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（练）（含解析）.doc

专题52 分子动理论 油膜法估测分子大小1固体和液体很难被压缩，其原因是（ ）a分子已占据了整个空间，分子间没有空隙 b分子间的空隙太小，分子间只有斥力c压缩时，分子斥力大于分子引力 d分子都被固定在平衡位置不动【答案】c【解析】固体和液体分子间的距离较小，分子间的作用力对外表现为斥力，故c正确【名师点睛】分子动理论中提到，分子之间存在空隙，而且分子之间存在引力和斥力不同物质分子之间的空隙大小不同，被压缩后，反映出来的力也不同2关于物体的内能，下列说法中正确的是（ ）a.水分子的内能比冰分子的内能大b.物体所在的位置越高，分子势能就越大，内能越大c.一定质量的0 的水结成0 的冰，内能一定减少d.相同质量的两个同种物体，运动物体的内能一定大于静止物体的内能【答案】c【名师点睛】内能是分子势能和分子动能的总和其影响因素包括：材料（分子种类）；温度（分子动能）；状态、体积（分子势能）；质量（分子数量）然后根据控制变量法对题目进行分析3现有甲乙分子模型，把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所示。 f0 为斥力， f0 为引力， a、 b、 c、 d 为 x 轴上的四个特定的位置。现把乙分子从 a 处由静止释放， 运动到 d 速度恰好为零，（设两分子距离无穷远时分子势能为零） 则在乙分子靠近甲分子过程中（ ）a乙分子由 a 到 b 做加加速运动，由 b 到 c 做减速运动b乙分子到达 b 时速度最大， 乙分子到达 d 时加速度最大c乙分子由 a 到 d 的过程，甲乙两个分子的势能可能大于零d乙分子由 a 到 c 的过程中，两分子间的分子势能先增大后减小【答案】c【名师点睛】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；要知道分子力做正功分子势能减小，克服分子力做功时分子势能变大；分子势能在平衡位置处是最小的，而分子力却为零。4（多选）关于热现象，下列说法正确的是( )a布朗运动间接反映了液体分子的无规则运动b只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积c物体的体积减小时，内部分子势能一定减小d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【答案】ad【解析】布朗运动是悬浮在液体中颗粒的运动，是由于液体分子的撞击形成，它不是液体分子的热运动，但是液体分子热运动的反映，a正确；因为气体间的间隔较大，根据气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数能算出每个气体分子占据的空间大小，该空间大小比气体分子的体积大，不能算出气体分子的体积，b错误；当分子间表现为引力时，体积减小，分子间距离减小，引力做正功，分子势能减小，体积增大，分子间距离增大，引力做负功，分子势能增大，即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，当分子间表现为斥力时，体积减小，分子间距离减小，引力做负功，分子势能增大，c错误d正确；【名师点睛】本题考查了热学中的基本规律，对于热学中的基本规律要认真掌握，平时注意加强理解和应用5在用油膜法估测分子大小实验中所用的油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有纯油酸，用注射器测得上述溶液为滴，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所示，图中正方形方格的边长为，则：油酸膜的面积是 ；实验测出油酸分子的直径是 （结果保留两位有效数字）。【答案】均正确；都对【名师点睛】求油膜面积时要注意，不到半个格的要舍去，超过半个格的算一个格，数出油膜轮廓的格数，然后乘以每一个格的面积得到油膜的面积；求油的体积时要注意，求的是纯油的体积，不是溶液的体积。1下列关于扩散和布朗运动的说法，正确的是 ( )a 扩散现象和布朗运动都是分子的无规则运动b布朗运动反映了悬浮在液体中的固体分子的无规则运动c布朗运动说明了液体分子之间存在着相互作用的引力和斥力d温度越高，布朗运动越剧烈，扩散现象发生越快【答案】d【解析】扩散现象和布朗运动都是分子的无规则运动的反映，选项a错误；布朗运动反映了悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动，不是固体分子的运动，选项b错误；布朗运动说明了液体分子的无规则的热运动，而不能说明分子之间存在着相互作用的引力和斥力，选项c错误；温度越高，布朗运动越剧烈，扩散现象发生越快，选项d正确；故选d.【名师点睛】此题是对分子动理论的考查；要知道布朗运动不是液体分子的运动，也不是固体分子的运动，而是固体颗粒的无规则运动，是液体分子无规则运动的反映，这是容易出错的地方；布朗运动的剧烈程度与颗粒的大小和液体的温度有关.2如图所示，用f表示两分子间的作用力，用ep表示分子间的分子势能，在两个分子之间的距离由10r0变为r0的过程中( )af不断增大，ep不断减小 bf先增大后减小，ep不断减小cf不断增大，ep先增大后减小 df、ep都是先增大后减小【答案】b【解析】当时，分子的引力与斥力大小相等，分子力为在两个分子之间的距离由变为的过程中，由图看出，分子力f先增大后减小此过程分子力表现为引力，分子力做正功，分子势能减小，故b正确。【名师点睛】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，分子力做正功分子势能减小，分子力做负功分子势能增大，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，能够读懂图象的物理意义是基础3关于液体的表面张力，下面说法中正确的是（ ）a表面张力是液体各部分间的相互作用b液体表面层分子分布比液体内部密集，分子间相互作用表现为引力c表面张力的方向总是垂直液面，指向液体内部d表面张力的方向总是沿液面分布的【答案】d【名师点睛】此题是对液体的表面张力的理解；作用于液体表面，使液体表面积缩小的力，称为液体表面张力，是由于表面层分子分布比液体内部稀疏，分子间相互作用表现为引力表面张力的存在使液体表面想被拉伸的弹簧一样，总有收缩的趋势.4（多选）气体的分子都在做无规则的运动，但大量分子的速率分布却有一定的规律性，如图所示，下列说法正确的是：a在一定温度下，大多数分子的速率都接近某个数值，其余少数分子的速率都小于该数值b高温状态下每个分子的速率大于低温状态下所有分子的速率c高温状态下分子速率大小的分布范围相对较大d高温状态下最多数分子对应的速率大于低温状态下最多数分子对应的速率【答案】cd【名师点睛】解答本题的关键是结合不同温度下的分子速率分布曲线理解温度是分子平均动能的标志的含义;对于物理学中的基本概念和规律要深入理解，理解其实质，不能只是停留在表面上，同时要通过练习加强理解.5在用油膜法估测分子大小的实验中，现有按体积比为n：m配制好的油酸酒精溶液置于容器中，还有一个充入约2 cm深水的浅盘，一支滴管，一个量筒请补充下述估测分子大小的实验步骤：（1）_ （需测量的物理量自己用字母表示）（2）用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘，等油酸薄膜稳定后，将薄膜轮廓描绘在塑料盖板上，如图1所示（已知塑料盖板上每个小方格面积为s，求油膜面积时，半个以上方格面积记为s，不足半个舍去）则油膜面积为_（3）估算油酸分子直径的表达式为d_.【答案】（1）用滴管向量筒内加注n滴油酸酒精溶液，读其体积v；（2） 9s （3） 【解析】（1）用滴管向量筒内加注n滴油酸酒精溶液，读其体积v；（2）估算油膜面积时以超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出9格，则油酸薄膜面积为s膜=9s（2）一滴溶液中纯油酸的体积为；由于形成单分子的油膜，则分子的直径为【名师点睛】掌握该实验的原理是解决问题的关键该实验中以油酸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，从而求出分子直径。1【2017北京卷】以下关于热运动的说法正确的是a水流速度越大，水分子的热运动越剧烈b水凝结成冰后，水分子的热运动停止c水的温度越高，水分子的热运动越剧烈d水的温度升高，每一个水分子的运动速率都会增大【答案】c【名师点睛】温度是分子平均动能的标志，但单个分子做无规则运动，单个分子在高温时速率可能较小。2【2017新课标卷】（5分）氧气分子在0 和100 温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。下列说法正确的是_。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）a图中两条曲线下面积相等b图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形c图中实线对应于氧气分子在100 时的情形d图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目e与0 时相比，100 时氧气分子速率出现在0400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大【答案】abc【解析】温度是分子平均动能的标志，温度升高分子的平均动能增加，不同温度下相同速率的分子所占比例不同，温度越高，速率大的分子占比例越高，故虚线为0 ，实线是100 对应的曲线，曲线下的面积都等于1，故相等，所以abc正确。【名师点睛】本题主要抓住温度是分子平均动能的标志，温度升高分子的平均动能增加，不同温度下相同速率的分子所占比例不同的特点。3【2016上海卷】（多选）某气体的摩尔质量为m，分子质量为m 。若1摩尔该气体的体积为vm，密度为，则该气体单位体积分子数为（阿伏伽德罗常数为na）a b c d【答案】abc【方法技巧】首先通过阿伏伽德罗常数和摩尔体积相比可以得到气体单位体积内的分子数，再通过选项结论反推，反推过程中要注意各物理量的意义。4【2016北京卷】雾霾天气是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。雾霾中，各种悬浮颗粒物形状不规则，但可视为密度相同、直径不同的球体，并用pm10、pm2.5分别表示直径小于或等于10 m、2.5 m的颗粒物（pm是颗粒物的英文缩写）。某科研机构对北京地区的检测结果表明，在静稳的雾霾天气中，近地面高度百米的范围内，pm10的浓度随高度的增加略有减小，大于pm10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小，且两种浓度分布基本不随时间变化。据此材料，以下叙述正确的是apm10表示直径小于或等于1.010-6 m的悬浮颗粒物bpm10受到的空气分子作用力的合力始终大于其受到的重力cpm10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动dpm2.5的浓度随高度的增加逐渐增大【答案】c【解析】根据题给信息可知，a错误；由于颗粒物处于静止状态，其受到空气分子作用力的合力与重力等大反向，故b错误；pm10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动，c正确；因为pm10的浓度随高度的增加略有减小，而pm10中含有pm2.5，所以pm2.5的浓度也应随高度的增加略有减小，d错误。【方法技巧】对于信息题，不要过多注意题目的长度，一定要仔细阅读题文，从题文中找出相应的信息，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，布朗运动既不是颗粒