《2020屆高三物理一輪復(fù)習(xí) 第十三章 第1講 分子動理論 內(nèi)能(實驗:用油膜法估測分子的大小)課時作業(yè)(含解析)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020屆高三物理一輪復(fù)習(xí) 第十三章 第1講 分子動理論 內(nèi)能(實驗:用油膜法估測分子的大?。┱n時作業(yè)(含解析)(5頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、分子動理論 內(nèi)能(實驗:用油膜法估測分子的大小)
一、選擇題
1.下列說法正確的是( )
A.顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停地做無規(guī)則運(yùn)動,這反映了液體分子運(yùn)動的無規(guī)則性
B.分子間的相互作用力隨著分子間距離的增大,一定先減小后增大
C.分子勢能隨著分子間距離的增大,可能先減小后增大
D.在真空、高溫條件下,可以利用分子擴(kuò)散向半導(dǎo)體材料摻入其他元素
E.當(dāng)溫度升高時,物體內(nèi)每一個分子熱運(yùn)動的速率一定都增大
解析:布朗運(yùn)動是固體微粒在液體中的運(yùn)動,反映液體分子的運(yùn)動,故顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停地做無規(guī)則運(yùn)動,這反映了液體分子運(yùn)動的無規(guī)則性,故選項A正確;分子間的相
2、互作用力隨著分子間距離由很小逐漸增大,r
3、的排放物是形成PM2.5的主要原因.下列關(guān)于PM2.5的說法中正確的是( )
A.PM2.5的尺寸與空氣中氧分子的尺寸的數(shù)量級相當(dāng)
B.PM2.5在空氣中的運(yùn)動不屬于分子熱運(yùn)動
C.PM2.5的運(yùn)動軌跡只是由大量空氣分子對PM2.5無規(guī)則碰撞的不平衡決定的
D.倡導(dǎo)低碳生活,減少煤和石油等燃料的使用,能有效減小PM2.5在空氣中的濃度
E.PM2.5必然有內(nèi)能
解析:PM2.5的尺寸比空氣中氧分子的尺寸大得多,A錯誤;PM2.5在空氣中的運(yùn)動不屬于分子熱運(yùn)動,B正確;PM2.5的運(yùn)動軌跡是由大量空氣分子對PM2.5無規(guī)則碰撞的不平衡和氣流的運(yùn)動決定的,C錯誤;倡導(dǎo)低碳生活,減少煤
4、和石油等燃料的使用,能有效減小PM2.5在空氣中的濃度,PM2.5必然有內(nèi)能,D、E正確.
答案:BDE
3.(2019·山東濟(jì)寧模擬)將一個分子P固定在O點(diǎn),另一分子Q放在圖中的A點(diǎn),兩分子之間的作用力與其間距的關(guān)系圖線如圖所示,虛線1表示分子間相互作用的斥力,虛線2表示分子間相互作用的引力,實線3表示分子間相互作用的合力.如果將分子Q從A點(diǎn)無初速度釋放,分子Q僅在分子力的作用下始終沿水平方向向左運(yùn)動.則下列說法正確的是( )
A.分子Q由A點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的過程中,先加速再減速
B.分子Q在C點(diǎn)的分子勢能最小
C.分子Q在C點(diǎn)的加速度大小為零
D.分子Q由A點(diǎn)釋放后運(yùn)動到C點(diǎn)
5、左側(cè)的過程中,加速度先增大后減小再增大
E.該圖能表示固、液、氣三種狀態(tài)下分子力的變化規(guī)律
解析:C點(diǎn)為斥力和引力相等的位置,C點(diǎn)的右側(cè)分子間作用力的合力表現(xiàn)為引力,C點(diǎn)的左側(cè)分子間作用力的合力表現(xiàn)為斥力,因此分子Q由A點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的過程中,分子Q一直做加速運(yùn)動,分子的動能一直增大,分子勢能一直減小,當(dāng)分子Q運(yùn)動到C點(diǎn)左側(cè)時,分子Q做減速運(yùn)動,分子動能減小,分子勢能增大,即分子Q在C點(diǎn)的分子勢能最小,A錯誤,B正確;C點(diǎn)為分子引力等于分子斥力的位置,即分子間作用力的合力為零,則分子Q在C點(diǎn)的加速度大小為零,C正確;分子Q由A點(diǎn)釋放后運(yùn)動到C點(diǎn)左側(cè)的過程中,由題圖可知分子間作用力的合力先增大
6、后減小再增大,則由牛頓第二定律可知加速度先增大后減小再增大,D正確;氣體分子間距較大,分子間作用力很弱,不能用此圖表示氣體分子間作用力的變化規(guī)律,E錯誤.
答案:BCD
4.(2019·山東泰安模擬)甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O,只在兩分子間的作用力作用下,乙分子沿x軸方向運(yùn)動,兩分子間的分子勢能Ep與兩分子間距離x軸的變化關(guān)系如圖所示,設(shè)乙分子在移動過程中所具有的總能量為0,則下列說法正確的是( )
A.乙分子在P點(diǎn)時加速度為0
B.乙分子在Q點(diǎn)時分子勢能最小
C.乙分子在Q點(diǎn)時處于平衡狀態(tài)
D.乙分子在P點(diǎn)時動能最大
E.乙分子在P點(diǎn)時,分子間引力和斥力相等
解析:由題圖可
7、知,乙分子在P點(diǎn)時分子勢能最小,此時乙分子受力平衡,甲、乙兩分子間引力和斥力相等,乙分子所受合力為0,加速度為0,選項A、E正確;乙分子在P點(diǎn)時分子勢能最小,選項B錯誤;乙分子在Q點(diǎn)時與甲分子間的距離小于平衡距離,分子引力小于分子斥力,合力表現(xiàn)為斥力,所以乙分子在Q點(diǎn)合力不為0,故不處于平衡狀態(tài),選項C錯誤;乙分子在P點(diǎn)時,其分子勢能最小,由能量守恒可知此時乙分子動能最大,選項D正確.
答案:ADE
二、非選擇題
5.在“用油膜法估測分子的大小”實驗中,用a mL的純油酸配制成b mL的油酸酒精溶液,再用滴管取1 mL油酸酒精溶液,讓其自然滴出,共n滴.現(xiàn)在讓其中一滴落到盛水的淺盤內(nèi),待
8、油膜充分展開后,測得油膜的面積為S cm2,則:
(1)估算油酸分子的直徑大小是________cm.
(2)用油膜法測出油酸分子的直徑后,要測定阿伏加德羅常數(shù),還需要知道油酸的________.
A.摩爾質(zhì)量 B.摩爾體積
C.質(zhì)量 D.體積
解析:(1)油酸酒精溶液的濃度為,一滴油酸酒精溶液的體積為 mL,一滴油酸酒精溶液含純油酸 mL,則油酸分子的直徑大小為d= cm.
(2)設(shè)一個油酸分子體積為V,則V=π()3,由NA=可知,要測定阿伏加德羅常數(shù),還需知道油酸的摩爾體積,B正確.
答案:(1) (2)B
6.(2017·高考江蘇卷)(1)圖甲和乙是某同
9、學(xué)從資料中查到的兩張記錄水中炭粒運(yùn)動位置連線的圖片,記錄炭粒位置的時間間隔均為30 s,兩方格紙每格表示的長度相同.比較兩張圖片可知:若水溫相同,________(選填“甲”或“乙”)中炭粒的顆粒較大;若炭粒大小相同,________(選填“甲”或“乙”)中水分子的熱運(yùn)動較劇烈.
(2)科學(xué)家可以運(yùn)用無規(guī)則運(yùn)動的規(guī)律來研究生物蛋白分子.資料顯示,某種蛋白的摩爾質(zhì)量為66 kg/mol,其分子可視為半徑為3×10-9 m的球,已知阿伏加德羅常數(shù)為6.0×1023 mol-1.請估算該蛋白的密度.(計算結(jié)果保留一位有效數(shù)字)
解析:(1)相同溫度的條件下,炭粒較小的其布朗運(yùn)動的激烈程度較強(qiáng)
10、,炭粒在30 s內(nèi)無規(guī)則運(yùn)動較明顯,比較兩圖可知甲圖中炭粒的顆粒較大;炭粒大小相同時,溫度越高,分子的熱運(yùn)動越劇烈,做布朗運(yùn)動的炭粒運(yùn)動也越劇烈,故乙中水分子的熱運(yùn)動較劇烈.
(2)摩爾體積V=πr3NA
由密度ρ=,解得ρ=
代入數(shù)據(jù)得ρ≈1×103 kg/m3
答案:(1)甲 乙 (2)1×103 kg/m3
7.空調(diào)在制冷過程中,室內(nèi)空氣中的水蒸氣接觸蒸發(fā)器(銅管)液化成水,經(jīng)排水管排走,空氣中水分越來越少,人會感覺干燥.其空調(diào)工作一段時間后,排出液化水的體積V=1.0×103 cm3.已知水的密度ρ=1.0×103 kg/m3、摩爾質(zhì)量M=1.8×10-2 kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.0×1023 mol-1.試求:(結(jié)果均保留一位有效數(shù)字)
(1)該液化水中含有水分子的總數(shù)N;
(2)一個水分子的直徑d.
解析:(1)水的摩爾體積為
Vmol== m3/mol=1.8×10-5 m3/mol
水分子總數(shù)為
N==個≈3×1025個.
(2)建立水分子的球體模型,有=πd3,可得水分子直徑d= = m≈4×10-10m.
答案:(1)3×1025 個 (2)4×10-10 m
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