2020届高三物理一轮复习 第十三章 第1讲 分子动理论 内能（实验：用油膜法估测分子的大小）课时作业（含解析）

分子动理论 内能（实验：用油膜法估测分子的大小）一、选择题1下列说法正确的是()A显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，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E当温度升高时，物体内每一个分子热运动的速率一定都增大解析：布朗运动是固体微粒在液体中的运动，反映液体分子的运动，故显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性，故选项A正确；分子间的相互作用力随着分子间距离由很小逐渐增大，rr0，分子力(斥力)随r增大而减小，分子势能减小，当rr0时，分子力等于零，分子势能最小，然后随r增大分子力(引力)先增大再减小，分子势能逐渐增大，故选项B错误，C正确；分子之间存在间隙，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，故D正确；温度升高，分子平均动能增大，但单个分子运动情况不确定，故E错误答案：ACD2(2019河北保定模拟)我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5 m的悬浮颗粒物，其飘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PM2.5的主要原因下列关于PM2.5的说法中正确的是()APM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当BPM2.5在空气中的运动不属于分子热运动CPM2.5的运动轨迹只是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡决定的D倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用，能有效减小PM2.5在空气中的浓度EPM2.5必然有内能解析：PM2.5的尺寸比空气中氧分子的尺寸大得多，A错误；PM2.5在空气中的运动不属于分子热运动，B正确；PM2.5的运动轨迹是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡和气流的运动决定的，C错误；倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用，能有效减小PM2.5在空气中的浓度，PM2.5必然有内能，D、E正确答案：BDE3(2019山东济宁模拟)将一个分子P固定在O点，另一分子Q放在图中的A点，两分子之间的作用力与其间距的关系图线如图所示，虚线1表示分子间相互作用的斥力，虚线2表示分子间相互作用的引力，实线3表示分子间相互作用的合力如果将分子Q从A点无初速度释放，分子Q仅在分子力的作用下始终沿水平方向向左运动则下列说法正确的是()A分子Q由A点运动到C点的过程中，先加速再减速B分子Q在C点的分子势能最小C分子Q在C点的加速度大小为零D分子Q由A点释放后运动到C点左侧的过程中，加速度先增大后减小再增大E该图能表示固、液、气三种状态下分子力的变化规律解析：C点为斥力和引力相等的位置，C点的右侧分子间作用力的合力表现为引力，C点的左侧分子间作用力的合力表现为斥力，因此分子Q由A点运动到C点的过程中，分子Q一直做加速运动，分子的动能一直增大，分子势能一直减小，当分子Q运动到C点左侧时，分子Q做减速运动，分子动能减小，分子势能增大，即分子Q在C点的分子势能最小，A错误，B正确；C点为分子引力等于分子斥力的位置，即分子间作用力的合力为零，则分子Q在C点的加速度大小为零，C正确；分子Q由A点释放后运动到C点左侧的过程中，由题图可知分子间作用力的合力先增大后减小再增大，则由牛顿第二定律可知加速度先增大后减小再增大，D正确；气体分子间距较大，分子间作用力很弱，不能用此图表示气体分子间作用力的变化规律，E错误答案：BCD4(2019山东泰安模拟)甲分子固定在坐标原点O，只在两分子间的作用力作用下，乙分子沿x轴方向运动，两分子间的分子势能Ep与两分子间距离x轴的变化关系如图所示，设乙分子在移动过程中所具有的总能量为0，则下列说法正确的是()A乙分子在P点时加速度为0B乙分子在Q点时分子势能最小C乙分子在Q点时处于平衡状态D乙分子在P点时动能最大E乙分子在P点时，分子间引力和斥力相等解析：由题图可知，乙分子在P点时分子势能最小，此时乙分子受力平衡，甲、乙两分子间引力和斥力相等，乙分子所受合力为0，加速度为0，选项A、E正确；乙分子在P点时分子势能最小，选项B错误；乙分子在Q点时与甲分子间的距离小于平衡距离，分子引力小于分子斥力，合力表现为斥力，所以乙分子在Q点合力不为0，故不处于平衡状态，选项C错误；乙分子在P点时，其分子势能最小，由能量守恒可知此时乙分子动能最大，选项D正确答案：ADE二、非选择题5在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用a mL的纯油酸配制成b mL的油酸酒精溶液，再用滴管取1 mL油酸酒精溶液，让其自然滴出，共n滴现在让其中一滴落到盛水的浅盘内，待油膜充分展开后，测得油膜的面积为S cm2，则：(1)估算油酸分子的直径大小是_cm.(2)用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油酸的_A摩尔质量B摩尔体积C质量 D体积解析：(1)油酸酒精溶液的浓度为，一滴油酸酒精溶液的体积为 mL，一滴油酸酒精溶液含纯油酸 mL，则油酸分子的直径大小为d cm.(2)设一个油酸分子体积为V，则V()3，由NA可知，要测定阿伏加德罗常数，还需知道油酸的摩尔体积，B正确答案：(1)(2)B6(2017高考江苏卷)(1)图甲和乙是某同学从资料中查到的两张记录水中炭粒运动位置连线的图片，记录炭粒位置的时间间隔均为30 s，两方格纸每格表示的长度相同比较两张图片可知：若水温相同，_(选填“甲”或“乙”)中炭粒的颗粒较大；若炭粒大小相同，_(选填“甲”或“乙”)中水分子的热运动较剧烈(2)科学家可以运用无规则运动的规律来研究生物蛋白分子资料显示，某种蛋白的摩尔质量为66 kg/mol，其分子可视为半径为3109 m的球，已知阿伏加德罗常数为6.01023 mol1.请估算该蛋白的密度(计算结果保留一位有效数字)解析：(1)相同温度的条件下，炭粒较小的其布朗运动的激烈程度较强，炭粒在30 s内无规则运动较明显，比较两图可知甲图中炭粒的颗粒较大；炭粒大小相同时，温度越高，分子的热运动越剧烈，做布朗运动的炭粒运动也越剧烈，故乙中水分子的热运动较剧烈(2)摩尔体积Vr3NA由密度，解得代入数据得1103 kg/m3答案：(1)甲乙(2)1103 kg/m37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，人会感觉干燥其空调工作一段时间后，排出液化水的体积V1.0103 cm3.已知水的密度1.0103 kg/m3、摩尔质量M1.8102 kg/mol，阿伏加德罗常数NA6.01023 mol1.试求：(结果均保留一位有效数字)(1)该液化水中含有水分子的总数N；(2)一个水分子的直径d.解析：(1)水的摩尔体积为Vmol m3/mol1.8105 m3/mol水分子总数为N个31025个(2)建立水分子的球体模型，有d3，可得水分子直径d m41010m.答案：(1)31025 个(2)41010 m5