物理选择性必修 第三册1.2 无序中的有序课后复习题

1.2无序中的有序基础巩固2021—2022学年高中物理沪教版（2019）选择性必修第三册

一、选择题（共15题）

1．分子甲和乙相距较远（此时它们的分子力近似为零），如果甲固定不动，乙逐渐向甲靠近越过平衡位置直到不能再靠近。在整个过程中     （   ）

A．先是乙克服分子力做功，然后分子力对乙做正功

B．先是分子力对乙做正功，然后乙克服分子力做功

C．两分子间的斥力不断减小

D．两分子间的引力不断减小

2．今年3月15日北京遭遇近10年来最强烈的沙尘暴天气，然后连续几天雾霾天气，产生雾霾天气的主要原因是空气中PM2.5浓度过高。PM2.5是指直径小于2.5微米的悬浮颗粒物，可在光学显微镜下可以观察到，它漂浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后会进入血液对人体形成危害，矿物燃料燃烧时废弃物的排放是形成PM2.5的主要原因。下列关于PM2.5的说法中正确的是（　　）

A．PM2.5在空气中的运动属于分子的热运动

B．PM2.5的直径与大气中一个氮气分子直径接近

C．PM2.5的质量越小，其无规则运动越剧烈

D．由于PM2.5中的分子互相碰撞，使其在空中做无规则运动

3．两个分子间的作用力的合力F与分子间距离r的关系如图所示，假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为0，下列说法正确的是（　　）

A．在r由无限远到趋近于0的过程中，F先变小后变大

B．在r由无限远到趋近于0的过程中，F先做正功后做负功

C．在r由无限远到趋近于0的过程中，分子势能先增大后减小再增大

D．在r=r0处分子势能为零

4．布朗运动是说明分子运动的重要实验事实，布朗运动是指（　　）

A．液体分子的运动 B．固体分子的运动

C．液体分子和固体分子的共同运动 D．悬浮在液体中的固体微粒的运动

5．关于分子动理论，下列说法正确的是（　　）

A．扩散现象说明分子间存在斥力

B．当分子间的距离减小时，分子间的引力减小而斥力增大

C．产生布朗运动的原因是液体分子永不停息地做无规则运动

D．磁铁可以吸引铁屑，这一事实说明分子间存在引力

6．下列说法正确的是

A．气体能充满任何容器是因为分子间的排斥力大于吸引力

B．可以利用高科技手段，制作效率是100％的热机

C．布朗运动反映了固定分子永不停息做无规则的热运动

D．用油膜法测出油酸分子直径后，还需知道油酸的摩尔体积就可估算出阿伏伽德罗常数

7．在较暗的房间里，从射进来的光束中用眼睛直接看到悬浮在空气中的微粒的运动是(　　)

A．布朗运动

B．分子的热运动

C．自由落体运动

D．气流和重力共同作用引起的运动

8．当两分子间距为r0时，它们之间的引力和斥力相等。关于分子之间的相互作用，下列说法正确的是（　　）

A．当两个分子间的距离等于r0时，分子势能最大

B．当两个分子间的距离小于r0时，分子间只存在斥力

C．在两个分子间的距离由很远逐渐减小到r＝r0的过程中，分子间作用力的合力一直增大

D．在两个分子间的距离由r＝r0逐渐减小的过程中，分子间作用力的合力一直增大

9．下列有关分子动理论和物质结构的认识，其中正确的是（ ）

A．分子间距离减小时分子势能一定减小

B．温度越高，物体中分子无规则运动越剧烈

C．物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度无关

D．非晶体的物理性质各向同性而晶体的物理性质都是各向异性

10．分子势能随分子间距离变化的图像如图所示。据图分析可得（　　）

A．处为分子平衡位置

B．处为分子平衡位置

C．分子间距离足够大时，分子势能最小，分子间无相互作用力

D．越小，r越小，分子势能越大，分子间仅有斥力存在

11．关于布朗运动，下列说法中正确的是（　　）

A．悬浮在液体中的微粒越大，布朗运动越明显

B．温度越低，布朗运动越剧烈

C．布朗运动是指液体分子的无规则运动

D．液体分子的无规则运动是产生布朗运动的原因

12．由于分子间存在着分子力，而分子力做功与路径无关，因此分子间存在与其相对距离有关的分子势能。如图所示为分子势能Ep随分子间距离r变化的图象（取r趋近于无穷大时EP为零）。通过该图像得出有关分子间作用力的相关信息中，正确的是（　　）

A．图中r1是分子间作用力为零

B．假设将两个分子从r=r2处释放，它们将相互靠近

C．当分子间的距离r=r3时，分子间只有引力没有斥力

D．当分子间的距离自r=r2处增大时，分子间作用力先增大后减小

13．下列说法正确的是(　　)

A．布朗运动的无规则性反映了液体分子运动的无规则性

B．悬浮在液体中的固体小颗粒越大，则其所做的布朗运动就越剧烈

C．物体的温度为0 ℃时，物体的分子平均动能为零

D．布朗运动的剧烈程度与温度有关，所以布朗运动也叫热运动

14．两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为。相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是（　　）

①在阶段，分子动能增大，势能减小

②在阶段，斥力增大，引力减小

③在时，分子力合力为零

④在时，分子势能为零

⑤分子动能和分子势能之和在整个过程中不变

A．①③⑤ B．②④ C．①②④ D．③⑤

15．两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r力的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为。相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近。下列说法中正确的是（　　）

①时，分子力合力为零    ②时，分子势能为零

③阶段，分子动能增大，势能减小    ④阶段，斥力增大，引力减小

⑤分子动能和分子势能之和在整个过程中变小。

A．①③ B．②④ C．①②④ D．②③⑤

二、填空题（共4题）

16．分子势能随分子间距离r的变化情况可以在如图所示的图像中表现出来，就图像回答：

（1）从图中看到分子间距离在r0处，分子势能______（最小、最大）；

（2）当分子间距离小于r0时，分子间的作用力表现为______（斥力、引力），随着分子间距离的减小，分子力做______（正功、负功），分子势能随分子间距离的减小而______（减小、增大）。

17．（1）如图所示，把一块洗净的玻璃板吊在弹簧测力计下面，使玻璃板水平地接触水面，若想使玻璃板离开水面，在拉出玻璃板时，弹簧测力计的示数与玻璃板的重力相等吗______？为什么______？

（2）分子间存在着相互作用力，有时表现为引力，有时表现为斥力。当两个物体紧靠在一起时，并没有粘在一起是因为此时两个物体间的分子力表现为斥力吗______？

18．新型冠状病毒2019-nCoV主要依靠呼吸道飞沫传播，在空气中含病毒飞沫微粒的运动取决于空气分子的不平衡碰撞，所以含病毒飞沫微粒所做的无规则运动属于___________运动；空气分子间作用力F与分子间距离r的关系如图所示，r=r0时，F=0。相距较远的两个分子距离减小到r0的过程中，分子势能___________（填“先减小后增大”、“先增大后减少”、“一直增大”或“一直减少”）。

19．分子力F、分子势能与分子间距离r的关系图线如图中甲、乙两条曲线所示（取无穷远处分子势能），则其中为分子力F与分子间距离r的图像的是_________（填“甲图”或“乙图”）。将一个分子固定，另一分子从无穷远处向固定分子靠近直到不能再靠近的过程中，若分子仅受分子力作用，其速度将__________，加速度将___________。

三、综合题（共4题）

20．在弹簧的弹性限度内，弹力的大小跟弹簧伸长或缩短的长度成正比。分子间相互作用力跟分子间距离的关系图如图所示。请探究

(1)图中哪个地方表示的含义类似弹簧的自然长度处？

(2)哪一段最能反映类似弹簧的规律？

21．在研究物理学问题时，为了更好地揭示和理解物理现象背后的规律，我们需要对研究对象进行一定的概括和抽象，抓住主要矛盾、忽略次要因素，建构物理模型。谐振子模型是物理学中在研究振动问题时所涉及的一个重要模型。

（1） 如图1所示，在光滑水平面上两个物块A与B由弹簧连接（弹簧与A、B不分开）构成一个谐振子。初始时弹簧被压缩，同时释放A、B，此后A的v-t图像如图2所示（规定向右为正方向）。已知mA=0.1kg，mB=0.2kg，弹簧质量不计。

a. 在图2中画出B物块的v-t图像；

b. 求初始时弹簧的弹性势能Ep。

（2）双原子分子中两原子在其平衡位置附近振动时，这一系统可近似看作谐振子，其运动规律与（1）的情境相似。已知，两原子之间的势能EP随距离r变化的规律如图4所示，在r=r0点附近EP随r变化的规律可近似写作，式中和k均为常量。假设原子A固定不动，原子B振动的范围为，其中a远小于r0，请画出原子B在上述区间振动过程中受力随距离r变化的图线，并求出振动过程中这个双原子系统的动能的最大值。

22．为使布朗运动更明显，实验中的碳素墨水选用微粒更小的好些还是微粒更大的好些？为什么？

23．用连线连结起左边列出的科学家和右边列出的他所测定的物理量或证实过的物理事实。

A、布朗                  a、热功当量

B、卡文迪许              b、电磁波的存在

C、焦耳                  c、万有引力恒量

D、赫兹                  d、分子不断作热运动

E、法拉第                e、原子的有核结构

F、牛顿                 f、电子电量

参考答案

1．B

2．C

3．B

4．D

5．C

6．D

7．D

8．D

9．B

10．B

11．D

12．D

13．A

14．A

15．A

16．最小    斥力    负功    增大   

17．不相等    此时玻璃板和液面分子间的作用力表现为引力，所以在使玻璃板离开水面时弹簧测力计的示数要大于玻璃板的重力    不是。虽然两物体靠得很紧，但绝大部分分子间距离仍很大，达不到分子引力起作用的距离，所以不会粘在一起   

18．布朗运动    一直减少   

19．甲图    先增大后减小    先增大后减小再增大   

20．(1)曲线与r轴的交点；(2)bc段

21．（1）a；b. ；（2）；

22．微粒更小的好些，

布朗运动形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的，微粒越小，其受到分子撞击的不平衡性越大，布朗运动明显，微粒越大，表面积越大，同一时刻撞击微粒的液体分子越多，冲力越平衡，合力越小，布朗运动越不明显。

23．