2020屆高三物理一輪復習 第十三章 第1講 分子動理論 內能（實驗：用油膜法估測分子的大?。┱n時作業(yè)（含解析）

分子動理論 內能（實驗：用油膜法估測分子的大小）一、選擇題1下列說法正確的是()A顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停地做無規(guī)則運動，這反映了液體分子運動的無規(guī)則性B分子間的相互作用力隨著分子間距離的增大，一定先減小后增大C分子勢能隨著分子間距離的增大，可能先減小后增大D在真空、高溫條件下，可以利用分子擴散向半導體材料摻入其他元素E當溫度升高時，物體內每一個分子熱運動的速率一定都增大解析：布朗運動是固體微粒在液體中的運動，反映液體分子的運動，故顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停地做無規(guī)則運動，這反映了液體分子運動的無規(guī)則性，故選項A正確；分子間的相互作用力隨著分子間距離由很小逐漸增大，r<r0，分子力(斥力)隨r增大而減小，分子勢能減小，當rr0時，分子力等于零，分子勢能最小，然后隨r增大分子力(引力)先增大再減小，分子勢能逐漸增大，故選項B錯誤，C正確；分子之間存在間隙，在真空、高溫條件下，可以利用分子擴散向半導體材料摻入其他元素，故D正確；溫度升高，分子平均動能增大，但單個分子運動情況不確定，故E錯誤答案：ACD2(2019·河北保定模擬)我國已開展空氣中PM2.5濃度的監(jiān)測工作PM2.5是指空氣中直徑等于或小于2.5 m的懸浮顆粒物，其飄浮在空中做無規(guī)則運動，很難自然沉降到地面，吸入后對人體形成危害礦物燃料燃燒的排放物是形成PM2.5的主要原因下列關于PM2.5的說法中正確的是()APM2.5的尺寸與空氣中氧分子的尺寸的數(shù)量級相當BPM2.5在空氣中的運動不屬于分子熱運動CPM2.5的運動軌跡只是由大量空氣分子對PM2.5無規(guī)則碰撞的不平衡決定的D倡導低碳生活，減少煤和石油等燃料的使用，能有效減小PM2.5在空氣中的濃度EPM2.5必然有內能解析：PM2.5的尺寸比空氣中氧分子的尺寸大得多，A錯誤；PM2.5在空氣中的運動不屬于分子熱運動，B正確；PM2.5的運動軌跡是由大量空氣分子對PM2.5無規(guī)則碰撞的不平衡和氣流的運動決定的，C錯誤；倡導低碳生活，減少煤和石油等燃料的使用，能有效減小PM2.5在空氣中的濃度，PM2.5必然有內能，D、E正確答案：BDE3(2019·山東濟寧模擬)將一個分子P固定在O點，另一分子Q放在圖中的A點，兩分子之間的作用力與其間距的關系圖線如圖所示，虛線1表示分子間相互作用的斥力，虛線2表示分子間相互作用的引力，實線3表示分子間相互作用的合力如果將分子Q從A點無初速度釋放，分子Q僅在分子力的作用下始終沿水平方向向左運動則下列說法正確的是()A分子Q由A點運動到C點的過程中，先加速再減速B分子Q在C點的分子勢能最小C分子Q在C點的加速度大小為零D分子Q由A點釋放后運動到C點左側的過程中，加速度先增大后減小再增大E該圖能表示固、液、氣三種狀態(tài)下分子力的變化規(guī)律解析：C點為斥力和引力相等的位置，C點的右側分子間作用力的合力表現(xiàn)為引力，C點的左側分子間作用力的合力表現(xiàn)為斥力，因此分子Q由A點運動到C點的過程中，分子Q一直做加速運動，分子的動能一直增大，分子勢能一直減小，當分子Q運動到C點左側時，分子Q做減速運動，分子動能減小，分子勢能增大，即分子Q在C點的分子勢能最小，A錯誤，B正確；C點為分子引力等于分子斥力的位置，即分子間作用力的合力為零，則分子Q在C點的加速度大小為零，C正確；分子Q由A點釋放后運動到C點左側的過程中，由題圖可知分子間作用力的合力先增大后減小再增大，則由牛頓第二定律可知加速度先增大后減小再增大，D正確；氣體分子間距較大，分子間作用力很弱，不能用此圖表示氣體分子間作用力的變化規(guī)律，E錯誤答案：BCD4(2019·山東泰安模擬)甲分子固定在坐標原點O，只在兩分子間的作用力作用下，乙分子沿x軸方向運動，兩分子間的分子勢能Ep與兩分子間距離x軸的變化關系如圖所示，設乙分子在移動過程中所具有的總能量為0，則下列說法正確的是()A乙分子在P點時加速度為0B乙分子在Q點時分子勢能最小C乙分子在Q點時處于平衡狀態(tài)D乙分子在P點時動能最大E乙分子在P點時，分子間引力和斥力相等解析：由題圖可知，乙分子在P點時分子勢能最小，此時乙分子受力平衡，甲、乙兩分子間引力和斥力相等，乙分子所受合力為0，加速度為0，選項A、E正確；乙分子在P點時分子勢能最小，選項B錯誤；乙分子在Q點時與甲分子間的距離小于平衡距離，分子引力小于分子斥力，合力表現(xiàn)為斥力，所以乙分子在Q點合力不為0，故不處于平衡狀態(tài)，選項C錯誤；乙分子在P點時，其分子勢能最小，由能量守恒可知此時乙分子動能最大，選項D正確答案：ADE二、非選擇題5在“用油膜法估測分子的大小”實驗中，用a mL的純油酸配制成b mL的油酸酒精溶液，再用滴管取1 mL油酸酒精溶液，讓其自然滴出，共n滴現(xiàn)在讓其中一滴落到盛水的淺盤內，待油膜充分展開后，測得油膜的面積為S cm2，則：(1)估算油酸分子的直徑大小是_cm.(2)用油膜法測出油酸分子的直徑后，要測定阿伏加德羅常數(shù)，還需要知道油酸的_A摩爾質量B摩爾體積C質量 D體積解析：(1)油酸酒精溶液的濃度為，一滴油酸酒精溶液的體積為 mL，一滴油酸酒精溶液含純油酸 mL，則油酸分子的直徑大小為d cm.(2)設一個油酸分子體積為V，則V()3，由NA可知，要測定阿伏加德羅常數(shù)，還需知道油酸的摩爾體積，B正確答案：(1)(2)B6(2017·高考江蘇卷)(1)圖甲和乙是某同學從資料中查到的兩張記錄水中炭粒運動位置連線的圖片，記錄炭粒位置的時間間隔均為30 s，兩方格紙每格表示的長度相同比較兩張圖片可知：若水溫相同，_(選填“甲”或“乙”)中炭粒的顆粒較大；若炭粒大小相同，_(選填“甲”或“乙”)中水分子的熱運動較劇烈(2)科學家可以運用無規(guī)則運動的規(guī)律來研究生物蛋白分子資料顯示，某種蛋白的摩爾質量為66 kg/mol，其分子可視為半徑為3×109 m的球，已知阿伏加德羅常數(shù)為6.0×1023 mol1.請估算該蛋白的密度(計算結果保留一位有效數(shù)字)解析：(1)相同溫度的條件下，炭粒較小的其布朗運動的激烈程度較強，炭粒在30 s內無規(guī)則運動較明顯，比較兩圖可知甲圖中炭粒的顆粒較大；炭粒大小相同時，溫度越高，分子的熱運動越劇烈，做布朗運動的炭粒運動也越劇烈，故乙中水分子的熱運動較劇烈(2)摩爾體積Vr3NA由密度，解得代入數(shù)據(jù)得1×103 kg/m3答案：(1)甲乙(2)1×103 kg/m37空調在制冷過程中，室內空氣中的水蒸氣接觸蒸發(fā)器(銅管)液化成水，經(jīng)排水管排走，空氣中水分越來越少，人會感覺干燥其空調工作一段時間后，排出液化水的體積V1.0×103 cm3.已知水的密度1.0×103 kg/m3、摩爾質量M1.8×102 kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA6.0×1023 mol1.試求：(結果均保留一位有效數(shù)字)(1)該液化水中含有水分子的總數(shù)N；(2)一個水分子的直徑d.解析：(1)水的摩爾體積為Vmol m3/mol1.8×105 m3/mol水分子總數(shù)為N個3×1025個(2)建立水分子的球體模型，有d3，可得水分子直徑d m4×1010m.答案：(1)3×1025 個(2)4×1010 m5