第1章 分子动理论复习与提高-高二物理课后习题精准解析（新教材人教版选择性必修第三册）

人教版新教科书 选择性必修第三册 第1章 分子动理论 复习与提高 （原卷版） A组 1. 为什么说任何物体都具有内能？物体的体积不变，温度升高时，它的内能怎样变化？ 2. 当分子间距离为r0时，分子间的作用力为0。分析当分子间的距离从0.9 r0增大到10 r0 的过程中，分子间的作用力及分子势能的大小是如何变化的？ 3. 钻石是首饰和高强度的钻头、刻刀等工具中的主要材料。设钻石的密度为 ρ ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，请写出质量为m的钻石所含有的分子数，推导钻石分子直径的表达式（计算时可认为组成钻石的分子是一个紧挨着一个的小球）。 4. 气体分子间的空隙很大，可将单个气体分子平均占有的空间看作以下模型：将气体所占的整个空间分成若干个小立方体，气体分子位于每个小立方体的中心，小立方体的边长为相邻气体分子间的平均距离。请按这种模型，估算气体在标准状态下分子间的平均距离。 B组 1.地球到月球的平均距离为3.8×105 km。已知铁的摩尔质量为5.6×10-2 kg/mol，密度为 7.9×103 kg/m3。若把铁分子一个紧挨一个地单列排起来，筑成从地球通往月球的“分子大道”。求： （1） 这条“分子大道”共需多少个铁分子？ （2） 这条“分子大道”的质量为多少？ 2. 甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验， 但都发生了操作错误。 甲在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小一些。 乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的大。 丙在计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，导致计算的面积比实际面积大一些。 请分析：这三位同学的操作错误会导致实验测得的油酸分子直径偏大还是偏小？说明道理。 3. 全班每人都把4 枚硬币握在手中，在桌面上随意投掷10 次，统计10 次投掷中有0，1， 2，3，4 枚硬币正面朝上的次数，并将所得数据按下表的要求记录下来。你发现有什么规律？ $$人教版新教科书 选择性必修第三册 第1章 分子动理论 复习与提高 A组 1. 为什么说任何物体都具有内能？物体的体积不变，温度升高时，它的内能怎样变化？ 【答案】见解析 【解析】物体的内能是物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和，而组成物体的分子在永不停息地做无规则运动，因此，任何物体都具有内能。若物体的体积不变，温度升高，分子势能不变，分子平均动能增加，则物体的内能增加。 2. 当分子间距离为r0时，分子间的作用力为0。分析当分子间的距离从0.9 r0增大到10 r0 的过程中，分子间的作用力及分子势能的大小是如何变化的？ 【答案】见解析 【解析】当分子间的距离从0.9ro增大到10ro的过程中，分子间的作用力的大小先减小到0，再增大，然后再减小;分子势能先减小再增大。 3. 钻石是首饰和高强度的钻头、刻刀等工具中的主要材料。设钻石的密度为 ρ ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，请写出质量为m的钻石所含有的分子数，推导钻石分子直径的表达式（计算时可认为组成钻石的分子是一个紧挨着一个的小球）。 【答案】; 【解析】已知钻石的密度为ρ，摩尔质量为M，设质量为m的钻石所含有的分子数为n，则 设钻石分子的直径为d,则= 可得d=. 4. 气体分子间的空隙很大，可将单个气体分子平均占有的空间看作以下模型：将气体所占的整个空间分成若干个小立方体，气体分子位于每个小立方体的中心，小立方体的边长为相邻气体分子间的平均距离。请按这种模型，估算气体在标准状态下分子间的平均距离。 【答案】 【解析】在标准状态下，1 mol气体的体积V为22.4L,设分子间的平均距离为r。则，代入已知数据得r=3.310-9m. B组 1.地球到月球的平均距离为3.8×105 km。已知铁的摩尔质量为5.6×10-2 kg/mol，密度为 7.9×103 kg/m3。若把铁分子一个紧挨一个地单列排起来，筑成从地球通往月球的“分子大道”。求： （1） 这条“分子大道”共需多少个铁分子？ （2） 这条“分子大道”的质量为多少？ 【答案】 (1) 1. 361018 (2) 1. 2710-7 kg 【解析】(1) 铁的摩尔质量M=5.610-2 kg/mol，密度ρ=7.9103 kg/m3,把铁分子看 作球形，其直径为d,则=. 代人数据，解得d=2.810-10 m。 设这条“分子大道”所需的铁分子个数为n，则n==1.361018。 (2)设这条“分子大道”质量为m，则m= 代入数据得n=1.27 10-7 kg. 2. 甲、乙、丙三位同学分别在三个实验