高中物理 第1章 第1节 分子动理论的观点课后知能检测 鲁科版选修33

【课堂新坐标】（教师用书）2013-2014学年高中物理第1章第1节分子动理论的观点课后知能检测鲁科版选修3-3
1．分子直径和分子的质量都很小，它们的数量级分别为( )
A．d＝10－10 m，m＝10－26 kg
B．d＝10－10 cm，m＝10－29 kg
C．d＝10－10 m，m＝10－29 kg
D．d＝10－8 m，m＝10－26 kg
【解析】可以查阅资料，记住分子直径和分子质量的数量级．
【答案】 A
2．(2013·文昌高二检测)下列关于热运动的说法中，正确的是( )
A．热运动是物体受热后所做的运动
B．温度高的物体中的分子做的无规则运动
C．单个分子做永不停息的无规则运动
D．大量分子做永不停息的无规则运动
【解析】热运动是指物体内大量分子做无规则运动，不是单个分子做无规则运动，在物体内的分子，运动速率一般不同，即使是同一个分子在不同时刻其速率也不同．热运动在宏观上表现的是温度，当分子的平均速率变化时，物体的温度变化，不仅高温物体中的分子在做无规则运动，低温物体内的分子也同样做无规则运动，只是其平均速率(对同种物质而言)不同而已，故A、B、C是错误的．
【答案】 D
3．把墨汁用水稀释后取出一滴放在显微镜下观察，如图1－1－10所示，下列说法中正确的是( )
图1－1－10
A．在显微镜下既能看到水分子也能看到悬浮的小炭粒，且水分子不停地撞击炭粒
B．小炭粒在不停地做无规则运动，这就是所说的布朗运动
C．越小的炭粒，运动越明显
D．在显微镜下看起来连成一片的液体，实际上是由许许多多的静止不动的水分子组成的
【解析】在光学显微镜下，只能看到悬浮的小炭粒，看不到水分子，故A错；在显微镜下看到小炭粒不停地做无规则运动，这就是布朗运动，且看到的炭粒越小，运动越明显，故B、C正确，D显然是错误的．
【答案】BC
4．从下列哪一组数据可以算出阿伏伽德罗常数( )
A．水的密度和水的摩尔质量
B．水的摩尔质量和水分子的体积
C．水分子的体积和水分子的质量
D．水分子的质量和水的摩尔质量
【解析】A项：无论设水的体积、水的物质的量还是水的质量，都不能将ρ、M mol与N A联系起来，故无法求出N A.同理可判断B、C两项均不能求出N A.D项：设取n摩尔水为研
究对象，则其质量m＝nM mol，水的分子总数N＝m
m0＝
nM mol
m0
，故N A＝
N
n
＝
M mol
m0
，其中m0为水分子质
量．故D正确，A、B、C错误．
【答案】 D
5．关于分子间相互作用的引力F引、斥力F斥及引力和斥力的合力F随分子间距离r的变化情况，下列说法中正确的是( )
A．r越大，F引越大，F斥越小，F越大
B．r越大，F引越小，F斥越小，F越小
C．r越小，F引越大，F斥越大，F越大
D．以上说法都不对
【解析】分子间的作用力F引和F斥都是随分子间距离r的增大而减小；而分子力的合力F随r的变化则比较复杂：在r由零逐渐增大的过程中，F是先减小到零，然后反向增大，最后再减小并趋近于零，即分子力的合力F随r的变化不是单调的．
【答案】 D
6．下列关于布朗运动、扩散现象和对流的说法正确的是( )
A．三种现象在月球表面都能进行
B．三种现象在宇宙飞船里都能进行
C．布朗运动、扩散现象在月球表面能够进行，而对流则不能进行
D．布朗运动、扩散现象在宇宙飞船里能够进行，而对流则不能进行
【解析】布朗运动和扩散现象都是分子无规则热运动的结果，而对流需要在重力作用
的条件下才能进行．由于布朗运动、扩散现象是由于分子热运动而形成的，所以二者在月球表面、宇宙飞船里均能进行．由于月球表面仍有重力存在，宇宙飞船里的微粒处于完全失重状态，故对流可在月球表面进行，而不能在宇宙飞船内进行，故选A 、D 两项．
【答案】 AD
7．两个分子从靠近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，在这一过程中，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减小
B ．分子间的斥力在减小，引力在增大
C ．分子间的作用力在逐渐减小
D ．分子间的作用力先减小后增大，再减小到零
【解析】 分子间同时存在着引力和斥力，当距离增大时，二力都在减小，只是斥力比引力减小得快．当分子间距离r ＜r 0时，分子间的斥力大于引力，因而表现为斥力；在r ＝r 0时，合力为零；当r ＞r 0时，分子间的斥力小于引力，因而表现为引力；当距离大于10r 0时，分子间的作用力可视为零，所以分子力的变化是先减小后增大，再减小到零，A 、D 正确．
【答案】 AD
8．(2013·汉中检测)“用油膜法测定分子的大小”的实验中，体积为V 的油滴，在水面上形成近似圆形的单分子油膜，油膜直径为d ，则油酸分子直径大小约为( ) A.4V πd 2 B.πd 24V C.2V πd 2 D.πd 2
2V 【解析】 油膜面积S ＝π(d 2)2，则油酸分子直径d ′＝V S ＝4V πd
2. 【答案】 A
9．做布朗运动实验，得到某个观测记录如图1－1－11.图中记录的是( )
图1－1－11
A ．分子无规则运动的情况
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】 布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动，而非分子的运动，A 错
误；既然无规则，所以微粒没有固定的运动轨迹，B 错误；对于某个微粒而言，在不同时刻的速度大小和方向均是不确定的，所以无法确定其在某一时刻的速度，也就无法描绘其速度—时间图线，C 错误．
【答案】 D
10．(2013·济宁高二检测)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 ．油酸中含有大量的酒精
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，1 mL 的溶液的滴数误多记了10滴
【解析】 油酸分子的直径d ＝V S ，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，A 正确；油酸中含有大量酒精不影响结果，B 错；计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，使S 变小，d 变大，C 正确；求每滴溶液的体积时，1 mL 的溶液的滴数误多记了10滴，使V 变小，d 变小，D 错误．
【答案】 AC
11．(2013·宁波效实中学检测)利用油膜法估测分子的大小实验时，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1滴油
图1－1－12
酸酒精溶液滴入浅盘，等油酸薄膜稳定后，将薄膜轮廓描绘在坐标纸上，如图1－1－12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 ＝________.
【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)由图可查得面积为105S .
(3)1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V ′＝V N ×
n m ＋n ， 油膜面积S ′＝105S ，由d ＝V ′S ′，得d ＝nV 105NS m ＋n
. 【答案】 (1)见解析 (2)105S (3)nV 105NS m ＋n
12．(2013·岳阳一中检测)随着“嫦娥一号”的成功发射，中国探月工程顺利进行．假设未来在月球建一间实验室，长a ＝8 m ，宽b ＝7 m ，高c ＝4 m ，实验室里的空气处于标准状态．为了估算出实验室里空气分子的数目，有两位同学各提出了一个方案：
方案1 取分子直径D ＝1×10－10 m ，算出分子体积V 1＝16
πD 3，根据实验室内空气的体积V ＝abc ，算得空气分子数为：n ＝V V 1＝6abc πD 3
. 方案2 根据化学知识，1 mol 空气在标准状态下的体积V 0＝22.4 L ＝22.4×10－3 m 3.由实验室内空气的体积，可算出实验室内空气的摩尔数n mol ＝V V 0＝
abc V 0；再根据阿伏伽德罗常数算得空气分子数为：n ＝n mol N A ＝abc V 0
N A . 请对这两种方案做一评价，并估算出实验室里空气分子的数目．
【解析】 方案1把实验室里的空气分子看成是一个个紧挨在一起的，没有考虑空气分子之间的空隙，不符合实际情况．通常情况下气体分子间距的数量级为10－9 m ，因此分子本身体积只是气体所占空间的极小一部分，常常可以忽略不计，方案1错误；方案2的计算方法是正确的，根据方案2计算结果如下：n ＝
abc V 0N A ＝8×7×422.4×10
－3×6.02×1023个＝6.02×1027个．
【答案】 方案1错误，方案2正确 6.02×1027个。