高中物理 第1章 分子動理論與統(tǒng)計思想 4_分子間的相互作用力學業(yè)分層測評 教科版選修3-3

分子間的相互作用力 (建議用時：45分鐘) [學業(yè)達標] 1．分子間相互作用力由兩部分F引和F斥組成，下列說法正確的是(　　) 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 E．隨分子間距減小，F(xiàn)斥增大，F(xiàn)引減小 【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．故A、B、C正確． 【答案】　ABC 2．如圖142所示，兩個接觸面平滑的鉛柱壓緊后懸掛起來，下面的鉛柱不脫落，其主要原因下列說法正確的是 (　　) 【導學號：74320013】 圖142 A．鉛分子間的距離達到引力范圍 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 E．鉛柱間的分子引力等于下方鉛柱和鉤碼的總重力 【解析】　擠壓后的鉛分子之間的距離可以達到分子之間存在相互作用力的距離范圍，鉛柱不脫落的主要原因是分子之間的引力，故A、D、E正確，B、C錯誤． 【答案】　ADE 3．兩個分子之間的距離為r，當r增大時，這兩個分子之間的分子力(　　) A．一定增大 B．一定減小 C．可能增大 D．可能減小 E．一定變化 【解析】　分子間同時存在的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，題設的r是大于r0(平衡距離)還是小于r0未知，增大多少也未知．由圖可知，分子間距離r在從無限小到無限大的區(qū)間內，分子力隨r的增大是先減小后增大再減小，故C、D、E正確． 【答案】　CDE 4．清晨，草葉上的露珠是由空氣中的水汽凝結成的水珠， 這一物理過程中，關于水分子間的作用力的說法不正確的是(　　) A．引力消失，斥力增大 B．斥力消失，引力增大 C．引力、斥力都減小 D．引力、斥力都增大 E．引力、斥力中斥力增大的更快 【解析】　因為空氣中的水汽凝結成水珠時，分子間的距離變小，而分子引力和分子斥力均隨著分子間距離的減小而增大．故D、E選項正確，其他選項都錯． 【答案】　ABC 5．關于分子間的相互作用力，以下說法中正確的是(　　) A．當分子間距離r＝r0時，分子力為零，說明此時分子間既不存在引力，也不存在斥力 B．分子間既存在引力也存在斥力，分子力是它們的合力 C．分子力隨分子間距離的變化而變化，當r>r0時，隨著距離的增大，分子間的引力和斥力都增大，但引力比斥力增大得快，故分子力表現(xiàn)為引力 D．當分子間的距離r<r0時，隨著距離的減小，分子間的引力和斥力都增大，但斥力比引力增大得快，故分子力表現(xiàn)為斥力 E．當分子間的距離r>10－9 m時，分子間的作用力可以忽略不計 【解析】　分子間距離為r0時分子力為零，并不是分子間無引力和斥力，A錯誤；當r>r0時，隨著距離的增大，分子間的引力和斥力都減小，但斥力比引力減小得快，故分子力表現(xiàn)為引力，C錯誤． 【答案】　BDE 6．有一種咸鴨蛋的腌制過程是將鴨蛋放在摻入食鹽的泥巴里，經(jīng)過很長一段時間泥巴干了后，鴨蛋也就成了咸鴨蛋(如圖143所示)．在鴨蛋的腌制過程中下列說法不正確的是(　　) 圖143 A．布朗運動　 B．擴散 C．分子間作用力 D．熱脹冷縮 E．鹽分子進入鴨蛋中 【解析】　食鹽進入鴨蛋屬于擴散現(xiàn)象． 【答案】　ACD 7．下列說法正確的是(　　) 【導學號：74320014】 A．溫度越高，布朗運動就越劇烈 B．由水的摩爾體積和每個水分子的體積可估算出阿伏伽德羅常數(shù) C．在壓縮氣體時需對氣體做功，這是因為氣體分子間的斥力大于引力 D．水和酒精混合后的體積小于原來體積之和，說明分子間存在的引力 E．固體和液體很難被壓縮是因為斥力大于引力 【解析】　溫度越高，布朗運動越劇烈，A正確；對液體和固體可以由摩爾體積和每個分子的體積估算出阿伏伽德羅常數(shù)，B正確；在壓縮氣體時需對氣體做功是因為需要克服氣體壓強才能壓縮，C錯誤；水和酒精混合后的體積小于原來體積之和說明分子間存在間隙，D錯誤；壓縮固體和液體時，分子間的引力和斥力是同時存在的，只不過斥力大于引力，分子力表現(xiàn)為斥力，選項E正確；答案為A、B、E. 【答案】　ABE 8．如圖144所示，把一塊潔凈的玻璃板吊在橡皮筋下端，使玻璃板水平接觸水面．如果你想使玻璃板離開水面，必須用比玻璃板重力__________的拉力向上拉橡皮筋，原因是水分子和玻璃的分子間存在__________作用． 圖144 【解析】　玻璃板接觸水面，水分子與玻璃的分子間存在相互作用力，將玻璃板向上提時，分子間表現(xiàn)為引力，故此時向上的拉力比玻璃板的重力大． 【答案】　大　引力 [能力提升] 9．(2016南京高二檢測)如圖145所示，設有一分子位于圖中的坐標原點O處不動，另一分子可位于正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或引力的大小隨兩分子間距離變化的關系，e為兩曲線的交點，則下列說法不正確的是(　　) 圖145 A．a(chǎn)b線表示引力，cd線表示斥力，e點的橫坐標約為10－15 m B．a(chǎn)b線表示斥力，cd線表示引力，e點的橫坐標約為10－10 m C．a(chǎn)b線表示引力，cd線表示斥力，e點的橫坐標約為10－10 m D．a(chǎn)b線表示斥力，cd線表示引力，e點的橫坐標約為10－15 m E．a(chǎn)b線表示斥力，cd線表示引力，e點引力和斥力平衡 【解析】　由于分子間斥力的大小隨兩分子間距離變化比引力快，所以圖中曲線ab表示斥力，cd表示引力，e點引力和斥力平衡，分子間距為r0，數(shù)量級為10－10 m，所以B、E選項正確，答案為A、C、D. 【答案】　ACD 10．關于分子間相互作用力的以下說法不正確的是(　　) A．分子間同時存在著引力和斥力，分子間斥力實質為電荷之間的庫侖力，分子間引力實質為萬有引力 B．當分子間距離r＝r0時，分子間的分子力為零，此時分子間沒有相互作用力 C．當r<r0時，r增大，分子間斥力、引力都增大，但斥力增加更快，故分子間作用力體現(xiàn)為斥力 D．當r>r0時，r增大，分子間引力減小，斥力也減小，但斥力比引力減小得更快，故分子間作用力表現(xiàn)為引力，且分子力隨著分子間距r的增大而先增大后減小直到為零 E．分子間的平衡距離r0可以看做分子直徑的大小，其數(shù)量級為10－10 m 【解析】　從本質上講，分子力屬于電荷之間的相互作用力，分子間的斥力主要是指不同分子的原子核所帶的正電荷之間的庫侖斥力，而分子間的引力則是不同分子的原子核所帶的正電荷與電子所帶的負電荷之間的庫侖引力，與這兩種電荷之間的相互作用力相比，分子之間的萬有引力就顯得微不足道了，即在研究分子的運動及其相互作用時，可以忽略它們之間的萬有引力的影響．無論是分子間的引力還是斥力都隨著分子間距離的減小而增大，隨著分子間距離的增大而減小，只不過斥力比引力變化得快．由于分子力指的是分子間引力和斥力的矢量和，因而，當r＝r0時，只是引力和斥力的矢量和為零(引力與斥力大小相等、方向相反)，此時分子間的引力和斥力均不為零．當分子間距離r>10r0(即可認為此時r→∞)時，分子間的引力、斥力均趨近于零，這時才能說分子間無相互作用力．綜上所述，本題正確答案為A、B、C. 【答案】　ABC 11．玻璃破裂后對接在一起，不能恢復原狀，但把破口處熔化后對接在一起，即能粘接成整體，怎樣解釋這個現(xiàn)象？ 【導學號：74320015】 【解析】　直接對接的玻璃，接口處分子的距離較遠，分子間的引力不發(fā)生作用，因此不能成為整體，破口處熔化后對接在一起，熔化的部分與兩邊分子的距離較近，各部分之間的分子引力發(fā)生作用，凝固后重新成為一個整體．這說明分子間的作用力是短程力，只有距離很近時才起作用． 【答案】　見解析 12．最近幾年出現(xiàn)了許多新的焊接方式，如摩擦焊接、爆炸焊接等．摩擦焊接是使焊件兩個接觸面高速地向相反方向旋轉，同時加上很大的壓力(約每平方厘米加幾千到幾萬牛頓的力)，瞬間就焊接成一個整體了，試用所學知識分析摩擦焊接的原理． 【解析】　摩擦焊接是利用分子引力的作用．當焊件的兩個接觸面高速地向相反方向旋轉且加上很大的壓力時，就可以使兩個接觸面上的大多數(shù)分子之間的距離達到或接近r0，從而使兩個接觸面焊接在一起，靠分子力的作用使這兩個焊件成為一個整體． 【答案】　見解析