【精品】2011届高考物理第一轮总复习满分练兵场 第1讲 选修3-3

用心 爱心 专心 1 20112011 届高考第一轮总复习满分练兵场选修届高考第一轮总复习满分练兵场选修 3 33 3 第第 1 1 讲讲 一 选择题 1 2009 成都市摸底 下列说法中正确的是 A 已知某物质的摩尔质量和分子质量 可以算出阿伏加德罗常数 B 已知某物质的摩尔质量和分子体积 可以算出阿伏加德罗常数 C 当两个分子之间的距离增大时 分子引力和斥力的合力一定减小 D 当两个分子之间的距离增大时 分子势能一定减小 答案 A 解析 阿伏加德罗常数等于摩尔质量与分子质量的比值 A 正确 B 错误 两个分子之间 的距离增大时 分子引力和斥力都要减小 但在r r0区域 随着分子间距的增大 分子引 力和斥力的合力表现为引力 是先变大到最大再减小 C 错误 在r r0区域 随着分子间 距的增大 分子引力和斥力的合力表现为引力 且引力做负功 分子势能增加 D 错误 2 2009 北京模拟 由于两个分子间的距离变化而使得分子势能变小 可确定在这一过程 中 A 两分子间相互作用的力一定表现为引力 B 一定克服分子间的相互作用力做功 C 两分子间距离一定增大 D 两分子间的相互作用力可能增大 答案 D 解析 根据分子势能变小 分子力做正功 由分子力做功与分子势能变化关系可知 分 子力做正功时 分子势能减小 有两种可能性 一是rr0 分子间表现为引力 且分子间距离减小 综上分析可知 ABC 选项错误 D 正确 3 对于分子动理论和物体内能的理解 下列说法正确的是 A 温度高的物体内能不一定大 但分子平均动能一定大 B 一定质量的理想气体在等温变化时 内能不改变 因而与外界不发生热交换 C 布朗运动是液体分子的运动 它说明分子永不停息地做无规则运动 D 扩散现象说明分子间存在斥力 答案 A 解析 从宏观上决定物体内能的是物体的物质的量 温度和体积三个因素 温度是分子 热运动的平均动能的标志 温度高的物体分子平均动能大 选项 A 正确 理想气体在等温 变化时 内能不改变 但并不是不与外界进行热交换 而是吸收或放出的热量与对外做功 或外界对气体做的功恰好相等 B 不正确 布朗运动不是液体分子的运动 而是悬浮在液 体中的颗粒或液滴的运动 所以 C 错误 扩散现象说明分子在不停地做无规则的运动 不 能说明分子间存在斥力 所以 D 错误 4 如图所示 纵坐标表示两个分子间引力 斥力的大小 横坐标表示两个分子间的距离 图中两条曲线分别表示两分子间引力 斥力的大小随分子间距离的变化关系 e为两曲线 的交点 则下列说法正确的是 A ab为斥力曲线 cd为引力曲线 e点横坐标的数量级为 10 10m B ab为引力曲线 cd为斥力曲线 e点横坐标的数量级为 10 10m C 若两个分子间距离大于e点的横坐标 则分子间作用力的合力表现为斥力 用心 爱心 专心 2 D 若两个分子间距离越来越大 则分子势能亦越来越大 答案 B 解析 e点横坐标等于分子平衡距离r0 其数量级应为 10 10m 因平衡距离之内 分子 斥力大于分子引力 分子力表现为斥力 则ab为引力曲线 cd为斥力曲线 B 对 两分子 间距离大于e点的横坐标 即r r0时 作用力的合力表现为引力 C 错 若r r0时 当两 分子间距离增大时 合力做正功 分子势能减小 D 错 5 如图所示 甲分子固定在坐标原点O 乙分子位于r轴上距原点r3的位置 虚线分别表 示分子间斥力F斥和引力F引的变化情况 实线表示分子间的斥力与引力的合力F合的变化 情况 若把乙分子由静止释放 则乙分子 A 从r3到r1做加速运动 从r1向O做减速运动 B 从r3到r2做加速运动 从r2到r1做减速运动 C 从r3到r1分子势能先减少后增加 D 从r3到r1分子势能减少 答案 AD 解析 r1为斥力和引力相等 大于r1为引力 所以r3到r1乙分子受引力作用加速 势 能减少 从r1向O为斥力 做减速运动 则 A D 正确 二 非选择题 6 某物质的摩尔质量为M 密度为 阿伏伽德罗常数为NA 则该物质每个分子的质量 m0 每个分子的体积V0 单位体积内所含的分子数 n 答案 M NA M NA NA M 解析 因为 1mol 的任何物质中都含有NA个分子数 则NA m0 M 即 m0 设该物质质量为m 体积为V 则 得 M NA m V V0 m0 M NA M NA 该 1mol 物质的体积为Vmol 那么它对应的分子数为NA 而 1mol 物质的体积为Vmol M 那么每单位体积所具有的分子数为 n NA Vmol NA M NA M 7 在用油膜法估测分子的大小实验中 已知一滴溶液中油酸的体积为V 配制的油酸溶液 中 纯油酸与溶液体积之比为 1 500 1mL 溶液油酸 25 滴 那么一滴溶液的体积是 mL 所以一滴溶液中油酸体积为 cm3 若实验中测得结果如下表所示 请 根据所给数据填写出空白处的数值 并与公认的油酸分子长度值L0 1 12 10 10m 做比较 并判断此实验是否符合数量级的要求 次数 S cm2 L 10 7cm V S L的平均值 1533 2493 3 563 答案 8 10 5 1 50 10 7cm 1 62 10 7cm 1 42 10 7cm 1 51 10 10m 1 25 用心 爱心 专心 3 解析 由题给条件得 一滴溶液的体积V mL 1 25 由题意可知 一滴溶液中油酸体积 cm3 8 10 5cm3 1 500 1 25 据此算得 3 次测得L的结果分别为 1 50 10 7cm 1 62 10 7cm 1 42 10 7cm 其平均 值L 1 51 10 7cm 1 51 10 10m 这与公认值的数量级相吻合 故本次估 L1 L2 L3 3 测数值符合数量级的要求 8 油酸的分子式为 C17H33COOH 它的一个分子可以看成由两部分组成 一部分是 C17H33 另一部分是 COOH COOH 对水有很强的亲和力 当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水 面上时 油酸就在水面上散开 其中的酒精溶于水中 并很快挥发 油酸中 C17H33 部分冒 出水面 而 COOH 部分留在水中 油酸分子就直立在水面上 形成一个单分子层油膜 现有按酒精与油酸的体积比为m n配制好的油酸酒精溶液置于容器中 还有一个装有约 2cm 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 待油酸薄膜稳定后 将薄膜轮廓描绘在坐标纸上 如图所示 已知坐标纸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 N V 2 8S 3 nV 8NS m n 解析 1 用滴管向量筒内加入N滴油酸酒精溶液 读出其体积V 2 利用补偿法 可得 8S 3 1 滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V 油膜面积S 8S 由 V N n m n d 得d V S nV 8NS m n 9 实际应用中 常用到一种双金属片温度计 如图乙所示 已知其中双金属片被加热时 其弯曲程度会增大 则 1 说明该温度计的测温原理 2 结合图甲判断双金属片温度计的内 外层分别为何种金属 3 这种温度计与水银温度计相比 有什么优点和缺点 答案 见解析 解析 1 双金属片温度计是利用热膨胀系数不同的铜 铁两种金属制成的双金属片 是 运用其弯曲程度随温度变化的原理来工作的 2 题图甲中 加热时 双金属片弯曲程度增大 即进一步向上弯曲 说明双金属片下层热 膨胀系数较大 即铜的热膨胀系数较大 图乙中 温度计示数是顺时针方向增大 说明当 温度升高时温度计指针顺时针方向转动 则其双金属片的弯曲程度在增大 故可以推知双 金属片温度计的内层一定是铁 外层一定是铜 3 优点是 无危害 读数清晰 坚固耐用等 缺点是 不能测量 0 以下的温度等 10 一滴水的体积为 1 2 10 5cm3 如果放在开口容器中 由于蒸发每分钟跑出的水分子 用心 爱心 专心 4 数为 6 0 108个 需要多长时间跑完 答案 6 7 108min 解析 水的摩尔体积为V 1 8 10 5m3 mol 一滴水中含水分子个数为 N NA 6 02 1023 4 0 1017 个 v V 1 2 10 5 10 6 1 8 10 5 水分子跑完的时间为 t 6 7 108min N n 4 0 1017 6 0 108 我们知道 在开口容器中蒸发掉一滴水 根本不需要 6 7 108min 的时间 原因在于实际 生活中每分钟跑出的水分子个数比 6 7 108还要多得多 11 要落实好国家提出 以人为本 创建和谐社会 的号召 不只是政府的事 要落实到 我们每个人的生活中 比如说公共场所禁止吸烟 我们知道被动吸烟比主动吸烟害处更 多 试估算一个高约 2 8m 面积约 10m2的两人办公室 若只有一人吸了一根烟 求 1 估算被污染的空气分子间的平均距离 2 另一不吸烟者一次呼吸大约吸入多少个被污染过的空气分子 人正常呼吸一次吸入气 体 300cm3 一根烟大约吸 10 次 答案 1 7 10 8m 2 8 7 1017个 解析 1 吸烟者抽一根烟吸入气体的总体积 10 300cm3 含有空气分子数 n 6 02 1023个 8 1 1022个 10 300 10 6 22 4 10 3 办公室单位体积空间内含被污染的空气分子数为 个 米 3 2 9 1021个 米3 每个污染分子所占体积为V m3 所 8 1 1022 10 2 8 1 2 9 1021 以平均距离为 L 7 10 8m 3 V 2 被动吸烟者一次吸入被污染的空气分子数为 2 9 1021 300 10 6个 8 7 1017个 12 利用油膜法可以粗略测出阿伏加德罗常数 把密度 0 8 103kg m3的某种油 用滴 管滴出一滴油在水面上形成油膜 已知这滴油的体积为V 0 5 10 3cm3 形成的油膜面积 为S 0 7m2 油的摩尔质量M0 0 09kg mol 若把油膜看成是单分子层 每个油分子看成 球形 那么 1 油分子的直径是多少 2 由以上数据可精确测出阿伏加德罗常数NA是多少 先列出文字计算式 再代入数据计 算 只要求保留一位有效数字 答案 1 7 1 10 10m 2 6 1023mol 1 解析 1 油膜法可测分子直径 利用油膜法测出分子直径 d m 7 1 10 10m V S 0 5 10 3 10 6 0 7 2 已知油的摩尔质量M0 若求出一个油分子的质量m 即可根据NA 求出阿伏加德罗 M0 m 常数 每个分子看成球形 则每个分子的体积 用心 爱心 专心 5 V d3 3 1 6 1 6 V S 一滴油中含有的油分子数N V V V 1 6 f V S 3 6S3 V2 由题意可知一滴油的质量M V 一个油分子的质量m M N V 6S3 V2 V3 6S3 所以阿伏加德罗常数NA M0 m M0 V3 6S3 6M0S3 V3 代入数据 NA mol 1 6 0 09 0 73 0 8 103 3 14 0 5 10 3 10 6 3 6 1023mol 1 13 新华社北京 2008 年 11 月 12 日电 在中国探月工程一期即 嫦娥一号 圆满成功的同 时 中国探月工程二期也已启动 其中 嫦娥二号卫星将于 2011 年底前完成发射 已知大 气压强是由于大气的重力而产生的 某学校兴趣小组的同学 通过查资料知道 月球半径 R 1 7 106m 月球表面重力加速度g 1 6m s2 为开发月球的需要 设想在月球表面覆盖 一层厚度为h的大气 使月球表面附近的大气压达到p0 1 0 105Pa 已知大气层厚度 h 1 3 103m 比月球半径小得多 假设月球表面初始没有空气 试估算 1 应在月球表面添加的大气层的总质量m 2 月球大气层的分子数为多少 3 分子间的距离为多少 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 1023mol 1 答案 1 2 27 1018kg 2 4 7 1043个 3 1 0 10 9m 解析 1 月球的表面积S 4 R2 月球大气的重力与大气压力