高中物理---物体是由大量分子组成的练习题
新教材 人教版高中物理选择性必修第三册 第一章 分子动理论 学案(知识点详解及配套习题)
第一章分子动理论1.分子动理论的基本内容............................................................................................... - 1 -2. 实验:用油膜法估测油酸分子的大小...................................................................... - 10 -3. 分子运动速率分布规律.............................................................................................. - 17 -章末复习提高................................................................................................................... - 35 -1.分子动理论的基本内容一、物体是由大量分子组成的1.分子:把组成物体的微粒统称为分子。
2.1 mol水中含有水分子的数量就达6.02×1023个。
二、分子热运动1.扩散(1)扩散:不同的物质能够彼此进入对方的现象。
(2)产生原因:由物质分子的无规则运动产生的。
(3)发生环境:物质处于固态、液态和气态时,都能发生扩散现象。
(4)意义:证明了物质分子永不停息地做无规则运动。
(5)规律:温度越高,扩散现象越明显。
2.布朗运动(1)概念:把悬浮微粒的这种无规则运动叫作布朗运动。
(2)产生的原因:大量液体(气体)分子对悬浮微粒撞击的不平衡造成的。
(3)布朗运动的特点:永不停息、无规则。
(4)影响因素:微粒越小,布朗运动越明显,温度越高,布朗运动越激烈。
(5)意义:布朗运动间接地反映了液体(气体)分子运动的无规则性。
高中物理 选修三(2019)第一章 分子动理论 第1节 分子动理论的基本内容练习 (含答案)
C.花粉的颗粒越大,运动越明显
D.环境的温度越高,花粉颗粒的运动越明显
15.下列四幅图分别对应四种说法,其中正确的是( )
A.甲图中微粒的运动就是物质分子的无规则热运动,即布朗运动
B.乙图中当两个相邻的分子间距离为r0时,它们间相互作用的引力和斥力大小相等
C.丙图丁图中洁净的玻璃板接触水面,要使玻璃板离开水面,拉力F必须大于玻璃板的重力,其原因是水分子和玻璃分子之间存在分子斥力
16.已知铜的摩尔质量为 ,铜的密度为 ,阿伏伽德罗常数为 ,下列说法正确的是()
A. 个铜原子的质量为
B. 个铜原子的质量为
C. 个铜原子所占的体积为
C.一个铜原子的质量是 kg D.一个铜原子占有的体积是 m3
7.已知阿伏加德罗常数为NA,下列说法正确的是( )
A.若油酸的摩尔质量为M,一个油酸分子的质量
B.若油酸的摩尔质量为M,密度为 ,一个油酸分子的直径
C.若某种气体的摩尔质量为M,密度为 ,该气体分子间平均距离
D.若某种气体的摩尔体积为V,单位体积内含有气体分子的个数
B.由于油酸分子间隙小,所以分子的体积等于摩尔体积除以阿伏加德罗常数,则有一个油酸分子的体积
将油酸分子看成立方体形,立方体的边长等于分子直径,则得:V0=d3,解得:
故B错误;
C.由于气体分子间距很大,所以一个分子的空间 ,则分子直径
故C正确;
D.某种气体的摩尔体积为V,单位体积气体的摩尔数为 ,则含有气体分子的个数
故选B.
4.B
【解析】
【详解】
A.气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数与单位体积内的分子数和温度都有关,选项A错误;
高中物理分子动理论-气体和热力学定律专题讲练
【分子动理论 气体与热力学定律】专题讲练一、考纲要求六.分子动理论、热和功、气体热学局部在高考理综中仅仅以一道选择题的形式出现,分值:6分。
知识要点是分子动理论、内能、热力学三定律及能量守恒定律和气体的性质。
二、典例分类评析1、分子的两种模型及宏观量、微观量的计算〔1〕分子的两种模型①球体模型:常用于固体、液体分子。
V=1/6πd 3②立方体模型:常用于气体分子。
V=d3 〔2〕宏观量、微观量的计算在此所指的微观量为:分子体积0V ,分子的直径d ,分子的质量0m .宏观物理量为:物质的体积V 、摩尔体积mol V 、物质的质量m 、摩尔质量M 、物质的密度ρ。
阿伏加德罗常数是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁。
由宏观量去计算微观量,或由微观量去计算宏观量,都要通过阿伏加德罗常数建立联系.所以说阿伏加德罗常数是联系宏观量与微观量的桥梁.①计算分子的质量:0mol A AV M m N N ρ== ②计算分子的体积:0mol A A V M V N N ρ==,进而还可以估算分子的直径(线度) d ,把分子看成小球,由30432d V π⎛⎫= ⎪⎝⎭,得d =〔注意:此式子对固体、液体成立〕 ③计算物质所含的分子数:A A A mol m V V n N N N M V Mρ===. 例1、以下可算出阿伏加德罗常数的一组数据是 〔 〕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例2、只要知道以下哪一组物理量,就可以估算出气体中分子间的平均距离 〔 〕A.阿伏加德罗常数,气体摩尔质量和质量B .阿伏加德罗常数,气体摩尔质量和密度C .阿伏加德罗常数,气体质量和体积D .该气体的密度、体积和摩尔质量例3、某固体物质的摩尔质量为M ,密度为ρ,阿伏加德罗常数为A N ,那么每个分子的质量和单位体积内所含的分子数分别是 〔 〕A .A N M 、A N M ρB .A M N 、A MN ρC .A N M 、 A M N ρD .A M N 、 A N Mρ 例4、假设以 μ表示水的,υ表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积, ρ为表示在标准状态下水蒸气的密度,N A 为阿伏加德罗常数,m 、Δ分别表示每个水分子的质量和体积,下面是四个关系式中正确的选项是 〔 〕A . N A = ─── υρ mB .ρ = ─── μA N ΔC . m = ─── μA ND .Δ= ─── υAN 例5、地球半径约为6.4×106 m ,空气的摩尔质量约为29×10-3 kg/mol,一个标准大气压约为1.0×105 Pa.利用以上数据可估算出地球外表大气在标准状况下的体积为 〔 〕A.4×1016 m 3B.4×1018 m 3C. 4×1030 m 3D. 4×1022 m 32、分子热运动和布朗运动(1)布朗运动①布朗运动是指悬浮小颗粒的运动,布朗运动不是一个单一的分子的运动——单个分子是看不见的,悬浮小颗粒是千万个分子组成的粒子,形成布朗运动的原因是悬浮小颗粒受到周围液体、气体分子紊乱的碰撞和来自各个方向碰撞效果的不平衡,因此,布朗运动不是分子运动,但它间接证明了周围液体、气体分子在永不停息地做无规那么运动,②布朗运动与扩散现象是不同的现象.布朗运动是悬浮在液体中的微粒所做的无规那么运动.其运动的剧烈程度与微粒的大小和液体的温度有关.扩散现象是两种不同物质在接触时,没有受到外力影响。
2023高考物理专题冲刺训练--热学的基本概念与原理(一)
热学的基本概念与原理(一)分子动理论、温度和内能一、物体是由大量分子组成的微观量:分子体积0V 、分子直径d 、分子质量0m宏观量:物质体积V 、摩尔体积A V 、物体质量m 、摩尔质量M 、物质密度ρ。
联系桥梁:阿伏加德罗常数(1231002.6-⨯=mol N A ) AV MV m ==ρ 1、分子质量:A A 0N V N M N m m A ρ===2、分子体积:AA 0N MN V N V V A ρ=== (对气体,0V 应为气体分子占据的空间大小) 3、分子大小:(数量级m 1010-) (1)球体模型.30)2(34dN M N V V A A A πρ===直径306πV d =(固、液体一般用此模型)油膜法估测分子大小:SV d = S :单分子油膜的面积,V :滴到水中的纯油酸的体积 (2)立方体模型.30V d = (气体一般用此模型;对气体,d 应理解为相邻分子间的平均距离)注意:固体、液体分子可估算分子质量、大小(认为分子一个挨一个紧密排列);气体分子间距很大,大小可忽略,不可估算大小,只能估算气体分子所占空间、分子质量。
(3)分子的数量:A A N MVN M m nN N A ρ=== 或者 A A N M V N V V nN N A A ρ=== 二、布朗运动与分子热运动扩散现象、布朗运动与热运动的比较三、分子力、分子势能和物体的内能1、分子力及分子势能比较(1)内能是对物体的大量分子而言的,不存在某个分子内能的说法. (2)决定内能大小的因素为温度、体积、分子数,还与物态有关系. (3)通过做功或热传递可以改变物体的内能.(4)温度是分子平均动能的标志,相同温度的任何物体,分子的平均动能相同.四、针对练习1、(多选)钻石是首饰、高强度钻头和刻刀等工具中的主要材料,设钻石的密度为ρ(单位为kg/m 3),摩尔质量为M (单位为g/mol),阿伏加德罗常数为N A .已知1克拉=0.2 g ,则下列选项正确的是( )A .a 克拉钻石物质的量为0.2a MB .a 克拉钻石所含有的分子数为0.2aN AMC .每个钻石分子直径的表达式为36M ×10-3N A ρπ(单位为m) D .a 克拉钻石的体积为aρ2、(多选)若以μ表示氮气的摩尔质量,V 表示在标准状况下氮气的摩尔体积,ρ是在标准状况下氮气的密度,A N 为阿伏加德罗常数,m 、∆分别表示每个氮分子的质量和体积,下面四个关系式中正确的是( ) A .mV ρN A =B .∆=A N μρC .A N μm =D .A N V =∆3、空调在制冷过程中,室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管) 液化成水,经排水管排走,空气中水分越来越少,人会感觉干燥.某空调工作一段时间后,排出液化水的体积为V ,水的密度为ρ,摩尔质量为M ,阿伏加德罗常数为N A ,则液化水中分子的总数N 和水分子的直径d 分别为( ) A .N =MρVN A,d =36M πρN A B .N =ρVN AM,d =3πρN A6MC .N =ρVN AM ,d =36M πρN A D .N =MρVN A ,d =3πρN A6M4、(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m V , 密度为μ,则该气体单位体积分子数为(阿伏加德罗常数为A N )( )A .m V N A B .m mV MC .M N A μD .mμN A 5、(多选)PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物,飘浮在空中做无规则运动,很难自然沉降到地面,吸入后危害人体健康,矿物燃料的燃烧是形成PM2.5的主要原因.下列关于PM2.5的说法正确的是( ) A .PM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当 B .PM2.5在空气中的运动属于布朗运动 C .温度越低PM2.5活动越剧烈D .PM2.5中小一些的颗粒的运动比大一些的颗粒更为剧烈6、关于布朗运动,下列说法中正确的是( )A .悬浮的微粒越大,布朗运动越明显B .布朗运动是液体分子无规则运动的反映C .强烈的阳光射人较暗的房间内,在光束中可以看到有悬浮在空中的微尘不停地做无规则 运动,这也是一种布朗运动D .因为布朗运动的激烈程度跟温度有关,所以布朗运动也叫做热运动7、据研究发现,新冠病毒感染的肺炎传播途径之一是气溶胶传播。
高三物理33复习+计算题练习精选
高三物理33复习+计算题练习一、分子动理论1、物体是由大量分子组成的微观量:分子体积V 0、分子直径d 、分子质量m 0宏观量:物质体积V 、摩尔体积V A 、物体质量m 、摩尔质量M 、物质密度ρ.联系桥梁:阿伏加德罗常数(N A =6.02×1023mol -1)A V M V m ==ρ(1)分子质量:AA 0N V N MN m m A ρ===(2)分子体积:AA 0N M N V N V V A ρ===(对气体,V 0应为气体分子占据的空间大小)(3)分子大小:(数量级10-10m)○1球体模型.30)2(34dN M N V V A A A πρ===直径36πV d =(固、液体一般用此模型)油膜法估测分子大小:S Vd =S —单分子油膜的面积,V —滴到水中的纯油酸的体积○2立方体模型.30=V d (气体一般用此模型;对气体,d 应理解为相邻分子间的平均距离)注意:固体、液体分子可估算分子质量、大小(认为分子一个挨一个紧密排列);气体分子间距很大,大小可忽略,不可估算大小,只能估算气体分子所占空间、分子质量.(4)分子的数量:A A N M VN M m nN N A ρ===2、分子永不停息地做无规则运动(1)扩散现象:不同物质彼此进入对方的现象.温度越高,扩散越快.直接说明了组成物体的分子总是不停地做无规则运动,温度越高分子运动越剧烈. (2)布朗运动:悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动.发生原因是固体微粒受到包围微粒的液体分子无规则运动地撞击的不平衡性造成的.因而间接说明了液体分子在永不停息地做无规则运动.① 布朗运动是固体微粒的运动而不是固体微粒中分子的无规则运动. ②布朗运动反映液体分子的无规则运动但不是液体分子的运动. ③课本中所示的布朗运动路线,不是固体微粒运动的轨迹. ④微粒越小,布朗运动越明显;温度越高,布朗运动越明显. 3、分子间存在相互作用的引力和斥力①分子间引力和斥力一定同时存在,且都随分子间距离的增大而减小,随分子间距离的减小而增大,但斥力变化快,实际表现出的分子力是分子引力和分子斥力的合力③分子力的表现及变化,对于曲线注意两个距离,即平衡距离r 0(约10-10m )与10r 0.(ⅰ)当分子间距离为r 0时,分子力为零.(ⅱ)当分子间距r >r 0时,引力大于斥力,分子力表现为引力.当分子间距离由r 0增大时,分子力先增大后减小(ⅲ)当分子间距r <r 0时,斥力大于引力,分子力表现为斥力.当分子间距离由r 0减小时,分子力不断增大 二、温度和内能1、统计规律:单个分子的运动都是不规则的、带有偶然性的;大量分子的集体行为受到统计规律的支配.多数分子速率都在某个值附近,满足“中间多,两头少”的分布规律.2、分子平均动能:物体内所有分子动能的平均值.①温度是分子平均动能大小的标志. ②温度相同时任何物体的分子平均动能相等,但平均速率一般不等(分子质量不同).3、分子势能 (1)一般规定无穷远处分子势能为零,(2)分子力做正功分子势能减少,分子力做负功分子势能增加. (3)分子势能与分子间距离r 0关系①当r >r 0时,r 增大,分子力为引力,分子力做负功分子势能增大. ② 当<r 0时,r 减小,分子力为斥力,分子力做负功分子势能增大. ③当r =r 0(平衡距离)时,分子势能最小(为负值)(3)决定分子势能的因素:从宏观上看:分子势能跟物体的体积有关.(注意体积增大,分子势能不一定增大) 从微观上看:分子势能跟分子间距离r 有关.4、内能:物体内所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和P K E E N E +=内(1)内能是状态量 (2)内能是宏观量,只对大量分子组成的物体有意义,对个别分子无意义.(3)物体的内能由物质的量(分子数量)、温度(分子平均动能)、体积(分子间势能)决定,与物体的宏观机械运动状态无关.内能与机械能没有必然联系.三、热力学定律和能量守恒定律1、改变物体内能的两种方式:做功和热传递.①等效不等质:做功是内能与其他形式的能发生转化;热传递是不同物体(或同一物体的不同部分)之间内能的转移,它们改变内能的效果是相同的.②概念区别:温度、内能是状态量,热量和功则是过程量,热传递的前提条件是存在温差,传递的是热量而不是温度,实质上是内能的转移. 2、热力学第一定律(1)内容:一般情况下,如果物体跟外界同时发生做功和热传递的过程,外界对物体做的功W 与物体从外界吸收的热量Q 之和等于物体的内能的增加量ΔU (2)数学表达式为:ΔU =W+Q (3)符号法则:(4)绝热过程Q =0,关键词“绝热材料”或“变化迅速”(5)对理想气体:①ΔU 取决于温度变化,温度升高ΔU>0,温度降低ΔU<0 ②W 取决于体积变化,v 增大时,气体对外做功,W<0;v 减小时,外界对气体做功,W>0;③特例:如果是气体向真空扩散,W =0 3、能量守恒定律:(1)能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中其总量不变.这就是能量守恒定律.(2)第一类永动机:不消耗任何能量,却可以源源不断地对外做功的机器.(违背能量守恒定律) 4、热力学第二定律(1)热传导的方向性:热传导的过程可以自发地由高温物体向低温物体进行,但相反方向却不能自发地进行,即热传导具有方向性,是一个不可逆过程.(2)说明:①“自发地”过程就是在不受外来干扰的条件下进行的自然过程.②热量可以自发地从高温物体传向低温物体,热量却不能自发地从低温物体传向高温物体.③热量可以从低温物体传向高温物体,必须有“外界的影响或帮助”,就是要由外界对其做功才能完成. (3)热力学第二定律的两种表述①克劳修斯表述:不可能使热量从低温物体传向高温物体而不引起其他变化.②开尔文表述:不可能从单一热源吸收热量,使之完全变为有用功而不引起其他变化.(4)热机①热机是把内能转化为机械能的装置.其原理是热机从高温热源吸收热量Q 1,推动活塞做功W ,然后向低温热源(冷凝器)释放热量Q 2.(工作条件:需要两个热源) ②由能量守恒定律可得: Q 1=W+Q 2 ③我们把热机做的功和它从热源吸收的热量的比值叫做热机效率,用η表示,即η= W / Q 1 ④热机效率不可能达到100%做功W 热量Q内能的改变ΔU 取正值“+” 外界对系统做功 系统从外界吸收热量 系统的内能增加 取负值“-”系统对外界做功系统向外界放出热量系统的内能减少(5)第二类永动机①设想:只从单一热源吸收热量,使之完全变为有用的功而不引起其他变化的热机.②第二类永动机不可能制成,不违反热力学第一定律或能量守恒定律,违反热力学第二定律.原因:尽管机械能可以全部转化为内能,但内能却不能全部转化成机械能而不引起其他变化;机械能和内能的转化过程具有方向性.(6)推广:与热现象有关的宏观过程都是不可逆的.例如;扩散、气体向真空的膨胀、能量耗散.(7)熵和熵增加原理①热力学第二定律微观意义:一切自然过程总是沿着分子热运动无序程度增大的方向进行.②熵:衡量系统无序程度的物理量,系统越混乱,无序程度越高,熵值越大.③熵增加原理:在孤立系统中,一切不可逆过程必然朝着熵增加的方向进行.热力学第二定律也叫做熵增加原理.(8)能量退降:在熵增加的同时,一切不可逆过程总是使能量逐渐丧失做功的本领,从可利用状态变成不可利用状态,能量的品质退化了.(另一种解释:在能量转化过程中,总伴随着内能的产生,分子无序程度增加,同时内能耗散到周围环境中,无法重新收集起来加以利用)四、固体和液体1、晶体和非晶体①晶体内部的微粒排列有规则,具有空间上的周期性,因此不同方向上相等距离内微粒数不同,使得物理性质不同(各向异性),由于多晶体是由晶体)集合而成,因此不显示各向异性,形状也不规则.②晶体达到熔点后由固态向液态转化,分子间距离要加大.此时晶体要从外界吸收热量来破坏晶体的点阵结构,所以吸热只是为了克服分子间的引力做功,只增加了分子的势能.分子平均动能不变,温度不变.2、液晶:介于固体和液体之间的特殊物态物理性质①具有晶体的光学各向异性——在某个方向上看其分子排列比较整齐②具有液体的流动性——从另一方向看,分子的排列是杂乱无章的.3、液体的表面张力现象和毛细现象(1)表面张力──表面层(与气体接触的液体薄层)分子比较稀疏,r>r0,分子力表现为引力,在这个力作用下,液体表面有收缩到最小的趋势,这个力就是表面张力.表面张力方向跟液面相切,跟这部分液面的分界线垂直.(2)浸润和不浸润现象:附着层的液体分子比液体内部分子力表现附着层趋势毛细现象浸润密排斥力扩张上升不浸润稀疏吸引力收缩下降(3)毛细现象:对于一定液体和一定材质的管壁,管的内径越细,毛细现象越明显.①管的内径越细,液体越高②土壤锄松,破坏毛细管,保存地下水分;压紧土壤,毛细管变细,将水引上来五、气体实验定律理想气体(1)探究一定质量理想气体压强p、体积V、温度T之间关系,采用的是控制变量法(2)三种变化:①等温变化,玻意耳定律:PV=C②等容变化,查理定律: P / T=C③等压变化,盖—吕萨克定律:V/ T=C提示:①等温变化中的图线为双曲线的一支,等容(压)变化中的图线均为过原点的直线(之所以原点附近为虚线,表示温度太低了,规律不再满足)②图中双线表示同一气体不同状态下的图线,虚线表示判断状态关系的两种方法③对等容(压)变化,如果横轴物理量是摄氏温度t,则交点坐标为-273.15(3)理想气体状态方程①理想气体,由于不考虑分子间相互作用力,理想气体的内能仅由温度和分子总数决定,与气体的体积无关.②对一定质量的理想气体,有112212p V p VT T=(或恒定=Tpv)nRTpV=(n为摩尔数)(4)气体压强微观解释:大量气体分子对器壁频繁地碰撞产生的.压强大小与气体分子单位时间内对器壁单位面积的碰撞次数有关.决定因素:①气体分子的平均动能,从宏观上看由气体的温度决定②单位体积内的分子数(分子密度),从宏观上看由气体的体积决定六、饱和汽和饱和汽压1、饱和汽与饱和汽压:在单位时间内回到液体中的分子数等于从液面飞出去的分子数,这时汽的密度不再增大,液体也不再减少,液体和汽之间达到了平衡状态,这种平衡叫做动态平衡.我们把跟液体处于动态平衡的汽叫做饱和汽,把没有达到饱和状态的汽叫做未饱和汽.在一定温度下,饱和汽的压强一定,叫做饱和汽压.未饱和汽的压强小于饱和汽压.饱和汽压影响因素:①与温度有关,温度升高,饱和气压增大 ②饱和汽压与饱和汽的体积无关 3)空气的湿度(1)空气的绝对湿度:用空气中所含水蒸气的压强来表示的湿度叫做空气的绝对湿度.(2)空气的相对湿度:同温度下水的饱和汽压水蒸气的实际汽压相对湿度相对湿度更能够描述空气的潮湿程度,影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受. (3)干湿泡湿度计:两温度计的示数差别越大,空气的相对湿度越小.理想气体习题1.若已知大气压强为p 0,在图中各装置均处于静止状态,图中液体密度均为ρ,求被封闭气体的压强.2.如图中两个汽缸质量均为M ,内部横截面积均为S ,两个活塞的质量均为m ,左边的汽缸静止在水平面上,右边的活塞和汽缸竖直悬挂在天花板下.两个汽缸内分别封闭有一定质量的空气A 、B ,大气压为p 0,求封闭气体A 、B 的压强各多大? 3.一氧气瓶的容积为0.08m 3,开始时瓶中氧气的压强为20个大气压.某实验室每天消耗1个大气压的氧气0.36m 3.当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时,需重新充气.若氧气的温度保持不变,求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天.4.如图所示,有一圆柱形汽缸,上部有固定挡板,汽缸内壁的高度是2L,一个很薄且质量不计的活塞封闭一定质量的理想气体,开始时活塞处在离底部L高处,外界大气压强为1.0×105Pa,温度为27 ℃,现对气体加热,求:当加热到427 ℃时,封闭气体的压强.5.如图,粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口,管内有一段水银柱,中管内水银面与管口A之间气体柱长为40cm,气体温度为27 ℃.将左管竖直插入水银槽中,整个过程温度不变,稳定后右管内水银面和中管内水银面出现4 cm的高度差.已知大气压强p0=76 cmHg,气体可视为理想气体.(1)求左管A端插入水银槽的深度d;(2)为使右管内水银面和中管内水银面再次相平,需使气体温度降为多少℃?6如图,一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成,两圆筒中各有一个活塞.已知大活塞的质量为m1=2.50 kg,横截面积为S1=80.0 cm2;小活塞的质量为m2=1.50 kg,横截面积为S2=40.0 cm2;两活塞用刚性轻杆连接,间距为l=40.0 cm;汽缸外大气的压强为p=1.00×105 Pa,温度为T=303 K.初始时大活塞与大圆筒底部相距l2,两活塞间封闭气体的温度为T1=495 K.现汽缸内气体温度缓慢下降,活塞缓慢下移.忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦,重力加速度大小g取 10 m/s2. 求:(ⅰ)在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间,缸内封闭气体的温度;(ⅱ)缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时,缸内封闭气体的压强.7.如图,一粗细均匀的U形管竖直放置,A侧上端封闭,B侧上端与大气相通,下端开口处开关K关闭;A侧空气柱的长度为l=10.0 cm,B侧水银面比A侧的高h=3.0 cm.现将开关K打开,从U形管中放出部分水银,当两侧水银面的高度差为h1=10.0 cm时将开关K关闭.已知大气压强p0=75.0 cmHg.(ⅰ)求放出部分水银后A侧空气柱的长度;(ⅱ)此后再向B侧注入水银,使A、B两侧的水银面达到同一高度,求注入的水银在管内的长度.8.扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象.如图,截面积为S的热杯盖扣在水平桌面上,开始时内部封闭气体的温度为300 K,压强为大气压强p0.当封闭气体温度上升至303 K时,杯盖恰好被整体顶起,放出少许气体后又落回桌面,其内部气体压强立刻减为p0,温度仍为303 K.再经过一段时间,内部气体温度恢复到300 K.整个过程中封闭气体均可视为理想气体.求:(ⅰ)当温度上升到303 K且尚未放气时,封闭气体的压强;(ⅱ)当温度恢复到300 K时,竖直向上提起杯盖所需的最小力.9如图,两汽缸A、B粗细均匀、等高且内壁光滑,其下部由体积可忽略的细管连通,A的直径是B的2倍,A上端封闭,B上端与大气连通;两汽缸除A顶部导热外,其余部分均绝热.两汽缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b,活塞下方充有氮气,活塞a上方充有氧气.当大气压为p0、外界和汽缸内气体温度均为7 ℃且平衡时,活塞a离汽缸顶的距离是汽缸高度的14,活塞b在汽缸正中间.(ⅰ)现通过电阻丝缓慢加热氮气,当活塞b恰好升至顶部时,求氮气的温度;(ⅱ)继续缓慢加热,使活塞a上升.当活塞a上升的距离是汽缸高度的116时,求氧气的压强.10一种水下重物打捞方法的工作原理如图所示.将一质量M=3×103 kg、体积V0=0.5 m3的重物捆绑在开口朝下的浮筒上.向浮筒内充入一定量的气体,开始时筒内液面到水面的距离h1=40 m,筒内气体体积V1=1 m3.在拉力作用下浮筒缓慢上升,当筒内液面到水面的距离为h2时,拉力减为零,此时气体体积为V2,随后浮筒和重物自动上浮.求V2和h2. 已知大气压强p0=1×105 Pa,水的密度ρ=1×103 kg/m3,重力加速度的大小g=10 m/s2.不计水温变化,筒内气体质量不变且可视为理想气体,浮筒质量和筒壁厚度可忽略.11. 如图所示,一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置.玻璃管的下部封有长l1=25.0 cm的空气柱,中间有一段长l2=25.0 cm的水银柱,上部空气柱的长度l3=40.0 cm.已知大气压强为p0=75.0 cmHg.现将一活塞(图中未画出)从玻璃管开口处缓慢往下推,使管下部空气柱长度变为l1′=20.0 cm.假设活塞下推过程中没有漏气,求活塞下推的距离.12.如图所示,两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同汽缸直立放置,汽缸底部和顶部均有细管连通.顶部的细管带有阀门K.两汽缸的容积均为V0,汽缸中各有一个绝热活塞(质量不同,厚度可忽略).开始时K关闭,两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体),压强分别为p0和p0/3;左活塞在汽缸正中间,其上方为真空;右活塞上方气体体积为V0/4.现使汽缸底与一恒温热源接触,平衡后左活塞升至汽缸顶部,且与顶部刚好没有接触;然后打开K,经过一段时间,重新达到平衡.已知外界温度为T0,不计活塞与汽缸壁间的摩擦.求:(1)恒温热源的温度T;(2)重新达到平衡后左汽缸中活塞上方气体的体积V x.13一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C,其有关数据如p-T图象甲所示.若气体在状态A的温度为-73.15 ℃,在状态C的体积为0.6 m3,求:(1)状态A的热力学温度;(2)说出A至C过程中气体的变化情形,并根据图象提供的信息,计算图中V A的值;(3)在图乙坐标系中,作出由状态A经过状态B变为状态C的V-T图象,并在图线相应位置上标出字母A、B、C.如果需要计算才能确定坐标值,请写出计算过程.14.如图,密闭汽缸两侧与一U形管的两端相连,汽缸壁导热,U形管内盛有密度为ρ=7.5×102kg/m3的液体.一活塞将汽缸分成左、右两个气室,开始时,左气室的体积是右气室的体积的一半,气体的压强均为p0=4.5×103Pa.外界温度保持不变.缓慢向右拉活塞使U形管两侧液面的高度差h=40cm,求此时左、右两气室的体积之比.取重力加速度大小g=10m/s2,U形管中气体的体积和活塞拉杆的体积忽略不计.15.内壁光滑的导热汽缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中,用不计质量的活塞封闭压强为1.0×105 Pa、体积为2.0×10-3m3的理想气体,现在活塞上方缓缓倒上砂子,使封闭气体的体积变为原来的一半,然后将汽缸移出水槽,缓慢加热,使气体温度变为127℃.(1)求汽缸内气体的最终体积;(2)在图上画出整个过程中汽缸内气体的状态变化. (大气压强为1.0×105 Pa)16.如图5所示,一根粗细均匀的长l=72cm的细玻璃管AB开口朝上竖直放置,玻璃管中有一段长h=24 cm的水银柱,下端封闭了一段长x0=24 cm的空气柱,系统温度恒定,外界大气压强恒为p0=76 cmHg.现将玻璃管缓慢倒置,若空气可以看作理想气体,求倒置后水银柱相对B端移动的距离.17如图,两汽缸A、B粗细均匀、等高且内壁光滑,其下部由体积可忽略的细管连通;A的直径是B的2倍,A上端封闭,B上端与大气连通;两汽缸除A顶部导热外,其余部分均绝热.两汽缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b,活塞下方充有氮气,活塞a上方充有氧气.当大气压为p0、外界和汽缸内气体温度均为7 ℃且平衡时,活塞a离汽缸顶的距离是汽缸高度的1 4,活塞b在汽缸正中间.(1)现通过电阻丝缓慢加热氮气,当活塞b恰好升至顶部时,求氮气的温度;(2)继续缓慢加热,使活塞a上升.当活塞a上升的距离是汽缸高度的116时,求氧气的压强.。
人教版高中物理选修3 3测试题及答案解析全册
人教版高中物理选修3 3测试题及答案解析全册人教版高中物理选修3-3测试题及答案解析全册课时跟踪检测(一)物体是由大量分子组成的1.(多挑选)某同学在“用油膜法推算分子的大小”实验中,计算结果显著略偏小,可能将就是由于()a.油酸未全然变细b.油酸中含有大量的酒精c.排序油膜面积时舍弃了所有严重不足一个的方格d.谋每几滴体积时,1ml的溶液的滴数多录了10几滴v解析:挑选ac油酸分子直径d=s,计算结果显著略偏小,可能将就是v取大了或s 取小了。
油酸未全然变细,夫基s偏大,d相对较低,a恰当;油酸中所含大量酒精,不影响测量结果,b错;若排序油膜面积时舍弃了所有严重不足一个的方格,并使s偏大,d 变小,c恰当;若谋每几滴体积时,1ml的溶液的滴数多录了10几滴,并使v变大,d变大,d错。
2.在用油膜法估测分子大小的实验中,体积为v的某种油,形成一圆形油膜,直径为d,则油分子的直径近似为()2vπd2a.2b.πd2v2πd4vc.d.24vπdd?2v4v解析:挑选d油膜的面积为π?,油膜的油分子的直径为=2,故d对。
?2?dπd2?π??2?3.根据下列物理量(一组),就可以估算出气体分子间的平均距离的是()a.阿伏加德罗常数,该气体的摩尔质量和质量b.阿伏加德罗常数,该气体的质量和体积c.阿伏加德罗常数,该气体的摩尔质量和密度d.该气体的密度、体积和摩尔质量解析:选c由气体的立方体模型可知,每个分子平均占有的活动空间为v0=r3,r是气体分子间的m平均距离,摩尔体积v=nav0=。
因此,要计算气体分子间的平均距离r,需要知道阿伏加德罗常数na、ρ摩尔质量m和该气体的密度ρ。
4.最近辨认出的纳米材料具备很多优越性,有著宽广的应用领域前景,棱长为1nm的立方体,可容纳液态-氢分子(其直径约为1010m)的数量最吻合于()a.102个b.103个c.106个d.109个-解析:选b把氢原子看做是小立方体,那么氢原子的体积为:v0=d3=1030m3--边长为1nm的立方体体积为:v=l3=(109)3m3=1027m3v可容纳的氢分子个数:n==103个。
1.1物体是由大量分子组成的
M/ NA =18 / 6.02×1023g =2.99 ×10-26 kg (3)一个水分子的质量m0 =_____________ V/ NA =2.99 ×10-23 cm3 (4)一个水分子的体积V0 =_____________ (5)将水分子看作球体,分子直径(取1位有效数字) (6v0/∏)-3 =4×10-10m d=_______________
很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安 全。轿车在发生一定强度的碰撞时,利用叠氮 化钠(NaN3)爆炸产生气体(假设都是N2) 冲入气囊,若氮气充入后安全气囊的容积 V=56L,囊中氮气密度ρ=2.5kg/m3 ,已知氮 气的摩尔质量M=0.028kg/mol,阿伏伽德罗常 数NA =6×1023mol-1,试估算: (1)囊中氮气分子的总个数N (2)囊中氮气分子间的平均距离。(结果保 留一位有效数字)
分子直径数量级: 例:
水分子直径是4×10-10m, 氢分子直径是2.3×10-10m , 钨原子直径是2×10-10m.
除少数有机物大分子,一般分子直径的数量级是10-10m。
二、分子模型的建立 固体、液体
d d d d
球型模型
分子模型:在计算固液体分子大小时,作为一个近 似的物理模型,可把分子看成是一小球.则:
3.用滴管(或注射器)向量筒中滴入n滴配制好的油酸
酒精溶液,使这些溶液的体积恰好为1mL,算出每
滴油酸酒精溶液的体积V0=
mL.
4.用滴管(或注射器)向水面上滴入一滴配制好的油
酸酒精溶液,油酸就在水面上慢慢散开,形成单
分子油膜.
5.待油酸薄膜形状稳定后,将准备好的玻璃板盖在
浅盘上,用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上. 6.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,算出 油酸薄膜的面积. 7.据油酸酒精溶液的浓度,算出一滴溶液中纯油酸的 体积V,利用一滴油酸的体积V 和薄膜的面积S,算
物质是由大量分子组成的
2 Mmol 1.8×10 - 3 Vmol= ρ = 10 5 m3/mol。 3 m /mol=1.8× 1.0×10
-
(1)1 cm3 水中水分子的数目为 6.0×1023 V 22 N= V N A= -5 6个≈3.3×10 个。 1.8×10 ×10 mol
子所占的体积为(
)
A. 710-6m3 C. 110-26m3
B. 110-29m3 D. 8源自10-24m32.已知水的密度ρ=1.0×103 kg/m3,水的摩尔质量
Mmol=1.8×10-2 kg/mol,求:(阿伏加德罗常数NA 取6.0×1023 mol-1) (1)1 cm3水中有多少个水分子。 (2)估算一下水分子的直径多大。
宏观量与微观量的关系:
mmol m m0 NA n
分子质量
m 分子个数 n N NA m0 m mmol 物质密度 v vmol
vmol v v0 NA n
分子体积
[只适用于固体、液体]
1. 已知铜的密度是8.9103kg/m3,相 对原子质量64,通过估算可知每个铜原
气体分子间的 平均距离
d 3 V占
阿伏伽德罗常数
• NA=6.02×1023mol-1 • 1mol任何物质包含的微粒数都是6.02 ×1023个。 • 阿伏伽德罗常数是一个非常巨大的数字。 例如:1cm3水中含有3.35×1022个水分子。设 想有一个人,每秒钟移去1万个水分子,要把这 1cm3的水移完,将用1011年,即1000亿年,超 过地球的年龄(45亿年)二十多倍!所以说,物 体是由大量分子组成的。
1/50cm3 10-10m3
5×10-10m
实际分子的结构是复杂的,单个分子可看 作小球也可看作立方体
物理 3-3 7.1 物体是由大量分子组成的 随堂练习 3套 有解析
7.1 物体是由大量分子组成的练习一1.(基础)用油膜法测分子大小时,采用的理想化条件是( ). A .把在水面上尽可能充分散开的油膜视为单分子油膜 B .把形成单分子油膜的分子看做紧密排列的球形分子 C .把油膜视为单分子油膜,但需考虑分子间隙 D .将单分子视为立方体模型解析:由用油膜法估测分子的大小的实验可知,将体积为V 的油膜液滴滴在水面上,形成面积为S 的油膜,由此可以估算出油酸分子的直径为d =VS ,这显然是将油膜视为单分子层,将油酸分子视为球形且认为分子是紧密排列的,公式d =VS 中,并没有将分子间隙所占体积除外,所以,本题的正确选项应为A 、B .答案:AB2.(中档)某种油剂的密度为8×102 kg/m 3,取这种油剂0.8 g 滴在水面上,最后形成油膜的最大面积约为( ).A .10-10m 2 B .104 m 2 C .1010 cm 2 D .104 cm 2解析:由d =V S ,得S =V d =m ρd =8×10-48×102×10-10 m 2=104 m 2. 答案:B3.(基础)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 .求每滴体积时,1 mol 的溶液的滴数多记了10滴解析:油酸分子直径d =VS .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;油酸中含有大量的酒精,不影响结果,B 错;若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;若求每滴体积时,1 mL 的溶液的滴数多记了10滴,使V 变小,d 变小,D 不正确.答案:AC4.(中档)已知在标准状况下,1 mol 氢气的体积为22.4 L ,氢气分子直径的数量级为( ).A .10-9 m B .10-10m C .10-11m D .10-8 m解析:在标准状况下,1 mol 氢气的体积为22.4 L ,则每个氢气分子占据的体积ΔV =VN A=22.4×10-36.02×1023 m 3=3.72×10-26 m 3. 按立方体估算,占据体积的边长:L =3ΔV =33.72×10-26 m =3.3×10-9 m .而分子占据空间并不等于分子体积,气体分子间隙很大,氢气分子直径的数量级为10-10m ,故选项B 正确.答案:B5.(基础)纳米材料具有广泛的应用前景,在材料科学中纳米技术的应用使材料科学日新月异,在1 nm 的长度上可以排列的分子(其直径约为10-10m)个数最接近于( ).A .1个B .10个C .100个D .1 000个解析:纳米是长度的单位,1 nm =10-9 m ,即1 nm =10×10-10m ,所以排列的个数接近于10个.故B 项正确.答案:B6.(基础)从下列哪一组物理量可以算出氧气的摩尔质量( ). A .氧气的密度和阿伏加德罗常数 B .氧气分子的体积和阿伏加德罗常数 C .氧气分子的质量和阿伏加德罗常数 D .氧气分子的体积和氧气分子的质量解析:摩尔质量在数值上等于1 mol 物质的质量,等于一个分子的质量与阿伏加德罗常数的乘积.答案:C7.(中档)利用油膜法可粗略地测定分子的大小和阿伏加德罗常数.若已知n 滴油的总体积为V ,一滴油形成的油膜面积为S ,这种油的摩尔质量为μ,密度为ρ,则每个油分子的直径d 和阿伏加德罗常数N A 分别为(球的体积公式V =43πR 3) ( ).A .d =V nS ,N A =μnρVB .d =V nS ,N A =6μn 3S 3πρV 3C .d =V S ,N A =6μn 3S 33D .d =V S ,N A =6μn 3S 33解析:一滴油体积为V n ,故直径d =V nS ;油的摩尔体积为V mol =μρ,一个油分子的体积为V 0=16πd 3=πV 36n 3S 3,故N A =V mol V 0=6μn 3S 3πρV 3,故B 正确.答案:B8.(基础)“用油膜法测量油酸分子的大小”实验的简要步骤如下:A .将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,数出轮廓内的方格数(不足半个的舍去,多于半个的算一个),再根据方格的边长求出油膜的面积S.B .将一滴酒精油酸溶液滴在水面上,待油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将薄膜的轮廓描绘在玻璃板上.C .用浅盘装入约2 cm 深的水.D .用公式d =VS ,求出薄膜的厚度,即油酸分子的直径.E .根据酒精油酸溶液的浓度,算出一滴溶液中纯油酸的体积V. 上述步骤中有步骤遗漏或步骤不完整之处,请指出:(1)_____________________________________________________________. (2)______________________________________________________________. 上述实验步骤的合理顺序是___________________________________.解析:在将溶液滴入水面之前,应在水面上均匀撒上一层痱子粉或细石膏粉,这样可以清楚地看出油膜的轮廓,在实验过程中,还必须量出一滴油酸溶液的体积.答案:(1)C 步骤中,缺少在水面上撒痱子粉(2)遗漏的步骤:F.用注射器或滴管将溶液一滴一滴地滴入量筒,记下量筒增加一定体积时的滴数CFBAED 或FCBAED9.(中档)在做“用油膜法估测分子大小”的实验中,用油酸酒精的浓度为每104 mL 溶液中有纯油酸6 mL.用注射器测得1 mL 上述溶液有75滴.把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓,再把玻璃板放在坐标纸上,其形状和尺寸如图所示,坐标中正方形方格的边长为1 cm.试求:(1)油酸膜的面积?(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积. (3)按以上实验数据估测出油酸分子的直径. 解析:(1)由题图可以计算出油酸膜面积为110 cm 2. (2)每滴油酸含纯油酸的体积为6104×75cm 3=8×10-6 cm 3. (3)油酸分子直径d =V S =8×10-6110cm =7.2×10-10 m.答案:(1)110 cm 2 (2)8×10-6 cm 3 (3)7.2×10-10m10.(中档)已知空气摩尔质量M =29×10-3 kg/mol ,则空气分子的平均质量多大?成年人做一次深呼吸,约吸入450 cm 3的空气,所吸入的空气分子数约为多少?(取两位有效数字)解析:设空气分子的平均质量为m 0,阿伏加德罗常数用N A 表示,则m 0=M N A =29×10-36.0×1023k g≈4.8×10-26kg.要估算成年人吸入的空气分子数,先应估算出吸入空气的摩尔数n ,我们可以近似看成吸入的是标准状态下的空气,则n =V 22.4×10-3 mol =450×10-622.4×10-3 mol≈2.0×10-2mol.因此,吸入的空气分子数为:N =nN A =2.0×10-2×6.0×1023个=1.2×1022个.所以空气分子的平均质量为4.8×10-26kg ,成年人一次深呼吸吸入的空气分子数约为1.2×1022个.答案:4.8×10-26kg 1.2×1022个11.(提高)地球到月球的平均距离为384 400 km ,如果将铁分子一个接一个地排列起来,筑成从地球通往月球的“分子大道”,试问,这条“大道”需要多少个分子?这些分子的总质量为多少?(设铁分子的直径为3.0×10-10m ,铁的摩尔质量为5.60×10-2 kg/mol)解析:“分子大道”需要的铁分子的个数为n =s d =384 400×1033.0×10-10个=1.28×1018个,这些分子的总质量为n N A ·M =1.28×10186.02×1023×5.6×10-2 kg =1.2×10-7 kg. 答案:1.28×1018个 1.2×10-7 kg12.(中档)用放大600倍的显微镜观察布朗运动,估计放大后的小颗粒(碳)体积为0.1×10-9m 3,碳的密度为2.25×103 kg/m 3,摩尔质量是1.2×10-2 kg/mol ,阿伏加德罗常数为6.02×1023mol -1,则:(1)该小碳粒含分子数约为多少个?(取一位有效数字)(2)假设小碳粒中的分子是紧挨在一起的,试估算碳分子的直径. 解析:(1)设小颗粒边长为a ,放大600倍后,则其体积为 V =(600a)3=0.1×10-9 m 3.实际体积为V′=a 3=10-16216m 3质量为m =ρV′=1.0×10-15kg含分子数为n=mM mol N A=1.0×10-151.2×10-2×6.02×1023个=5×1010个.(2)将碳分子看成球体模型,则有V′n=43π(d2)3=πd36得d=36V′nπ=36×10-162165×1010×3.14m=2.6×10-10 m.答案:(1)5×1010个(2)2.6×10-10 m练习二1.(基础)油膜法粗略测定分子直径的实验基础是( ) A .把油酸分子视为球形,其直径即为油膜的厚度 B .让油酸在水面上充分散开,形成单分子油膜C .油酸分子的直径等于滴到水面上的油酸体积除以油膜的面积D .油酸分子直径的数量级是10-15m解析:油酸分子可视为球形,油膜的厚度可看成分子直径,油酸分子可看成一个挨一个排列,油滴扩展为油膜时体积不变,即V =Sd.答案:ABC2.(基础)某气体的摩尔质量为M ,摩尔体积为V ,密度为ρ,每个分子的质量和体积分别为m 和V 0,则阿伏加德罗常数N A 可表示为( )A .N A =VV 0B .N A =ρV m C .N A =MmD .N A =M ρV 0解析:气体的体积是指气体所充满的容器的容积,它不等于气体分子个数与每个气体分子体积的乘积,所以A 、D 错.由质量、体积、密度关系可推知B 、C 正确.答案:BC3.(中档)从下列提供的各组物理量中可以算出氢气密度的是( ) A .氢气的摩尔质量和阿伏加德罗常数 B .氢气分子的体积和氢气分子的质量 C .氢气的摩尔质量和氢气的摩尔体积D .氢气分子的质量和氢气的摩尔体积及阿伏加德罗常数解析:因密度ρ=M V ,由氢气的摩尔质量和摩尔体积可求出氢气的密度ρ=M AV A,C 项可以,由氢气分子的质量m 及阿伏加德罗常数N A 可求出氢气的摩尔质量M A =mN A 即ρ=M AV A=N A m V A ,D 项也可以,但由于A 项提供的数据不知摩尔体积,便求不出氢气的密度.由于氢气分子间有很大空隙,B 项提供的数据不能求出氢气的密度而能求得液态氢的密度.答案:CD4.(基础)由阿伏加德罗常数和一个水分子的质量、一个水分子的体积,不能确定的物理量有( )A .1 mol 水的质量B .1 mol 水蒸气的质量C .1 mol 水的体积D .1 mol 水蒸气的体积解析:该题考查阿伏加德罗常数的基础知识,题目已知条件是一个水分子的质量和一个水分子的体积及阿伏加德罗常数,那么A 中:由一个水分子的质量乘以阿伏加德罗常数可得一摩尔水的质量,故A 能确定;又因为一摩尔水蒸气的分子数应和一摩尔水的分子数相同,所以一摩尔水蒸气的质量和一摩尔水的质量相同,B 也能确定;又由于已知一个水分子的体积,乘以阿伏加德罗常数即可得到一摩尔水的体积,C 能确定;但是,水和水蒸气的分子距离不同,所以D 不能确定,那么正确答案是D.答案:D5.(中档)已知某气体的摩尔体积为22.4 L/mol ,摩尔质量为18 g/mol ,阿伏加德罗常数为6.02×1023 mol -1,由以上数据可以估算出这种气体( )A .每个分子的质量B .每个分子的体积C .每个分子占据的空间D .分子之间的平均距离解析:由m 0=M A N A 可估算出每个气体分子的质量,由于气体分子间距较大,由V 0=V A N A求得的是一个分子占据的空间而不是一个分子的体积,由a =3V 0求出分子之间的平均距离,故A 、C 、D 、正确.答案:ACD6.(基础)最近发现纳米材料具有很多优越性能,有着广阔的应用前景,1 nm(纳米)=10-9 m ,边长为1 nm 的立方体内可容纳液态氢分子的个数最接近下面的哪一个数值( )A .100B .103C .105D .107解析:氢分子大小的数量级为10-10m ,可认为液态氢分子是一个挨一个排列的,将一个氢分子占据的空间视为一个小立方体,则1 nm 立方体的每个边长线度的分子数为10个,小立体由可容纳分子个数为103个.答案:B7.(中档)阿伏加德罗常数为N A ,铝的摩尔质量为M ,铝的密度为ρ,则下列说法中正确的是( )A .1 m 3铝所含的原子数目是ρN A MB .1个铝原子的质量是MN AC .1个铝原子占有的体积是M ρN AD .1 kg 铝所含有原子的数目是ρN A解析:1 m 3铝含有的原子数为:ρV M N A =ρ×1M N A =ρN AM .选项A 正确.1个铝原子的质量为:m =M N A ,故选项B 也正确.1个铝原子占有的体积为:V N A =MρN A =MρN A ,所以选项C 正确.1 kg铝所含有原子的数目是N AM≠ρN A ,所以D 不正确.答案:ABC8.(基础)N A 代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( ) A .在同温同压时,相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同 B .2 g 氢气所含原子数目为N AC .在常温常压下,11.2 L 氮气所含的原子数目为N AD .17 g 氨气所含电子数目为10N A解析:由于构成单质分子的原子数目不同,所以同温同压下同体积单质气体所含原子数目不一定相同,A 错误;2 g H 2所含原子数目为2N A ,B 错误;在常温常压下,11.2 L 氮气的物质的量不能确定,则所含原子数目不能确定,C 错误,17 g 氨气即1 mol 氨气,其所含质子数为(7+3) mol 即10N A ,所以所含电子数目也为10N A ,D 正确.答案:D9.(中档)若以μ表示水的摩尔质量,V 表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积,ρ为在标准状态下水蒸气的密度,N A 为阿伏加德罗常数,m 、ΔV 分别表示每个水分子的质量和体积,下面是四个关系式:①N A =ρV M ;②ρ=μN A ΔV ;③m =μN A ;④ΔV =V N A .其中正确的是( ) A .①② B .①③ C .③④ D .①④解析:10.(中档)某种物质的摩尔质量为M(kg/mol),密度为ρ(kg/m 3),若用N A 表示阿伏加德罗常数,则:(1)每个分子的质量是______kg ;(2)1 m 3的这种物质中包含的分子数目是________; (3)1 mol 的这种物质的体积是______m 3;(4)平均每个分子所占据的空间是______m 3.解析 (1)每个分子的质量等于摩尔质量与阿伏加德罗常数的比值,即m 0=M N A. (2)1 m 3的这种物质中含有的分子的物质的量为n =1M ρ=ρM ,故1 m 3的这种物质中包含的分子数目为nN A =ρN AM. (3)1 mol 的这种物质的体积是摩尔体积,即V mol =Mρ.(4)平均每个分子所占据的空间是摩尔体积与阿伏加德罗常数的比值,即V 0=V molN A=M ρN A. 答案 (1)M N A (2)ρN A M (3)M ρ (4)M ρN A11.(提高)某种油滴的摩尔质量M =0.1 kg/mol ,密度ρ=0.8×103 kg/m 3,取体积V =3.7×10-4 cm 3的该种油滴滴在水面上,展开成一面积S =0.5 m 2的单分子油膜.(1)求出分子的直径. (2)估算出阿伏加德罗常数.解析:(1)油膜的厚度即为油酸分子的直径, d =V S =3.7×10-4×10-60.5 m =7.4×10-10 m(2)油酸的摩尔体积V A =M ρ=1.25×10-4 m 3/mol每个分子的体积为V 0=16πd 3=2.12×10-28 m 3故阿伏加德罗常数N A =V A V 0=5.9×1023 mol -1. 答案:(1)7.4×10-10 m(2)5.9×1023 mol -112.(提高)已知铜的摩尔质量为6.4×10-2 kg/mol ,密度为8.9×103 kg/m 3,阿伏加德罗常数为6.0×1023 mol -1.若每个铜原子可提供1个自由电子,试估算铜导体中自由电子的数密度.解析:1 m 3铜的摩尔数为n 摩=ρV M 摩=8.9×103×16.4×10-2 mol≈1.4×105 mol1 m 3铜中的铜原子数为n =n 摩N A =1.4×105×6.0×1023=8.4×1028由每个铜原子能提供1个自由电子可知,1 m 3铜中含有的自由电子数n 电=n 故铜导体中自由电子的数密度为ρ=n 电V =8.4×10281个/m 3=8.4×1028个/m 3.答案:8.4×1028个/m3练习三1.(基础)为了尽可能准确地估测出油膜分子的大小,下列哪些措施是可行的( )A .油酸浓度适当大一些B .油酸浓度适当小一些C .油酸扩散后立即绘出轮廓图D .油酸扩散并待其收缩稳定后再绘出轮廓图解析:为能形成单分子油膜,油酸浓度应适当小些;绘制轮廓图应在油酸扩散稳定后进行,B 、D 选项正确.答案:BD2.(基础)下列数值等于阿伏加德罗常数的是( )A .1 m 3的任何物质所含的分子数B .1 kg 的任何物质所含的分子数C .标准状态下1 mol 气体所含的分子数D .任何状态下1 mol 任何物质所含的分子数解析:1 mol 任何物质所含的分子数均为6.02×1023个,这一数值称为阿伏加德罗常数,因此,A 、B 错误,C 、D 正确.答案:CD3.(基础)关于物体中的分子数目,下列说法中正确的是( )A .质量相等的物体含有相同的分子数B .体积相同的物体含有相同的分子数C .物质的量相同的物体含有相同的分子数D .体积相同的气体含有相同的分子数解析:1摩尔任何物质所含有的分子数相同,所以物质的量相同的物体,分子数一定相同.答案:C4.(中档)在用油膜法估测分子直径大小的实验中,若已知油的摩尔质量为M ,密度为ρ,油滴质量为m ,油滴在水面上扩散后的最大面积为S ,阿伏加德罗常数为N A ,以上各量均采用国际单位,那么( )A .油滴分子直径d =M ρSB .油滴分子直径d =m ρSC .油滴所含分子数N =M mN AD .油滴所含分子数N =m MN A 解析:油膜法测分子直径,认为油膜的厚度就为分子直径,油膜的质量为m ,最大面积为S ,则油膜的体积为V =m ρ,油滴分子直径为d =m ρS,故选项B 对,A 错;油滴的物质的量为m M ,油滴所含分子数为N =m MN A ,选项D 对,C 错. 答案:BD5.(中档)铜的摩尔质量为M A (kg/mol),密度为ρ(k g/m 3),若阿伏加德罗常数为N A ,则下列说法中哪个是错误的( )A .1 m 3铜所含的原子数目是ρN A /M AB .1 kg 铜所含的原子数目是ρN AC .一个铜原子的质量为(M A /N A ) kgD .一个铜原子占有的体积是(M A /ρN A )m 3解析:1 m 3铜的质量为ρ kg ,其中所含的原子数目是ρM A N A,故A 项正确;1 kg 铜所含的原子数目是1M A N A ,故B 项错误;一个铜原子的质量为M A N Akg ,C 正确;一个铜原子占有的体积为M A ρN Am 3,D 正确. 答案:B6.(基础)分子直径和分子的质量都很小,它们的数量级分别为( )A .d=10-10m, m=10-26kgB .d=10-10cm, m=10-29kgC .d=10-10m, m=10-29kgD .d=10-8m, m=10-26kg解析:可以查阅资料,记住分子直径和分子质量的数量级。
【K12教育学习资料】高考物理 第八章热学练习
第八章热学第八章热学高考调研考纲导航命题取向高考对本章的命题热点多集中在分子动理论、估算分子大小和数目、内能和功,题型多为选择题,命题特点多为本章内容的单独命题,少数与气体性质结合命题.分子热运动、能量守恒部分的试题多为低档题,中档题不多,由于近几年《考试说明》对这部分内容的要求基本没有变化,随着近几年物理高考卷结构的变化(例如:试题总长度、试题类型、各种类型题目的权重等),估计今后的高考试题中,考查形式与近年大致相同,多以选择题的形式出现,其难度不大.分子数量、质量或直径(体积)等微观的估算问题要求有较强的思维和运算能力.分子的动能和势能、物体的内能是高考的热点.近几年来,此处出现的各省市乃至全国高考试题就有多处.对能的转化和守恒定律的应用,近年来多次出了计算题,显然对学生运用能的转化和守恒定律提出了较高要求,应引起足够重视.备考方略了解分子间相互作用力与分子势能的关系,温度与分子平均动能的关系.会运用内能的改变与做功和热传递的关系式,解释能量转移和转化现象.第一课时分子动理论内能第一关:基础关展望高考基础知识知识讲解这里的分子是指构成物质的单元,可以是原子、离子,也可以是分子.在热运动中它们遵从相同的规律,所以统称为分子.(1)分子模型:把分子看做是小球,这是一个理想化的模型.所以在涉及具体数据时,只在数量级上是有意义的.一般认为分子直径的数量级为10-10 m.(2)固体\,液体的结构模型:固体\,液体被理想化地认为各分子是一个挨一个紧密排列的,每个分子的体积就是每个分子平均占有的空间.分子体积=物体体积÷分子个数.(3)气体的结构模型:气体分子仍被视为小球,但分子间距离较大,不能看做一个挨一个紧密排列,气体分子的体积远小于每个分子平均占有的空间(将每个气体分子平均占有的空间看做以相邻分子间距离为边长的正立方体),所以气体的体积与气体的种类无关,在化学中,在标准状态下1 mol的任何气体的体积为22.4 L,即是这个原因.(4)阿伏加德罗常数为N A=6.02×1023mol-1是联系微观世界和宏观世界的桥梁.它把物质的摩尔质量\,摩尔体积这些宏观物理量和分子质量\,分子体积这些微观物理量联系起来了.知识讲解物体里的分子永不停息地做无规则运动,这种运动跟温度有关,所以通常把分子的这种运动叫做热运动.扩散现象和布朗运动都可以很好地证明分子热运动的存在.(1)扩散现象①定义:不同物质互相接触时彼此进入到对方中去的现象.②特点:a.从浓度大处向浓度小处扩散;b.扩散快慢与物质的状态\,温度有关.(2)布朗运动①定义:悬浮在液体中的固体微粒永不停息的无规则运动叫做布朗运动.②特点:a.永不停息;b.无规则;c.颗粒越小,现象越明显;d.温度越高,运动越激烈.③影响布朗运动的因素.固体颗粒的大小和液体的温度的高低.一般来说,固体颗粒越小\,液体温度越高,布朗运动越剧烈.原因是固体颗粒越小,其受到液体分子撞击的不平衡性越大,且自身惯性也越小,故运动变化越快;液体温度越高,液体分子的运动越剧烈,液体分子对固体颗粒的撞击力就越大.说明:①布朗运动是悬浮的固体微粒的运动,不是单个分子的运动,但是布朗运动证实了周围液体分子的无规则运动.②固体微粒的运动是极不规则的,下图并非固体微粒的运动轨迹,而是每隔30 s微粒位置的连线.③任何固体微粒悬浮在液体中,在任何温度下都会做布朗运动.活学活用1.下列说法中正确的是()A.分子的扩散现象和布朗运动都证明了分子做永不停息的无规则运动B.布朗运动是组成固体微粒的分子无规则运动的反映C.布朗运动是气体或液体分子无规则运动的反映D.阳光从缝隙射入教室,从阳光中看到的尘埃的运动就是布朗运动解析:扩散现象和布朗运动产生的根本原因是分子在永不停息地做无规则运动,因此,这两种运动都能证明分子做永不停息的无规则运动,所以A正确.布朗运动是由于液体或气体分子无规则碰撞悬浮微粒而产生的,因此可以认为布朗运动间接地反映了气体分子或液体分子的无规则运动,故B\,D错,C正确.所以本题选择A\,C两项.答案:AC点评:本题主要考查布朗运动产生的过程,解决这类问题的关键应为:(1)弄清研究对象——做布朗运动的悬浮微粒;(2)使悬浮微粒运动状态变化的外力——液体分子或气体分子对悬浮微粒撞击力的大小和不均衡程度;(3)研究布朗运动的意义——从宏观上反映分子做永不停息的无规则运动.知识讲解(1)分子力:分子之间同时存在着相互的引力和斥力,这两个力的合力即为所表现出的分子之间的作用力.(2)分子间作用力的变化:分子间的作用力与分子间的距离有关.分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小\,随分子间距离的减小而增大,但总是斥力变化得较快.如图所示,虚线分别表示引力F引,斥力F斥随距离r的变化关系,实线表示分子力F随距离r的变化关系.①当r=r0(r0为10-10 m)时,F引和F斥相等,此二力的合力F为零,即分子间呈现出没有作用力,此时分子所处的位置称为平衡位置;②当r<r0时,F引和F斥都随距离的减小而增大,但F引<F斥,F表现为斥力;③当r>r0时,F引和F斥都随距离的增大而减小,但F引>F斥,F表现为引力;④当r>10r0(10-9 m)时,F引和F斥都已经十分微弱,可以认为分子间没有相互作用力(F=0).活学活用2.有相距较远的甲、乙两个气体分子,现让甲分子固定不动,让乙分子在分子力的作用下靠近甲分子的过程中,下列说法正确的是()①两分子间的作用力一直增大②两分子间的作用力先增大,后减小,再增大③两分子间的分子势能一直减小④两分子间的势能先减小后增大⑤乙分子的动能先增大后减小⑥乙分子的动能和两分子间的势能保持不变A.①②③④B.②④⑤⑥C.②③④⑥D.①②③⑥答案:B知识讲解(1)定义:物体内所有分子的热运动动能与分子势能的总和,叫做物体的内能.(2)说明:①物体的内能跟物体的温度和体积有关,还跟物体所含的分子数有关.②物体做机械运动具有的机械能对物体的内能没有贡献.③一切物体都具有内能.活学活用3.关于物体的内能,下列说法中正确的是()①温度高的物体要比温度低的物体的内能大②当物体的速度为零时,物体动能为零,物体的分子的平均动能为零,物体的内能为零 ③可以看成理想气体的相同质量的氧气和氢气,温度相等,则两气体的内能相等④如果让一定质量的理想气体的温度升高,体积变小,该理想气体的内能增加⑤等物质的量、等温度的两个同种物质组成的物体,体积大的物体的内能大⑥0°的水冻成0°的冰和0°的冰融化为0°的水,分子的平均动能不变,变化的是分子势能A.②③④B.①②④C.⑤⑥D.④⑥答案:D第二关:技法关解读高考解 题 技 法技法讲解1.用阿伏加德罗常数估算微观量阿伏加德罗常数N A 是宏观物理量(物质的体积V 、物质的质量m 、物质的密度ρ、摩尔体积V mol 、摩尔质量M )和微观物理量(分子体积V 0、分子质量m 0、分子数n )间联系的桥梁.(1)分子的质量m 0=mol A AV M N N ρ=.(2)固体、液体分子的体积V 0=mol A AV M N N ρ=. (3)分子数n=A A A A mol molmN VN V N mN M V M V ρρ===. 典例剖析例1已知铜的摩尔质量为64克/摩,铜的密度为8.9 克/厘米3,试估算每个铜原子的质量、体积和直径.解析:对于固、液体来说,在估算每个分子(或原子)的大小时,可以忽略分子之间的间隙,近似地认为组成它们的分子是一个挨着一个排列的,根据这一理想化的微观模型,任何固、液体的摩尔体积V 0均可近似看作等于N A (阿伏加德罗常数)个分子体积V 的总和,由此便可求出一个分子的体积V=0AV N .如果把分子都看成是一个整体,则可进一步求出每个分子的直径:16πd 3=0d A V N =,另外,对于任何固、液、气体来说,它们的摩尔质量M 等于NA (阿伏加德罗常数)个分子质量m 的总和,由此便可求出一个分子的质量m=A M N . 把上述思路用于本题,每个铜原子的质量为m=323A M 6410 kg /mol N 6.010-⨯=⨯ =1.1×10-25 kg 体积为V=33323A M 6410 kg /mo N l8.910 kg /m 6.010/molρ-⨯=⨯⨯⨯ =1.2×10-29m 3 直径为=×10-10 m 答案:m=1.1×10-25 kgv=1.2×10-29 m 3d=3×10-10m技法讲解2.关于布朗运动的总结布朗运动的特点(1)永不停息;(2)无规则;(3)颗粒越小,现象越明显;(4)温度越高,现象越明显.解决布朗运动与分子运动问题的关键是理解布朗运动的产生条件、运动特点和布朗运动与分子运动的关系.熟练掌握分子热运动的特点,会用分子运动解释有关生活现象.注意:布朗运动的微粒用肉眼是看不见的,可在光学显微镜下观察,而分子运动只有在离子显微镜下才能看到.典例剖析例2关于布朗运动,下列说法中正确的是()A.温度越高,布朗运动越明显B.大气压强的变化,对布朗运动没有影响C.悬浮颗粒越大,布朗运动越明显D.悬浮颗粒的布朗运动,就是构成悬浮颗粒的物质的分子热运动解析:布朗运动是悬浮在液体(或气体)中的微粒的无规则运动,而不是液体分子的运动,它的产生是液体分子对固体颗粒的撞击不平衡引起的,与颗粒的大小以及液体或气体的温度有关,而与外界因素(如大气压强等)无关.因为固体颗粒越小,与颗粒相撞的分子数也越少,这种撞击的不平衡越明显;液体或气体的温度越高,撞击得越剧烈.故选项A、B 正确.答案:AB技法讲解3.分子力的特点分子力特点(1)引力、斥力同时存在;(2)引力和斥力都随分子间距离的增大而减小,但斥力变化快;(3)引力、斥力的合力可表现为引力、零、斥力.与分子力特点有关的习题主要有三类:一是判断对分子力特点的描述是否正确.二是利用分子力特点研究分子力做功,分子的加速度,三是与实际相关联的问题.要正确分析这些问题,必须准确把握分子的特点,熟知分子间斥力、引力及合力随分子间距离的变化规律.与实际的相联系的问题而应弄清楚是分子力原因还是其它力作用的结果,切不可见了相斥、相吸就与分子力联系.典例剖析例3如图所示,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中曲线所示,F>0为斥力.F<0为引力,a、b、c、d为x轴上四个特定的位置.现把乙分子从a处由静止释放,则()A.乙分子由a到b做加速运动,由b到c做减速运动B.乙分子由a到c做加速运动,达到c时速度最大C.乙分子由a到b的过程中,两分子间的分子势能一直减少D.乙分子由b到d的过程中,两分子间的分子势能一直增加解析:乙分子从a到b,再到c的过程分子之间均表现为引力,显然乙分子始终做加速运动,且到达c点速度最大,故A错,B正确.乙分子从a到b的过程,分子的引力一直做正功,因此,两分子间的分子势能一直减少,故C正确.乙分子由b到c过程,分子引力仍然做正功,故两分子间的分子势能仍在减少,从c到d的过程,分子间的斥力做负功,则分子间的势能增加,故D项错.答案:C技法讲解4.内能与温度、热量、热能概念的区别(1)温度:温度的概念在前边已经具体地学过,其高低直接反映了物体内部分子热运动的情况,所以在热学中温度是描述物体热运动状态的基本参量之一.温度是大量分子热运动的集体表现,是含有统计意义的,对于单个分子来说,温度是没有意义的.(2)内能:物体内所有分子的动能和势能的总和.内能和机械能是截然不同的,内能是由大量分子的热运动和分子之间相对位置所决定的能量,机械能是物体做机械运动和物体形变所决定的能量,内能和机械能之间可以相互转化.(3)热量:是指热传递过程中内能的改变量.热量用来量度热传递过程中内能转移的能量. 一个物体的内能是无法测定的,而在某种过程中物体内能的变化却是可以测定的,热量就是用来测定内能变化的一个物理量.(4)热能:是内能的通俗的而不甚确切的说法.典例剖析例4关于温度、热量和内能的下列说法中正确的是()A.温度是分子动能的标志,动能越大的分子其温度也就越高B.静止物体没有内能C.温度高的物体比温度低的物体含的热量多D.分子的势能跟物体的体积有关解析:温度是描述热现象的一个基本概念,凡是跟温度有关的现象都是热现象,从分子运动理论的观点看,温度是物体分子无规则运动(热运动)的平均动能的标志,它是状态量,是大量分子热运动的宏观表现,对于个别分子来说,温度是没有意义的,因此,A不对,有的同学认为B对,这显然把内能与机械能混淆了,物体内能是对分子而言,它是组成物体所有分子热运动的动能和分子势能的总和,它是状态量,它的大小与温度、体积以及物体所含分子数有关,机械能是对物体整体而言,物体整体的动能和势能不变,物体仍具有内能,可见B不对,有的同学认为C对,这是错在把热量与内能混为一谈了,热量是一个过程量,它是内能传递的一种量度,只有在热传递的过程中才有意义,它量度了热传递过程中内能传递的一种量度,只有在热传递的过程中才有意义,它量度了热传递过程中内能转移的数量,只有D才是正确的,因为物体的体积改变,分子间的距离随着改变,当r>r0时,分子力为引力,分子势能随着分子间的距离增大而增大;当r<r0时,分子力为斥力,分子势能随着分子间的距离减小而增大;当r=r0时,分子势能为最小值.故选D.答案:D第三关:训练关笑对高考随堂训练1.分子动理论较好地解释了物质的宏观热学性质.据此可判断下列说法中错误..的是()A.显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的做无规则运动,这反映了液体分子运动的无规则性B.分子间的相互作用力随着分子间距离的增大,一定先减小后增大C.分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后增大D.在真空、高温条件下,可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素解析:选项A中小炭粒做布朗运动反映了液体分子的无规则热运动,故A是正确的.B 选项中分子间的相互作用力在间距r<r0范围内,随分子间距的增大而减小,而在r>r0的范围内,随分子间距的增大而减小.故B是错误的.C选项中分子势能在r<r0时,分子势能随r的增大而减小,r0处最小,在r>r0时,分子势能随r的增大而增大,故C选项是正确的.D选项中真空环境是为防止其他杂质的介入,而高温条件下,分子热运动剧烈.有利于掺入元素分子的扩散.故题目要求选出的错误选项为B.答案:B2.关于内能,下列说法正确的是()A.物体的运动速度越大,具有的内能越多B.静止的物体没有动能,因而也没有内能C.温度高的物体具有内能,温度低的物体没有内能D.静止的冰块虽不具有动能,但具有内能解析:内能是物体所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和,是不同于机械能的另一种形式的能;不论物体的温度高低,组成物体的分子都在不停息地做无规则运动,因此一切物体都具有内能,故ABC错误.答案:D3.如图所示,设有一分子位于图中的坐标原点O处不动,另一分子可位于正x轴上不同位置处,图中纵坐标表示这两个分子间分子力的大小,两条曲线分别表示斥力或引力的大小随两分子间距离变化的关系,e为两曲线的交点,则()A.ab线表示引力,cd线表示斥力,e点的横坐标约为10-10mB.ab线表示斥力,cd线表示引力,e点的横坐标约为10-10mC.ab线表示引力,cd线表示斥力,e点的横坐标约为10-10mD.ab线表示斥力,cd线表示引力,e点的横坐标约为10-10m解析:由于分子间斥力的大小随两分子间的距离变化比引力快,分子间引力和斥力平衡的距离的数量级为10-10m,选项C正确.答案:C4.从下列哪一组物理量可以算出氧气的摩尔质量()A.氧气的密度和阿伏加德罗常数B.氧气分子的体积和阿伏加德罗常数C.氧气分子的质量和阿伏加德罗常数D.氧气分子的体积和氧气分子的质量解析:本题属于热学部分内容,考查考生对阿伏加德罗常数、摩尔质量、密度、质量、体积等物理量及它们之间的联系的认识和理解,主要考查考生估算的能力.阿伏加德罗常数是联系宏观世界和微观世界的桥梁,因此,解决此题的关键是运用阿伏加德罗常数寻找宏观量与微观量之间的关系,即摩尔质量=阿伏加德罗常数×分子质量.答案:C5.假如全世界60亿人同时数1 g的水分子个数,每人每小时可以数5 000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:1g 水所含水分子的个数为118×6×1023,要数完其水分子所需时间为t=238161086010500024365⨯⨯⨯⨯⨯⨯年=1×105年,所以答案为C. 答案:C课时作业二十九分子动理论内能1.关于分子的热运动,下列说法正确的是()A.分子的热运动就是布朗运动B.布朗运动是悬浮在液体中的微粒的无规则运动,它反映液体分子的无规则运动C.温度越高,悬浮微粒越大,布朗运动越激烈D.物体的速度越大,内部分子的热运动越激烈解析:分子的热运动是分子的无规则运动,布朗运动是悬浮在液体中的微粒的无规则运动,它是由液体分子的无规则运动引起的,温度越高,布朗运动越激烈,微粒越小,液体分子撞击的不平衡性越明显,布朗运动越激烈,分子热运动的激烈程度由温度决定,与物体的宏观速度无关,综上所述,只有B 正确.答案:B2.已知地球半径约为6.4×106m ,空气的摩尔质量约为29×10-3kg/mol ,一个标准大气压约为1.0×10 5 Pa.利用以上数据可估算出地球表面大气在标准状况下的体积为( )A.4×1016m 3B.4×1018m 3C.4×1020 m 3D.4×1022 m 3解析:设地球表面大气的总质量为M ,则有Mg=p 0·4πR 2.在标准状况下其体积为 V=0M M ×22.4×10-3m 3=200p 4M gR π∙×22.4×10-3m 3=56231.0104 3.14(6.410)291010-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯×22.4×10-3m 3=4×1018m 3.选B.答案:B3.如图所示,甲分子固定在坐标原点O ,乙分子沿x 轴运动,两分子间的分子势能E p 与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示.图中分子势能的最小值为-E 0.若两分子所具有的总能量为0,则下列说法中正确的是( )A.乙分子在P点(x=x2)时,加速度最大B.乙分子在P点(x=x2)时,其动能为E0C.乙分子在Q点(x=x1)时,处于平衡状态D.乙分子的运动范围为x≥x1解析:分子势能最小时,分子间距离处于平衡位置,所以P点是分子的平衡位置.乙分子在P点的加速度为零,A、C选项错误,B选项正确;由于两分子所具有的总能量为零,而Q 点的分子势能为零,可知D选项正确.答案:BD4.根据分子动理论,下列说法正确的是()A.一个气体分子的体积等于气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数之比B.显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动,就是分子的运动C.分子间的相互作用的引力和斥力一定随分子间的距离增大而减小D.分子势能随着分子间的距离的增大,可能先减小后增大答案:CD5.下列说法正确的是()A.布朗运动和扩散现象都可以在气、液、固体中发生B.布朗运动和扩散现象都是分子的运动C.对物体做功,同时物体吸热,物体内能可能不变D.物体对外做功,同时吸热,物体内能可能不变答案:D6.以下说法正确的是()A.温度相等的两块铁(固体),其内能一定相等B.温度不等的两物体,其内能一定不等C.两物体的内能相等,其分子平均动能一定相等D.两块相同物质组成的物体(固体),质量相等,温度相同,内能一样大解析:温度相等的两块铁,因为不知道其质量是否相等,其内能不一定相等,所以A项错;而对于温度不等的两物体,分子平均动能不一样大,但由于分子势能、质量等因素,就有可能使内能一样大,因此B项错;同样的道理C项也错;D项正确.答案:D7.关于内能和机械能的下列说法中,正确的是()A.机械能很大的物体,其内能一定很大B.物体的机械能损失时,内能却可能增加C.物体的内能损失时,机械能必然会减少D.物体的内能为零时,机械能可以不为零E.物体的机械能为零时,内能可以不为零解析:内能和机械能是两种不同形式的能.对同一物体(不考虑形变时)机械能由其整体的宏观速度和相对地面的高度决定;内能则与其内部分子的无规则运动及其聚集状态有关,它跟物体整体的宏观速度(不计摩擦发热时)和高度一般无直接联系.把物体缓缓地举得很高,使它处于温度很低的环境中。
高中物理每日一练一检(必考专题知识点精炼总结) - 热学(附答案)
物理每日一练(19)1.物质是由大量分子组成的2.油膜法测分子大小原理式s v d =,多数分子大小数量级为10-10m3.估算分子大小:①(固体液体)分子球体模型直径d = 36V π. ②(气体)分子立方体模型d =3V ,(d 并非气体分子的大小,而是两个相邻的气体分子之间的平均距离)4.宏观量与微观量的转换a.分子质量:A mol N M m =0=A mol N V ρ b.分子体积:A mol A mol N M N V v ρ==0(估算固体液体分子体积或气体分子平均占有的空间) c.分子数量:A A A A mol mol mol mol M v M v n N N N N M M V V ρρ====5.某教室的空间约 120 m 3。
试计算标况下教室里空气分子数。
已知:N A =6.0×1023mol -1,标况下气体摩尔体积V 0=22.4×10-3m 3。
(保留一位有效数字)物理每日一练(19)检1.物质是由 ❶ 组成的2.油膜法测分子大小原理式 ❷ ,多数分子大小数量级为 ❸3.估算分子大小:①(固体液体)分子球体模型直径d = ❹②(气体)分子立方体模型d = ❺ ,(d 并非气体分子的大小,而是两个相邻的气体分子之间的 ❻ )4.宏观量与微观量的转换a.分子质量: ❼b.分子体积: ❽ (估算固体液体分子体积或气体分子平均占有的空间)c.分子数量: ❾❿某教室的空间约 120 m 3。
试计算标况下教室里空气分子数?(保留一位有效数字,已知:N A=6.0×1023mol-1,标况下气体摩尔体积V0=22.4×10-3 m3)物理每日一练(20)1.扩散现象:说明了物质分子在不停地运动、分子间有空隙,可以发生在固体、液体、气体任何两种物质之间。
温度越高扩散越快。
2.布朗运动:悬浮在液体(或气体)中的固体微粒的无规则运动,需在显微镜下观察。
教师资格证-(高中)物理-精选练习题-精选练习题(四)
教师资格证-(高中)物理-精选练习题-精选练习题(四)[单选题]1.放射性同位素钍232经仅.p衰变会生成氡,其衰变(江南博哥)方程为甏Th一2;60Rn+xa+y[3,则石.Y的值正确的是()。
A.x=2,y=3B.x=1,y=3C.x=3,y=2D.x=3,y=l参考答案:C参考解析:ɑ衰变要产生ɑ粒子42He,故原子核经过一次ɑ衰变,电荷数减小2,质量数减小4,衰变要产生电子0-1e,故一次衰变电荷数增加l,质量数不变。
根据核反应过程中质量数.核电荷数守恒,有90=86+2x-y,232=220+4x,则x=3,y=2。
[单选题]2.如图所示.一小物块被夹子夹紧,夹子通过轻绳悬挂在小环上,小环套在水平光滑细杆上,物块质量为M,到小环的距离为£,其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F。
小环和物块以速度移向右匀速运动,小环碰到杆上的钉子P后立刻停止,物块向上摆动。
整个过程中,物块在夹子中没有滑动。
小环和夹子的质量均不计,重力加速度为g。
下列说法正确的是()。
A.物块向右匀速运动时,绳中的张力等于2FB.小环碰到钉子P时.绳中的张力大于2FC.物块上升的最大高度为D.速度V不能超过参考答案:D参考解析:物块向右匀速运动。
夹子与物块处于平衡状态,绳的张力等于M9,与2F的大小关系不确定,A项错误。
小环碰到钉子P时,物块M做圆周运动,在最低点时拉力与重力的合力提供向心力.因此绳中的张力大于坛,与2F的大小关系不确定,B项错误。
根据机械能守恒定律,减小的动能转化为重力势能则有争M是m珈,则物块上升的最大高度为^。
等,c项错误c夹子对物体的最大静摩擦力为2F,根据牛顿第二定律,对物块受力分析,D项正确。
[单选题]3.对于一定量的理想气体在某一过程中,从外界吸收热量2.5X104J,气体对外做功1.0×104J,则该理想气体()。
A.温度降低,密度增大B.温度降低,密度减小C.温度升高,密度增大D.温度升高.密度减小参考答案:D参考解析:由AE=W+Q=一1.0x104J+2.5x104J=1.5x104J,可知气体内能增加,温度升高。
高中物理:分子运动论(1) 物体是由大量分子组成的
固体、液体 ddd
d
气体 d
小球模型
立方体模型 d
d
分子模型 ①球体模型:在计算固液体分子大小时,作为一个 近似的物理模型,可把分子看成是一小球.则:
d 2 3 3V
4
②立方体模型:对气体可以把分子当作是一个小 立方体,这个小立方体的边长可以看作相当于分 子间的平均距离.即
d 3 V
(以上两式中d表示分子的直径,V表示固液体分子 的体积或气体分子所占的空间体积.)
【答案】 (1)3.2×10-2 kg/mol (2)3.3×10-9 m (3)2.7×1019个
阿伏加德罗常数是联系宏观量和微观量的桥梁
第3步 例证——典例印证,思维深化 对于固体和液体来说,其内部分子可看成是一个
挨一个紧密排列的小球,若某固体的摩尔质量为M,密度为ρ, 阿伏加德罗常数为NA.
(1)该固体分子质量的表达式为m0=___________________. (2)若已知汞的摩尔质量为M=200.5×10-3 kg/mol,密度为 ρ=13.6×103 kg/m3,阿伏加德罗常数为NA=6.0×1023mol-1, 试估算汞原子的直径大小.(结果保留两位有效数字)
(5)单位体积中所含分子数:n′=ρMNA. (6)气体分子间的距离:d= 3 VNmAol. (7)分子球体模型d= 3 6πVNmAol.
已知氧气分子的质量m=5.3×10-26 kg,标准状况
下氧气的密度ρ=1.43 mol-1,求:
kg/m3,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023
(1)氧气的摩尔质量.
铜导体中含有的自由电子数N=2nNA=5.0×1024(个)
【答案】 (1)1.1×10-25 kg (2)5.0×1024个
高考物理系统性复习 (要点归纳+夯实基础练) 第一节 分子动理论(附解析)
第一节 分子动理论【要点归纳】一、物体是由大量分子组成的一、分子的大小:1.分子直径的数量级为10-10 m.2.分子体积的数量级一般为10-29 m 3.3.分子质量的数量级一般为10-26 kg. 二、阿伏加德罗常数:1.定义:1 mol 的任何物质都含有相同的粒子数,这个数量可以用阿伏加德罗常数来表示.2.数值:阿伏加德罗常数常取N A =6.02×1023mol -1,粗略计算中可取N A =6.0×1023mol -1.3.意义:阿伏加德罗常数是一个重要常数.它把摩尔质量、摩尔体积这些宏观物理量与分子质量、分子的大小等微观物理量联系起来了,即阿伏加德罗常数N A 是联系宏观世界与微观世界的桥梁.4.宏、微观物理量与阿伏加德罗常数间的关系(1)已知固体和液体(气体不适用)的摩尔体积V mol 和一个分子的体积v ,则N A =V mol v;反之亦可估算分子的大小. (2)已知物质(所有物质,无论液体、固体还是气体均适用)的摩尔质量M 和一个分子的质量m ,则N A =M m;反之亦可估算分子的质量. (3)已知物体(无论固体、液体还是气体均适用)的体积V 和摩尔体积V mol ,则物体含有的分子数n =V V mol N A =M ρV mol N A.其中ρ是物质的密度,M 是物质的质量. (4)已知物体(无论液体、固体还是气体均适用)的质量和摩尔质量,则物体含有的分子数n =M mN A . (5)分子体积v =V m N A =M m ρN A .如果把分子简化成球体,可进一步求出分子的直径d =36v π=36MmρN Aπ三、估算气体分子间的距离气体分子间的间隙不能忽略,设想气体分子平均分布,且每个气体分子平均占有的空间设想成一个小立方体,气体分子间的距离就等于小立方体的边长,如图所示.每个空气分子平均占有的空间体积v′=v mN A=M mρN A,分子间的距离a=3v′.二、分子热运动一、扩散现象:1.定义:不同的物质互相接触,过一段时间后物质分子会彼此进入对方,这一现象称为扩散,扩散是一种常见的物理现象.如在房间的一角撒上香水,整个房间都能闻到香味;金块和铅块压紧在一起,放置足够长的时间,会发现铅中有金,金中有铅等,都是扩散.2.产生原因:是由物质分子的无规则运动产生的.3.特点:(1)在气体、液体、固体中均能发生,而气体的扩散现象最明显.(2)扩散快慢与温度有关,温度越高,扩散越快,表明温度越高,分子运动越剧烈.(3)从浓度大处向浓度小处扩散,且受“已进入对方”的分子浓度的限制,当进入对方的分子浓度较低时,扩散现象较为显著.二、布朗运动1.定义:布朗运动是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动,是在显微镜下观察到的.2.布朗运动的三个主要特点:微粒在永不停息地做无规则运动;颗粒越小,布朗运动越明显;温度越高,布朗运动越明显.3.产生布朗运动的原因:由于液体分子无规则运动对固体微小颗粒各个方向撞击的不均匀性所造成.4.影响布朗运动的因素:微粒的大小和液体(或气体)温度的高低.(1)微粒越小,布朗运动越明显.(2)温度越高,布朗运动越激烈.5.布朗运动与分子热运动的关系(1)布朗运动是无规则的――→反映分子运动是无规则的;(2)布朗运动是永不停息的――→反映分子运动是永不停息的;(3)温度越高,布朗运动越激烈――→反映温度越高,分子的运动越激烈.三、分子间的作用力 1.分子间有空隙(1)气体分子的空隙:气体很容易被压缩,表明气体分子间有很大的空隙.(2)液体分子间的空隙:水和酒精混合后总体积会变小,说明液体分子间有间隙.(3)固体分子间的空隙:压在一起的金片和铅片,各自的分子能彼此进入到对方的内部说明固体分子间也存在着空隙.2.分子间的作用力(1)分子间同时存在着相互作用的引力和斥力.分子间实际表现出的作用力是引力和斥力的合力.(2)分子间作用力与分子间距离变化的关系(如图所示):分子间的引力和斥力都随分子间距离r 的增大而减小,随分子间距离的减小而增大.但斥力比引力变化得快.(3)平衡位置:我们把分子间距离r =r 0时,引力与斥力大小相等,分子力为零.分子间距离等于r 0(数量级为10-10m)的位置叫做平衡位置.(4)分子间的引力和斥力随分子间距离r 的变化关系分子间的引力和斥力都随分子间距离r 的增大而减小,但斥力减小得更快.F 随r 变化的关系如图:当r <r 0时,合力随距离的增大而减小;当r >r 0时,合力随距离的增大先增大后减小. ①当r =r 0时,F 引=F 斥,F =0.②当r<r 0时,F 引和F 斥都随分子间距离的减小而增大,但F 斥增大得更快,分子力表现为斥力.③当r>r0时,F引和F斥都随分子间距离的增大而减小,但F斥减小得更快,分子力表现为引力.④当r≥10r0(10-9m)时,F引和F斥都十分微弱,可认为分子间无相互作用力(F=0).四、分子动理论1.分子动理论内容:物体是由大量分子组成的,分子在永不停息地做无规则运动,分子之间存在着引力和斥力.2.根据分子力说明物体三态不同的宏观特征分子间的距离不同,分子间的作用力表现也就不一样.(1)固体分子间的距离小,分子之间的作用力表现明显,分子只能在平衡位置附近做范围很小的无规则振动.因此,固体不但具有一定的体积,还具有一定的形状.(2)液体分子间的距离也很小,分子之间的作用力也能体现得比较明显,但与固体分子相比,液体分子可以在平衡位置附近做范围较大的无规则振动,而且液体分子的平衡位置不是固定的,在不断地移动,因而液体虽然具有一定的体积,却没有固定的形状.(3)气体分子间距离较大,彼此间的作用力极为微小,可认为分子除了与其他分子或器壁碰撞时有相互作用外,分子力可以忽略.因而气体分子总是做匀速直线运动,直到碰撞时才改变方向.所以气体没有一定的体积,也没有一定的形状,总是充满整个容器.五、气体分子运动的特点气体分子运动的“三性”1.自由性:由于气体分子间的距离比较大,大约是分子直径的10倍左右,分子间的作用力很弱,因此除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外,不受力而做匀速直线运动,因而气体能充满它所达到的整个空间.2.无序性:由于分子之间频繁地碰撞,每个分子的速度大小和方向频繁改变,分子的运动杂乱无章,在某一时刻向着任何一个方向运动的分子都有,而且向着各个方向运动的气体分子数目都相等.3.规律性:气体分子速率分布呈现出“中间多,两头少”的分布规律.当温度升高时,速率大的分子数增多,速率小的分子数减少,分子的平均速率增大.反之,分子的平均速率减小.如图所示。
高中物理选修3-3分子动理论练习有答案
1、物质是由大量分子组成的 .2、分子的热运动一.分子的大小。
分子直径的数量级是 m ⒈ 单分子油膜法是最粗略地说明分子大小的一种方法。
⒉ 利用离子显微镜测定分子的直径。
⒊ 扫描隧道显微镜(几亿倍) 分子模型:方法一:球形 ,方法二:立方形二.阿伏伽德罗常数 1mol 物质中含有的微粒数(包括原子数、分子数、离子数……)都相同。
此数叫阿伏伽德罗常数,可用符号N A 表示此常数, N A =6.02×1023个/mol ,三.微观物理量的估算⒈ 分子的质量 = 摩尔质量 / 阿伏加德罗常数 ⒉ 分子的体积 = 摩尔体积 / 阿伏加德罗常数⒊ 几个常用的等式⑴ mM v V N A ==即:分子质量摩尔质量=分子体积摩尔体积阿佛加德罗常数= ⑵ 分子的个数 = 摩尔数 ×阿伏加德罗常数四、扩散现象:扩散现象是指 ,扩散现象说明了 。
五、布朗运动:悬浮在液体中的微小颗粒不停地做无规则的运动。
⒈ 布朗运动的特点:⑴布朗运动是永不停息的。
⑵布朗运动不取决于颗粒本身。
⑶悬浮的颗粒越小,布朗运动越明显。
颗粒大了,布朗运动不明显,甚至观察不到运动。
⑷布朗运动随着温度的升高而愈加激烈。
⒉ 形成布朗运动的原因:布朗运动是悬浮在液体中的微小颗粒受到液体各个方向液体分子撞击作用不平衡造成的。
悬浮在液体中的颗粒越小,在某一瞬间跟它相撞击的分子数越少。
布朗运动微粒大小在10-6m 数量级,液体分子大小在10-10m 数量级,撞击作用的不平衡性就表现得越明显,因此,布朗运动越明显。
悬浮在液体中的微粒越大,在某一瞬间跟它相撞击的分子越多,撞击作用的不平衡性就表现得越不明显,以至可以认为撞击作用互相平衡,因此布朗运动不明显,甚至观察不到。
液体温度越高,分子做无规则运动越激烈,撞击微小颗粒的作用就越激烈,而且撞击次数也加大,造成布朗运动越激烈。
⒊ 布朗运动的发现及原因分析的重要意义⑴布朗运动间接地证实了液体分子的无规则运动。
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高中物理必刷题高二年级选修3-3、3-4合订全册电子档第七章分子动理论第1节物体是由大量分子组成的刷基础题型1对分子的认识1.(多选)下列说法正确的是()A.分子是保持物质化学性质的最小微粒B.物质是由大量分子组成的C.本节所说的“分子”,只包含化学中的分子,不包含原子和离子D.无论是有机物质,还是无机物质,分子大小数量级都是1010-m2.(多选)关于分子,下列说法正确的是A.把分子看成小球,是对分子的简化模型,实际上,分子的形状并不真的是球B.所有分子的直径都相同C.不同分子的直径一般不同,但数量级基本一致D.测定分子大小的方法有多种,油膜法只是其中的一种方法题型2油膜法估测分子直径3.[河北张家口2019高二下月考](1)如图所示的四个图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的四个步骤,将它们按操作先后顺序排列应是________(用符号表示).(2)该同学做完实验后,发现自己所测的分子直径d明显偏大.出现这种情况的原因可能是________.A.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算B.油酸酒精溶液长时间放置,酒精挥发使溶液的浓度发生了变化C.计算油膜面积时,只数了完整的方格数D.求每滴溶液中纯油酸的体积时,1ml溶液的滴数多记了10滴(3)用油膜法测出油酸分子的直径后,要测定阿伏加德罗常数,还需要知道油滴的________.A.摩尔质量B.摩尔体积C.质量D.体积题型3阿伏加德罗常数的应用及相关计算4.由下列物理量可以算出氧气的摩尔质量的是()A.氧气分子的质量和阿伏加德罗常数B.氧气分子的体积和氧气分子的质量C.氧气的密度和阿伏加德罗常数D.氧气分子的体积和氧气的密度5.[江苏无锡2019高二上期末](多选)若以μ表示水的摩尔质量,V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积,ρ表示在标准状态下水蒸气的密度,A N 表示阿伏加德罗常数,0m 、0V 分别表示每个水分子的质量和体积,下面关系正确的有()A .A 0V N m ρ=B .0N V μρΛ=C .A 0N V μρ<D .0A m N μ=6.[江苏盐城新丰中学2019高二下期中]已知水的密度331.010kg /m ρ=⨯,其摩尔质量21.810kg /mol M -=⨯,阿伏加德岁常数231A 6.010mol N -=⨯.求:(1)320cm 的水内含的水分子数;(2)若将水分子看成一个接一个紧密排列的小球,则一个水分子的直径为多大.(结果均保留一位有效数字)7.[山东泰安2018高二下期末]在标准状况下,有体积为V 的水和体积为V 的氧气(可视为理想气体),已知水的密度为ρ,阿伏加德罗常数为A N ,水的摩尔质量为M ,在标准状况下1mol 氧气的体积为0V .求(1)水和氧气中各有多少个分子;(2)水分子的直径和氧气中相邻两个分子之间的平均距离.刷易错易错点将气体分子间距误认为是分子直径8.下列各组物理量可以估算出一团气体中分子间的平均距离的是()A .该气体的密度、体积和摩尔质量B .阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和质量C .阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和密度D .阿伏加德罗常数、该气体的质量和体积第2节分子的热运动刷基础题型1扩散现象1.[重庆巴蜀中学2019高二下月考改编](多选)关于扩散现象,下列说法正确的是()A .温度越高,扩散进行得越快B .扩散现象是不同物质间的一种化学反应C .扩散现象是由物质分子无规则运动产生的D .液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的2.(多选)下列关于扩散现象的说法中正确的是()A .扩散现象只能发生在气体与气体之间B .扩散现象是永不停息的C .在热水中滴入墨水,热水很快变色,属于扩散现象D .靠近梅花能闻到梅花的香味属于扩散现象E .空气流动形成风属于扩散现象题型2布朗运动3.[江西南昌七校2019高二下期中]关于布朗运动,下列说法正确的是()A .固体小颗粒的体积越大,布朗运动越明显B .与固体小颗粒相碰的液体分子数越多,布朗运动越明显C .布朗运动的无规则性,反映了液体分子运动的无规则性D .布朗运动就是液体分子的无规则运动4.[甘肃静宁一中2019高二下月考](多选)较大的悬浮颗粒不做布朗运动,是由于()A .液体分子不与颗粒相撞B .各个方向的液体分子对颗粒冲力的平均效果相互平衡C .颗粒分子本身的热运动缓慢D .颗粒的质量大,不易改变运动状态5.[四川遂宁2019高二下期末]用显微镜观察悬浮在水中的花粉,追踪几粒花粉,每隔30s 记下它们的位置,用折线分别依次连接这些点,如图所示.则①从图中可看出花粉颗粒的运动是________.(填“规则的”或“不规则的”)②关于花粉颗粒所做的布朗运动,下列说法正确的是________.A .图中的折线就是花粉颗粒的运动轨迹B .布朗运动反映液体分子的无规则运动C .液体温度越低,花粉颗粒越大,布朗运动越明显D .布朗运动是由于液体分子从各个方向对花粉颗粒撞击作用的不平衡引起的题型3热运动6.分子热运动是指()A .分子水不停息地做无规则运动B .扩散现象C .热胀冷缩现象D .布朗运动7.(多选)下列哪些现象属于分子热运动()A .把一块平滑的铅板叠放在平滑的铝板上,经相当长的一段时间把它们再分开,会看到它们相接触的一面都是灰蒙蒙的B .把胡椒粉撒入菜汤中,最后胡椒粉会沉在汤碗底,而我们喝汤时尝到了胡椒的味道C .含有泥沙的水经一定时间会澄清D .用砂轮打磨而使零件温度升高8.[山东枣庄2019高二下期末]我国已开展空气中 2.5PM 浓度的监测工作. 2.5PM 是指空气中直径等于或小于2.5m 的悬浮颗粒物,其悬浮在空中做无规则运动,很难自然沉降到地面,吸入后对人体形成危害.矿物燃料燃烧的排放物是形成 2.5PM 的主要原因.下列关于 2.5PM 的说法正确的是()A . 2.5PM 在空气中的运动属于分子热运动B . 2.5PM 的质量越大,其无规则运动越剧烈C .温度越低, 2.5PM 的无规则运动越剧烈D . 2.5PM 的运动轨迹是由大量空气分子对 2.5PM 无规则碰撞的不平衡和气流运动决定的刷易错易错点布朗运动在显微镜下的现象9.[山东泰安2018高二下期末](多选)把墨汁用水稀释后取出一滴放在显微镜下观察,如图所示,下列说法中正确的是()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,实际上就是由许许多多的静止不动的水分子组成的第3节分子间的作用力刷基础题型1分子间的作用力1.[福建莆田九中2019开学测试]两滴水银相互接近时能自动结合为一滴较大的水银滴,这说明()A .分子间存在斥力B .分子间有间隙C .物质间有扩散的现象D .分子间存在引力2.[山东新泰二中2019高二下期中]分子甲和分子乙相距较远时,它们之间的分子力可忽略.现让分子甲固定不动,将分子乙由较远处逐渐向甲靠近直到平衡位置,在这一过程中()A .先是分子力对乙做正功,然后是分子乙克服分子力做功B .分子力先对乙做正功,再对乙做负功,最后又对乙做正功C .分子力总是对乙做正功D .分子乙总是克服分子力做功3.[北京市西城区2019高二下期末](多选)分子间作用力和分子间距离的关系如图所示关于分子间的作用力和分子势能,下列说法正确的是()A .分子间的引力总是比分子间的斥力小B .在0r r =处,分子间的引力和斥力大小相等C 当分子间的作用力做正功时,分子势能减小D .当分子问的作用力做负功时,分子势能减小4.[江苏南京六校联合体2018高二下期末](多选)两分子间的作用力F 与分子间距离r 的关系如图中曲线所示,曲线与r 轴交点的横坐标为,0F >时表现为斥力,0F <时表现为引力.若将甲分子固定在坐标原点O ,乙分子从图中a 点处由静止释放,在它向甲分子靠近的过程中,下列说法正确的是()A.乙分子将一直做加速运动B在r r>阶段,乙分子做加速运动C.当乙分子到达r位置时,其加速度最大D.在r r>阶段,两分子的势能一直减小5.(多选)如图所小,横坐标r表示两个分子间的距离,纵坐标F表示两个分子间引力斥力的大小,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,则下列说法中正确的是()A.ab为引力曲线,cd为斥力曲线,e点横坐标的数量级10-m为10B.ab为斥力曲线,cd为引力曲线,e点横坐标的数量级10-m为10C.若两个分子间距离增加,分子间斥力减小得比引力更快D.若r r=,则分子间没有引力和斥力题型2分子动理论6.下列现象中,最能恰当地说明分子间有相互作用力的是()A.气体容易被压缩B.高压密封的钢桶中的油从桶壁渗出C.两块纯净的铅块紧压后合在一起D.滴入水中的墨汁炭粒向不同方向运动7.物质由大量分子构成,下列说法正确的是()A.1mol的液体和1mol的气体所含的分子数目不同B.分子间的引力和斥力均随分子间的距离减小而增大C.当分子间距离减小时,分子间斥力增大,引力减小D.当分子间距离减小时,一定克服分了力做功8.[江西南昌二中2019高二下月考]下列说法错误..的是()A.两分了间的距离在增大时,分子引力和斥力的合力必减小B.两分子从相距无穷远到无穷近的过程中,分子间的合力先增大后减小再增大C两分子从相距无穷远到无穷近的过程中,分子间的合力先做正功后做负功D.两分子从相距无穷远到无穷近的过程屮,分子动能先增大后减小刷易错易错点分子力作用范围9.[重庆市江津区第六中学2019高二下期中]关于分子间的相互作用力,以下说法中r表示分子间平衡距离)()正确的是(A.当分子问的距离r r=时,分子力为零,说明此时分子间的引力和斥力都为零B.当r r>时,随着分子间距离的增大,分子间引力和斥力都增大,但引力比斥力增加0得快,故分子力表现为引力C.当r r>时,随着分子间距离的增人,分子间引力和斥力都减小,但斥力比引力减小0得快,故分子力表现为引力D.我们将充满气的气球压扁时需要用力,这是因为分子间存在斥力的缘故第4节温度和温标刷基础题型1平衡态与热平衡1.[陕西西安中学2018高二下期末]关于热平衡及热力学温度,下列说法正确的是()A.处于热平衡的几个系统的压强一定相等B.热平衡定律是温度计能够用来测量温度的基本原理C.温度变化1℃,也就是热力学温度变化273.15KD.摄氏温度与热力学温度都可能取负值2.(多选)下列关于状态参量说法正确的是()A.体积是几何参量B.压强是力学参量C.温度是热学参量D.压强是热学参量3.[山东微山二中2018高二下段考](多选)两个原来处于热平衡状态的系统分开后,由于外界的影响,其中一个系统的温度升高了5K,另一个系统温度升高了5℃,则下列说法不正确的是()A.两个系统不再是热平衡系统了B.两个系统仍处于热平衡C.两个系统的状态都发生了变化D.两个系统的状态没有变化题型2温度、温标与温度计4.有关热力学温度的说法中正确的是()A.热力学温度的零度为-273.15℃B.热力学温标表示的温度数值和摄氏温标表示的温度数值不同,说明温度不同C.绝对零度即为0℃D.1℃就是1K5.根据下图判断,人们选择的温度计中的测量物质及其依据是()A.水,水的密度小B.水,水的密度随温度变化明显C.汞,汞的密度大D.汞,汞的密度与温度呈规则的线性关系6.[陕西褕林二中2019高二下期末](多选)关于温度的物理意义,下列说法中正确的是()A.温度是物体冷热程度的客观反映B.人如果感觉到某个物体很冷,就说明这个物体的温度很低C热量会自发地从含热量多的物体传向含热量少的物体D.热量会自发地从温度较高的物体传向温度较低的物体7.(多选)实际应用中,常用到一种双金属温度计,它是利用铜片与铁片压合在一起的双金属片的弯曲程度随温度变化的原理制成的,如图所示.已知甲图中双金属片被加热时,其弯曲程度会增大,则下列各种相关叙述中正确的有()A.该温度计的测温物质是铜铁两种热膨胀系数不同的金属B.双金属温度计是利用测温物质热胀冷缩的性质来工作的C.由甲图可知,铜的热膨胀系数大于铁的热膨胀系数D.由乙图可知,双金属的内层一定为铜,外层一定为铁刷易错易错点平衡态与热平衡的辨析8.[江苏沭阳2019高二下期中调研]关于平衡态和热平衡下列说法正确的是()A.热平衡就是平衡态B.只要系统的温度不变且处处相等,系统就处于平衡态C.处于热平衡的两个系统内能一定相同D.处于热平衡的两个系统温度一定相同第5节内能刷基础题型1分子动能1.[江苏苏州高新区一中2018高二下期中]关于分子热运动的动能,下列说法中正确的是()A.物体运动速度大,物体内分子热运动的动能一定大B.物体的温度降低,物体内分子热运动的平均动能一定减小C.物体的温度升高,物体内每个分子热运动的动能都增大D.1g100℃的水变成1g100℃的水蒸气,分子热运动的平均动能增大2.[重庆市巴蜀中学2019高二下期中](多选)某房间,上午9时的温度为18℃,下午3时的温度为26℃.假定房间内气压无变化,则下午3时与上午9时相比较,房间内的()A.气体分子单位时间撞击墙壁单位面积的数目减少B.所有空气分子的速率都增大C.气体密度减小D.空气分子的平均动能增大3.有关“温度”的概念,下列说法中正确的是()A.温度反映了每个分子热运动的剧烈程度B.温度是分子平均动能的标志C.一定质量的某种物质,内能增加,温度一定升高D.温度较高的物体,每个分了的动能一定比温度较低的物体分子的动能大题型2分子势能4.下列四幅图中,能正确反映分子间作用力f和分子势能E随分子间距离r变化关系P的图线是()5.[江苏南京六校联合体2018高二下期末]当质量相等的氢气和氧气温度相同时,下列说法中正确的是()A.两种气体分子的平均动能相等B.氢气分子的平均速率等于氧气分子的平均速率C.两种气体分子热运动的总动能相等D.不考虑分子间的势能,则两者内能相等6.[重庆市凤鸣山中学2019高二下期中]根据分子动理论,则以下关于分子力和分子势能的说法中正确的是()A.当分子间距离为平衡距离r时,分子具有最大势能B.当分子间距离为平衡距离r时,分子具有最小势能C.当分子间距离为平衡距离r时,引力和斥力都是最大值D.当分子间距离为平衡距离r时,引力和斥力都是零题型3内能7.[河北形台一中2019高二下月考](多选)关于内能和温度,下列说法正确的是()A.温度是分子平均动能的标志,物体温度高,则物体分子的平均动能大B.物体的内能跟物体的温度和体积有关C.温度低的物体,其分子运动的平均速率也必然小D.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8.[江苏扬州邗江中学2019高二下期中]下列关于物体内能的说法正确的是()A.同一个物体,运动时比静止时的内能大B.1kg0℃的水的内能比1kg0℃的冰的内能大C.一定质量的某种物质,内能增加,温度一定升高D.物体的内能损失时,机械能必然会减小9.(多选)现有18g水、18g水蒸气和32g氧气,在它们的温度都是100℃时()A.它们的分子数目相同,氧气的分子平均动能大B.它们的分子数目相同,分子的平均动能相同C.它们的分子数目相同,水蒸气的内能比水大D.它们的分子数目不相同,分子的平均动能相同刷易错易错点分子势能最小不是零10.分了势能随分子间距离r的变化情况可以在如图所示的图象中表示出来.(1)从图中看到分子间距离为r 时分子势能最小,试说明理由;(2)图中分子势能为零的点选在什么位置?在这种情况下分子势能可以大于零,也可以小于零,也可以等于零,对吗?(3)如果选两个分子相距0r 时分子势能为零,分子势能有什么特点?第八章气体第1节气体的等温变化课时1封闭气体的玻意耳定律计算刷基础题型1气体状态参量及气体压强1.[山东济宁鱼合一中2019高二下月考](多选)一定质量的气体,在等温变化中,下列物理量发生变化的是()A .分子的平均速率B .单位体积内的分子数C .气体的压强D .分子总数2.[吉林省吉林市第五十五中学2019高二下期中]如图所示,竖直放置的弯曲管A 端开口,B 端封闭,密度为ρ的液体将两段空气柱封闭在管内,管内液面高度差分别为1h 、2h 和3h ,则B 端气体的压强为(已知大气压强为0p )()A .()0123p g h h h ρ-+-B .()013p g h h ρ-+C .()0132p g h h h ρ-+-D .()012p g h h ρ-+3.[湖北荆州中学2019高二下月考]如图所示,一个横截面积为S 的圆桶形容器竖直放置,金属圆板的上表面是水平的,下表面是倾斜的,下表面与水平面的夹角为θ,圆板的质量为m ,不计圆板与容器内壁的摩擦若大气压强为0p ,则被圆板封闭在容器中的气体的压强p 等于()A .0cos mg p S θ+B .0cos cos p mg S θθ+C .20cos mg p S θ+D .0mgp S+题型2液体密封气体的计算4.[广东佛山一中2018高二下段考]如图所示为两端开口的U 形直管,右侧直管中有一部分空气被一段水银柱与外界隔开,若在右侧直管中再注入一些水银,则平衡后(外界温度恒定)()A .两侧水银面A 、B 高度差h 减小B .两侧水银面A 、B 高度差h 增大C .右侧封闭气柱体积变大D .两侧水银面A 、B 高度差h 不变5.[黑龙江大庆实验中学2019高二下月考]如图所示,上端封闭的玻璃管,开口向下,竖直插在水银槽内,管内长度为h 的水银柱将一段空气柱封闭,现保持槽内水银面上玻璃管的长度l 不变,将管向右倾斜30°,若水银槽内水银面的高度保持不变,待再次达到稳定时,则下列说法中不正确的是(外界环境温度保持恒定)()A .管内水银柱产生的压强变大B .管内水银柱的长度变大C .管内空气柱的密度变大D .管内空气柱的压强变大6.(多选)如图所示,一粗细均匀的U 形管竖直放置,A 侧上端封闭,B 侧上端与大气相通,下端开口处开关K 关闭;A 侧空气柱的长度为9.0l =cm ,B 侧水银面比A 侧的高5.0h =cm 现将开关K 打开,从U 形管中放出部分水银,当两侧水银面的高度差为1 3.0h =cm 时将开关K 关闭已知大气压强075.0p =cmHg ,环境温度不变则下列说法正确的是()A .此时A 侧气体压强为72.0cmHgB .此时A 侧空气柱长度为10.0cmC .此后再向B 侧注入水银,使A 、B 两侧的水银面达到同一高度,则注入的水银在管内的长度为3.8cmD .此后再向B 侧注入水银,使A 、B 两侧的水银面达到同一高度,则注入的水银在管内的长度为3.4cm7.[吉林吉化第一高级中学2019高二期中](多选)如图所小是医院给病人输液的部分装置示意图,在输液过程中(外界环境温度保持恒定)()A .A 瓶中的药液先用完B .B 瓶中的药液先用完C .随着液面下降,A 瓶内C 处气体压强逐渐增大D .随着液而下降,A 瓶内C 处气体压强保持不变8.如图所示,内径均匀的玻璃管长100L =cm ,其中有一段长15h =cm的水银柱把一部分空气封闭在管中,当管开口向上竖直放置时,封闭气柱A 的长度130L =cm ,现将玻璃管在竖直平面内缓慢转过180°至开口向下,之后保持竖直,把开口端向下缓慢插入水银槽中,直至B 端气柱长230L =cm 时为止,已知大气压强075p =cmHg ,整个过程中温度保持不变,求:(1)玻璃管旋转后插入水银槽前,管内气柱B 的长度;(2)玻璃管插入水银槽稳定后,管内气柱A 的长度.题型3活塞和汽缸内密封气体的计算9.(多选)如图所示,一导热性能良好的金属汽缸静放在水平面上,活塞与汽缸壁间的摩擦不计.汽缸内封闭了一定质量的理想气体现缓慢地向活塞上倒一定质量的沙土,忽略环境温度的变化,在此过程中()A .汽缸内气体的内能增大B .汽缸内气体分子平均动能增大C .汽缸内气体密度增大D .单位时间内撞击汽缸内壁单位面积上的分子数增多10.如图所示为一导热汽缸,内封有一定质量理想气体,活塞与汽缸壁的接触面光滑,活塞上方用弹簧悬挂.活塞质量m 与汽缸质量M ,大气压0p ,活塞横截面积S 均为已知,则缸内压强为多少;另当周围环境温度不变,大气压缓慢增大后,下列说法正确的是()A ,0Mg p S -,弹簧长度不变B .0()m M g p S ++,气体内能将增加C .0mg p S +,气体向外放出热量D .mg S,单位时间碰撞汽缸壁单位面积的分子数不变11.[福建莆田一中2019高三上期末]如图所示,固定不动的竖直圆筒的上部是开口封闭、直径较小的细筒,下部是直径较大的粗筒,粗筒横截面积是细筒的3倍.细筒内封闭有一定质量的理想气体Ⅰ,气柱长125L =cm ;粗筒中有A 、B 两个轻质活塞,A 、B 间充满空气Ⅱ(可视为理想气体),两个活塞之间的筒壁上有一个小孔.两活塞与筒壁间密封良好,不计活塞和筒壁间的摩擦开始时,A 、B 活塞间的空气柱长228L =cm ,小孔到活塞A 、B的距离相等,并与外面的大气相通,两个活塞都处于平衡状态,活塞A 上方有高15H =cm 的水银柱,水银面与粗筒上端相平.现使活塞B 缓慢上移,直至将水银质量的13推入细筒中(设整个过程中气柱的温度不变,大气压强为075p =cmHg ).求:(1)此时气体Ⅰ的压强;(2)活塞B 向上移动的距离.12.[湖北宜昌葛洲坝中学2019高二下月考]如图所示,活塞把密闭汽缸分成左、右两个气室,每室各与U 形管压强计的一臂相连,压强计的两臂截面处处相同,U 形管内盛有密度为237.510kg /m ρ=⨯的液体开始时左、右两气室的体积都为230 1.210m V -=⨯,气压都为30 4.010Pa p =⨯,且液体的液面处在同一高度如图所示,现缓慢向左推进活塞,直到液体在U 形管中的高度差40h =cm ,求此时左、右气室的体积1V 、2V .(假定两气室的温度保持不变,计算时可以不计U 形管和连接管道中气体的体积,g 取210m /s )题型4等温变化图象13.[江苏扬州邗汇中学2019高二下期中]用注射器做“探究气体等温变化规律”的实验中,取几组p 、V 值后,用P 作纵坐标,1V 作横坐标,画出1p V-图象是一条直线,把这条直线延长后未通过坐标原点,而与横轴相交,如图所示,可能的原因是()A .各组数据的取值范围太小B .堵塞注射器小孔的橡胶套漏气C 在实验中用手握住注射器而没能保持温度不变D .压强的测量值偏小刷易错易错点只考虑液体压强而忽略大气压强14.一个气泡由湖面下20m 深处缓慢上升到湖面下10m 深处,它的体积约变为原来体积的()A .3倍B .2倍C .1.5倍D .710刷提升1.一U 形玻璃管竖直放置,左端开口,右端封闭,左端上部有一光滑的轻活塞.初始时,管内汞柱及空气柱长度如图所示.现在左侧活塞上放置一个能产生69.0cm g 压强的物体,使活塞下降9.42cm .已知玻璃管的横截面积处处相同;在活塞向下移动的过程中,没有发生气体泄漏;大气压强075.0p =cmHg ,环境温度不变.求:(结果保留三位有效数字)(1)右侧液柱上升的长度;(2)石侧气体的压强.2.在一端封闭、内径均匀的光滑直玻璃管内,有一段长为16h =cm 的水银柱封闭着一定质量的理想气体当玻璃管水平放置达到平衡时如图甲所示,被封闭气柱的长度123l =cm ;当管口向上竖直放置时,如图乙所示,被封闭气柱的长度219l =cm .已知重力加速度210m /s g =,不计温度的变化.求:(1)大气压强0p (用cmHg 表示);。
(人教版)高中物理选修3-3(全套)课时配套练习全集
(人教版)高中物理选修3-3(全册)课时配套练习汇总第7章第1节物体是由大量分子组成的同步练习新人教版选修3-3基础夯实一、选择题(1~3题为单选题, 4、5题为多选题)1.下列说法中正确的是( )A.物体是由大量分子组成的B.无论是无机物质的分子, 还是有机物质的大分子, 其分子大小的数量级都是10-10m C.本节中所说的“分子”, 只包含化学中的分子, 不包括原子和离子D.分子的质量是很小的, 其数量级为10-10kg答案:A解析:物体是由大量分子组成的, 故A项正确. 一些有机物质的大分子大小的数量级超过10 -10m, 故B项错误. 本节中把化学中的分子、原子、离子统称为分子, 故C项错误. 分子质量的数量级一般为10-26kg, 故D项错误.2.最近发现纳米材料具有很多优越性能, 有着广阔的应用前景. 已知1nm(纳米)=10-9m, 边长为1nm的立方体可容纳的液态氢分子(其直径约为10-10m)的个数最接近下面的哪一个数值( )A.102B.103C.106D.109答案:B解析:纳米是长度的单位, 1nm=10-9m, 即1nm=10×10-10m, 所以排列的分子个数接近于10个, 可容纳103个, B项正确.3.只要知道下列哪一组物理量, 就可以估算气体分子间的平均距离( )A.阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和质量B.阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和密度C.阿伏加德罗常数、该气体的质量和体积D.该气体的密度、体积和摩尔质量答案:B解析:对四个选项的条件逐一分析, 看根据每个选项的条件能求出何种物理量, 由该物理量求出分子间的距离d. 如:A选项的条件只能求出分子的总个数, 而不能继续求得分子的体积V0, 故A选项不正确. 同理对选项C, D进行分析判断, C只能求出该气体的密度, D 能求出该气体的质量和摩尔数. 故正确答案为B.4.(南阳市2014~2015学年高二下学期期中)对于液体和固体来说, 如果用M表示摩尔质量, m表示分子质量, ρ表示物质的密度, V表示摩尔体积, V0表示分子体积, N A表示阿伏加德罗常数, 下列关系中正确的是( )A.N A=VV0B.N A=V0VC.M=ρV D.V=m ρ答案:AC解析:摩尔体积是1mol分子的体积, 故N A=VV0, 故A正确, B错误;摩尔质量等于密度乘以摩尔体积, 故M=ρV, 故V=Mρ, 故C正确, D错误.5.“用油膜法估测分子的大小”实验的科学依据是( ) A.将油酸形成的膜看成单分子油膜B.不考虑各油酸分子间的间隙C .考虑了各油酸分子间的间隙D .将油酸分子看成球形 答案:ABD解析:实验中油酸的直径是用油酸的体积除以油膜的面积来计算, 所以实验的科学依据是将油膜看成单分子油膜, 不考虑油酸分子间的间隙, 并把油酸分子看成球形, 所以A 、B 、D 正确, C 错误.二、非选择题6.(辽宁师大附中2014~2015学年高二下学期期中)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1000mL 溶液中有纯油酸1mL, 用注射器测得1mL 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1cm, 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________________cm 2. 根据上述数据, 估测出油酸分子的直径是________________nm. (结果均保留三位有效数字)答案:5.00×10-640.0 1.25解析:1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积:V =1200×1000mL =5.00×10-6mL ;由于每格边长为1cm, 则每一格就是1cm 2, 估算油膜面积以超过半格以一格计算, 小于半格就舍去的原则, 估算出40格, 则油酸薄膜面积为:S =40cm 2;由于分子是单分子紧密排列的, 因此分子直径为:d =VS=1.25×10-9m =1.25nm. 7.已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3 kg/m 3和2.1 kg/m 3, 空气的摩尔质量为0.029 kg/mol, 阿伏加德罗常数N A =6.02×1023mol -1. 若潜水员呼吸一次吸入2 L空气, 试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数. (结果保留一位有效数字)答案:3×1022个解析:设空气的摩尔质量为M , 在海底和岸上的密度分别为ρ海和ρ岸, 一次吸入空气的体积为V , 则有Δn =ρ海-ρ岸VMN A , 代入数据得Δn =3×1022.能力提升一、选择题(1~3题为单选题, 4题为多选题)1.(潍坊市2014~2015学年高二下学期三校联考)假如全世界60亿人同时数1g 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N A 取6×1023mol -1)( )A .10年B .1千年C .10万年D .1千万年答案:C解析:1克水的水分子数是6.0×102318个, 60亿人一年数的个数是60×108×5000×24×365个, 所以完成任务所需时间最接近C 选项.2.阿伏加德罗常数是N A mol -1, 铜的摩尔质量是μkg/mol, 铜的密度是ρkg/m 3, 则下列说法不正确的是( )A .1m 3铜中所含的原子数为ρN AμB .一个铜原子的质量是μN AC .一个铜原子所占的体积是μρN AD .1kg 铜所含有的原子数目是ρN A 答案:D解析:1m 3铜所含有的原子数为n =m μ·N A =ρ·V ′μN A =ρN Aμ, A 正确. 一个铜原子的质量为m 0=μN A, B 正确. 一个铜原子所占的体积为V 0=V N A =μρN A, C 正确. 1kg 铜所含原子数目为n =1μ·N A =N Aμ, D 错误.3.(高密一中2014~2015学年高二下学期检测)某种油酸酒精溶液中油酸的体积百分比浓度为0.05%,50滴这种溶液的总体积为1mL, 将1滴这样的溶液滴在足够大的水面上, 酒精溶于水并很快挥发后, 最后在水面上形成的油膜最大面积约为( )A .103cm 2B .104cm 2C .105cm 2D .106cm 2答案:A解析:1滴溶液中含纯油酸的体积V =150×10-6×0.05%m 3=1×10-11m 3. 分子直径的数量级为10-10m, 又V =Sd 得S =V d =10-1110-10m 2=10-1m 2=103cm 2. 故A 正确.4.在用油膜法估测分子直径大小的实验中, 若已知油滴的摩尔质量为M , 密度为ρ, 油滴质量为m , 油滴在水面上扩散后的最大面积为S , 阿伏加德罗常数为N A , 以上各量均采用国际单位, 那么( )A .油滴分子直径d =M ρSB .油滴分子直径d =m ρS C .油滴所含分子数N =M m N A D .油滴所含分子数N =m MN A 答案:BD解析:用油膜法测分子直径, 认为油膜的厚度就为分子直径, 油滴的质量为m , 最大面积为S, 则油滴的体积为V =m ρ, 油滴分子直径为d =mρS , 选项B 对, A 错;油滴的物质的量为m M, 油滴所含分子数为N =m MN A , 选项D 对, C 错.二、非选择题5.(淄博市2013~2014学年高二下学期五校联考)在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中, 有下列实验步骤:①往边长约为40 cm 的浅盘里倒入约2 cm 深的水. 待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上.②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上, 待薄膜形状稳定.③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上, 计算出油膜的面积, 根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小.④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中, 记下量筒内每增加一定体积时的滴数, 由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积.⑤将玻璃板放在浅盘上, 然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上. 完成下列填空:(1)上述步骤中, 正确的顺序是________________. (填写步骤前面的数字)(2)将1 cm 3的油酸溶于酒精, 制成300 cm 3的油酸酒精溶液;测得1 cm 3的油酸酒精溶液有50滴. 现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上, 测得所形成的油膜的面积是0.13 m 2. 由此估算出油酸分子的直径为________________m. (结果保留1位有效数字)答案:(1)④①②⑤③ (2)5×10-10解析:(1)实验操作开始之前要先配制油酸酒精溶液, 确定每一滴溶液中含有纯油酸的体积, 所以步骤④放在首位. 实验操作时要在浅盘放水、痱子粉, 为油膜形成创造条件, 然后是滴入油酸、测量油膜面积, 计算油膜厚度(即油酸分子直径), 所以接下来的步骤是①②⑤③.(2)油酸溶液的体积百分比浓度是1300, 一滴溶液的体积是150cm 3=2×10-8m 3, 所以分子直径d =2×10-8×13000.13m =5×10-10m.6.水的摩尔质量为1.8×10-2kg/mol, 摩尔体积为1.8×10-5m 3/mol, 设想水分子是一个挨着一个排列的球体. 现有容积是250mL 的矿泉水一瓶.(1)均匀洒在地面上形成一块单分子水膜, 求该水膜面积为多大?(2)如果水分子一个挨着一个排列成一条线, 这条线能绕赤道几圈?(已知地球赤道的周长约为4×104km)答案:(1)6.4×105m 2(2)8.1×107圈 解析:(1)水分子的体积为V 0=V mol N A , 因为每个水分子的体积为V 0=43π(D 2)3=16πD 3, 所以D =36V 0π, 形成水膜的面积S =V D , 将数据代入后得D =36×1.8×10-53.14×6×1023m =3.9×10-10m, S =250×10-63.9×10-10m 2=6.4×105m 2. (2)250mL 水中分子的个数为n =V V 0, 水分子排成的线长为s =n ·D =3.25×1015m. 可绕地球赤道的圈数为N =s L=8.1×107圈.第7章 第2节 分子的热运动同步练习 新人教版选修3-3基础夯实一、选择题(1~5题为单选题, 6题为多选题)1.(江苏盐城2014~2015学年高二检测)下列现象中不能说明分子无规则运动的是( )A.香水瓶打开盖, 香味充满房间B.汽车驶过后扬起灰尘C.糖放入水中, 一会儿整杯水变甜了D.衣箱里卫生球不断变小, 衣服充满卫生球味答案:B解析:香味充满房间、整杯水变甜及衣服充满卫生球味都是分子无规则运动的结果, 而灰尘是固体微粒, 它的运动不是分子的运动, 故选B.2.(山东烟台市2014~2015学年高二下学期期中)关于布朗运动, 下列说法中正确的是( )A.布朗运动就是分子的无规则运动B.悬浮微粒在水中的无规则运动是由于水分子对它无规则的撞击引起的C.悬浮微粒在水中的无规则运动是由于微粒内部分子无规则运动引起的D.悬浮微粒在水中的无规则运动是由于水的流动引起的答案:B解析:布朗运动是悬浮在液体中微粒做的无规则运动, 微粒是由大量分子组成的, 它不是微粒分子的运动, 是液体分子无规则运动的反映, 故A错误. 悬浮微粒周围有大量的水分子, 水分子在做无规则的运动, 会撞击微粒, 撞击的力不平衡时会引起微粒的运动, 故B正确. 由上分析知, 布朗运动是由于水分子对它无规则的撞击引起的, 而不是微粒内部分子无规则运动引起的, 也不是由于水的流动引起的, 故C、D错误.3.通常把萝卜腌成咸菜需要几十天, 而把萝卜炒成熟菜, 使之有相同的咸味, 只需几分钟, 造成这种差别的主要原因是( )A.盐的分子很少, 容易进入萝卜中B.盐分子有相互作用的斥力C.萝卜分子间有空隙, 易扩散D.炒菜时温度高, 分子热运动激烈答案:D解析:萝卜变咸的原因是盐分子扩散到萝卜中去, 温度越高, 分子运动越激烈, 扩散现象越显著, 萝卜变咸也就越快.4.下列说法中正确的是 ( )A.热的物体中的分子有热运动, 冷的物体中的分子无热运动B.气体分子有热运动, 固体分子无热运动C.高温物体的分子热运动比低温物体的分子热运动激烈D.运动物体中的分子热运动比静止物体中的分子热运动激烈答案:C解析:不论物体处于何种状态以及温度高低, 分子都是不停地做无规则运动, 只是剧烈程度与温度有关.5.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答案:B解析: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, A、C、D错, B对.6.(青州2013~2014学年高二下学期检测)同学们一定都吃过味道鲜美的烤鸭, 烤鸭的烤制过程没有添加任何调料, 只是在烤制之前, 把烤鸭放在腌制汤中腌制一定时间, 盐就会进入肉里. 则下列说法正确的是( )A.如果让腌制汤温度升高, 盐分子进入鸭肉的速度就会加快B.烤鸭的腌制过程说明分子之间有引力, 把盐分子吸进鸭肉里C.在腌制汤中, 有的盐分子进入鸭肉, 有的盐分子从鸭肉里面出来D.把鸭肉放入腌制汤后立刻冷冻, 将不会有盐分子进入鸭肉答案:AC解析:盐分子进入鸭肉是因为盐分子的扩散, 温度越高扩散得越快, A正确;盐分子进入鸭肉是因为盐分子的无规则运动, 并不是因为分子引力, B错误;盐分子永不停息地做无规则运动, 有的进入鸭肉, 有的离开鸭肉, C正确;冷冻后, 仍然会有盐分子进入鸭肉, 只不过速度慢一些, D错误.二、非选择题7.在房间的一角打开一瓶香水, 如果没有空气对流, 在房间另一角的人并不能马上闻到香味, 这是由于气体分子运动速率不大造成的. 这种说法对吗?为什么?答案:这种说法是错误的, 气体分子运动的速率实际上是比较大的. 过一会儿才闻到香味的原因是:虽然气体分子运动的速率比较大, 但由于分子运动是无规则的, 且与空气分子不断碰撞, 因此要闻到香味需要足够多的香水分子, 必须经过一段时间.8.用显微镜观察放在水中的花粉, 追踪几粒花粉, 每隔30s记下它们的位置, 用折线分别依次连接这些点, 如图所示. 图示折线是否为花粉的运动径迹?是否为水分子的运动径迹?答案:花粉粒的无规则运动, 是大量的液体分子撞击的平均效果的体现, 其运动径迹是没有规律的.在花粉粒的运动过程中, 每秒钟大约受到1021次液体分子的碰撞. 此图画出每隔30s观察到的花粉粒的位置, 用直线依次连接起来, 该图线既不是花粉粒的径迹, 更不是水分子的径迹, 因为布朗运动不是液体分子的运动.能力提升一、选择题(1~3题为单选题, 4~6题为多选题)1.物体内分子运动的快慢与温度有关, 在0℃时物体内的分子的运动状态是( ) A.仍然是运动的B.处于静止状态C.处于相对静止状态D.大部分分子处于静止状态答案:A解析:分子的运动虽然受温度影响, 但永不停息, A项正确, B、C、D错.2.(泰安市2014~2015学年高二下学期检测)我国已经展开对空气中PM2.5浓度的监测工作. PM2.5是指空气中直径小于2.5 μm的悬浮颗粒物, 其在空中做无规则运动, 很难自然沉降到地面, 吸入后会进入血液对人体形成危害. 矿物燃料的燃烧是形成PM2.5的主要原因. 下列关于PM2.5的说法中不正确的是( )A.温度越高, PM2.5的运动越激烈B.PM2.5在空气中的运动属于分子热运动C.周围大量分子对PM2.5碰撞的不平衡使其在空中做无规则运动D.倡导低碳生活减少化石燃料的使用, 能有效减小PM2.5在空气中的浓度答案:B解析:PM2.5直径小于2.5 μm, 比分子要大得多, 所以在空气中做的是布朗运动, 不是热运动, B错误;温度越高运动越激烈, A正确;布朗运动是由大量液体(气体)分子与布朗颗粒碰撞的不平衡性产生的, 所以C正确;由于矿物燃料的燃烧是形成PM2.5的主要原因, 所以倡导低碳生活, 减少化石燃料的使用, 能有效减小PM2.5在空气中的浓度, D正确.3.如图所示, 把一块铅和一块金的接触面磨平磨光后紧紧压在一起, 五年后发现金中有铅, 铅中有金, 对此现象说法正确的是( )A.属扩散现象, 原因是由于金分子和铅分子的相互吸引B.属扩散现象, 原因是由于金分子和铅分子的运动C.属布朗运动, 小金粒进入铅块中, 小铅粒进入金块中D.属布朗运动, 由于外界压力使小金粒、小铅粒彼此进入对方中答案:B解析:属扩散现象, 是由于两种不同物质分子运动引起的, B对.4.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, 而对流则不能答案:AD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、宇宙飞船中均能进行. 由于月球表面仍有重力存在, 宇宙飞船内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.5.下列词语或陈述句中, 描述分子热运动的是( )A.酒香不怕巷子深B.天光云影共徘徊C.花香扑鼻D.隔墙花影动, 疑是玉人来答案:AC解析:B、D两项是物体的运动, 而非分子的热运动, A、C两项中均是分子的无规则运动, 故A、C正确.6.下列关于布朗运动的叙述, 正确的是( )A.悬浮小颗粒的运动是杂乱无章的B.液体的温度越低, 悬浮小颗粒的运动越缓慢, 当液体的温度到0℃时, 固体小颗粒的运动就会停止C.被冻结在冰块中的小碳粒不能做布朗运动, 是因为冰中的水分子不运动D.做布朗运动的固体颗粒越小, 布朗运动越明显答案:AD解析:据布朗运动的特点知A正确, B错, C错, 因为分子运动永不停息, 不论在固体还是液体中, 分子都在永不停息的做无规则运动;当颗粒越小时, 各方向上的受力越易不平衡, 且颗粒小, 质量小, 惯性小, 运动状态容易改变, 布朗运动越明显, 故D选项正确.二、非选择题7.(江苏苏、锡、常、镇四市一模)首先在显微镜下研究悬浮在液体中的小颗粒总在不停地运动的科学家是英国植物学家________________, 他进行了下面的探究:①把有生命的植物花粉悬浮在水中, 观察到了花粉在不停地做无规则运动;②把保存了上百年的植物标本微粒悬浮在水中, 观察到了微粒在不停地做无规则运动;③把没有生命的无机物粉末悬浮在水中, 观察到了粉末在不停地做无规则运动;由此可说明____________________________.答案:布朗微小颗粒的运动不是生命现象8.下面两种关于布朗运动的说法都是错误的, 试分析它们各错在哪里.(1)大风天常常看到风沙弥漫、尘土飞扬, 这就是布朗运动.(2)一滴碳素墨水滴在清水中, 过一会儿整杯水都黑了, 这是碳分子做无规则运动的结果.答案:(1)能在液体或气体中做布朗运动的微粒都是很小的, 一般数量级在10-6m, 这种微粒肉眼是看不到的, 必须借助于显微镜. 大风天看到的灰沙尘土都是较大的颗粒, 它们的运动不能称为布朗运动, 另外它们的运动基本上属于在气流作用下的定向移动, 而布朗运动是无规则运动.(2)碳素墨水是由研磨得很细的炭粒散布在水溶液中构成的, 把它滴入水中, 由于炭粒并不溶于水, 它仍以小炭粒的形式存在, 这些小炭粒受水分子的撞击, 要做布朗运动, 并使得整杯水都黑了. 布朗运动并不是固体分子的运动, 因此说“这是碳分子做无规则运动的结果”是错误的.第7章第3节分子间的作用力同步练习新人教版选修3-3基础夯实一、选择题(1~5题为单选题, 6、7题为多选题)1.关于分子动理论, 下述说法错误..的是( )A.物质是由大量分子组成的B.分子永不停息地做无规则运动C.分子间有相互作用的引力或斥力D.分子动理论是在一定实验基础上提出的答案:C解析:由分子动理论可知A、B对, 分子间有相互作用的引力和斥力, C错. 分子动理论的提出是在扩散现象、布朗运动等实验基础上提出的, D对.2.下列说法中正确的是( )A.给汽车轮胎充气时费力说明分子间有斥力B.液体很难压缩说明液体分子间只存在斥力C.向气球充气时, 需要用力, 这说明分子间有斥力D.以上说法全错答案:D解析:A、C选项中用力是需要克服气体的压强, A、C错. 对于B选项, 液体分子中引力和斥力同时存在, 只不过在压缩时分子力表现为斥力, 故B错, 只能选D.3.(山东烟台市2014~2015学年高一下学期期中)两个相近的分子间同时存在着引力和斥力, 当分子间距离为r0时, 分子间的引力和斥力大小相等, 则下列说法中正确的是( )A.当分子间距离由r0开始减小时, 分子间的引力和斥力都在减小B.当分子间距离由r0开始增大时, 分子间的斥力在减小, 引力在增大C.当分子间的距离大于r0时, 分子间相互作用力的合力为零D.当分子间的距离小于r0时, 分子间相互作用力的合力表现为斥力答案:D解析:当分子间距离由r0开始减小时, 分子间的引力和斥力都在增大, 选项A错误. 当分子间距离由r0开始增大时, 分子间的斥力和引力都在减小, 选项B错误. 当分子间的距离大于r0时, 分子间相互作用力表现为引力, 合力不为零, 选项C错误. 当分子间的距离小于r0时, 分子间相互作用力的合力表现为斥力, 选项D正确.4.(青岛市2013~2014学年高二下学期检测)如图所示, 两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来, 下面的铅柱不脱落, 主要原因是( )A.铅分子做无规则热运动B.铅柱受到大气压力作用C.铅柱间存在万有引力作用D.铅柱间存在分子引力作用答案:D解析:本题考查了分子力的概念, 下面铅柱不脱落, 是因为上面铅柱对它有向上的分子引力作用, D正确.5.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段答案:B解析:当r=r0时, 分子间作用力为零;当r>r0时, 分子间作用力表现为引力, 对应弹簧被拉长;当r<r0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.6.下列现象可以说明分子间存在引力的是( )A.打湿了的两张纸很难分开B.磁铁吸引附近的小铁钉C.用斧子劈柴, 要用很大的力才能把柴劈开D.用电焊把两块铁焊在一起答案:ACD解析:只有分子间的距离小到一定程度时, 才发生分子引力的作用, 纸被打湿后, 水分子填充了两纸之间的凹凸部分, 使水分子与两张纸的分子接近到引力作用范围而发生作用,故A正确;磁铁对小铁钉的吸引力在较大的距离内都可发生, 不是分子引力, B错误;斧子劈柴, 克服的是分子引力, C正确;电焊的原理是两块铁熔化后使铁分子达到引力作用范围而发生作用, D正确. 故选A、C、D.7.关于分子间相互作用力(如图所示)的以下说法中, 正确的是( )A.当分子间的距离r=r0时, 分子力为零, 说明此时分子间既不存在引力, 也不存在斥力B.分子力随分子间的距离的变化而变化, 当r>r0时, 随着距离的增大, 分子间的引力和斥力都增大, 但引力比斥力增大的快, 故分子力表现为引力C.当分子间的距离r<r0时, 随着距离的减小, 分子间的引力和斥力都增大, 但斥力比引力增大的快, 故分子力表现为斥力D.当分子间的距离r≥10-9m时, 分子间的作用力可以忽略不计答案:CD解析:当r=r0时, 引力和斥力同时存在, 只是合力为零, A错;当r>r0时, 分子间的引力和斥力都随距离的增大而减小, 但斥力比引力减小的快, 当r≥10-9m时, 分子力可忽略不计, B错误, C、D正确.二、非选择题8.“破镜不能重圆”指的是打碎的镜片不能把它们拼在一起利用分子力使镜子复原, 你能解释其中的原因吗?答案:因为只有当分子间的距离小于10-10m时, 分子引力才比较显著. 破碎的玻璃放在一起, 由于接触面的错落起伏, 只有极少数分子能相互接近到距离很小的程度, 绝大多数分子彼此间的距离远大于10-10m, 因此, 总的分子引力非常小, 不足以使它们重新接在一起.能力提升。
2023年高考-物理考试备考题库附带答案4
2023年高考-物理考试备考题库附带答案第1卷一.全考点押密题库(共50题)1.(单项选择题)(每题 1.00 分) 沼泽地的下面蕴藏着丰富的泥炭,泥炭是沼泽地积累的植物残体,它的纤维状和海绵状的物理结构导致人在其上面行走时容易下陷(设在下陷过程中,泥炭对人的阻力不计),如果整个下陷的过程是先加速再减速最后匀速运动,那么,下列说法中正确的是()A. 在加速向下运动时,人对沼泽地的压力大于沼泽地对人的支持力B. 在减速向下运动时,人对沼泽地的压力小于沼泽地对人的支持力C. 在整个运动过程中,人对沼泽地的压力是先大于后等于沼泽地对人的支持力D. 在整个运动过程中,人对沼泽地的压力大小总是等于沼泽地对人的支持力大小正确答案:D,2.(单项选择题)(每题3.00 分) 做匀减速直线运动的物体经4 s后停止,若在第1 s内的位移是14 m,则最后1 s内的位移是( ).A. 3.5mB. 2 mC. 1 mD. 0正确答案:B,3.(多项选择题)(每题4.00 分) 下列关于功和机械能的说法,正确的是()A. 在有阻力作用的情况下,物体重力势能的减少不等于重力对物体所做的功B. 合力对物体所做的功等于物体动能的改变量C. 物体的重力势能是物体与地球之间的相互作用能,其大小与势能零点的选取有关D. 运动物体动能的减少量一定等于其重力势能的增加量正确答案:B,C,4.(多项选择题)(每题 1.00 分) 下列说法正确的是()A. 物体所受到的合外力越大,其速度改变量也越大B. 物体所受到的合外力不变(F合≠0),其运动状态就不改变C. 物体所受到的合外力变化,其速度的变化率一定变化D. 物体所受到的合外力减小时,物体的速度可能正在增大正确答案:C,D,5.(单项选择题)(每题 3.00 分) 将一个物体以某一速度从地面竖直向上拋出,设物体在运动过程中所受空气阻力大小不变,则物体()A. 刚拋出时的速度最大B. 在最高点的加速度为零C. 上升时间大于下落时间D. 上升时的加速度等于下落时的加速度正确答案:A,6.(多项选择题)(每题 1.00 分) 下列所描述的运动中,可能的有()A. 速度变化很大,加速度很小B. 速度变化方向为正,加速度方向为负C. 速度变化越来越快,加速度越来越小D. 速度越来越大,加速度越来越小正确答案:A,D,7.(不定项选择题)(每题 6.00 分) 下列说法正确的是()Α.α粒子大角度散射表明α粒子很难进入原子内部B.氢原子跃迁发出的光从空气射入水时可能发生全反射C.裂变反应有质量亏损,质量数不守恒D. γ射线是一种波长很短的电磁波正确答案:D,8.(单项选择题)(每题 6.00 分) 质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和m3.当一个质子和一个中子结合成氘核时,释放的能量是(C表示真空中的光速)()A. (m1+m2-m3)cB. (m1-m2-m3)cC. (m1+m2-m3)c2D. (m1-m2-m3)c2正确答案:C,9.(不定项选择题)(每题 6.00 分) 在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”设想的实验中,能观察到感应电流的是()A. 将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流表的变化B. 在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,然后观察电流表的变化C. 将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接.往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表的变化D. 绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表的变化正确答案:D,10.(单项选择题)(每题 2.00 分) 卢瑟福提出了原子的核式结构模型,这一模型建立的基础是()A.α粒子的散射实验B.对阴极射线的研究C.天然放射性现象的发现D.质子的发现正确答案:A,11.(单项选择题)(每题 6.00 分) 介质中有一列简谐机械波传播,对于其中某个振动质点()A. 它的振动速度等于波的传播速度B. 它的振动方向一定垂直于波的传播方向C. 它在一个周期内走过的路程等于一个波长D. 它的振动频率等于波源的振动频率正确答案:D,12.(多项选择题)(每题 4.00 分) (2012?海南高考)下列关于摩擦力的说法,正确的是( )A. 作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速,不可能使物体加速B. 作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速,不可能使物体减速C. 作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速,也可能使物体加速D. 作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速,也可能使物体减速正确答案:C,D,13.(单项选择题)(每题 3.00 分) 甲、乙两根保险丝均为同种材料制成,直径分别是d1=0.5 mm 和d2=1 mm,熔断电流分别为2.0 A和6.0 A,把以上两根保险丝各取等长一段并联后再接入电路中,允许通过的最大电流是 ( )A.6.0 A B.7.5 A C.10.0 A D.8.0 A 正确答案:B,14.(多项选择题)(每题 1.00 分) 两个相同的金属小球所带电荷量不同,小球间相距一定距离时有相互作用的库仑力.如果将它们相互接触一下,再放到原来的位置,则两金属小球之间库仑力的变化情况是( )A. 如果相互接触前库仑力是引力,则相互接触后库仑力仍是引力B. 如果相互接触前库仑力是引力,则相互接触后库仑力是斥力C. 如果相互接触前库仑力是斥力,则相互接触后库仑力一定增大D. 如果相互接触前库仑力是斥力,则相互接触后库仑力一定减小正确答案:B,C,15.(多项选择题)(每题 1.00 分) 关于分子,下列说法中正确的是 ( )A. 把分子看成球形是对分子的简化模型,实际上分子的形状并不真的都是球形B. 所有分子的直径都相同C. 不同分子的直径一般不同,但数量级基本一致D. 测定分子大小的方法有多种,油膜法只是其中的一种方法正确答案:A,C,D,16.(单项选择题)(每题 2.00 分) 声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物,这是因为()A.声波是纵波,光波是横波B.声波振幅大,光波振幅小C.声波波长较长,光波波长很短D.声波波速较小,光波波速很大正确答案:C,17.(单项选择题)(每题 1.00 分) 关于分子运动,下列说法中正确的是 ( )A. 布朗运动就是液体分子的热运动B. 布朗运动图中不规则折线表示的是液体分子的运动轨迹C. 当分子间的距离变小时,分子间作用力可能减小,也可能增大D. 物体温度改变时,物体分子的平均动能不一定改变正确答案:C,18.(单项选择题)(每题 3.00 分) 粗糙的水平地面上有一只木箱,现用一水平拉力拉木箱匀速前进,则( ).A. 拉力与地面对木箱的摩擦力是一对作用力与反作用力B. 木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对平衡力C. 木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力D. 木箱对地面的压力与木箱受到的重力是一对平衡力正确答案:C,19.(不定项选择题)(每题 6.00 分) 物体由大量分子组成,下列说法正确的是()。
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高中物理---物体是由大量分子组成的练习题
1.为了尽可能准确地估测出油膜分子的大小,下列哪些措施是可行的( ) A.油酸浓度适当大一些
B.油酸浓度适当小一些
C.油酸扩散后立即绘出轮廓图
D.油酸扩散并待其收缩稳定后再绘出轮廓图
2.关于物体中的分子,下列说法中错误的是( )
A.质量相同的物体含有相同的分子数
B.体积相同的物体含有相同的分子数
C.物质的量相同的物体含有相同的分子数
D.在标准状况下,体积相同的不同气体含有相同的分子数
3.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5 000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N A取6×1023mol -1)( )
A.10年 B.1 000年
C.10万年 D.1 000万年
4.从下列哪一组数据可以算出阿伏加德罗常数( )
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
5.(2013·济宁高二检测)阿伏加德罗常数是N A,铜的摩尔质量为M,铜的密度是ρ,则下列说法中正确的是( )
ρ
A.1 m3铜所含原子数目是A N
M
B.1 kg铜所含原子数目是ρN A
C.1个铜原子的质量是M
ρ
D.1个铜原子占有的体积为A
MN
ρ
6.只要知道下列哪一组物理量,就可以估算出气体分子间的平均距离( )
A.阿伏加德罗常数,该气体的摩尔质量和质量
B.阿伏加德罗常数,该气体的摩尔质量和密度
C.阿伏加德罗常数,该气体的质量和体积
D.该气体的密度、体积和摩尔质量
7.在“用单分子油膜法估测分子的大小”的实验中,
(1)某同学操作步骤如下:
①取一定量的无水酒精和油酸,配制成一定浓度的油酸酒精溶液;
②在量筒中滴入一滴该溶液,测出它的体积;
③在浅盘内盛一定量的水,再滴入一滴油酸酒精溶液,待其散开稳定;
④在浅盘上覆盖透明玻璃,描出油膜形状,用透明方格纸估测油膜的面积.
改正其中的错误:___________________________________________________________.
(2)若油酸酒精溶液体积浓度为0.10%,一滴溶液的体积为4.8×10-4 mL,其形成的油膜面积为40 cm2,则估测出油酸分子的直径为________ m.
8.(2014·临沂高二检测)已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3 kg/m3和2.1 kg/m3,空气的摩尔质量为0.029 kg/mol,阿伏加德罗常数N A =6.02×1023 mol-1.若潜水员呼吸一次吸入2 L空气,试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数.(结果保留一位有效数字)
参考答案
1.解析:为能形成单分子油膜,油酸浓度适当小些;绘制轮廓图应在油酸扩散并待其收缩稳定后进行,B、D选项正确.
答案:BD
2.解析:物质里所含的分子数,由物质的质量和该种物质的物质的量决定,也可以由物体的体积和该种物质的摩尔体积决定,故A、B的说法是错的.
答案:AB
3.解析:由题意可知完成任务所需的时间=
1
60
g水中所包含的水分子个数
亿人一年内所数的水分子个数
.
因为1 g水的分子个数为n=
1
18
N
A
,故t=
23
8
1
610
18
6010500024365
⨯⨯
⨯⨯⨯⨯
年=1×105年,
即C选项正确.
答案:C
4.解析:A项中,无论是水的体积、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.对D 项,设取物质的量为n的水作为研究对象,则其质量m=nM mol,水的分子总数N
=0m m =0
mol nM m ,故N A =N n =0mol M m ,其中m 0为水分子质量. 答案:D
5.解析:据已知条件知1 m 3铜的质量为ρ kg ,相当于
M ρ mol ,所含原子数为M ρ
·N A ,A 正确;1 kg 铜所含原子数目是A N M
,B 错误;每个原子的质量为A
M N ,C 错误;每个原子占有体积为A V N 摩=A M N ρ,D 错误. 答案:A
6.解析:气体分子间的平均距离可由摩尔体积和阿伏加德罗常数关系求出.摩尔体积可由摩尔质量和密度求出.
答案:B
7.解析:(1)②在量筒中直接测量一滴油酸溶液体积误差太大,应先用累积法测出N 滴溶液体积,再算出一滴的体积.③油酸在水面上形成的油膜形状不易观察,可在水面上先撒上痱子粉,再滴油酸溶液,稳定后就呈现出清晰轮廓.
(2)一滴油酸溶液中纯油酸的体积V =4.8×10-4×0.10% mL,由d =V S =
436
4
4.81010104010----⨯⨯⨯⨯ m =1.2×10-10 m. 答案:(1)②在量筒中滴入N 滴溶液,计算得出一滴溶液的体积 ③在水面上先撒上痱子粉
(2)1.2×10-10
8.解析:设空气的摩尔质量为M mol ,一次吸入空气的体积为V ,则两种情况
下吸入空气的质量差ΔM =(ρ底-ρ岸)V ,其中ρ底=2.1 kg/m 3,ρ岸=1.3 kg/m 3
则有Δn =()A A mol mol
V M N N M M ρρ-∆=底岸 代入数据得Δn ≈3×1022.
答案:3×1022个。