高中物理練習(xí)分子動理論內(nèi)能

1、選修3-3 第1講一、選擇題1若以表示水的摩爾質(zhì)量，V表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積，為在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的密度，NA為阿伏加德羅常數(shù)，m、分別表示每個水分子的質(zhì)量和體積，下面是四個關(guān)系式：NAm其中()A和都是正確的B和都是正確的C和都是正確的 D和都是正確的答案B解析由NA，故對，因水蒸氣為氣體，水分子間的空隙體積遠大于分子本身體積，即VNA，不對，而 ，也不對，故B項正確2分子動理論較好地解釋了物質(zhì)的宏觀熱學(xué)性質(zhì)據(jù)此可判斷下列說法中正確的是()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

2、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(dǎo)體材料摻入其他元素答案ACD解析A選項中小炭粒做布朗運動反映了液體分子的無規(guī)則熱運動，故A是正確的B選項中分子間的相互作用力在間距rr0的范圍內(nèi)，隨分子間距的增大先增大后減小，故B是錯誤的C選項中分子勢能在rr0時，分子勢能隨r的增大而增大，故C選項是正確的D選項中真空環(huán)境是為防止其他雜質(zhì)的介入，而高溫條件下，分子熱運動劇烈，有利于所摻入元素分子的擴散3質(zhì)量相等的氫氣和氧氣溫度相同，若不考慮分子間的勢能，則()A氫氣的內(nèi)能較大B氧氣的內(nèi)能較大C兩者的內(nèi)能相等D氫氣和氧氣分子的平均動能相等答案AD解析因為氫的

3、摩爾質(zhì)量小，故同質(zhì)量的氫氣和氧氣，氫氣的分子數(shù)多，內(nèi)能大4有甲、乙兩種氣體，如果甲氣體分子的平均速率比乙氣體分子的平均速率大，則()A甲氣體的溫度一定高于乙氣體的溫度B甲氣體的溫度一定低于乙氣體的溫度C甲氣體的溫度可能高于也可能低于乙氣體的溫度D甲氣體中每個分子的運動都比乙氣體中每個分子的運動快答案C解析A選項認(rèn)為氣體分子平均速率大，溫度就高，這是對氣體溫度微觀本質(zhì)的錯誤認(rèn)識，氣體溫度是氣體分子平均動能的標(biāo)志，而分子的平均動能不僅與分子的平均速率有關(guān)，還與分子的質(zhì)量有關(guān)本題涉及兩種不同的氣體(即分子質(zhì)量不同)，它們的分子質(zhì)量無法比較，因而無法比較兩種氣體溫度的高低，故A、B選項錯誤C選項正確，

4、速率的平均值大，并不一定每個分子速率都大，故D選項錯誤5(2010湖北聯(lián)考)關(guān)于分子力和分子勢能，下列說法正確的是()A當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時，分子力隨分子間距離的增大而減小B當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時，分子勢能隨分子間距離減小而減小C當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時，分子勢能隨分子間距離減小而增大D用打氣筒給自行車打氣時，越下壓越費力，說明分子間斥力越來越大，分子間勢能越來越大答案B解析由分子力隨分子間距離變化的圖象可知，A錯；由分子勢能與分子距離的關(guān)系知，B對C錯；打氣筒打氣時，氣體分子間距離大于平衡時距離，分子力為引力，越向下壓，分子勢能越小，D錯6如圖所示，縱坐標(biāo)表示兩個分子間引力、斥力的大小，橫坐標(biāo)表示

5、兩個分子間的距離，圖中兩條曲線分別表示兩分子間引力、斥力的大小隨分子間距離的變化關(guān)系，e為兩曲線的交點，則下列說法正確的是()Aab為斥力曲線，cd為引力曲線，e點橫坐標(biāo)的數(shù)量級為1010mBab為引力曲線，cd為斥力曲線，e點橫坐標(biāo)的數(shù)量級為1010mC若兩個分子間距離大于e點的橫坐標(biāo)，則分子間作用力的合力表現(xiàn)為斥力D若兩個分子間距離越來越大，則分子勢能亦越來越大答案B解析e點橫坐標(biāo)等于分子平衡距離r0，其數(shù)量級應(yīng)為1010m，因平衡距離之內(nèi)，分子斥力大于分子引力，分子力表現(xiàn)為斥力則ab為引力曲線，cd為斥力曲線，B對兩分子間距離大于e點的橫坐標(biāo)，即rr0時，作用力的合力表現(xiàn)為引力，C錯若r

6、r0時，當(dāng)兩分子間距離增大時，合力做正功，分子勢能減小， D錯二、非選擇題7某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M，密度為，阿伏伽德羅常數(shù)為NA，則該物質(zhì)每個分子的質(zhì)量m0_，每個分子的體積V0_，單位體積內(nèi)所含的分子數(shù)n_.答案M/NAM/NANA/M解析因為1mol的任何物質(zhì)中都含有NA個分子數(shù)，則NAm0M即m0，設(shè)該物質(zhì)質(zhì)量為m，體積為V，則得V0該1mol物質(zhì)的體積為Vmol，那么它對應(yīng)的分子數(shù)為NA.而1mol物質(zhì)的體積為Vmol那么每單位體積所具有的分子數(shù)為n8(2010試題調(diào)研)如圖所示，在有機玻璃筒內(nèi)裝入一些塑料小球，這些小球代表氣體分子在小球上面放一個質(zhì)量較小的光滑活塞，用電動機帶動玻璃筒底

7、部的振動器使塑料小球做無規(guī)則運動當(dāng)電動機啟動后，活塞受到小球的撞擊，懸浮在一定的高度增加電動機的轉(zhuǎn)速，活塞高度將_保持電動機的轉(zhuǎn)速不變，減小塑料小球的數(shù)目，活塞高度將_(填“增大”、“減小”或“不變”)答案增大減小解析根據(jù)題意，有機玻璃筒內(nèi)裝入的塑料小球，相當(dāng)于一定質(zhì)量的氣體，被質(zhì)量較小的光滑活塞密封時，相當(dāng)于氣體的壓強一定，增加電動機的轉(zhuǎn)速，塑料小球的無規(guī)則運動加劇，相當(dāng)于溫度上升，所以體積要增大，所以活塞高度將增大保持電動機的轉(zhuǎn)速不變，相當(dāng)于溫度不變，減少塑料小球的數(shù)目，相當(dāng)于氣體的質(zhì)量減小(放氣)，所以體積要減小，所以活塞高度將減小9(2010廣東模擬)油酸酒精溶液的濃度為每1000mL

8、油酸酒精溶液中有油酸0.6mL，現(xiàn)用滴管向量筒內(nèi)滴加50滴上述溶液，量筒中的溶液體積增加了1mL，若把一滴這樣的油酸酒精溶液滴入足夠大盛水的淺盤中，由于酒精溶于水，油酸在水面展開，穩(wěn)定后形成的純油膜的形狀如圖所示若每一小方格的邊長為25mm，試問：(1)這種估測方法是將每個油酸分子視為_模型，讓油酸盡可能地在水面上散開，則形成的油膜可視為_油膜，這層油膜的厚度可視為油酸分子的_圖中油酸膜的面積為_m2；每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸體積是_m3；根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測出油酸分子的直徑是_m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)某同學(xué)在實驗過程中，距水面約2cm的位置將一滴油酸酒精溶液滴入水面形成油膜，實驗

9、時觀察到，油膜的面積會先擴張后又收縮了一些，這是為什么呢？請寫出你分析的原因：_.答案(1)球體單分子直徑4.41021.210112.71010(2)主要原因為：水面受下落油滴沖擊，先下陷后又恢復(fù)水平，因此膜面積擴張；溶液中酒精揮發(fā)，使液面收縮解析油膜面積約占70個小格，面積為S702525106m2 4.4102m2一滴溶液中純油酸體積為V106m31.21011m3所以，dm2.71010m.10用長度放大600倍的顯微鏡觀察布朗運動，估計放大后的小顆粒(碳)體積為0.1109m3，碳的密度為2.25103kg/m3，摩爾質(zhì)量是1.2102kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)為6.01023mo

10、l1，則該小碳粒含分子數(shù)約為多少個？(取一位有效數(shù)字)答案51010個解析設(shè)小顆粒的邊長為a，則放大600倍后，其體積為V(600a)30.1109m3，實際體積為Va3m3質(zhì)量為mV1015kg含分子數(shù)為n6.0102351010(個)11一滴水的體積為1.2105cm3，如果放在開口容器中，由于蒸發(fā)每分鐘跑出的水分子數(shù)為6.0108個，需要多長時間跑完？答案6.7108min解析水的摩爾體積為V1.8105m3/mol一滴水中含水分子個數(shù)為NNA6.0210234.01017(個)水分子跑完的時間為t6.7108min我們知道，在開口容器中蒸發(fā)掉一滴水，根本不需要6.7108min的時間，

11、原因在于實際生活中每分鐘跑出的水分子個數(shù)比6.7108還要多得多12(2010煙臺模擬)某學(xué)校物理興趣小組組織開展一次探究活動，想估算地球周圍大氣層空氣的分子個數(shù)一學(xué)生通過網(wǎng)上搜索，查閱得到以下幾個物理量數(shù)據(jù)：已知地球的半徑R6.4106m，地球表面的重力加速度g9.8m/s2，大氣壓強p01.0105Pa，空氣的平均摩爾質(zhì)量M2.9102kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA6.01023mol1.則：(1)這位同學(xué)根據(jù)上述幾個物理量能估算出地球周圍大氣層空氣的分子數(shù)嗎？若能，請說明理由；若不能，也請說明理由(2)假如地球周圍的大氣全部液化成液態(tài)且均勻分布在地球表面上，估算一下地球半徑將會增加多少？(已知液化空氣密度1.0103kg/m3)答案(1)能1.11044個(2)10m