吉林省吉林市第一中学校高中物理 分子动理论与内能章节练习 新人教版必修2（通用）

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选修模块3-3训练（一）分子动理论与内能 ‎ 时间：45分钟　　满分：100分 一、选择题(8×8′＝64′)‎ ‎1．如图1所示，若有一分子位于图中的坐标原点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分子力的大小，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．下列有关图象信息的说法中，正确的是 ‎(　　)‎ 图1‎ A．ab表示引力，cd表示斥力，e点的横坐标可能为10－‎‎15m B．ab表示斥力，cd表示引力，e点的横坐标可能为10－‎‎10m C．ab表示引力，cd表示斥力，e点的横坐标可能为10－‎‎10m D．ab表示斥力，cd表示引力，e点的横坐标可能为10－‎‎15m ‎2．关于布朗运动，下列说法正确的是 ‎(　　)‎ A．布朗运动是指悬浮在液体中的微粒分子的无规则运动 B．布朗运动的无规则性反映了液体分子运动的无规则性 C．液体温度越高，布朗运动越剧烈 D．悬浮微粒越小，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越少，布朗运动越不明显 ‎3．从下列哪一组物理量可以算出氧气的摩尔质量 ‎(　　)‎ A．氧气的密度和阿伏加德罗常数 B．氧气分子的体积和阿伏加德罗常数 C．氧气分子的质量和阿伏加德罗常数 D．氧气分子的体积和氧气分子的质量 ‎4．如图2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2中曲线所示．F＞0为斥力，F＜0为引力．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，选项中四个图分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的关系．其中大致正确的是 ‎(　　)‎ ‎ ‎ 图2‎ ‎5．某气体的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m和V0，则阿伏加德罗常数NA可表示为 ‎(　　)‎ A．NA＝　　　　　　　 B．NA＝ C．NA＝ D．NA＝ ‎6．下列有关温度的各种说法中正确的是 ‎(　　)‎ A．温度低的物体内能小 B．温度低的物体，其分子运动的平均速率也必然小 C．做加速运动的物体，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．下面所列举的现象，能说明分子是不断运动着的是 ‎(　　)‎ A．将香水瓶盖打开后能闻得到香味 B．汽车开过后，公路上尘土飞扬 C．洒在地上的水，过一段时间就干了 D．悬浮在水中的花粉做无规则的运动 ‎8．如图3所示为悬浮在水中的一花粉微粒的布朗运动的情况．在一段时间内从A点开始计时，每隔30 s记下一个位置，依次记为B、C、D、E、F，则 ‎(　　)‎ 图3‎ A．图中的折线为此花粉的运动轨迹 B．2 min内，此花粉的位移大小是AE C．第15 s时，此花粉应在AB的中点 D．以上说法都不正确 二、简答题(3×12′＝36′)‎ ‎9．下列步骤中错误的是________．‎ ‎(1)用酒精稀释油酸来配置油酸酒精溶液，油酸和溶液的比是1∶200.‎ ‎(2)将油酸酒精溶液一滴一滴的滴入量筒中，记下量筒内油酸酒精溶液的体积V和滴入的油酸酒精溶液的滴数N，反复试验三次，最后取平均滴数．则一滴油酸酒精溶液的体积为V1＝V/N.‎ ‎(3)将水倒入塑料浅盘，水深约‎1 cm～‎2 cm，或达盘深的一半即可．‎ ‎(4)将石膏粉(或痱子粉)均匀的撒在水面上，目的为了便于看清油膜．‎ ‎(5)用注射器(或滴管)吸取配好的油酸酒精溶液并在浅盘中央水面上方‎1 cm 内，滴一滴稀释的油酸溶液．‎ ‎(6)将有机玻璃迅速盖在浅盘上，并用水彩笔在有机玻璃板上描绘出油酸薄膜的轮廓图．‎ ‎(7)将有机玻璃放在坐标纸上，计算出油酸薄膜的面积S，求面积时以坐标纸上边长为‎1 cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个．‎ ‎(8)根据d＝V1/S即可计算出油酸薄膜的厚度，即油酸分子的大小．‎ ‎(9)清理好有机玻璃及浅盘，使表面没有油酸残留，将仪器整理好、归位．‎ ‎(10)处理实验数据，填好记录表．‎ ‎10．在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000 mL溶液中有纯油酸0.6 mL，用注射器测得1 mL上述溶液为80滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图4所示，图中正方形格的边长为‎1 cm.‎ 图4‎ ‎(1)实验中为什么要让油膜尽可能散开？‎ ‎(2)实验测出油酸分子的直径是多少？(结果保留两位有效数字)‎ ‎11.某学校物理兴趣小组组织开展一次探究活动，想估算地球周围大气层空气的分子个数．一学生通过网上搜索，查阅得到以下几个物理量数据：已知地球的半径R＝6.4×‎106 m，地球表面的重力加速度g＝‎9.8 m/s2，大气压强P0＝1.0×105 Pa，空气的平均摩尔质量M＝2.9×10－‎2kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023 mol－1.‎ ‎(1)这位同学根据上述几个物理量能估算出地球周围大气层空气的分子数吗？若能，请说明理由；若不能，也请说明理由．‎ ‎(2)假如地球周围的大气全部液化成水且均匀分布在地球表面上，估算一下地球半径将会增加多少．(已知水的密度ρ＝1.0×‎103 kg/m3)‎ 分子动理论与内能 ‎1．斥力比引力变化得要快，当引力与斥力相等时分子间距离约为10－‎10 m，即e点的横坐标可能为10－‎10 m；当分子间距离小于10－‎10 m时，分子间的斥力大于引力，分子力表现为斥力，所以cd表示斥力，正确答案是C 答案：C ‎2．布朗运动是指悬浮在液体中的微粒的运动，仍属于宏观物体的运动，并非分子的运动，所以A错；布朗运动的原因是由于液体分子的频繁撞击，所以布朗运动的无规则性反映了液体分子运动的无规则性，B正确；液体温度越高，液体分子热运动越剧烈，布朗运动表现越明显，C正确；悬浮微粒越小，分子对它的撞击越不能平衡而容易显示出来，所以布朗运动越明显，D错误．‎ 答案：BC ‎3．摩尔质量M、氧气分子的质量m和阿伏加德罗常数NA的关系是：M＝NA·m，故C选项正确．‎ 答案：C ‎4．乙分子的运动方向始终不变，A错误；加速度与力的大小成正比，方向与力相同，故B正确；乙分子从A处由静止释放，分子势能不可能增大到正值，故C错误；分子动能不可能为负值，故D错误．‎ 答案：B ‎5．气体的体积是指气体所充满的容器的容积，它不等于气体分子个数与每个气体分子体积的乘积，所以A、D错．由质量、体积、密度关系可推知B、C正确．‎ 答案：BC ‎6．从宏观上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．而分子平均速率的大小还要看分子的质量，所以平均速率大小不定，由此判断选项A、B错误；做加速运动的物体，其宏观动能逐步增大，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，铁和冰的温度既然相同，则分子的平均动能必然相等，选项D正确．‎ 答案：D ‎7．扩散现象和布朗运动都能说明分子在不停地做无规则运动．香水的扩散、水分子在空气中的扩散以及悬浮在水中花粉的运动都说明了分子是不断运动的，故A、C、D均正确；而尘土不是单个分子，是颗粒，所以尘土飞扬不是分子的运动．‎ 答案：ACD ‎8．答案：B ‎9．(6)有错，待油酸膜形状稳定后，将玻璃板轻放在浅盘上，等待油膜面积不再变化后再用水彩笔描出油膜轮廓；(8)有错，应用1滴油酸酒精溶液中纯油酸体积比上油膜面积．‎ 答案：(6)(8)‎ ‎10． (1)为使油膜在水面上形成单分子油膜．(2)由图可知油膜覆盖方格数约为120个，设油酸分子的直径为d，则有 ××10－6＝120×1×10－4d 解得d＝6.3×10－‎10 m．(6.2×10－‎10 m～6.4×10－‎10 m)都对 答案：(1)为使油膜在水面上形成单分子油膜　(2)6.2×10－‎10 m～6.4×10－‎‎10 m ‎11.解析：(1)能．因为大气压强是由大气重力产生的，‎ 由P0＝＝，得m＝.‎ 把查阅得到的数据代入上式得 m＝5.2×‎1018 kg，‎ 所以大气层空气的分子数为 n＝NA＝1.1×1044(个)．‎ ‎(2)可求出液化后的体积为：‎ V＝＝ m3＝5.2×‎1015 m3‎.‎ 设大气液化后液体水分布在地球表面上时，地球半径增加h，则有 π(R＋h)3－πR3＝V，‎ 得3R2h＋3Rh2＋h3＝V.‎ 考虑到h≪R，忽略h的二次项和三次项，得 h＝＝ m＝‎10 m.‎ 答案：(1)能　理由见解析　(2)‎‎10 m