物理《大课堂学本》助学6.docx
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物理《大课堂学本》助学6
物理《大课堂学本》助学（6）
一、要点小结
§7.1（分子估算）回顾小结
一、油膜法：
分子直径=油滴体积/油膜面积
二、阿伏加德罗常数法：
1、分子质量=摩尔质量/阿伏加德罗常数
2、分子体积=摩尔质量/密度·阿伏加德罗常数
（1）分子直径→球体积模型
（2）分子（空间）体积=摩尔体积/阿伏加德罗常数
（3）气体分子间距→立方体模型
3、分子数量=摩尔数·阿伏加德罗常数
（1）摩尔数=（单位）质量/摩尔质量
（2）摩尔数=（单位）体积/摩尔体积
§7.2、细节小结
1、布朗运动与分子运动
（1）是固体微粒的无规则运动
（2）反映了（液体）分子的热运动
2、布朗运动的因素
（1）温度高低（相当于正比）
（2）微粒大小（相当于反比）
§7.3、细节小结
1、分子力的（二种）存在与（三种）表现
2、分子力的图象（四条线）
二、双周征解
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题），时间为100分钟，满分为120分。
第Ⅰ卷（选择题共31分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
一、单项选择题:
每小题只有一个选项符合题意（本大题5小题，每小题3分，共15分）
1.可以进行下列估算的是（）
A．只要知道水的摩尔质量和水分子的体积，可以算出阿伏加德罗常数
B．只要知道水分子的质量和水的摩尔质量，可以算出阿伏加德罗常数
C．只要知道阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可以估算出该气体的分子直径
D．只要知道气体的密度、体积和摩尔质量，可以估算出该气体分子间的平均距离
2.关于布朗运动，下列说法中正确的是（）
A．温度越高、微粒越大，布朗运动越显著
B．布朗运动和扩散现象都能在气体、液体、固体中发生
C．与固体微粒相碰撞的液体分子数目越少，布朗运动越显著
D．固体微粒做布朗运动，充分说明了微粒内部分子是做不停的无规则的运动
3.关于分子间相互作用力，以下说法正确的是（）
A．用粉笔写字在黑板上留下字迹，说明分子间有空隙
B．水和酒精混合后的体积小于两者原体积之和，说明分子间有引力
C．自行车轮胎充气后轮胎膨胀，主要原因是由于气体分子间有斥力
D.两个分子从靠近的不能再近的位置开始，使二者之间的距离逐渐增大，直到大于分子直径的10倍以上，因为斥力比引力减小得快，所以分子作用力先减小、后增大、再减到零
4.关于物体内能的正确说法是（）
A．物体的内能大小是由它的温度和体积决定的
B．温度相同的氧气和氢气，它们的分子平均动能之比为8∶1
C．通常情况下的固体被压缩或膨胀时，其分子势能都会变大
D．质量相同的氢气、氧气和氮气，它们的温度相同，则分子平均速率最小的是氧气
5.下列说法正确的是（）
A．物体可以没有机械能，但不可能没有内能，两者可以相互转化
B．分子间的距离大约为10-9m时，分子力和分子势能都已减到最小
C．一定质量的273.15K的水在凝结成相同温度的冰时，分子平均动能不变，分子势能增加
D．温度可从高温物体传递到低温物体，达到热平衡时，两物体温度相等
二、不定项选择题:
每小题可能有多个选项符合题意（本大题4小题，每小题4分，共16分）
6.已知下列条件，说法正确的是（）
A．某固体的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则每个分子的质量是M/NA
B．某液体的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则单位体积内的分子数是NAM/ρ
C．某气体的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，可估算该气体的分子直径
D．某气体的体积为V，分子数为n，可估算该气体分子间的平均距离
7.关于布朗运动，下列说法中错误的是（）
A．用显微镜观察放在水中的花粉，追踪三个花粉，每隔30s记下它们的位置，用折线分别依次连接这些点，这就是花粉无规则运动的轨迹
B．布朗运动反映了液体或气体分子的无规则运动
C．冬天的大风天，常常看到风沙弥漫、尘土飞扬，这就是布朗运动
D．一滴碳素墨水滴在清水中，整杯水慢慢都变黑了，这是碳分子做无规则运动的结果
8.（04年广东）下列说法哪些是正确的（）
A．水的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现
B．气体总是很容易充满容器，这是分子间存在斥力的宏观表现
C．两个相同的半球壳吻合接触，中间抽成真空（马德堡半球），用力很难拉开，这是分子间存在吸引力的宏观表现
D．用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，这是分子间存在吸引力的宏观表现
9.（03年广东）如图，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.乙分子从a到b做加速运动，由b到c做减速运动
B.乙分子从a到c做加速运动，到达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
第Ⅱ卷（非选择题共89分）
三、填空题:
本题有2小题，共20分.把答案填在题中的横线上.
10．（8分）分别读出下列游标卡尺和螺旋测微器的读数：
（1）mm
（2）mm（3）mm（4）mm
11.（12分）在“用油膜法估测分子大小”的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每104mL溶液中有纯油酸6mL，用注射器测得1mL上述溶液有75滴，把该滴溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅水盘上，用笔在玻璃板上描出油酸膜的轮廓，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1cm，试求：
（1）油酸膜的面积大约是m2；
（2）每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少m3？
（3）按以上实验数据估测出油酸分子的直径；
（4）如何借助上述数据估测阿伏加德罗常数？
还需要知道哪些条件？
写出其计算式。
四、选做题:
本题有2小题，共24分.把答案填在题中的横线上或按题目要求作答.
12.（12分）已知冰的密度为0.9×103kg/m3，现有体积为2.0×10-8m3的一小块冰，它含有________
个水分子，假如冰中的水分子是紧密地挨在一起，水分子的直径为________m；当冰升华为水蒸气后，
在标准状态下，相邻水分子间的平均距离Lo为 ，它与水分子直径的比值为 。
13.（12分）（02年全国）如图所示，半径为R、单位长度电阻为入的均匀导体圆环固定在水平面上，环心为O。
匀强磁场垂直水平面方向向下，磁感强度为B。
平行于直径MON的导体杆，沿垂直于杆的方向向右运动。
杆的电阻可以忽略不计，杆与圆环接触良好。
某时刻杆的位置如图，∠aOb=2θ，速度为v求此时刻作用在杆上安培力的大小。
五、计算题:
本题有3小题，共45分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.
14.（14分）（05年广东）如图所示，一半径为r的圆形导线框内有一匀强磁场，磁场方向垂直于导线框所在平面，导线框的左端通过导线接一对水平放置的平行金属板，两板间的距离为d，板长为l，t=0时，磁场的磁感应强度B从B0开始均匀增大，同时，在板2的左端且非常靠近板2的位置有一质量为m、带电量为-q的液滴以初速度v0水平向右射入两板间，该液滴可视为质点。
（1）要使该液滴能从两板间射出，磁感应强度随时间的变化率K应满足什么条件？
（2）要使该液滴能从两板间右端的中点射出，磁感强度B与时间t应满足什么关系？
15.（15分）（05年上海）如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距lm，导轨平面与水平面成θ=37°角，下端连接阻值为尺的电阻．匀强磁场方向与导轨平面垂直．质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25．（g=10rn／s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；
（2）当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该速度的大小；
（3）在上问中，若R＝2Ω，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小与方向．
16.（16分）（07年天津）两根光滑的长直金属导轨MN、M′N′平行置于同一水平面内，导轨间距为L，电阻不计，M、M′处接有如图所示的电路，电路中各电阻的阻值均为尺，电容器的电容为C。
长度也为L、阻值同为R的金属棒ab垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中。
ab在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触，在曲运动距离为s的过程中，整个回路中产生的焦耳热为Q。
求：
（1）ab运动速度v的大小；
（2）电容器所带的电荷量q。
附、课堂回顾
§7.1
（一）教学互动
1、分子的大小
（1）用油膜法估算分子的估算；
（2）除了一些有机物质的大分子外，多数分子尺寸（直径）的数量级都是10-10m．
2、阿伏加德罗常数
（1）1mol的任何物质都含有相同的分子数，NA=6.02×1023mol-1；
（2）阿伏加德罗常数是一个重要的常数，它把摩尔质量、摩尔体积这些宏观物理量与分子质量、分子体积等微观物理量联系起来了．
（3）“思考与讨论”以水分子为例，知道了分子的大小，估算阿伏加德罗常数的方法是：
①已知每个水分子的直径是4×10-10m，每个水分子的体积为3×10-29m3；
②我们还知道水的摩尔体积是1.8×10-5m3/mol。
如果水分子是一个挨一个地排列的，那么1mol水所含的水分子数是6×1023个。
（二）课堂探究
【例1】将的油酸溶于酒精，制成的油酸酒精溶液，已知的溶液有50滴，现取1滴油酸酒精溶液滴到水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子薄层，测出这一薄层的面积为，由此估测油酸分子的直径多大？
解析：
1cm3油酸酒精溶液中油酸的体积V＝×10-6m3，1滴油酸酒精溶液中油酸体积V油酸＝V/50＝m3，则油酸分子的直径d＝m＝5×10-10m。
友情提示：
本题关键是知道分子的球形模型，理解用油膜法测分子直径的原理，运用公式d=V/S进行计算，注意单位的统一。
除油膜法计算分子大小外，如果在已知分子的体积V的情况下，对固体、液体还有方法：
①当分子视为球体时，有V＝（d/2）3＝πd3/6，d＝；②当分子视为立方体时，d＝。
对气体，因分子的间距很大，不考虑气体分子的大小。
【例2】已知阿伏加德罗常数，水的密度，分子量是18，则水的摩尔质量M＝________，摩尔体积V＝________.由此估算:
（1）一个水分子的质量和体积；
（2）将水分子看做球体时的直径；（3）1g或1L水中含有的分子数。
解析：
某种物质的摩尔质量用“”做单位时，其数值与该物质的原子量相同，所以水的摩尔质量。
如果摩尔质量用国际单位制的单位“”，就要换算成。
水的摩尔体积V。
（1）一个水分子的质量。
一个水分子的体积。
（2）将水分子视为理想球体就有：
，水分子直径为这里的“”称为数量级，一般分子直径的数量级就是这个值。
（3）3.3×1022个，3.3×1025个
友情提示：
解答此类问题时，一定要理清各物理量间的关系。
【例3】在标准状况下，水蒸气的摩尔体积是，则水蒸气分子的平均间距约是水分子直径的（B）倍。
A．1倍 B．10倍C．100倍 D．1000倍
解析：
水蒸气是气体，在标准状况下的摩尔体积是，每个水分子所占体积（包括水分子和它的周围空间的体积）为
把每个分子和它所占空间看成
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