能再靠近為止，且甲分子固定不動，乙分子可自由移動，則去掉外力后，當乙分子運動到相距很遠時，速度為v，則在乙分子的運動過程中(乙分子的質(zhì)量為m)下列說法錯誤的是()A．乙分子的動能變化量為eq\f(1,2)mv2B．分子力對乙分子做的功為eq\f(1,2)mv2C．分子引力比分子斥力多做了eq\f(1,2)mv2的功D．分子斥力比分子引力多做了eq\f(1,2)mv2的功答案C解析由動能定理可知A、B正確．乙分子遠離過程中，分子斥力做正功，分子引力做負功，動能增加eq\f(1,2)mv2，故分子斥力比分子引力多做eq\f(1,2)mv2的功，C錯誤，D正確．故選C.7．兩個分子從遠處(r>10－9m)以相等的初速度v相向運動，在靠近到距離最小的過程中，其動能的變化情況為()A．一直增加 B．一直減小C．先減小后增加 D．先增加后減小答案D解析從r>10－9m到r0時，分子間作用力表現(xiàn)為引力，隨距離的減小，分子力做正功，分子動能增加；當分子間距離由r0減小時，分子間作用力表現(xiàn)為斥力，隨距離減小，分子間作用力做負功，分子動能減小，D正確，A、B、C錯誤．題組三分子力的宏觀表現(xiàn)分子動理論8．(多選)關(guān)于分子動理論，下列說法正確的是()A．物體是由大量分子組成的B．分子永不停息地做無規(guī)則運動C．分子間有相互作用的引力或斥力D．分子動理論是在一定實驗基礎(chǔ)上提出的答案ABD解析由分子動理論可知A、B對，分子間有相互作用的引力和斥力，C錯．分子動理論是在擴散現(xiàn)