高考物理一轮复习 专题52 分子动理论 油膜法估测分子大小（测）（含解析）.doc

专题52 分子动理论 油膜法估测分子大小【满分：110分 时间：90分钟】一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中. 18题只有一项符合题目要求； 912题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)1有关分子的热运动和内能，下列说法不正确的是（ ）a一定质量的气体，温度不变，分子的平均动能不变b物体的温度越高，分子热运动越剧烈c物体的内能是物体中所有分子的热运动动能和分子势能的总和d布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的【答案】d【名师点睛】此题考查了热学部分的几个知识点；要知道温度是分子平均平动动能的标志，温度相同的不同物质分子的平均动能相同，但是分子的平均速率不同；温度越高分子热运动越剧烈；布朗运动是由大量的液体分子对悬浮在液体中的固体微粒的不平衡的碰撞引起的。2两个分子从靠得不能再靠近的位置开始，使二者之间的距离逐渐增大，直到大于分子直径的10倍以上这一过程中，关于分子间的相互作用力的下列说法中正确的是（ ）a分子间的引力和斥力都在增大b分子间的斥力在减小，引力在增大c分子间的相互作用力的合力在逐渐减小d分子间的相互作用力的合力，先减小后增大，再减小到零【答案】d【解析】当两个分子从靠得不能再靠近的位置开始使二者之间的距离逐渐增大时，分子间的引力和斥力都在减小，当rr0时分子力的合力表现为引力随分子间距增大先增大后减小，当间距大于分子直径的10倍以上时，分子力为零；故选d.【名师点睛】此题考查了分子力随分子距离的变化关系；要知道随分子距离的增加，分子间的斥力和引力均减小，但是斥力减小的快，引力减小的慢；当rr0时分子力的合力表现为引力，当间距大于分子直径的10倍以上时，分子力为零。3关于物体的内能，下列说法中正确的是 ( )a机械能可以为零，但内能永远不为零b温度相同、质量相同的物体具有相同的内能c物体的温度越高，内能越大d0 c的冰的内能与等质量的0 c的水的内能相等【答案】a【名师点睛】本题考查内能的有关问题，要知道组成物体的所有分子的分子动能和分子势能的总和叫内能，一切物体都具有内能，且要区别机械能；要熟读课本，深度的理解和掌握课本上的概念是解答问题的关键所在。4纳米材料有很多优越性，有着广阔的应用前景已知lnm（纳米）=10-9m，边长为1nm的立方体可容纳的氢分子的个数最接近下面哪一数值（ ）a102 b103 c106 d109【答案】b【解析】1nm的立方体体积为，氢分子体积与与直径的立方成正比，直径d=10-10m，所以 氢分子体积数量级为1030m3，故，b正确；【名师点睛】主要就是用到体积与半径立方成正比，算出大概的数量级即可，你也可以用分子半径的立方做比较选择题可直接用直径算其体积数量级，节约时间5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【答案】c【名师点睛】本题考查阿伏伽德罗常数的相关计算，难度不大，是一道基础题，知道摩尔质量的概念，即可正确解题。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、的铁和的冰，它们的分子平均动能相同【答案】d【解析】温度是分子平均动能的标志，温度低只能说明分子平均动能小，不能说明分子势能，而内能包括分子动能和分子势能，故a错误；温度低的物体，分子平均动能一定小，但是分子动能与分子的速率以及分子质量有关，故分子运动的平均速率不一定小，故b错误；温度是分子平均动能的标志，与物体是否运动无关，故c错误；温度是分子平均动能的唯一标志，温度相同说明分子平均动能相同，的铁和的冰，它们的分子平均动能相同，故d正确。【名师点睛】温度是分子平均动能的唯一标志，分子动能与分子的速率以及分子质量有关；掌握温度是分子平均动能的“唯一”标志，与其他任何因素无关。7下列事例中，属于分子不停地做无规则运动的是( )a.秋风吹拂，树叶纷纷落下 b.室内扫地时，在阳光照射下看见灰尘飞扬c.繁华的街道上车水马龙 d.在箱子里放几块樟脑丸，过些日子一开箱就能闻到樟脑的气味【答案】d【解析】分子用肉眼看不到，所以abc都不属于分子运动，故d正确；【名师点睛】解答此题需明确：分子的无规则运动是组成物体的分子的运动而不是物体的运动，分子的无规则运动我们是无法通过眼睛看到的8如图为两分子系统的势能ep与两分子间距离r的关系曲线下列说法中正确的是（ ）a当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力b当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力c当r等于r1时，分子间的作用力为零d当r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功【答案】b【名师点睛】正确理解分子力、分子势能与分子之间距离的变化关系，注意分子力与分子势能变化的一个临界点为，注意将分子力与分子之间距离和分子势能与分子之间距离的图象比较进行学习9如图所示，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f0表示斥力，f0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处静止释放，下列图中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( )【答案】bc【解析】根据图象可以看出分子力的大小变化，在横轴下方的为引力，上方的为斥力，把乙分子沿x轴负方向从a处移动到d处过程中，在c位置分子间作用力最小乙分子由a到c一直受引力，随距离减小，分子力做正功，分子势能减小；从c到d分子力是斥力且不断增大，随距离减小分子力做负功，分子势能增大，故在c位置分子力最小，加速度为零，分子势能最小，动能最大故选bc.【名师点睛】此题考查分子动理论的一些知识，关键是知道分子力做正功时，分子势能减小，动能增加；克服分子力做功时分子势能增大，动能减小；本题虽在热学部分出现，但考查内容涉及功和能的关系等力学知识，综合性较强。10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【答案】bc【解析】布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，间接反映了液体分子运动的无规则性故a错误，b正确；液体温度越高，布朗运动越激烈，故c正确；悬浮微粒越小，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越少，布朗运动就越明显，故d错误。【名师点睛】布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是分子的无规则运动，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液体温度越高颗粒越小，布朗运动越激烈。11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【答案】acd【名师点睛】分子是在不断运动的用宏观的扩散现象来体现，分子的运动是我们用肉眼看不见的，要注意区分物质的颗粒和分子等微观粒子的不同，据此进行分析判断；本题难度不大，掌握分子的基本性质及利用分子的基本性质分析和解决问题的方法是解答此类题的关键。12关于温度、热平衡、内能的概念，下列说法中正确的是 ( )a物体温度升高，则物体的分子平均动能一定增大b物体温度升高 1相当于升高了 274.15kc只要两物体的质量、温度、体积相等，两物体的内能一定相等d 一切达到热平衡的系统都具有相同的温度【答案】ad【解析】温度是物体分子平均动能的标志，则物体温度升高，则物体的分子平均动能一定增大，选项a正确；摄氏温标和绝对温标是相等的，故物体温度升高 1相当于升高了1k，选项b错误；只要两物体的质量、温度、体积等相等，两物体的内能不一定相等，物体的内能还与物体的种类、状态等有关，选项c错误；一切达到热平衡的系统都具有相同的温度，选项d正确；故选ad.【名师点睛】此题考查了对温度及内能的理解；要知道温度是物体分子平均动能的标志，温度相同的不同物质分子的平均动能是相同的；物体的内能与物质的量、温度、体积及状态的等都有关系；这些都是易错点，应加深理解. 二、非选择题（本大题共4小题，第13、14题每题10分；第15、16题每题15分；共50分）13（10分）将的油酸溶于酒精，制成的油酸酒精溶液。已知溶液有50滴，现取其1滴，将它滴在水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子薄层。现已测得这个薄层的面积为，试由此估算油酸分子的直径d=_。【答案】【名师点睛】本题是以油酸分子呈球型分布在水面上，且一个靠一个，从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度，计算时注意单位的换算14（10分）（1）某同学在用油膜法估测分子直径的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于（ ）a油酸未完全散开 b油酸中含有大量酒精c计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格d求每滴溶液的体积时，1ml的溶液的滴数多记了10滴（2）在本实验中，若用直径为0.5m的浅圆盘盛水，要让油酸在水面上形成单分子油酸膜，那么油酸滴的体积的数量级不能大于 m3【答案】(1)ac (2)10-11【解析】（1）油酸未完全散开，s偏小，故得到的分子直径d将偏大，故a正确；计算时利用的是纯油酸的体积，如果含有大量的酒精，则油酸的实际体积偏小，则直径将偏小，故b错误；计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，s将偏小，故得到的分子直径将偏大，故c正确；求每滴体积时，lml的溶液的滴数多记了10滴，由可知，纯油酸的体积将偏小，则计算得到的分子直径将偏小，故d错误（2）设油酸薄膜表面积为浅圆盘面积，油酸的体积为v：，故数量级不能大于【名师点睛】用单分子油膜法估测分子的大小”的实验原理：油酸以单分子呈球型分布在水面上，且一个挨一个，从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度根据题意表示出一滴油膜的体积，用其除以单分子油膜的面积，可得油膜的厚度，即为油膜分子的直径数坐标纸上方格的个数时，不足半个舍去，多于半个的算一个；15（15分）一个细口瓶开口向上放置，容积为 2.0l，处在温度为 0、压强为一个标准大气压的环境里，则瓶内气体的分子数为 （计算结果保留 2 位有效数字，阿伏加德罗常数 na=6.01023/mol）。【答案】【名师点睛】标准状况下任何气体的体积都是，所以瓶内气体的分子数，气体做等容变化，由查理定律求解。16（15分） “用油膜法估测分子的大小”的实验的方法及步骤如下：向体积v油1 ml的油酸中加酒精，直至总量达到v总500 ml；用注射器吸取中配制好的酒精油酸溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n100滴时，测得其体积恰好是v01 ml；先往边长为30 cm40 cm的浅盘里倒入2 cm深的水，然后将_均匀地撒在水面上；用注射器往水面上滴一滴酒精油酸溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数n，小方格的边长l=20 mm.根据以上信息，回答下列问题：（1）步骤中应填写：_；（2）1滴酒精油酸溶液中纯油酸的体积v是_ml；（3）油酸分子直径是_m（结果保留两位有效数字）.（4）某学生在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，计算结果偏大，可能是由于（ ）a油酸未完全散开b油酸