2011优化方案高三物理复习课时作业 分子动理论 物体的内能

用心 爱心 专心 1 下列说法中正确的是 A 温度低的物体内能小 B 温度低的物体分子运动的平均速率小 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 外界对物体做功时 物体的内能不一定增加 答案 D 2 2010 年汕头模拟 下列叙述正确的是 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 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 悬浮在液体中的固体微粒越小 布朗运动就越明显 D 当分子间的距离增大时 分子间的引力变大而斥力减小 解析 选 AC 根据 NA 知 A 项正确 气体分子间距离 摩尔质量 分子质量 远大于分子大小 其摩尔体积除以阿伏加德罗常数 结果是分子占据的 空间 远远大于分子体积 B 项错误 根据布朗运动特点 微粒越小 运 动越明显 温度越高运动越剧烈 可判断 C 项正确 分子间的引力和斥 力均随分子间距离的增大而减小 D 项错误 3 2009 年高考北京卷 做布朗运动实验 得到某个观测记录如图 8 1 4 图中记录的是 图 8 1 4 A 分子无规则运动的情况 用心 爱心 专心 B 某个微粒做布朗运动的轨迹 C 某个微粒做布朗运动的速度 时间图线 D 按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线 解析 选 D 微粒在周围液体分子无规则碰撞作用下 做布朗运动 轨迹是无规则的 实际操作中不易描绘出微粒的实际运动轨迹 而按等 时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线的无规则 也能充分反 映微粒布朗运动的无规则 本实验记录描绘的正是某一粒子位置的连 线 故选 D 4 如图 8 1 5 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 10 m B ab 为引力曲线 cd 为斥力曲线 e 点横 坐标的数量级为 10 10 m C 若两个分子间距离大于 e 点的横坐标 则分子间作用力表现 为斥力 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 5 将液体分子看做是球体 且分子间的距离可忽略不计 则已 知某种液体的摩尔质量 M 该液体的密度 以及阿伏加德罗常数 NA 可得该液体分子的半径为 A B 3 3M 4 NA 3 3MNA 4 C D 3 6M NA 3 6MNA 解析 选 A 因为 M V V r3NA 所以 r 4 3 3 3M 4 NA 图 8 1 5 用心 爱心 专心 6 如图 8 1 6 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 解析 选 AD r1为斥力和引力相等 大于 r1表现为引力 所以 r3 到 r1乙分子受引力作用加速 势能减少 从 r1向 O 表现为斥力 做减 速运动 则 A D 正确 7 2008 年高考北京卷 假如全世界 60 亿人同时数 1 g 水的分子个 数 每人每小时可以数 5000 个 不间断地数 则完成任务所需时间 最接近 阿伏加德罗常数 NA取 6 1023 mol 1 A 10 年 B 1 千年 C 10 万年 D 1 千万年 解析 选 C 1 g 水所含水分子的个数为 6 1023 要数完其水 1 18 分子所需时间为 t 年 1 105年 1 18 6 1023 60 108 5000 24 365 所以答案为 C 8 1 g 100 的水和 1 g 100 的水蒸气相比较 下列说法正确的 是 A 分子的平均动能和分子的总动能都相同 B 分子的平均动能相同 分子的总动能不同 C 内能相同 D 1 g 100 的水的内能小于 1 g 100 的水蒸气的内能 解析 选 AD 温度相同则它们的分子平均动能相同 又因为 1 g 水 和 1 g 水蒸气的分子数相同 因而它们的分子总动能相同 A 正确 B 错误 当 100 的水变成 100 的水蒸气时 分子距离变大 分子力做 负功 分子势能增加 该过程吸收热量 所以 1 g 100 的水的内能小 图 8 1 6 用心 爱心 专心 于 1 g 100 的水蒸气的内能 D 正确 9 铜的摩尔质量为 M 密度为 若用 NA表示阿伏加德罗常数 则下列说法正确的是 A 1 个铜原子的质量为 NA B 1 个铜原子占有的体积为 M NA C 1 m3铜所含原子的数目为 NA M D 1 kg 铜所含原子的数目为 NA M 解析 选 CD 1 个铜原子的质量为 1 个铜原子占有的体积为 M NA 由 1 个铜原子的体积大小即可计算 1 m3铜所含原子的数目 V NA M NA 为 1 kg 铜所含原子的数目为 1 单个铜原子体积 NA M 1 单个铜原子质量 NA M 10 已知金刚石的密度为 3 5 103 kg m3 某切割机刀口上有体 积为 4 0 10 8m3的一块金刚石 问这块金刚石中含多少个碳原子 并估算碳原子的直径 解析 这块金刚石的质量 M V 3 5 103 4 0 10 8 kg 1 4 10 4 kg 碳的摩尔质量 M0 1 2 10 2 kg mol 金刚石中所含碳的摩尔数 n M M0 含碳原子数 N nNA 7 0 1021 个 1 4 10 4 6 02 1023 1 2 10 2 假设金刚石中的碳原子是紧密排列的球形模型 则 d m 2 2 10 10 m 3 6V N 3 6 4 0 10 8 3 14 7 0 1021 答案 7 0 1021个 2 2 10 10m 用心 爱心 专心 11 2010 年烟台模拟 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 2 kg mol 阿伏加德罗常数 NA 6 0 1023 mol 1 则 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液态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 已知液化空气的密度 1 0 103 kg m3 解析 1 能 因为大气压强是由大气重力产生的 由 p0 得 m mg S mg 4 R2 4 R2p0 g 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 m M 2 可求出液化后的体积为 V m3 5 2 1015 m3 m 5 2 1018 1 0 103 设大气液化后液体均匀分布在地球表面上时 地球半径增加 h 则 有 R h 3 R3 V 得 4 3 4 3 3R2h 3Rh2 h3 V 3 4 考虑到 h R 忽略 h 的二次项和三次项 得 h m 10 m V 4 R2 5 2 1015 4 3 14 6 4 106 2 答案 1 能 1 1 1044个 2 10 m 12 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 7 106 m 月球表面重力加 速度 g 1 6 m 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 0 105 Pa 已知大气 层厚度 h 1 3 103 m 比月球半径小得多 假设月球表面初始没有空 用心 爱心 专心 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 2 kg mol 阿伏加德罗常数 NA 6 0 1023 mol 1 解析 1 月球的表面积 S 4 R2 月球大气的重力与大气压力大小相等 mg p0S 所以大气的总质量 m 4 R2p0 g 代入数据可得 m 1 0 105 kg 2 27 1018 kg 4 3 14 1 7 106 2 1 6 2 月球大气层的分子数为 N NA 6 0 1023个 4 7 1043个