选修33选修34选修35第01期解析版专题01分子动理论用油墨法估测分子的大小实验.docx

选修33选修34选修35第01期解析版专题01分子动理论用油墨法估测分子的大小实验.docx

《选修33选修34选修35第01期解析版专题01分子动理论用油墨法估测分子的大小实验.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《选修33选修34选修35第01期解析版专题01分子动理论用油墨法估测分子的大小实验.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

选修33选修34选修35第01期解析版专题01分子动理论用油墨法估测分子的大小实验

一、单项选择题

1．【江苏省泰州中学2019学年高二下学期期中考试物理试题】下列说法正确的是

A．悬浮在液体中微粒越小，布朗运动越明显

B．高温下自行车爆胎现象说明轮胎内气体温度升高，气体分子间的斥力增大

C．相等质量的0℃的水和0℃的冰内能相同

D．一定质量的理想气体从外界吸收热量受，其内能一定增加

【答案】A

考点：

考查了布朗运动，内能，热力学定律

【名师点睛】该题涉及知识较多，重点掌握内能的改变方式；压强的微观含义，布朗运动，关键是对知识点熟识，热学这块知识点较多，但不是很难，需要理解加记忆去学习

2．【广东省广州市执信中学2019学年高二下学期期末考试】下列关于分子热运动的说法中正确的是（）

A．布朗运动就是液体分子的热运动

B．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在斥力

C．对于一定量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它的内能一定减小

D．如果气体温度升高，分子平均动能会增加，但并不是所有分子的速率都增大

【答案】D

【解析】布朗运动是液体分子的热运动的具体表现，是固体颗粒的运动，选项A错误；气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子永不停息的做无规则运动的表现，选项B错误；对于一定量的理想气体，如果压强不变，体积增大，则温度升高，那么它的内能一定增大，选项C错误；如果气体温度升高，分子平均动能会增加，但并不是所有分子的速率都增大，选项D正确；故选D．

考点：

分子热运动

【名师点睛】本题是对分子运动的考查，要知道物质是由分子构成的，分子在永不停息地做无规则的运动；分子的无规则运动与温度有关，温度越高，分子运动越快；题目难度不大，属于基础知识的考查，需要有扎实的基本功。

3．【江苏省淮阴中学2019学年高二下学期期末考试】下列说法正确的是：

A．布朗运动的无规则性反映了液体分子运动的无规则性

B．悬浮在液体中的固体小颗粒越大，则其所作的布朗运动就越剧烈

C．物体的温度为0℃时，物体的分子平均动能为零

D．布朗运动的剧烈程度与温度有关，所以布朗运动也叫热运动

【答案】A

考点：

布朗运动

【名师点睛】解答此题要知道：

布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是分子的无规则运动，形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的．液体温度越高颗粒越小，布朗运动越激烈。

4．【黑龙江双鸭山市第一中学2019学年高二下学期期中考试】小张在同一显微镜下观察水中三个不同研究对象的布朗运动情况，如图是其中某一个观测对象的观测记录图，则有关观测结果的说法中，正确的是（）

A．小张观测的是分子无规则运动情况

B．观测对象是沿折线运动的

C．温度越高，观测对象运动越剧烈

D．三个不同研究对象均在做情况一定相同的热运动

【答案】C

【解析】小张观测到的是每隔30s时，花粉颗粒的位置连线；不是分子的运动情况；故A错误；观测到的不是分子的运动轨迹；分子并不是沿折线运动的；故B错误；实验中当温度超高时，分子无规则运动越剧烈，分子撞击微粒越频繁，导致微粒运动越明显．故C正确；三个不同的研究对象运动情况并不相同；故D错误；故选C。

考点：

布朗运动

【名师点睛】解题时要知道如图所示的是显微镜下观察到的花粉微粒做布朗运动的情况，连线并不是自身运动，而是花粉微粒周围的分子做无规则运动，对其撞击产生的运动；要区别微粒的运动与分子的运动的不同，同时涉及温度越高，运动越剧烈。

5．【江苏省泰州中学2019学年高二下学期期中考试物理试题】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F与两分子间距离关系如图中曲线所示。

现把乙分子从a处逐渐向甲分子靠近，则

A．乙分子从a到b过程中，分子力增大，分子间势能增大

B．乙分子从a到c过程中，分子力先增大后减小，分子间势能一直减小

C．乙分子从b到d过程中，分子力先减小后增大，分子间势能一直增大

D．乙分子从c到d过程中，分子力增大，分子间势能减小

【答案】B

考点：

考查了分子间的相互作用力

【名师点睛】由图可知分子间的作用力的合力，则由力和运动的关系可得出物体的运动情况，由分子力做功情况可得出分子势能的变化情况．

6．【江苏省淮阴中学2019学年高二下学期期末考试】如图所示，纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小，横坐标表示两个分子的距离，图中两条曲线分别表示两分子间分子引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e为两曲线的交点，则下列说法正确的是（）

A．ab为斥力曲线，cd为引力曲线，e点横坐标的数量级为10-10m

B．ab为引力曲线，cd为斥力曲线，e点横坐标的数量级为10-10m

C．若两个分子间距离大于e点的横坐标，则分子间作用力表现为斥力

D．若两个分子间距离越来越大，则分子势能亦越大

【答案】B

【解析】在F-r图象中，随着距离的增大斥力比引力变化的快，所以ab为引力曲线，cd为斥力曲线，当分子间的距离等于分子直径数量级时，引力等于斥力．当分子间的距离小于r0时，当距离增大时，分子力做正功，分子势能减小，故ACD错误，B正确.

考点：

分子力；分子势能

【名师点睛】本题主要考查分子间的作用力，要明确F-r图象的含义；在F-r图象中，随着距离的增大斥力比引力变化的快，当分子间的距离等于分子直径数量级时，引力等于斥力。

二、多项选择题

7．【江苏省泰州中学2019学年高二下学期期中考试物理试题】若以μ表示某气体的摩尔质量，V表示其摩尔体积，ρ表示其密度，

为阿伏伽德罗常数，m、

分别表示每个气体分子的质量和体积，下列关系中正确的有

A．

B．

C．

D．

【答案】AC

考点：

考查了阿伏伽德罗常数的计算

【名师点睛】本题主要考察气体阿伏伽德罗常数的计算，重点明确分子的体积并不是所占空间的体积．属于基础题目．

8．【河南省周口市2019学年高二下学期期末考试】（多选）说法正确的是

A．已知水的摩尔量和水分子的质減量，就可以算出阿伏细德罗常数

B．布朗运动就是液体分于的无规则运动，液体温度越高，布朗运动越激烈

C．两个分子由很远（r>10-9m）距离减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先减小后增大，分子势能不断增大

D．0℃的冰溶化成0℃的水，其分子热运动构乎均动能仍然不变

E．宇航员王亚平在太空中制作的水球呈球形是因为失重和水的表面张力作用的结果

【答案】ADE

【解析】已知水的摩尔质量和水分子的质量，即

，可以算出阿伏伽德罗常数，故A正确；布朗运动是固体颗粒的运动，是液体分子无规则热运动的反映，故B错误；两个分子间由很远（r＞10-9m）距离减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先增大再减小，到达平衡距离为零，此后再增大；分子势能先减小后增大，故C错误；冰属于晶体，溶化过程中温度不变，所以分子平均动能不变，D正确；凡作用于液体表面，使液体表面积缩小的力，称为液体表面张力，宇航员王亚平在太空中制作的水球呈球形是因为失重和水的表面张力作用的结果，故E正确；

考点：

考查了阿伏加德罗常数、布朗运动、分子力做功与分子势能的关系、液体表面张力等，

【名师点睛】解答本题需掌握：

摩尔质量=分子质量×阿伏加德罗常数；布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动；分子力做功等于分子势能的减小量；液体表面存在张力。

9．【黑龙江双鸭山市第一中学2019学年高二下学期期中考试】阿伏加德罗常数为NA（mol-1），铁的摩尔质量为M（kg/mol），铁的密度为ρ（kg/m3），下列说法正确的是（）

A．1m3铁所含原子数目为

B．1个铁原子所占体积为

C．1kg铁所含原子数为ρNAD．1个铁原子的质量为

【答案】ABD

考点：

阿佛加德罗常数的计算

【名师点睛】解决本题关键是要明确：

（1）摩尔质量=摩尔体积×密度；

（2）质量=摩尔质量×物质的量；（3）体积=摩尔体积×物质量；阿伏加德罗常数是联系宏观与微观的桥梁，一摩尔的任何物质所含有的该物质的单位微粒数叫阿伏伽德罗常数，NA值为6.02×1023。

10．【黑龙江双鸭山市第一中学2019学年高二下学期期中考试】设有甲、乙两分子，甲固定在0点，r0为其平衡位置间的距离，今使乙分子由静止开始只在分子力作用下由距甲0.5ro处开始沿x方向运动，则（）

A．乙分子的加速度先减小，后增大

B．乙分子到达ro处时速度最大

C．分子力对乙一直做正功，分子势能减小

D．乙分子在ro处时，分子势能最小

【答案】BD

考点：

分子力及分子势能

【名师点睛】解决本题的关键知道分子力的特点：

当两个分子间的距离r=r0时，分子力为0，当r＞r0时，分子力表现为引力，当r＜r0时，分子力表现为斥力．以及分子力做功与分子势能的关系：

分子力做正功，分子势能减小，分子力做负功，分子势能增加。

11．【辽宁省鞍山市第一中学、辽宁省实验中学等五校2019学年高二下学期期末联考】如图为两分子间的势能

与两分子间距离r的关系曲线，下列说法正确的是

A．当r大于

时，分子间的作用力表现为引力

B．当r小于

时，分子间的作用力表现为斥力

C．当r等于

时，分子间的作用力为零

D．在r由

变到

的过程中，分子间的作用力做负功

【答案】BC

【解析】由图可知

因此当r大于

而小于

时分子力为斥力，大于

时分子力为引力，故A错误；由于

，故当r小于

时，分子间的作用力表现为斥力，故B正确；由于

，因此当r等于

时，分子间的作用力为零，故C正确；当r由

变到

的过程中，分子力为斥力，因此分子间作用力做正功，故D错误．

考点：

考查了分子间相互作用力

【名师点睛】正确理解分子力、分子势能与分子之间距离的变化关系，注意分子力与分子势能变化的一个临界点为

，注意将分子力与分子之间距离和分子势能与分子之间距离的图象比较进行学习．

12．【江苏省淮阴中学2019学年高二下学期期末考试】气体的分子都在做无规则的运动，但大量分子的速率分布却有一定的规律性，如图所示，下列说法正确的是：

A．在一定温度下，大多数分子的速率都接近某个数值，其余少数分子的速率都小于该数值

B．高温状态下每个分子的速率大于低温状态下所有分子的速率

C．高温状态下分子速率大小的分布范围相对较大

D．高温状态下最多数分子对应的速率大于低温状态下最多数分子对应的速率

【答案】CD

考点：

分子速率分布规律

【名师点睛】解答本题的关键是结合不同温度下的分子速率分布曲线理解温度是分子平均动能的标志的含义;对于物理学中的基本概念和规律要深入理解，理解其实质，不能只是停留在表面上，同时要通过练习加强理解.

三、非选择题

13．【辽宁省鞍山市第一中学、辽宁省实验中学等五校2019学年高二下学期期末联考】将

的油酸溶于酒精，制成

的油酸酒精溶液。

已知

溶液有50滴，现取其1滴，将它滴在水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子薄层。

现已测得这个薄层的面积为

，试由此估算油酸分子的直径d=___________。

【答案】

考点：

油膜法估测分子大小的实验

【名师点睛】本题是以油酸分子呈球型分布在水面上，且一个靠一个，从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度，计算时注意单位的换算

14．【辽宁省锦州市2019学年高二下学期期末考试】一个细口瓶开口向上放置，容积为2.0L，处在温度为0℃、压强为一个标准大气压的环境里，则瓶内气体的分子数为（计算结果保留2位有效数字，阿伏加德罗常数NA=6.0×1023/mol）．。

【答案】

【解析】瓶内气体的摩尔数为

，瓶内气体分子数为

个。

考点：

阿伏加德罗常数

【名师点睛】标准状况下

任何气体的体积都是

，所以瓶内气体的分子数

，气体做等容变化，由查理定律求解。

15．【广东省广州市执信中学2019学年高二下学期期末考试】“用油膜法估测分子的大小”的实验的方法及步骤如下：

①向体积V油＝1mL的油酸中加酒精，直至总量达到V总＝500mL；

②用注射器吸取①中配制好的酒精油酸溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n＝100滴时，测得其体积恰好是V0＝1mL；

③先往边长为30cm～40cm的浅盘里倒入2cm深的水，然后将________均匀地撒在水面上；

④用注射器往水面上滴一滴酒精油酸溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；

⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长l=20mm.

根据以上信息，回答下列问题：

（1）步骤③中应填写：

____________________；

（2）1滴酒精油酸溶液中纯油酸的体积V′是________mL；

（3）油酸分子直径是________m（结果保留两位有效数字）.

（4）某学生在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，计算结果偏大，可能是由于（）

A．油酸未完全散开

B．油酸溶液浓度低于实际值

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，1mL的溶液的滴数多记了10滴

（5）用油膜法测出分子直径后，要测出阿伏加德罗常数，只需知道油滴的（）

A．摩尔质量B．摩尔体积C．体积D．密度

【答案】

（1）痱子粉或石膏粉

（2）2×10－5（3）4.3×10－10（4）AC（5）B

油酸分子的直径为：

（5）用油膜法测出分子直径后，要测出阿伏加德罗常数，只需知道油滴的摩尔体积，因摩尔体积除以一个分子的体积等于阿伏加德罗常数。

考点：

油膜法测分子直径

【名师点睛】本题考查了油膜法测分子直径是实验步骤、求分子的直径；要熟悉实验步骤与实验注意事项，求分子直径时，求油的体积是易错点，一定要注意所求的体积是纯油的体积．解题结果还要保留有效数字。

16．【黑龙江双鸭山市第一中学2019学年高二下学期期中考试】在用油膜法估测分子大小的实验中，现有按体积比为n：

m配制好的油酸酒精溶液置于容器中，还有一个充入约2cm深水的浅盘，一支滴管，一个量筒．请补充下述估测分子大小的实验步骤：

（1）_________________________________________（需测量的物理量自己用字母表示）．

（2）用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘，等油酸薄膜稳定后，将薄膜轮廓描绘在塑料盖板上，如图1所示．（已知塑料盖板上每个小方格面积为S，求油膜面积时，半个以上方格面积记为S，不足半个舍去）则油膜面积为________．

（3）估算油酸分子直径的表达式为D＝________________.

【答案】

（1）用滴管向量筒内加注N滴油酸酒精溶液，读其体积V；

（2）9S（3）

考点：

油膜法测分子直径

【名师点睛】掌握该实验的原理是解决问题的关键．该实验中以油酸分子呈球型分布在水面上，且一个挨一个，从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度，从而求出分子直径。

17．【江苏省泰州中学2019学年高二下学期期中考试物理试题】某实验小组用油膜法估测油酸分子的大小，实验用油酸酒精溶液的浓度为每·1000ml溶液中含有纯油酸1ml，1ml上述溶液有50滴，实验中用滴管吸收该油酸酒精溶液向浮有痱子粉的水面中央滴入一滴油酸酒精溶液

（1）该实验中的理想化假设是

A．将油膜看出单分子层油膜B．不考虑油分子间的间隙

C．不考虑油分子间的相互作用力D．将油分子看成球形

（2）实验描出油酸薄膜轮廓如图，已知每一个小正方形的边长为2cm，则该油酸薄膜的面积为______

（结果保留一位有效数字）

（3）经计算，油酸分子的直径为___________m（结果保留一位有效数字）

（4）实验时观察到，油膜的面积会先扩张后又收缩了一些，原因是________________________________

【答案】

（1）ABD

（2）3×10-2m（3）

（4）油酸酒精溶液中的酒精溶于水中

【解析】

（1）在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，我们的实验依据是：

①油膜是呈单分子层分布的；②把油酸分子看成球形；③不考虑分子之间的空隙，故ABD正确，

（2）由于每格边长为2cm，则每一格就是4cm2，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75格，则油酸薄膜面积为：

75×4cm2=300cm2=3×10-2m．

（3）1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积：

，由于分子是单分子紧密排列的，因此分子直径为：

，

（4）实验时观察到，油膜的面积会先扩张后又收缩了一些，原因是油酸酒精溶液中的酒精溶于水中．

考点：

用油膜法估测分子的大小．

【名师点睛】掌握该实验的原理是解决问题的关键，该实验中以油酸分子呈球型分布在水面上，且一个挨一个，从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度，从而求出分子直径.