人教版高中物理选修3-3测试题及答案解析全册
课时跟踪检测（一） 物体是由大量分子组成的
1．(多选)某同学在“用油膜法估测分子的大小”实验中，计算结果明显偏大，可能是由于( ) A．油酸未完全散开
B．油酸中含有大量的酒精
C．计算油膜面积时舍去了所有不足一个的方格 D．求每滴体积时，1 mL的溶液的滴数多记了10滴
V
解析：选AC 油酸分子直径d＝S，计算结果明显偏大，可能是V取大了或S取小了。油酸未完全散开，所测S偏小，d偏大，A正确；油酸中含有大量酒精，不影响测量结果，B错；若计算油膜面积时舍去了所有不足一个的方格，使S偏小，d变大，C正确；若求每滴体积时，1 mL的溶液的滴数多记了10滴，使V变小，d变小，D错。
2．在用油膜法估测分子大小的实验中，体积为V的某种油，形成一圆形油膜，直径为d，则油分子的直径近似为( )
2Vπd2A.2 B. πd2V2πd4VC. D.2 4Vπd
d?2V4V
解析：选D 油膜的面积为π?，油膜的油分子的直径为＝2，故D对。 ?2?dπd2?π??2?
3．根据下列物理量(一组)，就可以估算出气体分子间的平均距离的是( ) A．阿伏加德罗常数，该气体的摩尔质量和质量 B．阿伏加德罗常数，该气体的质量和体积
C．阿伏加德罗常数，该气体的摩尔质量和密度 D．该气体的密度、体积和摩尔质量
解析：选C 由气体的立方体模型可知，每个分子平均占有的活动空间为V0＝r3，r是气体分子间的
M
平均距离，摩尔体积V＝NAV0＝。因此，要计算气体分子间的平均距离r，需要知道阿伏加德罗常数NA、
ρ
摩尔质量M和该气体的密度ρ。
4．最近发现的纳米材料具有很多优越性，有着广阔的应用前景，棱长为1 nm的立方体，可容纳液态
－
氢分子(其直径约为1010 m)的数量最接近于( )
A．102个 B．103个 C．106个 D．109个
－
解析：选B 把氢原子看做是小立方体，那么氢原子的体积为：V0＝d3＝1030 m3
－－
边长为1 nm的立方体体积为：V＝L3＝(109)3 m3＝1027 m3
V
可容纳的氢分子个数：n＝＝103 个。
V0
5．(多选)已知某气体的摩尔体积为22.4 L/mol，摩尔质量为18 g/mol，阿伏加德罗常数为6.02×1023 mol－1
，由以上数据可以估算出这种气体( ) A．每个分子的质量 B．每个分子的体积 C．每个分子占据的空间 D．分子之间的平均距离
解析：选ACD 实际上气体分子之间的距离远比分子本身的线度大得多，即气体分子之间有很大空
V
隙，故不能根据V′＝计算分子体积，这样算得的应是该气体每个分子所占据的空间，故C正确；可
NA3认为每个分子平均占据了一个小立方体空间，V即为相邻分子之间的平均距离，D正确；每个分子的质
MA量显然可由m′＝估算，A正确。
NA
6．把冰分子看成球体，不计冰分子间空隙，则由冰的密度ρ＝9×102 kg/m3可估算冰分子直径的数量级是( )
A．108 m
－
C．1012 m
－B．1010 m
－
D．1014 m
－
M0.018－－－3
解析：选B 冰的摩尔质量与水的摩尔质量相同，根据V＝＝mol1＝2×105 m3·mol1 2 m·ρ9×10一个冰分子的体积
－
2×105V1－283
V0＝＝ m3 23 m≈×10NA6.02×103冰分子的直径 36 V0d＝ ＝
π
3
1－6××1028
3－
m≈1010 m，故B对。 π
7．某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前，查阅数据手册得知：油酸的摩尔质量 M ＝
－1－33
0.283 kg·mol，密度ρ ＝0.895×10 kg·m。若 100 滴油酸的体积为1 mL，则 1 滴油酸所能形成的单
1－
分子油膜的面积约是多少？(取 NA ＝6.02×1023 mol1，球的体积 V 与直径 D 的关系为 V＝πD3，结
6
果保留一位有效数字)
M
解析：一个油酸分子的体积V＝ ρNA
由球的体积与直径的关系得分子直径D＝
－
3
1×108m312
最大面积S＝，解得S＝1×10 m。 D答案：1×101 m2
－
8．已知空气摩尔质量M＝29×103 kg/mol，则空气分子的平均质量多大？成年人做一次深呼吸，约吸入450 cm3的空气，所吸入的空气分子数约为多少？(取两位有效数字)
解析：要估算成年人一次深呼吸吸入的空气分子数，应先估算出吸入空气的摩尔数n，我们可以看成吸入的是标准状态下的空气，这样就可以利用标准状态下空气的摩尔体积求出吸入空气的摩尔数，也就可以知道吸入空气的分子数。
设空气分子的平均质量为m0，阿伏加德罗常数用NA表示，则
－3
M29×10－26
m0＝＝ kg 23 kg≈4.8×10NA6.0×10
－
450×106V－2
n＝ mol －3 mol＝－3 mol≈2.01×10
22.4×1022.4×10因此，吸入的空气分子数为：
－
N＝nNA＝2.01×102×6.0×1023个＝1.2×1022个
－
所以空气分子的平均质量为4.8×1026 kg，成年人一次深呼吸吸入的空气分子数约为1.2×1022个。
－
答案：4.8×1026 kg 1.2×1022
6M πρNA
课时跟踪检测（二） 分子的热运动
1．(多选)对以下物理现象的分析正确的是( ) ①从射来的阳光中，可以看到空气中的微粒在上下飞舞 ②上升的水汽的运动 ③用显微镜观察悬浮在水中的小炭粒，小炭粒不停地做无规则运动 ④向一杯清水中滴入几滴红墨水，红墨水向周围运动
A．①②③属于布朗运动 B．④属于扩散现象 C．只有③属于布朗运动 D．以上结论均不正确
解析：选BC 空气中的微粒和水汽都是用肉眼直接看到的粒子，都不能称为布朗运动，它们的运动更不是分子的运动，也不属于扩散现象；显微镜观察悬浮在水中的小炭粒的运动是布朗运动，红墨水向周围运动是扩散现象。故B、C正确。
2．关于布朗运动，下列说法正确的是( )
A．布朗运动就是分子运动，布朗运动停止了，分子运动也会暂时停止 B．微粒做布朗运动，充分说明了微粒内部分子是不停地做无规则运动的 C．布朗运动是无规则的，因此它说明了液体分子的运动也是无规则的 D．布朗运动的无规则性，是由于外界条件无规律的不断变化而引起的
解析：选C 布朗运动是指悬浮在液体或气体中的微粒的运动，它不是指分子的运动。布朗运动是由液体或气体分子的撞击引起的，布朗运动的无规则性，间接反映了液体或气体分子运动的无规则性，它不是由颗粒内部的分子无规则运动引起的。布朗运动的无规则性，是由液体分子无规则运动决定的，并不是由于外界条件变化引起的，故只有C对。
3．分子的热运动是指( ) A．分子被加热后的运动 B．分子的无规则运动 C．物体的热胀冷缩现象
D．物体做机械运动的某种情况
解析：选B 分子的热运动是指分子的无规则运动，因为运动的激烈程度与温度有关，故称之为热运动，分子的热运动永不停息，不是被加热后才有的运动；热胀冷缩和机械运动是宏观物体的运动不是分子的热运动。故B正确。
4．如图1所示的是用显微镜观察到的悬浮在水中的一个花粉微粒的布朗运动路线，以微粒在A点开始计时，每隔30 s记下一个位置，依次得到B、C、D、E、F、G、H、I、J、K各点。则在第75 s末时微粒所在的位置是( )
图1
A．一定在CD连线的中点 B．一定不在CD连线的中点
C．一定在CD连线上，但不一定在CD连线的中点 D．不一定在CD连线上
解析：选D 第75 s末时，微粒由C→D运动，但CD连线并不是其轨迹，所以，此时微粒可能在CD连线上，也可能不在CD连线上，只有D对。
5．关于扩散现象和布朗运动，下列说法中正确的是( ) A．扩散现象和布朗运动都是分子的无规则运动 B．扩散现象和布朗运动没有本质的区别
C．扩散现象可以停止，说明分子的热运动可以停止 D．扩散现象和布朗运动都与温度有关
解析：选D 扩散现象是由于分子的无规则热运动而导致的物质的群体迁移，当物质在某一能到达的空间内达到均匀分布时，这种宏观的迁移现象就结束了，但分子的无规则运动依然存在。布朗运动是由于分子热运动对悬浮微粒的不均匀撞击所致，它不会停止，这两种现象都与温度有关，温度越高，现象越明显。
6．关于布朗运动与分子运动(热运动)的说法中正确的是( ) A．微粒的无规则运动就是分子的运动
B．微粒的无规则运动就是固体颗粒分子无规则运动的反映 C．微粒的无规则运动是液体分子无规则运动的反映
D．因为布朗运动的剧烈程度跟温度有关，所以布朗运动也可以叫做热运动
解析：选C 微粒是由大量的分子组成的，它的运动不是分子的运动，A错误。布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒受到液体分子的作用而做的无规则运动，它反映了包围固体小颗粒的液体分子在做无规则运动，B错误，C正确。布朗运动的对象是固体小颗粒，热运动的对象是分子，所以布朗运动不是热运动，D错误。
7．我国北方地区多次出现过沙尘暴天气，沙尘暴天气出现时，远方物体呈土黄色，太阳呈淡黄色，尘沙等细粒浮游在空中。请问沙尘暴天气中的风沙弥漫，尘土飞扬，是否是布朗运动？
解析：能在液体或气体中做布朗运动的微粒都是很小的，一般数量级在106 m，这种微粒人眼是看不到的，必须借助于显微镜。沙尘暴天气中的灰沙、尘土都是较大的颗粒，它们的运动基本属于在气流作用下的移动，不是布朗运动。
答案：见解析
8．在房间的一端打开一瓶香水，如果没有空气对流，在房间的另一端的人并不能马上闻到香味，这是由分子运动速率不大造成的。这种说法正确吗？为什么？
解析：这种说法是不正确的。
气体分子运动的速率实际上是比较大的。并不能马上闻到香味的原因是：虽然气体分子运动的速率比较大，但由于分子运动的无规则，且与空气分子不断地碰撞，方向不停地在改变，大量的分子扩散到另一个位臵需要一定的时间，并且人要闻到香味必须等香味达到一定的浓度才行。
答案：见解析
－
课时跟踪检测（三） 分子间的作用力
1．清晨，草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠，这一物理过程中，水分子间的( ) A．引力消失，斥力增大 B．斥力消失，引力增大 C．引力、斥力都减小 D．引力、斥力都增大
解析：选D 由水汽凝结成水珠时，分子间的距离减小，分子引力和斥力都增大，所以D正确。 2．(多选)当钢丝被拉伸时，下列说法正确的是( ) A．分子间只有引力作用
B．分子间的引力和斥力都减小 C．分子间的引力比斥力减小得慢
D．分子力为零时，引力和斥力同时为零
解析：选BC 钢丝拉伸，分子间距离增大，分子间的引力、斥力都减小，但引力比斥力减小得慢，分子力表现为引力，所以B、C正确，A、D错误。
3．下列说法正确的是( )
A．水的体积很难被压缩，这是因为水分子间不存在空隙 B．气体能够发生扩散现象是因为气体分子间存在斥力
C．两个相同的半球壳吻合接触，中间抽成真空(马德堡半球)，用力很难拉开，这是分子间存在吸引力的宏观表现
D．碎玻璃不能拼在一起，是由于分子间距离太大，几乎不存在作用力
解析：选D 水分子间也有空隙，当水被压缩时，分子距离由r0略微减小，分子间斥力大于引力，分
－
子力的宏观表现为斥力，其效果是水的体积很难被压缩；当分子间距的数量级大于109 m时，分子力已微弱到可以忽略，碎玻璃不能拼在一起，就是由于分子间距离太大，几乎不存在作用力，所以选项A错误、D正确。气体分子永不停息地做无规则运动，所以发生扩散现象，实际上气体分子间距离远大于r0，分子间几乎无作用力，所以B错。抽成真空的马德堡半球，之所以很难拉开，是由于球外大气压力对球的作用，所以C错。
4．(多选)两个分子从靠近得不能再近的位置开始，使二者之间的距离逐渐增大，直到大于分子直径的10倍以上，这一过程中关于分子间的相互作用力，下述说法中正确的是( )
A．分子间的引力和斥力都在减小 B．分子间的斥力在减小，引力在增大 C．分子间的作用力在逐渐减小
D．分子间的作用力先减小后增大，再减小到零
解析：选AD 分子间同时存在着引力和斥力，当距离增大时，二力都在减小，只是斥力减小得比引力快。分子间的作用力：当r＜r0时，表现为斥力；当r＝r0时，合力为零；当r＞r0时，表现为引力；当r＞10r0时，分子间的相互作用力可视为零，所以分子力的变化是先减小后增大，再减小到零，A、D正确。
5．有甲、乙两个分子，甲分子固定不动，乙分子由无穷远处逐渐向甲靠近，直到不能再靠近为止，在这整个过程中( )
A．分子力总对乙做正功 B．乙总是克服分子力做功
C．先是分子力对乙做正功，然后乙克服分子力做功 D．乙先克服分子力做功，然后分子力对乙做正功
解析：选C 甲、乙两分子间的距离大于r0时，分子力为引力，随着甲、乙分子距离减小，分子力对乙做正功；分子间的距离小于r0时，分子力为斥力，随着甲、乙分子距离减小，分子力对乙做负功，故C正确。
6．设有一分子位于如图1所示的坐标系原点O处不动，另一分子可位于x轴上不同位置处，图中纵坐标表示这两个分子间作用力的大小，两条曲线分别表示斥力和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( )
图1
－
A．ab表示引力，cd表示斥力，e点的横坐标可能为1015 m
－
B．ab表示斥力，cd表示引力，e点的横坐标可能为1010 m
－
C．ab表示引力，cd表示斥力，e点的横坐标可能为1010 m
－
D．ab表示斥力，cd表示引力，e点的横坐标可能为1015 m 解析：选C 在f-x图像中，随着距离的增大斥力比引力变化的快，所以ab为引力曲线，cd为斥力
－
曲线，当分子间的距离等于分子直径数量级时，引力等于斥力。所以e点的横坐标可能为1010 m，C对。
7．将下列实验事实与其产生的原因对应起来。 实验事实有以下五个：
A．水与酒精混合后体积变小 B．固体很难被压缩 C．细绳不易被拉断
D．糖在热水中溶解得快 E．冰冻食品也会变干 其产生的原因如下：
a．固体分子也在不停地运动
b．分子运动的激烈程度与温度有关 c．分子之间存在着空隙 d．分子间存在着引力 e．分子间存在着斥力 与A、B、C、D、E五个实验事实相对应的原因分别是①________，②________，③________，④________，⑤________(在横线上分别填上与实验事实相对应的原因前的字母代号)。
答案：c e d b a
8．随着科学技术的发展，近几年来，也出现了许多的焊接方式，如摩擦焊接、爆炸焊接等，摩擦焊接是使焊件的两个接触面高速地向相反的方向旋转，同时加上很大的压力(每平方厘米加到几千到几万牛顿的力)，瞬间就焊接成一个整体了。试用学过的分子动理论知识分析摩擦焊接的原理。
解析：摩擦焊接是利用了分子引力的作用。当焊接的两个物体的接触面朝相反的方向高速旋转时，又施加上很大的压力，就可以使两接触面上大量分子间的距离达到或接近r0，从而使两个接触面瞬间焊接在一起。
答案：见解析
课时跟踪检测（四） 温度和温标
1．(多选)关于系统的状态参量，下列说法正确的是( ) A．描述运动物体的状态可以用压强等参量 B．描述系统的力学性质可以用压强来描述 C．描述气体的性质可用温度、体积等参量