【全程方略 】高中物理 第一章 分子动理论（含解析）粤教版选修33(1).doc

【全程方略 】2013年高中物理第一章 分子动理论（含解析）粤教版选修3-3一、单项选择题(本大题共5小题，每小题4分，共20分，每小题只有一个选项正确)1.(2012集宁高二检测)下列说法中正确的是( )a.只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常数b.悬浮颗粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，布朗运动就越明显c.使两个分子间的距离由很远(r10-9 m)逐渐减小到很难再靠近的过程中，分子间的作用力先减小后增大，分子势能不断增大d.温度升高，分子热运动的平均动能一定增大，每个分子的动能都增大2.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.在箱子里放几块樟脑丸，过些日子一开箱就能闻到樟脑丸的气味c.烟囱里冒出的黑烟在空中飘荡d.室内扫地时，在阳光照射下看见灰尘飞扬3.在弹性限度内，弹力的大小跟弹簧伸长或缩短的长度成正比，从分子间相互作用力跟分子间距离的关系图象来看，最能反映这种规律的是图中的( )a.ab段 b.bc段c.de段d.ef段4.关于大量气体分子运动的特点的说法不正确的是( )a.分子除相互碰撞或跟容器壁碰撞外，可在空间里自由移动b.分子的频繁碰撞致使其做杂乱无章的热运动c.分子沿各方向运动的机会相等d.分子的速度分布毫无规律5.关于物体的内能，以下说法正确的是( )a.箱子运动的速度减小，其内能也减小b.篮球的容积不变，内部气体的温度降低，其气体的内能将减小c.物体的温度和体积均发生变化，其内能将一定变化d.对于一些特殊的物体，可以没有内能二、双项选择题(本大题共5小题，每小题4分，共20分，每小题有两个选项正确)6.下列说法正确的是( )a.布朗运动是液体分子无规则运动的反映b.当r=r0时物体既不压缩也不拉伸分子间没有分子引力和分子斥力c.知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数d.内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同7.一个物体的温度升高了20 ，关于物体中分子的热运动，下列说法中正确的是( )a.每个分子的温度都升高了20 b.每个分子的热运动都加剧c.某些分子的动能可能减小d.分子的平均动能一定增大8.(2012汕头高二检测)质量相等的氢气和氧气，温度相同，当不考虑分子间作用力时，下列说法正确的是( )a.氢气内能多 b.氧气内能多c.氢气和氧气内能相等 d.氢气分子平均速率大9.当两个分子间的距离r=r0时，分子处于平衡状态，设r1r0r2，则当两个分子间的距离由r1变到r2的过程中( )a.分子力先减小后增大b.分子力可能先减小再增大最后再减小c.分子势能先减小后增大d.分子势能先增大后减小10.关于机械能和内能，下列说法中正确的是( )a.机械能大的物体，其内能一定很大b.物体的机械能损失时，内能却可以增加c.物体的内能损失时，机械能必然减少d.物体的机械能可以为零，内能不可能为零三、实验题(本大题共2小题，共16分)11.(6分)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：_.油酸未完全散开油酸中含有大量的酒精计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格求每滴体积时，1 ml的溶液的滴数多记了10滴12.(10分)在做“用油膜法估测分子大小”的实验时，油酸酒精溶液的浓度为每1 000 ml溶液中有纯油酸0.1 ml，用注射器测得1 ml上述溶液有200滴,把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1 cm,则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_ml，油酸膜的面积是_cm2.根据上述数据,估测出油酸分子的直径是 m.四、计算题(本大题共4小题，共44分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)13.(10分)体积为1.210-3cm3的石油滴在平静的水面上，石油扩展为3 m2的单分子油膜.试估算石油分子的直径，并估算出1 mol石油的体积.(结果取两位有效数字)14.(10分)钻石是首饰和高强度的钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为(单位为kg/m3)，摩尔质量为m(单位为g/mol)，阿伏加德罗常数为na，请写出a克拉钻石所含有的分子数和每个钻石分子直径的表达式.(1克拉=0.2克)15.(12分)目前，环境污染已非常严重，瓶装纯净水已经占领柜台.再严重下去，瓶装纯净空气也可能上市.设瓶子的容积为500 ml，空气的摩尔质量m=2910-3 kg/mol.按标准状况计算，na=6.01023 mol-1，试估算：(1)空气分子的平均质量是多少？(2)一瓶纯净空气的质量是多少？(3)一瓶纯净空气中约有多少个气体分子？16.(12分)刘翔在广州亚运会上以13.09秒的成绩获得了冠军，从而实现了亚运会三连冠.刘翔一次呼吸吸入450 cm3的空气，则刘翔一次呼吸所吸入的空气质量是多少？所吸入的气体分子数是多少？(按标准状况估算，空气的摩尔质量是m=29 g/mol)答案解析1.【解析】选a.由公式知：故a对；悬浮颗粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数越多，但撞击的不平衡性越弱，布朗运动就越不明显，故b错;使两个分子间的距离由很远(r10-9 m)逐渐减小到很难再靠近的过程中，分子间的作用力应是先增大后减小再增大，分子势能是先减小后增大，故c错；温度升高时，分子的平均动能增大，但个别分子的动能可能减小，d错.2.【解析】选b.树叶、灰尘、黑烟(颗粒)都是由若干分子组成的固体微粒,它们的运动都不是分子运动，闻到樟脑丸的气味是由于樟脑分子做无规则运动的结果,a、c、d错，b对.3.【解析】选b.当r=r0时，分子间作用力为零；当rr0时，分子间作用力表现为引力，对应弹簧被拉长；当rr0时，分子间作用力表现为斥力，对应弹簧被压缩；由于bc段近似为直线，分子间的作用力与距离增大量或减小量成正比，因此选b.【变式备选】关于分子势能，下列说法中正确的是( )a.分子势能随着分子间距离的增大而增大b.分子势能随着分子间距离的增大而减小c.当分子间的引力和斥力相平衡时，分子势能为零d.当分子间的引力和斥力相平衡时,分子势能最小【解析】选d.不管分子力是引力还是斥力，只要分子力做正功，分子势能就减小;分子力做负功，分子势能就增加，当r=r0时，分子势能最小，但不为零，故d选项正确.4.【解析】选d.气体分子除碰撞外可以认为是在空间里自由移动的，因气体分子沿各方向运动的机会相等，碰撞使其做无规则运动，但气体分子速率按正态分布，即按“中间多，两头少”的规律分布，所以a、b、c正确.d不正确.5.【解析】选b.物体的内能与物体的机械运动无关，故a错误.当气体的体积不变而温度降低时，气体的分子势能不变，分子的平均动能减小，气体的内能减小，故b正确.物体的温度和体积均发生变化时，物体内的分子势能和分子的平均动能都发生变化，其内能可能不变，故c错误.任何物体都有内能，故d错误.【总结提升】物体内能改变的判断方法物体的内能是与物体内部热力学状态有关的量.判断物体内能如何改变时,应抓住物体内能的大小与分子数目有关、与温度有关、与物体的体积及物态有关等相关因素,结合能量转化和守恒定律,进行综合分析:(1)当物体质量m一定时(相同物质的摩尔质量ma相等),物体所含分子数就一定.(2)当物体温度一定时,物体内部分子的平均动能就一定.6.【解析】选a、d.布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，它反映的是液体分子的无规则运动，所以a正确；分子间始终存在分子引力和分子斥力，故b错误；摩尔质量必须和分子的质量结合才能求出阿伏加德罗常数，c错；温度是分子平均动能的标志，只要温度相同，分子的平均动能就相同，物体的内能是分子势能和动能的总和，所以d正确.7.【解析】选c、d.温度是分子平均动能的标志，对单个分子无意义，故a错误；温度升高，分子的热运动加剧，分子的平均动能增大，但并不是每个分子的动能都增大，个别分子的动能可能减小，故b错误，c、d正确.8.【解析】选a、d.温度相同，分子的平均动能相同，由于氢气分子的质量小于氧气分子的质量，由知，氢气分子的平均速率大，故d对，由于不考虑分子间的作用力,气体的分子势能为零，气体内能取决于物质的量和温度或者气体的分子数与分子平均动能，质量相等的氢气和氧气，氢气的分子数大于氧气的分子数,故氢气内能多，a对，b、c错.9.【解析】选b、c.如图所示，时，分子力为斥力，时，分子力为引力，故分子间距由变到的过程中，分子力先减小到零再增大，或先减小到零再增大然后减小并逐渐趋近于零，b正确；分子力先做正功后做负功，故分子势能先减小后增大，c正确.10.【解析】选b、d.内能和机械能是两种不同形式的能量，两者并不存在必然联系，只有在系统的能量转化只发生在机械能和内能之间时，机械能的损失才等于内能的增加，故a、c错，b正确；由于物体的分子总在不停地做无规则运动，故内能不可能为零，故d正确.11.【解析】油酸分子直径.计算结果明显偏大，可能是v取大了或s取小了，油酸未完全散开，所测s偏小，d偏大，正确;油酸中含有大量的酒精，不影响结果,错;若计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，s偏小，d偏大，正确;若求每滴体积时，1 ml 的溶液的滴数多记了10滴，v偏小，d偏小，不正确.答案：12.【解析】每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为油酸膜的面积s=401 cm2=40 cm2,分子直径.答案：510-7 40 1.2510-1013.【解析】由可求得石油分子的直径： (5分)每个石油分子的体积v个=1 mol石油的体积vmol=v个na=2.010-5 m3 (5分)答案：4.010-10 m 2.010-5 m3【总结提升】估算类问题的处理方法(1)突出主要因素，忽略次要因素，建立物理模型.(2)挖掘隐含条件，估算问题文字简洁，如果显性条件少时，必须认真审题，仔细推敲，找出隐含条件.(3)适当选取数据，合理近似计算.物理学中的估算类问题准确度要求不是很高，计算时可选取na=61023mol-1.14.【解题指南】解答本题时应根据阿伏加德罗常数和钻石的质量求出分子个数及每个分子的体积，由体积公式求出直径.【解析】a克拉钻石的摩尔数为0.2a/m.所含分子数为. (4分)钻石的摩尔体积为(单位为m3/mol),每个钻石分子的体积为.设钻石