2024-2025學(xué)年高中物理第七章分子動(dòng)理論第3節(jié)分子間的作用力作業(yè)含解析新人教版選修3-3

PAGE5-第3節(jié)分子間的作用力(時(shí)間：30分鐘總分：50分)基礎(chǔ)夯實(shí)一、選擇題(1～4題為單選題，5、6題為多選題)1．固體和液體很難被壓縮，其緣由是(C)A．分子已占據(jù)了整個(gè)空間，分子間沒有空隙B．分子間的空隙太小，分子間只有斥力C．壓縮時(shí)，分子斥力大于分子引力D．分子都被固定在平衡位置不動(dòng)解析：固體和液體分子之間同時(shí)存在著引力和斥力，分子之間的空隙較小，被壓縮后，分子之間的間距變小，分子之間的斥力變大，所以很難被壓縮。故只有C正確。2．下列現(xiàn)象中，不能說明分子間有間隙的是(B)A．水和酒精混合后體積變小B．面包能被壓縮C．高壓密閉鋼管的油從管壁滲出D．氣體能被壓縮解析：面包能被壓縮是因?yàn)榻M成面包的顆粒之間有間隙，而不能說明分子間有間隙，故A、C、D正確。3.如圖所示，兩個(gè)接觸面平滑的鉛柱壓緊后懸掛起來，下面的鉛柱不脫落，主要緣由是(D)A．鉛分子做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)B．鉛柱受到大氣壓力作用C．鉛柱間存在萬有引力作用D．鉛柱間存在分子引力作用解析：下面鉛柱不脫落，是因?yàn)樯厦驺U柱對(duì)它有向上的分子引力作用，D正確。4．兩個(gè)相近的分子間同時(shí)存在著引力和斥力，當(dāng)分子間距離為r0時(shí)，分子間的引力和斥力大小相等，則下列說法中正確的是(D)A．當(dāng)分子間距離由r0起先減小時(shí)，分子間的引力和斥力都在減小B．當(dāng)分子間距離由r0起先增大時(shí)，分子間的斥力在減小，引力在增大C．當(dāng)分子間的距離大于r0時(shí)，分子間相互作用力的合力為零D．當(dāng)分子間的距離小于r0時(shí)，分子間相互作用力的合力表現(xiàn)為斥力解析：當(dāng)分子間距離由r0起先減小時(shí)，分子間的引力和斥力都在增大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)分子間距離由r0起先增大時(shí)，分子間的斥力和引力都在減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)分子間的距離大于r0時(shí)，分子間相互作用力表現(xiàn)為引力，合力不為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)分子間的距離小于r0時(shí)，分子間相互作用力的合力表現(xiàn)為斥力，選項(xiàng)D正確。5．下列現(xiàn)象可以說明分子間存在引力的是(ACD)A．打濕了的兩張紙很難分開B．磁鐵吸引旁邊的小鐵釘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解析：只有分子間的距離小到肯定程度時(shí)，才發(fā)生分子引力的作用，紙被打濕后，水分子填充了兩紙之間的凹凸部分，使水分子與兩張紙的分子接近到引力作用范圍而發(fā)生作用，故A正確；磁鐵對(duì)小鐵釘?shù)奈υ谳^大的距離內(nèi)都可發(fā)生，不是分子引力，B錯(cuò)誤；斧子劈柴，克服的是分子引力，C正確；電焊的原理是兩塊鐵熔化后使鐵分子達(dá)到引力作用范圍而發(fā)生作用，D正確。故選A、C、D。6．關(guān)于分子間相互作用力(如圖所示)的以下說法中，正確的是(CD)A．當(dāng)分子間的距離r＝r0時(shí)，分子力為零，說明此時(shí)分子間既不存在引力，也不存在斥力B．分子力隨分子間的距離的改變而改變，當(dāng)r>r0時(shí)，隨著距離的增大，分子間的引力和斥力都增大，但引力比斥力增大的快，故分子力表現(xiàn)為引力C．當(dāng)分子間的距離r<r0時(shí)，隨著距離的減小，分子間的引力和斥力都增大，但斥力比引力增大的快，故分子力表現(xiàn)為斥力D．當(dāng)分子間的距離r≥10－9m時(shí)，分子間的作用力可以忽視不計(jì)解析：當(dāng)r＝r0時(shí)，引力和斥力同時(shí)存在，只是合力為零，A錯(cuò)；當(dāng)r>r0時(shí)，分子間的引力和斥力都隨距離的增大而減小，但斥力比引力減小的快，當(dāng)r≥10－9m時(shí)，分子力可忽視不計(jì)，B錯(cuò)誤，C、D正確。二、非選擇題7.有人曾經(jīng)用這樣一個(gè)裝置來模擬分子間的相互作用，如圖所示，一根彈簧，兩端分別固定一個(gè)小球，用來表示兩個(gè)分子，兩個(gè)小球用一根橡皮筋相連，彈簧處于被壓縮狀態(tài)，橡皮筋處于被拉伸狀態(tài)，彈簧對(duì)兩球的彈力向外，表示分子間的斥力，橡皮筋對(duì)兩球的彈力向里，表示分子間的引力，試分析這個(gè)模型是否能說明分子間的相互作用狀況。答案：見解析解析：這個(gè)模型只能模擬分子間的引力和斥力是同時(shí)存在的，但不能完全說明其作用細(xì)微環(huán)節(jié)。依據(jù)分子動(dòng)理論，分子間的斥力和引力都隨分子間距離的增大而減小，當(dāng)把模型中的兩個(gè)小球間距離稍增大一些，彈簧的壓縮量減小，對(duì)兩球向外的彈力減小，但這時(shí)橡皮筋的伸長量增大，對(duì)兩球向里的彈力增大，這就跟分子間引力和斥力都隨分子間距離增大而減小的事實(shí)相違反，因此說，這個(gè)模型不能完全反映分子間相互作用的狀況。實(shí)力提升一、選擇題(1～4題為單選題，5、6題為多選題)1．下列說法中不正確的是(A)A．用手捏面包，面包的體積縮小了，證明分子間有間隙B．煤堆在墻角時(shí)間長了，墻內(nèi)部也變黑了，證明分子在永不停息地運(yùn)動(dòng)C．打開香水瓶后，很遠(yuǎn)的地方能聞到香味，證明分子在不停地運(yùn)動(dòng)D．封閉在容器中的液體很難被壓縮，證明分子間有斥力解析：用手捏面包，面包易被壓縮，是因?yàn)槊姘鼉?nèi)有空腔，并非分子間距所致，“空腔”是個(gè)宏觀的“體積”，分子間距是微觀量，無法干脆測(cè)量，A錯(cuò)誤；兩個(gè)物體相互接觸時(shí)，由于擴(kuò)散現(xiàn)象，會(huì)使分子彼此進(jìn)入對(duì)方物體中，B正確；分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，C正確；液體很難被壓縮，說明分子間有斥力，D正確。2．在彈性限度內(nèi)，彈力的大小跟彈簧伸長或縮短的長度成正比，從分子間相互作用力跟分子間距離的關(guān)系圖象來看，最能反映這種規(guī)律的是圖中的(B)A．a(chǎn)b段 B．bc段C．de段 D．ef段解析：當(dāng)r＝r0時(shí)，分子間作用力為零；當(dāng)r>r0時(shí)，分子間作用力表現(xiàn)為引力，對(duì)應(yīng)彈簧被拉長；當(dāng)r<r0時(shí)，分子間作用力表現(xiàn)為斥力，對(duì)應(yīng)彈簧被壓縮；由于bc段近似為直線，分子間的作用力與距離增大量或減小量成正比，因此選B。3．下列說法正確的是(D)A．水的體積很難被壓縮，這是分子間存在引力的宏觀表現(xiàn)B．氣體總是很簡(jiǎn)單充溢容器，這是分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn)C．兩個(gè)相同的半球殼吻合接觸，中間抽成真空(馬德堡半球)，用力很難拉開，這是分子間存在吸引力的宏觀表現(xiàn)D．用力拉鐵棒的兩端，鐵棒沒有斷，這是分子間存在吸引力的宏觀表現(xiàn)解析：當(dāng)r＜r0，減小r時(shí)斥力增大得比引力更快，分子力表現(xiàn)為斥力，所以水的體積很難被壓縮，A錯(cuò)誤；氣體總是很簡(jiǎn)單充溢容器，是分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的體現(xiàn)，則B錯(cuò)誤；兩個(gè)相同的半球殼吻合接觸，中間抽成真空(馬德堡半球)，用力很難拉開，是大氣壓強(qiáng)的作用，C錯(cuò)誤；用力拉鐵棒的兩端，鐵棒沒有斷，是由于分子間存在引力的宏觀表現(xiàn)，D正確。4.甲分子固定于坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子從遠(yuǎn)處靜止釋放，在分子力作用下靠近甲，圖中b點(diǎn)是引力最大處，d點(diǎn)是分子靠得最近處，則乙分子加速度最大處可能是(D)A．a(chǎn)點(diǎn) B．b點(diǎn)C．c點(diǎn) D．d點(diǎn)解析：a點(diǎn)和c點(diǎn)處分子間的作用力為零，乙分子的加速度為零。從a點(diǎn)到c點(diǎn)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(diǎn)到d點(diǎn)分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，分子間的作用力做負(fù)功。由于到d點(diǎn)分子的速度為零，因分子引力做的功與分子斥力做的功相等，即eq\o(F,\s\up6(－))cd·Lcd＝eq\o(F,\s\up6(－))ac·Lac，所以Fd>Fb。故分子在d點(diǎn)加速度最大。正確選項(xiàng)為D。5．某人用原子級(jí)顯微鏡視察高真空度的空間，發(fā)覺有一對(duì)分子A和B環(huán)繞一個(gè)共同“中心”旋轉(zhuǎn)，如圖所示，從而形成一個(gè)“類雙星”體系，并且發(fā)覺此“中心”離A分子較近，這兩個(gè)分子間的距離用r表示。已知當(dāng)r＝r0時(shí)兩分子間的分子力為零。則在上述“類雙星”體系中，A、B兩分子間有(AC)A．間距r>r0B．間距r<r0C．A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量D．A的速率大于B的速率解析：分子A和B環(huán)繞一個(gè)共同“中心”旋轉(zhuǎn)，分子間引力供應(yīng)向心力，故分子間距離r>r0；又F＝mω2r，v＝ωr，而它們的ω相同且rA<rB，所以有mA>mB、vA<vB。故A、C正確。6．設(shè)r0為A、B兩分子間引力f引和斥力f斥平衡時(shí)的距離，現(xiàn)固定A，將B從與A相距eq\f(1,2)r0處由靜止釋放，在B遠(yuǎn)離A(直到兩分子間距離大于10r0)的過程中，下列結(jié)論中正確的是(AC)A．f引、f斥均減小，但f斥減小得較快B．A對(duì)B始終做正功C．B運(yùn)動(dòng)最快時(shí)，A對(duì)B的作用力的合力為零D．B在運(yùn)動(dòng)過程中加速度始終減小解析：在B遠(yuǎn)離A的過程，引力、斥力都減小，斥力減小得快，A正確；A對(duì)B先做正功后做負(fù)功，B錯(cuò)；當(dāng)B的速度最大時(shí)，分子力的合力為零，C正確；分子力先減小后增大再減小，所以加速度先減小后增大再減小，D錯(cuò)誤。二、非選擇題7．最近幾年出現(xiàn)了很多新的焊接方式，如摩擦焊接、爆炸焊接等。摩擦焊接是使焊件兩個(gè)接觸面高速地向相反方向旋轉(zhuǎn)，同時(shí)加上很大的壓力(約每平方厘米加幾千到幾萬牛