高考物理第一轮复习第34讲　分子动理论　内能　用油膜法估测分子的大小（含解析）

高考物理第一轮复习第34讲　分子动理论　内能　用油膜法估测分子的大小（含解析）

‎ 课时作业(三十四)　[第34讲　分子动理论　内能　用油膜法估测分子的大小]‎ ‎1．2011·广东卷如图K34－1所示，两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来，下面的铅柱不脱落，主要原因是(　　)‎ 图K34－1‎ A．铅分子做无规则热运动 B．铅柱受到大气压力作用 C．铅柱间存在万有引力作用 D．铅柱间存在分子引力作用 ‎2．关于分子运动，下列说法中正确的是(　　)‎ A．布朗运动就是液体分子的热运动 B．如图K34－2所示，布朗运动图中不规则折线表示的是液体分子的运动轨迹 图K34－2‎ C．当分子间的距离变小时，分子间作用力可能减小，也可能增大 D．当物体的温度改变时，物体分子的平均动能不一定改变 ‎3．(双选)关于分子动理论的基本观点和实验依据，下列说法正确的是(　　)‎ A．布朗运动是用显微镜观察到的分子的运动 B．扩散现象证明，物质分子永不停息地做无规则运动 C．悬浮在液体中的微粒越大，布朗运动就越明显 D．分子之间同时存在着引力和斥力 ‎4．(双选)从下列提供的各组物理量中可以算出氢气密度的是(　　)‎ A．氢气的摩尔质量和阿伏加德罗常数 B．氢气分子的体积和氢气分子的质量 C．氢气的摩尔质量和氢气的摩尔体积 D．氢气分子的质量和氢气的摩尔体积及阿伏加德罗常数 ‎5．(双选)根据分子动理论可知，下列说法中正确的是(　　)‎ A．已知阿伏加德罗常数和某物质的摩尔质量，可以求出该物质分子的质量 B．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大 C．布朗运动是指悬浮在液体中的固体分子的无规则运动 D．气体总是很容易充满整个容器，这是分子间存在斥力的宏观表现 ‎6．有关温度，下列说法中正确的是(　　)‎ A．温度低的物体内能小 B．物体的温度低，其分子运动的平均速率也必然小 C．物体做加速运动，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能越来越大 D．‎0 ℃‎的铁和‎0 ℃‎的冰，它们的分子平均动能相同 ‎7．(双选)‎1 g ‎100 ℃‎的水和‎1 g ‎100 ℃‎的水蒸气相比较，下列说法正确的是(　　)‎ A．分子的平均动能和分子的总动能都相同 B．分子的平均动能相同，分子的总动能不同 C．内能相同 D．‎1 g ‎100 ℃‎的水的内能小于‎1 g ‎100 ℃‎的水蒸气的内能 ‎8．2012·西安联考(双选)如图K34－3所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子沿x轴运动，两分子间的分子势能Ep与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示．图中分子势能的最小值为－E0.若两分子所具有的总能量为0，则下列说法中正确的是(　　)‎ 图K34－3‎ A．乙分子在P点(x＝x2)时，加速度最大 B．乙分子在P点(x＝x2)时，其动能为E0‎ C．乙分子在Q点(x＝x1)时，处于平衡状态 D．乙分子的运动范围为x≥x1‎ ‎9．利用单分子油膜法可以粗测分子的大小和阿伏加德罗常数，如果已知体积为V的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S，这种油的摩尔质量为M，密度为ρ，则阿伏加德罗常数NA可表示为(　　)‎ A．NA＝　　　　　　B．NA＝ C．NA＝ D．NA＝ ‎10．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 ‎11．如图K34－4所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F>0表示斥力，F<0表示引力，a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从a处由静止释放，则(　　)‎ 图K34－4‎ A．乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动 B．乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大 C．乙分子由a到b的过程中，两个分子间的分子势能一直增加 D．乙分子由a到d的过程中，两个分子间的分子势能一直增加 ‎12．2012·江苏联考将1 mL的纯油酸配成500 mL的油酸酒精溶液，待均匀溶解后，用滴管取1 mL油酸酒精溶液，让其自然滴出，共200滴，则每滴油酸酒精溶液的体积为________mL.现在让其中一滴落到盛水的浅盘内，待油膜充分展开后，测得油膜的面积为‎200 cm2，则估算油酸分子的直径是________m(保留一位有效数字)．‎ ‎13．在“用油膜法估测分子的大小”实验中，油酸酒精溶液的浓度为每104 mL溶液中有纯油酸6 mL. 用注射器测得1 mL上述溶液共有75滴．把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油酸的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图K34－5所示，坐标纸中正方形方格的边长为‎1 cm.试求：‎ ‎(1)油酸膜的面积是多少？‎ ‎(2)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少？‎ ‎(3)根据上述数据，估测出油酸分子的直径. ‎ 图K34－5‎ 课时作业(三十四)‎ ‎1．D　[解析] 当两个接触面平滑的铅柱压紧时，接触面上的分子与分子间的距离非常小，分子之间的作用力表现为引力，使铅柱不脱落．‎ ‎2．C　[解析] 布朗运动是悬浮颗粒的运动，布朗运动图中不规则折线是将间隔相等时间描出的点用直线连接起来得到的，不表示液体分子的运动轨迹，选项A、B均错误．如果分子间作用力表现为引力，则当分子间的距离变小时，分子力减小；如果分子间作用力表现为斥力，则当分子间的距离变小时，分子力增大，选项C正确．温度是分子平均动能的标志，当物体的温度改变时，物体分子的平均动能一定改变，选项D错误．‎ ‎3．BD　[解析] 布朗运动不是分子的运动，选项A错误；颗粒越小，布朗运动越明显，选项C错误．‎ ‎4．CD　[解析] 已知氢气的摩尔质量，只有知道氢气的摩尔体积，才能计算出氢气的密度，选项A错误，选项C正确；由氢气分子的质量除以氢气分子的体积求出的是氢气分子的平均密度，不是氢气的密度，选项B错误；由氢气分子的质量及阿伏加德罗常数可得氢气的摩尔质量，又已知氢气的摩尔体积，可计算出氢气的密度，选项D正确．‎ ‎5．AB　[解析] 阿伏加德罗常数表示1 mol物质内含有的分子数，已知阿伏加德罗常数和物质的摩尔质量，可求得分子的质量；当分子力为引力时，在分子间距离增大过程中分子力做负功，分子势能增大；布朗运动中的运动颗粒不是分子；气体分子间距很大，分子间作用力表现为引力且很微弱，因而气体总是很容易充满整个容器．‎ ‎6．D　[解析] 决定物体内能的是物体中所含分子的摩尔数、温度和体积三个因素．温度是分子平均动能的标志，温度低只能表明分子的平均动能小，而比较分子平均速率的大小还要看分子的质量，由此判断选项A、B错误；物体做加速运动，其宏观动能逐渐增大，但是物体的温度未必升高，所以分子的平均动能变化情况不能确定，选项C错误；温度表征了分子的平均动能，铁和冰的温度相同，则分子的平均动能必然相等，选项D正确．‎ ‎7．AD　[解析] 温度相同则它们的分子平均动能相同，又因为‎1 g水和‎1 g水蒸气的分子数相同，因而它们的分子总动能相同，A正确，B错误；当‎100 ℃‎的水变成‎100 ℃‎的水蒸气时，分子间距离变大，分子力做负功，分子势能增加，该过程吸收热量，所以‎1 g ‎100 ℃‎的水的内能小于‎1 g ‎100 ℃‎的水蒸气的内能，C错误，D正确．‎ ‎8．BD　[解析] 乙分子在x＝x2处时分子势能最小，则分子动能最大，分子力为零，加速度为零，选项A错误，选项B正确；因乙分子在x＝x1处时分子力不为零，故不是处于平衡状态，选项C错误；乙分子在x＝x1处时分子势能为零，则分子动能为零，速度为零，故乙分子会沿原路返回，选项D正确．‎ ‎9．A　[解析] 分子直径d＝，一个分子的体积V0＝·π＝，摩尔体积VM＝，阿伏加德罗常数NA＝＝.‎ ‎10．B　[解析] 乙逐渐向甲靠近到达平衡位置的过程中，分子力表现为引力，分子力对乙做正功，越过平衡位置后，分子力表现为斥力，分子力对乙做负功，即乙克服分子力做功，选项A错误，选项B正确；分子间距逐渐减小时，两分子间的引力和斥力均逐渐增大，但是斥力变化得快，选项C、D错误．‎ ‎11．B　[解析] 乙分子由a运动到c的过程中，分子力F＜0，表示分子力表现为引力，即乙分子在引力作用下做加速运动，该过程中分子力始终做正功，分子动能增大，分子势能减小；由c运动到d的过程中，F＞0，表示分子力表现为斥力，即乙分子在斥力作用下做减速运动，该过程中分子力始终做负功，分子动能减小，分子势能增大．显然，只有选项B 正确．‎ ‎12．0.05　5×10－10‎ ‎[解析] 1 mL的纯油酸配成500 mL的油酸酒精溶液，溶液的体积百分比浓度是，一滴溶液的体积是V＝＝0.05 mL，一滴溶液所含油酸的体积V0＝×0.05 mL＝10－‎11m3‎，所以油酸分子的直径d＝＝＝5×10－‎10m.‎ ‎13．(1)‎129 cm2　(2)8×10－6mL　(3)6.2×10－‎‎10m ‎[解析] (1)根据图形，数得格子数为129个，那么油膜面积S＝129×‎1 cm2＝‎129 cm2.‎ ‎(2)根据已知条件，1 mL溶液共有75滴，所以1滴溶液的体积是 mL 又已知每104 mL溶液中有纯油酸6 mL，所以每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积V＝× mL＝8×10－6 mL.‎ ‎(3)油酸分子的直径为d＝＝m≈6.2×10－‎10m.‎