专题01 分子动理论的内容与油膜法估测油酸分子的大小【六大题型】-【压轴题】2024-2025 学年高中物理同步培优训练（人教版2019 选择性必修第三册）

专题01 分子动理论的内容与油膜法估测油酸分子的大小【六大题型】 一．分子动理论的基本内容（共4小题） 二．阿伏加德罗常数及与其相关的计算问题（共11小题） 三．分子在永不停息地做无规则运动（共3小题） 四．布朗运动实例、本质及解释（共6小题） 五．分子间存在作用力及其与分子间距的关系（共8小题） 六．用油膜法估测油酸分子的大小（共6小题） 一．分子动理论的基本内容（共4小题） 1．（多选）一密闭钢瓶中装有一定质量的理想气体，气体在温度T1、T2时的分子速率分布图象如图所示，横坐标v表示分子速率，纵坐标f（v）表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。下列说法正确的是（　　） A．T1＜T2 B．两种状态下瓶中气体分子的平均动能相等 C．随着温度的升高，气体分子中速率大的分子所占的比例增大 D．随着温度的升高，每一个气体分子的速率都增大 E．同一温度下，气体分子的速率呈现“中间多，两头少”的分布规律 2．（多选）下列说法正确的是（　　） A．热现象的微观理论认为，构成物体的各个分子的运动都是无规则的、带有偶然性的，但大量分子的运动却有一定的规律 B．从微观角度看，气体压强的大小跟两个因素有关：一个是气体分子的最大速率，另一个是分子的数目 C．某些物质在不同条件下能够生成不同的晶体，如金刚石是晶体，石墨也是晶体，但组成它们的微粒均是碳原子 D．内能不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化 E．物体吸收热量同时对外做功，内能可能不变 3．（多选）分子在不停地做无规则运动，它们之间存在着相互作用。这两种因素决定了分子的三种不同的聚集状态：固体、液体和气体。下列说法正确的是（　　） A．固体、液体、气体中的分子均做无规则运动 B．液体变为气体时对外做功，故温度一定会降低 C．气体与液体温度相同时，分子平均动能相同 D．液体在任何温度下都能发生蒸发现象 E．汽化现象是由于液体中的分子相互排斥使一部分分子离开液体而发生的 4．（多选）下列说法正确的是（　　） A．悬浮在水中的花粉颗粒不停地做无规则运动，这反映了水分子运动的无规则性 B．随着分子间距离的增大，分子间相互作用力可能先减小后增大 C．随着分子间距离的增大，分子势能一定先减小后增大 D．压强是组成物质的分子平均动能的标志 E．在真空和高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料中渗入其他元素 二．阿伏加德罗常数及与其相关的计算问题（共11小题） 5．（多选）已知阿伏加德罗常数为NA，铜的摩尔质量为M0，密度为ρ，则（　　） A．1个铜原子的质量是 B．1个铜原子的体积是 C．1 kg铜所含原子的数目是ρNA D．1 m3铜所含原子的数目为NA E．1 mol铜所含原子的数目是 6．钻有是高强度钻头和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，则钻石的摩尔体积为　 　，m克钻石所含有的分子数为　 　，每个钻石分子直径可表示为　 　，对于该式子能否用来计算气体的分子直径　 　？因为　 　。 7．铜的摩尔质量为6.4×10﹣2kg/mol，密度为8.9×103kg/m3，阿伏加德罗常数为6.0×1023mol﹣1若每个铜原子提供一个自由电子，则铜导体中自由电子的密度为　 　m﹣3．（保留两位有效数字） 8．目前，环境污染已非常严重，瓶装纯净水已经占领柜台．再严重下去，瓶装纯净空气也会上市．设瓶子的容积为500mL，空气的摩尔质量M＝29×10﹣3kg/mol．按标准状况计算，NA＝6.0×1023mol﹣1，试估算： （1）空气分子的平均质量是多少？ （2）一瓶纯净空气的质量是多少？ （3）一瓶中约有多少个气体分子？ 9．已知氧气分子的质量是5.3×10﹣26kg，标准状况下氧气的密度是ρ＝1.43kg/m3，阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023mol﹣1，求：（结果保留两位有效数字） （1）氧气的摩尔质量； （2）标准状况下氧气分子间的平均距离； （3）标准状况下1cm3的氧气中含有氧分子数． 10．已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R，空气平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，地面大气压强为p0，重力加速度大小为g．由此可以估算得， （1）地球大气层空气分子总数为多少？ （2）空气分子之间的平均距离为多大？ 11．水的摩尔质量为M0，摩尔体积为V0，设想水分子是一个挨着一个排列的球体．现有容积是V的矿泉水一瓶．（已知阿伏加德罗常数为NA） （1）试求水分子直径的表达式？ （2）均匀洒在地面上形成一块单分子水膜，求该水膜面积为？ （3）如果水分子一个挨着一个排列成一条线，这条线能绕赤道几圈？（已知地球赤道的周长L） 12．某学校物理兴趣小组组织开展一次探究活动，想估算地球周围大气层空气的分子个数．一学生通过网上搜索，查阅得到以下几个物理量数据：已知地球的半径R＝6.4×106m，地球表面的重力加速度g＝9.8m/s2，大气压强p0＝1.0×105Pa，空气的平均摩尔质量M＝2.9×10﹣2kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023mol﹣1．这位同学根据上述几个物理量能估算出地球周围大气层空气的分子数吗？若能，请说明理由；若不能，也请说明理由． 13．要落实好国家提出“以人为本，创建和谐社会”的号召，不只是政府的事，要落实到我们每个人的生活中，比如说公共场所禁止吸烟，我们知道被动吸烟比主动吸烟害处更多．试估算一个高约2.8m，面积约10m2的两人办公室，若只有一人吸了一根烟．求： （1）估算被污染的空气分子间的平均距离． （2）另一不吸烟者一次呼吸大约吸入多少个被污染过的空气分子．（人正常呼吸一次吸入气体300cm3，一根烟大约吸10次） 14．对于生态环境的破坏，地表土裸露，大片土地沙漠化，加上春季干旱少雨，所以近年来我国北方地区3、4月份扬尘天气明显增多．据环保部门测定，在北京地区沙尘暴严重时，最大风速达到12m/s，同时大量的微粒在空中悬浮．沙尘暴使空气中的悬浮微粒的最高浓度达到5.8×10﹣6kg/m3，悬浮微粒的密度为2.0×103kg/m3，其中悬浮微粒的直径小于10﹣7m的称为“可吸入颗粒物”，对人体的危害最大．北京地区出现上述沙尘暴时，设悬浮微粒中总体积的为可吸入颗粒物，并认为所有可吸入颗粒物的平均直径为5.0×10﹣8m，求1.0cm3的空气中所含可吸入颗粒物的数量是多少？（计算时可把吸入颗粒物视为球形，计算结果保留一位有效数字） 15．某学校物理兴趣小组组织开展一次探究活动，想估算地球周围大气层空气的分子个数。一学生通过网上搜索，查阅得到以下几个物理量数据：已知地球的半径R＝6.4×106m，地球表面的重力加速度g＝9.8m/s2，大气压强p0＝1.0×105Pa，空气的平均摩尔质量M＝2.9×10﹣2kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023mol﹣1。 （1）这位同学根据上述几个物理量能估算出地球周围大气层空气的分子数吗？若能，请说明理由；若不能，也请说明理由。 （2）假如地球周围的大气全部液化成水且均匀分布在地球表面上，估算一下地球半径将会增加多少？（已知水的密度ρ＝1.0×103kg/m3） 三．分子在永不停息地做无规则运动（共3小题） 16．（多选）把生鸭蛋放在盐水中腌制一段时间，盐就会进入鸭蛋里变成咸鸭蛋．则下列说法正确的是（　　） A．如果让腌制汤温度升高，盐进入鸭肉的速度就会加快 B．盐分子的运动属于布朗运动 C．在鸭蛋的腌制过程中，有的盐分子进入鸭肉内，也有盐分子从鸭蛋里面出来 D．盐水温度升高，每个盐分子运动的速率都会增大 E．食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性 17．中央气象台5月4日06时发布沙尘暴蓝色预警．其预计4月08时至5日08时，新疆南疆盆地、内蒙古中西部、甘肃中西部、宁夏、陕西北部、山西中北部、河北北部、北京、吉林西部和黑龙江西南部等地的部分地区将有扬沙或浮尘天气，其中内蒙古中西部等地的部分地区将有沙尘暴，局地强沙尘暴．据北京环保监测中心，这波外来浮尘已影响北京．其表示，昨天下午开始，北京上游出现大片起沙区域．夜间，沙尘主体东移，南部边缘经过北京，3点起从西北方向入境，4点全市PM10已达严重污染水平，全市绝大部分点位均超过1000微克/立方米．预计北京地区今日白天首要污染物为PM10，空气质量达到重污染级别． （1）博文说“沙尘暴尘土飞扬，说明分子做无规则运动．”请你判断他的说法是否正确，并简述理由． （2）请写出与“狂风卷起沙尘”的形成相关的物理知识．（写出一条即可） 18．2009年末，世界环境大会在哥本哈根召开，引起全球关注，环境问题越来越与我们的生活息息相关．比如说公共场所禁止吸烟，我们知道被动吸烟比主动吸烟害处更大．试估算一个高约2.8m，面积约10m2的办公室，若只有一人吸了一根烟．求：（人正常呼吸一次吸入气体300cm3，一根烟大约吸10次） （1）估算被污染的空气分子间的平均距离． （2）另一不吸烟者一次呼吸大约吸入多少个被污染过的空气分子． 四．布朗运动实例、本质及解释（共6小题） 19．布朗运动是说明分子运动的重要实验事实，布朗运动是指（　　） A．液体分子的运动 B．只是悬浮在液体中的固体分子运动 C．悬浮在液体中或气体中的小颗粒的运动 D．水分子与花粉颗粒共同的运动 20．下列说法中正确的是 （　　） A．空气压缩到一定程度很难再压缩是因为分子间存在斥力的作用 B．阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动就是布朗运动 C．液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点 D．分子间距离增大时，分子间的作用力做负功，分子势能增大 21．（多选）下面说法正确的有：．（　　） A．观察太阳光谱和月亮光谱，我们可以确定太阳和月亮表面大气层内所含的元素组成 B．悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显 C．Bi的半衰期是5天，则100克Bi经过10天后还剩下50克 D．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同 22．（多选）下列有关热现象的说法正确的是（　　） A．理想气体的温度变化时，其分子平均动能和分子势能也随之改变 B．当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最大 C．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，故液体表面存在张力 D．气体分子单位时间内与器壁单位面积碰撞的次数与单位体积内的分子数和温度有关 E．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的无规则运动 23．（多选）下列说法正确的是（　　） A．物体的温度为0℃时，分子的平均动能为零 B．热力学温标的最低温度为0K，它没有负值，它的单位是物理学的基本单位之一 C．教室内看到透过窗子的“阳光柱”里粉尘颗粒杂乱无章地运动，这种运动是布朗运动 D．空气相对湿度越大，空气中水蒸气压强越接近同温度下水的饱和气压，水蒸发越慢 E．地面附近有一正在上升的空气团（视为理想气体），它与外界的热交换忽略不计，已知大气压强随高度增加而降低，则该气团在此上升过程中体积增大，温度降低 24．（多选）下列叙述中正确的是（　　） A．分子间的距离r存在某一值r0，当r＜r0时，分子间斥力大于引力，当r＞r0时，分子间斥力小于引力 B．布朗运动虽然不是分子的运动，但它能反映出分子的运动规律 C．布朗运动的剧烈程度与悬浮颗粒的大小有关，这说明分子的运动与悬浮颗粒的大小有关 D．水很难被压缩，这一事实说明水分子间存在斥力 五．分子间存在作用力及其与分子间距的关系（共8小题） 25．下列叙述正确的是（　　） A．只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常数 B．物体的温度越高，每个分子热运动的动能越大 C．悬浮在液体中的固体颗粒越大，布朗运动就越明显 D．当分子间的距离增大时，分子间的引力变大而斥力减小 26．（多选）下列说法中正确的是（　　） A．温度和质量都相同的水、冰和水蒸气，它们的内能相等 B．热量总是自发的从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体 C．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力 D．单晶体的某些物理性质具有各向异性，而多晶体和非晶体是各向同性的 E．干、湿炮温度计的示数差越大，表示空气的相对湿度越大 27．（多选）关于固体、液体和气体，下列说法正确的是（　　） A．当分子间距离增大时，分子间作用力减小，分子势能增大 B．空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强就越接近饱和气压 C．由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，故液体表面存在张力 D．单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少，气体的压强可能增大 E．利用氧气的摩尔质量、密度以及阿伏加德罗常数就可以估算出一个氧气分子的体积 28．（多选）下列说法中正确的是（　　） A．布朗运动是悬浮在气体或液体中的固体分子的无规则运动 B．100℃的水与100℃的水蒸气比较，分子的平均动能相同 C．设分子力为零时，分子间距离为r0，则在r＜r0的范围内，分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，但斥力比引力变化慢 D．密封在体积不变的容器中的气体，温度升高，气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大 E．一定质量的理想气体分别经等容过程和等压过程，温度均由T1升高到T2，则等压过程比等容过程吸收的热量多 29．（多选）物体体积变化时，分子间距离会随之变化，分子势能也会发生变化。如图为分子势能Ep与分子间距离r的关系曲线，以下判断正确的是（　　） A．当r＝r1时，分子势能最小 B．当r＝r2时，分子引力与斥力大小相等 C．当r＞r2时，分子间作用力的合力表现为引力 D．在r由r2变到r1的过程中，分子间作用力的合力做正功 E．在r由r2逐渐增大的过程中，分子间作用力的合力做负功 30．（多选）以下说法正确的是（　　） A．塑料吸盘能牢牢地吸附在玻璃上，说明分子间存在着吸引力 B．当分子间的距离减小时，其分子势能可能增加，也可能减小 C．破碎的玻璃不能重新拼接在一起，是因为分子间存在着斥力 D．由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在张力 E．一定质量的理想气体，温度升高时，分子的平均动能增大，气体的压强可能不变 31．（多选）以下说法正确的是（　　） A．已知阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可算出该气体分子间的平均距离 B．在等温变化的过程中，饱和汽压随体积减小而增大 C．相同条件下，温度越高，颗粒越大，布朗运动越明显 D．荷叶上的露珠成球形是表面张力的结果 E．液晶既具有液体的流动性，又具有晶体的光学性质各向异性 32．（多选）有甲、乙两个相同的分子，当它们相距较远时，它们间的分子力接近零．当它们由较远处靠近到难以再靠近的过程中，下列说法正确的是（　　） A．分子间的引力和斥力同时存在，引力和斥力的合力就是分子力 B．分子间的引力一直减小，斥力一直增大 C．分子力为零时，分子势能最小 D．分子力先增大，再减小，后又增大，分子势能先减小，后增加 E．分子力先增大，再减小，后又增大，分子势能先减小，再增加，后又减小 六．用油膜法估测油酸分子的大小（共6小题） 33．酒精与油酸按体积比为m：n配制成油酸酒精溶液，用滴管将一滴配好的溶液滴在水面上时，油酸就会在水面上敞开，油酸分子就在水面上形成单分子层油膜，已知一滴油酸酒精溶液的体积为V0，形成的油膜面积为S，则油酸分子的直径为（　　） A． B． C． D． 34．在用油膜法估测分子大小的实验中，已知识纯油酸的摩尔质量为M，密度为ρ，一滴油酸溶液中含纯油酸的质量为m，一滴油酸溶液滴在水面上扩散后形成的纯油酸油膜最大面积为S，阿伏加德罗常数为NA．以上各量均采用国际单位制，对于油酸分子的直径和分子数量有如下判断，其中正确的是（　　） ①油酸分子直径d ②油酸分子直径d ③一滴油酸溶液中所含油酸分子数nNA ④一滴油酸溶液中所含油酸分子数nNA A．①和③ B．①和④ C．②和④ D．②和③ 35．（多选）在用油膜法估测分子大小的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为η，且n滴溶液体积为V，现取1滴溶液滴入撒有痱子粉的浅水盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上描绘出油酸膜的轮廓形状，再把玻璃板放在边长为1cm的坐标纸上，算出油膜的面积S，关于本实验，下列说法正确的是 （　　） A．不用痱子粉，直接将1滴溶液滴入浅水盘也可以完成实验 B．水面上形成的油酸薄膜的体积为 C．估测油酸分子的直径为 D．在坐标纸上数油膜轮廓内格子数以计算油膜的面积采用的是近似法 E．用配制的油酸酒精溶液的原因是易于形成油酸的单分子油膜 36．在“用油膜法估测分子大小”实验中所用的油酸酒精溶液的浓度为1000mL溶液中有纯油酸0.6mL，用注射器测得1mL上述溶液为80滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形方格的边长为1cm，试求： （1）油酸膜的面积是 　 　cm2； （2）实验测出油酸分子的直径是 　 　m；（结果保留两位有效数字） （3）实验中为什么要让油膜尽可能散开？　 　． 37．关于“油膜法估测油酸分子的大小”实验： （1）“用油膜法估测分子的大小“实验的科学依据是 　 　 A．将油膜看成是单层油酸分子铺成的 B．不考虑各油酸分子间的间隙 C．考虑了各油酸分子间的间隙 D．将油酸分子看成球形 （2）下述步骤中，正确的顺序是 　 　。（填写步骤前面的数字） ①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。 ②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定。 ③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积。根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。 ④用注射器将中先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。 ⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。 （3）将1cm3的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液；测得1cm3的油酸酒精溶液有50滴，现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13m2．由此估算出油酸分子的直径为 　 　m．（结果保留1位有效数字）。 38．（1）一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，气泡上升过程中，　 　（填吸收、放出）热量，内能　 　（填增大、减少、不变） （2）为保证环境和生态平衡，在生产活动中严禁污染水源．在某一水库中，一艘快艇在水面上匀速行驶，速度为8m/s．油箱突然破裂，柴油迅速流入水中，从漏油开始到船员堵住漏油共用1.5分钟．漏出的油在水面上形成宽约为100m的长方形油层，漏出油的体积1.44×10﹣3m3．则该油层的厚度约为分子直径的多少倍？ （油分子的直径约为10﹣10m） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题01 分子动理论的内容与油膜法估测油酸分子的大小【六大题型】 一．分子动理论的基本内容（共4小题） 二．阿伏加德罗常数及与其相关的计算问题（共11小题） 三．分子在永不停息地做无规则运动（共3小题） 四．布朗运动实例、本质及解释（共6小题） 五．分子间存在作用力及其与分子间距的关系（共8小题） 六．用油膜法估测油酸分子的大小（共6小题） 一．分子动理论的基本内容（共4小题） 1．（多选）一密闭钢瓶中装有一定质量的理想气体，气体在温度T1、T2时的分子速率分布图象如图所示，横坐标v表示分子速率，纵坐标f（v）表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。下列说法正确的是（　　） A．T1＜T2 B．两种状态下瓶中气体分子的平均动能相等 C．随着温度的升高，气体分子中速率大的分子所占的比例增大 D．随着温度的升高，每一个气体分子的速率都增大 E．同一温度下，气体分子的速率呈现“中间多，两头少”的分布规律 【答案】ACE 【解答】解：A、由图可知，②中速率大分子占据的比例较大，则说明②对应的平均动能较大，故②对应的温度较高，T1＜T2，故A正确。 B、温度是分子平均动能的标志，温度不同，所以分子的平均动能不同，故B错误； C、随着温度的升高，气体分子中速率大的分子所占的比例增大，从而使分子平均动能增大，故C正确； D、温度升高使得气体分子的平均速率增大，不一定每一个气体分子的速率都增大，故D错误； E、同一温度下，中等速率大的气体分子数所占的比例大，即氧气分子呈现“中间多，两头少”的分布规律，故E正确； 故选：ACE。 2．（多选）下列说法正确的是（　　） A．热现象的微观理论认为，构成物体的各个分子的运动都是无规则的、带有偶然性的，但大量分子的运动却有一定的规律 B．从微观角度看，气体压强的大小跟两个因素有关：一个是气体分子的最大速率，另一个是分子的数目 C．某些物质在不同条件下能够生成不同的晶体，如金刚石是晶体，石墨也是晶体，但组成它们的微粒均是碳原子 D．内能不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化 E．物体吸收热量同时对外做功，内能可能不变 【答案】ACDE 【解答】解；A、热现象的微观理论认为分子运动满足统计规律；故A正确 B、一定量气体压强的大小跟两个因素有关：一个是分子的平均动能，一个是分子的数密度；故B错误 C、晶体、非晶体在一定条件下可以转化，同种原子可以生成不同种晶体；故C正确 D、机械能可以全部转化为内能，但内能不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化，故D正确 E、热力学第一定律，ΔU＝W+Q，若物体吸收的热量等于气体对外做的功，内能不变，故E正确 故选：ACDE。 3．（多选）分子在不停地做无规则运动，它们之间存在着相互作用。这两种因素决定了分子的三种不同的聚集状态：固体、液体和气体。下列说法正确的是（　　） A．固体、液体、气体中的分子均做无规则运动 B．液体变为气体时对外做功，故温度一定会降低 C．气体与液体温度相同时，分子平均动能相同 D．液体在任何温度下都能发生蒸发现象 E．汽化现象是由于液体中的分子相互排斥使一部分分子离开液体而发生的 【答案】ACD 【解答】解：A、不论固体，还是液体与气体，分子均是永不停息做无规则运动，故A正确； B、液体变为气体时对外做功，但如果同时从外界吸热，则温度可能为增加，故B错误； C、温度是分子平均动能的标志，气体与液体温度相同时，分子平均动能相同，故C正确； D、在任何温度下，液体的蒸发现象都能发生，故D正确； E、汽化现象与液体分子间相互作用力无关，故E错误； 故选：ACD。 4．（多选）下列说法正确的是（　　） A．悬浮在水中的花粉颗粒不停地做无规则运动，这反映了水分子运动的无规则性 B．随着分子间距离的增大，分子间相互作用力可能先减小后增大 C．随着分子间距离的增大，分子势能一定先减小后增大 D．压强是组成物质的分子平均动能的标志 E．在真空和高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料中渗入其他元素 【答案】ABE 【解答】解：A、布朗运动的实质是液体分子不停地做无规则撞击悬浮微粒，并不是液体分子瞬时运动的结果，而是受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用是不平衡的导致的，所以它反映液体分子运动的无规则性，故A正确； B、分子力与分子间距离的关系比较复杂，要看分子力表现为引力，还是斥力，随着分子间距离的增大，分子间的相互作用力可能先减小后增大，也可能一直减小，故B正确。 C、随着分子间距离的增大，若分子力从斥力变为引力，分子力先做正功，后做负功，则分子势能先减小后增大，如果一开始就是引力，势能就是一直增加，故C错误。 D、温度是组成物质的分子平均动能的标志，故D错误； E、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E正确。 故选：ABE。 二．阿伏加德罗常数及与其相关的计算问题（共11小题） 5．（多选）已知阿伏加德罗常数为NA，铜的摩尔质量为M0，密度为ρ，则（　　） A．1个铜原子的质量是 B．1个铜原子的体积是 C．1 kg铜所含原子的数目是ρNA D．1 m3铜所含原子的数目为NA E．1 mol铜所含原子的数目是 【答案】AB 【解答】解：A、阿伏加德罗常数为NA，铜的摩尔质量为M0，则一个铜原子的质量，故A正确。 B、一个铜原子的体积，故B正确。 C、1 kg铜所含原子的数目N，故C错误。 D、1 m3铜所含原子的数目N，故D错误。 E、阿伏加德罗常数为NA，则1 mol铜所含原子的数目是NA，故E错误。 故选：AB。 6．钻有是高强度钻头和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，则钻石的摩尔体积为　　，m克钻石所含有的分子数为　　，每个钻石分子直径可表示为　　，对于该式子能否用来计算气体的分子直径　不能　？因为　气体分子间距较大，不能看作是紧挨在一起的，若用该式计算，只能表示气体分子的间距　。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：钻石的摩尔体积为：； m克钻石的摩尔数为：n，所含的分子数为：N； 每个钻石分子的体积：，根据得，每个钻石分子直径为：d； 该式子不能用来计算气体的直径，因为气体分子间距较大，不能看作是紧挨在一起的，若用该式计算，只能表示气体分子的间距。 故答案为：，（2），，不能，气体分子间距较大，不能看作是紧挨在一起的，若用该式计算，只能表示气体分子的间距。 7．铜的摩尔质量为6.4×10﹣2kg/mol，密度为8.9×103kg/m3，阿伏加德罗常数为6.0×1023mol﹣1若每个铜原子提供一个自由电子，则铜导体中自由电子的密度为　8.4×1028　m﹣3．（保留两位有效数字） 【答案】见试题解答内容 【解答】解：体积V＝1m3铜的摩尔数为 V＝1m3铜中的铜原子数为N＝nNA＝1.4×105×6.0×1023个＝8.4×1028个． 由每个铜原子提供一个自由电子可知，V＝1m3铜中含有的自由电子数n电＝N， 故铜导体中的自由电子的密度为 故答案为：8.4×1028m﹣3． 8．目前，环境污染已非常严重，瓶装纯净水已经占领柜台．再严重下去，瓶装纯净空气也会上市．设瓶子的容积为500mL，空气的摩尔质量M＝29×10﹣3kg/mol．按标准状况计算，NA＝6.0×1023mol﹣1，试估算： （1）空气分子的平均质量是多少？ （2）一瓶纯净空气的质量是多少？ （3）一瓶中约有多少个气体分子？ 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）空气分子的平均质量为：m kg＝4.8×10﹣26 kg （2）一瓶纯净空气的物质的量为：nmol． 则瓶中气体的质量为：m＝nM kg＝6.5×10﹣4 kg． （3）分子数为：N＝nNA•NA个＝1.3×1022个． 答：（1）空气分子的平均质量是4.8×10﹣26 kg （2）一瓶纯净空气的质量是6.5×10﹣4 kg （3）一瓶中约有1.3×1022个气体分子． 9．已知氧气分子的质量是5.3×10﹣26kg，标准状况下氧气的密度是ρ＝1.43kg/m3，阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023mol﹣1，求：（结果保留两位有效数字） （1）氧气的摩尔质量； （2）标准状况下氧气分子间的平均距离； （3）标准状况下1cm3的氧气中含有氧分子数． 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）氧气的摩尔质量为32g/mol． （2）标况下，1ml氧气的体积为22.4L， 则每个分子所占的体积3.72×10﹣26m3， 因为a3＝V0，解得a＝0.72×10﹣3m． （3）标准状况下1cm3的氧气中含有氧分子数N2.7×109． 答：（1）氧气的摩尔质量为32g/mol； （2）标准状况下氧气分子间的平均距离为0.72×10﹣3m； （3）标准状况下1cm3的氧气中含有氧分子数2.7×109． 10．已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R，空气平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，地面大气压强为p0，重力加速度大小为g．由此可以估算得， （1）地球大气层空气分子总数为多少？ （2）空气分子之间的平均距离为多大？ 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）设大气层中气体的质量为m，由大气压强产生，mg＝p0S，即：m 分子数n （2）假设每个分子占据一个小立方体，各小立方体紧密排列，则小立方体边长即为空气分子平均间距， 设为a，大气层中气体总体积为V，则 a 而 V＝4πR2h， 所以 a 答：（1）地球大气层的空气分子数为． （2）分子间的平均距离为． 11．水的摩尔质量为M0，摩尔体积为V0，设想水分子是一个挨着一个排列的球体．现有容积是V的矿泉水一瓶．（已知阿伏加德罗常数为NA） （1）试求水分子直径的表达式？ （2）均匀洒在地面上形成一块单分子水膜，求该水膜面积为？ （3）如果水分子一个挨着一个排列成一条线，这条线能绕赤道几圈？（已知地球赤道的周长L） 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）水分子的体积为： 设水分子的直径d，有： 解得： （2）根据分子直径 得 （3）分子总数 N•d＝L•n n 答：（1）水分子直径的表达式 （2）均匀洒在地面上形成一块单分子水膜，该水膜面积为 （3）如果水分子一个挨着一个排列成一条线，这条线能绕赤道圈数为 12．某学校物理兴趣小组组织开展一次探究活动，想估算地球周围大气层空气的分子个数．一学生通过网上搜索，查阅得到以下几个物理量数据：已知地球的半径R＝6.4×106m，地球表面的重力加速度g＝9.8m/s2，大气压强p0＝1.0×105Pa，空气的平均摩尔质量M＝2.9×10﹣2kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023mol﹣1．这位同学根据上述几个物理量能估算出地球周围大气层空气的分子数吗？若能，请说明理由；若不能，也请说明理由． 【答案】见试题解答内容 【解答】解：能． 因为大气压强是由大气重力产生的，由p0•4πR2＝mg 得m＝5.2×1018 kg　 大气层空气的分子数 nNA＝1.1×1044个． 答：能估算出地球周围大气层空气的分子数，大气层空气的分子数为1.1×1044个． 13．要落实好国家提出“以人为本，创建和谐社会”的号召，不只是政府的事，要落实到我们每个人的生活中，比如说公共场所禁止吸烟，我们知道被动吸烟比主动吸烟害处更多．试估算一个高约2.8m，面积约10m2的两人办公室，若只有一人吸了一根烟．求： （1）估算被污染的空气分子间的平均距离． （2）另一不吸烟者一次呼吸大约吸入多少个被污染过的空气分子．（人正常呼吸一次吸入气体300cm3，一根烟大约吸10次） 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）吸烟者抽一根烟吸入气体的总体积10×300cm3，含有空气分子数： n6.02×1023个＝8.1×1022个 办公室单位体积空间内含被污染的空气分子数为： n′个/米3＝2.9×1021个/米3 每个污染分子所占体积为： Vm3 所以平均距离为： L＝7×10﹣8m． （2）被动吸烟者一次吸入被污染的空气分子数为： n＝2.9×1021×300×10﹣6个＝8.7×1017个 答：（1）估算被污染的空气分子间的平均距离为7×10﹣8m． （2）另一不吸烟者一次呼吸大约吸入8.7×1017个被污染过的空气分子． 14．对于生态环境的破坏，地表土裸露，大片土地沙漠化，加上春季干旱少雨，所以近年来我国北方地区3、4月份扬尘天气明显增多．据环保部门测定，在北京地区沙尘暴严重时，最大风速达到12m/s，同时大量的微粒在空中悬浮．沙尘暴使空气中的悬浮微粒的最高浓度达到5.8×10﹣6kg/m3，悬浮微粒的密度为2.0×103kg/m3，其中悬浮微粒的直径小于10﹣7m的称为“可吸入颗粒物”，对人体的危害最大．北京地区出现上述沙尘暴时，设悬浮微粒中总体积的为可吸入颗粒物，并认为所有可吸入颗粒物的平均直径为5.0×10﹣8m，求1.0cm3的空气中所含可吸入颗粒物的数量是多少？（计算时可把吸入颗粒物视为球形，计算结果保留一位有效数字） 【答案】见试题解答内容 【解答】解：沙尘暴天气时，1m3的空气中所含悬浮微粒的总体积为： Vm3＝2.9×10﹣9m3 那么1m3中所含的可吸入颗粒物的体积为： V′5.8×10﹣11m3 又因为每一个可吸入颗粒的体积为： V0πd3≈6.54×10﹣23m3 所以1m3中所含的可吸入颗粒物的数量： n8.9×1011个 故1.0cm3的空气中所含可吸入颗粒物的数量为： n′＝n×1.0×10﹣6＝8.9×105（个）≈9×105（个） 答：1.0cm3的空气中所含可吸入颗粒物的数量是9×105个． 15．某学校物理兴趣小组组织开展一次探究活动，想估算地球周围大气层空气的分子个数。一学生通过网上搜索，查阅得到以下几个物理量数据：已知地球的半径R＝6.4×106m，地球表面的重力加速度g＝9.8m/s2，大气压强p0＝1.0×105Pa，空气的平均摩尔质量M＝2.9×10﹣2kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023mol﹣1。 （1）这位同学根据上述几个物理量能估算出地球周围大气层空气的分子数吗？若能，请说明理由；若不能，也请说明理由。 （2）假如地球周围的大气全部液化成水且均匀分布在地球表面上，估算一下地球半径将会增加多少？（已知水的密度ρ＝1.0×103kg/m3） 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）因为大气压强是由大气的重力产生的，所以大气的总质量为： mkg＝5.2×1018kg， 地球周围大气层中空气分子总数为： nNA＝（6.0×1023）个＝1.1×1044个； （2）虽然各种液体的密度不同，但数量级都是103kg/m3，故我们认为液化空气的密度数量级也是103kg/m3，可得液化空气的体积为： Vm3＝5.2×1015m3； 液化空气覆盖在地球表面的厚度： dm≈10.1m 地球半径将会增加10.1m 答：（1）能估算出地球周围大气层空气的分子数；地球周围大气层的空气分子数约为1.1×1044个； （2）地球半径将会增加10.1m。 三．分子在永不停息地做无规则运动（共3小题） 16．（多选）把生鸭蛋放在盐水中腌制一段时间，盐就会进入鸭蛋里变成咸鸭蛋．则下列说法正确的是（　　） A．如果让腌制汤温度升高，盐进入鸭肉的速度就会加快 B．盐分子的运动属于布朗运动 C．在鸭蛋的腌制过程中，有的盐分子进入鸭肉内，也有盐分子从鸭蛋里面出来 D．盐水温度升高，每个盐分子运动的速率都会增大 E．食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性 【答案】ACE 【解答】解：A、如果让腌制汤温度升高，分子运动更剧烈，则盐进入鸭蛋的速度就会加快，故A正确； B、布朗运动本身不是分子的运动，故B错误； C、在腌制汤中，有盐分子进入鸭蛋，分子运动是无规则的，同样会有盐分子从鸭蛋里面出来，故C正确； D、盐水温度升高，分子的平均动能增大，但不是每个盐分子运动的速率都会增大，个别分子的速率也可能减小，故D错误； E、食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性，故E正确； 故选：ACE。 17．中央气象台5月4日06时发布沙尘暴蓝色预警．其预计4月08时至5日08时，新疆南疆盆地、内蒙古中西部、甘肃中西部、宁夏、陕西北部、山西中北部、河北北部、北京、吉林西部和黑龙江西南部等地的部分地区将有扬沙或浮尘天气，其中内蒙古中西部等地的部分地区将有沙尘暴，局地强沙尘暴．据北京环保监测中心，这波外来浮尘已影响北京．其表示，昨天下午开始，北京上游出现大片起沙区域．夜间，沙尘主体东移，南部边缘经过北京，3点起从西北方向入境，4点全市PM10已达严重污染水平，全市绝大部分点位均超过1000微克/立方米．预计北京地区今日白天首要污染物为PM10，空气质量达到重污染级别． （1）博文说“沙尘暴尘土飞扬，说明分子做无规则运动．”请你判断他的说法是否正确，并简述理由． （2）请写出与“狂风卷起沙尘”的形成相关的物理知识．（写出一条即可） 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）尘土飞扬是固态小颗粒的机械运动，是由于空气流动形成的，不是分子的无规则运动； （2）“狂风卷起沙尘”与大气压强相关，风速较大时，压强较小，而风速较小时，压强较大；同时本现象还与机械运动有关． 答：（1）不是分子的无规则运动，属于空气流动； （2）与压强有关，同时与机械运动有关． 18．2009年末，世界环境大会在哥本哈根召开，引起全球关注，环境问题越来越与我们的生活息息相关．比如说公共场所禁止吸烟，我们知道被动吸烟比主动吸烟害处更大．试估算一个高约2.8m，面积约10m2的办公室，若只有一人吸了一根烟．求：（人正常呼吸一次吸入气体300cm3，一根烟大约吸10次） （1）估算被污染的空气分子间的平均距离． （2）另一不吸烟者一次呼吸大约吸入多少个被污染过的空气分子． 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）吸烟者抽一根烟吸入气体的总体积10×300cm3，含有空气分子数： n6.02×1023个＝8.1×1022个 办公室单位体积空间内含被污染的空气分子数为： n′个/米3＝2.9×1021个/米3 每个污染分子所占体积为： Vm3 所以平均距离为：L＝7×10﹣8m． （2）被动吸烟者一次吸入被污染的空气分子数为： n＝2.9×1021×300×10﹣6个＝8.7×1017个 答：（1）估算被污染的空气分子间的平均距离为7×10﹣8m． （2）另一不吸烟者一次呼吸大约吸入8.7×1017个被污染过的空气分子． 四．布朗运动实例、本质及解释（共6小题） 19．布朗运动是说明分子运动的重要实验事实，布朗运动是指（　　） A．液体分子的运动 B．只是悬浮在液体中的固体分子运动 C．悬浮在液体中或气体中的小颗粒的运动 D．水分子与花粉颗粒共同的运动 【答案】C 【解答】解：布朗运动是指悬浮在液体或气体中的小颗粒受到周围分子的撞击力而引起的无规则运动。并不是液体或气体分子的运动，也不是悬浮的固体分子的运动，而是固体颗粒受到撞击后的运动，它能间接反应液体或气体分子的无规则运动，故ABD错，C正确。 故选：C。 20．下列说法中正确的是 （　　） A．空气压缩到一定程度很难再压缩是因为分子间存在斥力的作用 B．阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动就是布朗运动 C．液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点 D．分子间距离增大时，分子间的作用力做负功，分子势能增大 【答案】C 【解答】解：A、空气压缩到一定程度很难再压缩是因为气体压强的作，故A错误 B、布朗运动是固体颗粒的运动，观察需借助显微镜，而阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动不就是布朗运，故B错误 C、液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点，故C正确， D、分子间距离增大时，分子间的作用力先减小后增大再减小，故先做正功后做负功，故D错误； 故选：C。 21．（多选）下面说法正确的有：．（　　） A．观察太阳光谱和月亮光谱，我们可以确定太阳和月亮表面大气层内所含的元素组成 B．悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显 C．Bi的半衰期是5天，则100克Bi经过10天后还剩下50克 D．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同 【答案】BD 【解答】解： A、月亮光是反射的太阳光，月球没有大气层，故观察月亮光谱，不可以确定月亮的化学组成，故A错误； B、悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显，故B正确； C、Bi的半衰期是5天，则100克Bi经过10天，两个半衰期，则还剩下m＝100×（）2克＝25克，故C错误； D、内能与温度、体积及物质的量等有关，则内能不同的物体，可能温度相同，它们分子热运动的平均动能可能相同，故D正确。 故选：BD。 22．（多选）下列有关热现象的说法正确的是（　　） A．理想气体的温度变化时，其分子平均动能和分子势能也随之改变 B．当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最大 C．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，故液体表面存在张力 D．气体分子单位时间内与器壁单位面积碰撞的次数与单位体积内的分子数和温度有关 E．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的无规则运动 【答案】CDE 【解答】解：A、理想气体的分子势能为零，当其温度变化时，其分子平均动能随之改变，分子势能不变，故A错误； B、当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小，故B错误； C、表面张力是液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力。通常，处于液体表面层的分子较为稀薄，其分子间距较大，液体分子之间的引力大于斥力，合力表现为平行于液体界面的引力。故C正确； D、根据气体压强的微观意义可知，气体分子单位时间内与单位面积的容器器壁碰撞的次数与单位体积内的分子数和温度有关。故D正确； E、布朗运动是悬浮在液体中固体微粒的运动，是由于其周围液体分子的碰撞形成的。故E正确。 故选：CDE。 23．（多选）下列说法正确的是（　　） A．物体的温度为0℃时，分子的平均动能为零 B．热力学温标的最低温度为0K，它没有负值，它的单位是物理学的基本单位之一 C．教室内看到透过窗子的“阳光柱”里粉尘颗粒杂乱无章地运动，这种运动是布朗运动 D．空气相对湿度越大，空气中水蒸气压强越接近同温度下水的饱和气压，水蒸发越慢 E．地面附近有一正在上升的空气团（视为理想气体），它与外界的热交换忽略不计，已知大气压强随高度增加而降低，则该气团在此上升过程中体积增大，温度降低 【答案】BDE 【解答】解： A、分子处于永不停息的无规则运动之中，温度为零，分子不会停止运动，分子的平均动能不会为零，A错误； B、热力学温标的最低温度为0K，它没有负值，它的单位是物理学的基本单位之一，B正确； C、布朗运动是指悬浮在液体中颗粒的运动，所以空气中粉尘颗粒杂乱无章的运动是气体的流动引起的，不是布朗运动，C错误； D、空气相对湿度越大，空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和气压，水蒸发越慢，D正确； E、地面附近有一正在上升的空气团，压强降低时，体积增大，气体对外做功，由于热传递不计，根据热力学第一定律分析可知，内能减少，而一定质量的理想气体内能只跟温度有关，内能减少，温度降低，E正确。 故选：BDE。 24．（多选）下列叙述中正确的是（　　） A．分子间的距离r存在某一值r0，当r＜r0时，分子间斥力大于引力，当r＞r0时，分子间斥力小于引力 B．布朗运动虽然不是分子的运动，但它能反映出分子的运动规律 C．布朗运动的剧烈程度与悬浮颗粒的大小有关，这说明分子的运动与悬浮颗粒的大小有关 D．水很难被压缩，这一事实说明水分子间存在斥力 【答案】ABD 【解答】解：A、分子间同时存在引力和斥力；分子间的距离r存在某一值r0，当r＜r0时，分子间斥力大于引力，当r＞r0时，分子间斥力小于引力，故A正确； B、在显微镜下看起来连成一片的液体，实际上是由许许多多分子组成的。液体分子不停地做无规则的运动，不断地随机撞击悬浮微粒。悬浮的微粒足够小时，受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用是不平衡的。在某一瞬间，微粒在另一个方向受到的撞击作用强，致使微粒又向其它方向运动。这样，就引起了微粒的无规则的布朗运动，故B正确； C、布朗运动的剧烈程度与悬浮颗粒的大小有关，是由于固体颗粒越小，液体分子碰撞的无规则性越激烈，故C错误； D、水很难被压缩，而水分子间又有间隙，说明水分子间存在斥力，故D正确； 故选：ABD。 五．分子间存在作用力及其与分子间距的关系（共8小题） 25．下列叙述正确的是（　　） A．只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常数 B．物体的温度越高，每个分子热运动的动能越大 C．悬浮在液体中的固体颗粒越大，布朗运动就越明显 D．当分子间的距离增大时，分子间的引力变大而斥力减小 【答案】A 【解答】解：A、摩尔质量是1摩尔分子的质量，故只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常数，故A正确； B、物体的温度越高，分子的平均动能越大，但不是每个分子的动能都大，故B错误； C、悬浮在液体中的固体颗粒越小，碰撞的不平衡性越明显，布朗运动就越明显，故C错误； D、当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力同时减小，但斥力减小的更快，故D错误； 故选：A。 26．（多选）下列说法中正确的是（　　） A．温度和质量都相同的水、冰和水蒸气，它们的内能相等 B．热量总是自发的从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体 C．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力 D．单晶体的某些物理性质具有各向异性，而多晶体和非晶体是各向同性的 E．干、湿炮温度计的示数差越大，表示空气的相对湿度越大 【答案】BCD 【解答】解：A、因为冰变为同温度的水，这是熔化现象，熔化要吸热，所以是相等温度的水内能比冰大；水变为同温度的水蒸气，这是汽化现象，汽化要吸热，所以是相等温度的水蒸气内能比水大，故A错误； B、根据热力学第二定律，热量总是自发的从温度大的物体传递到温度低的得物体；而温度是分子平均动能的标志。故B正确； C、液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，分子力表现为引力，所以液体表面存在表面张力；故C正确； D、根据物质的结构的特点可知，单晶体的某些物理性质具有各向异性，而多晶体和非晶体是各向同性的，故D正确； E、干泡温度计和湿泡温度计组成，由于蒸发吸热，湿泡所示的温度小于干泡所示的温度。干湿泡温度计温差的大小与空气湿度有关，温度相差越大，说明空气越干燥。即空气中水汽离饱和程度越远。故E错误； 故选：BCD。 27．（多选）关于固体、液体和气体，下列说法正确的是（　　） A．当分子间距离增大时，分子间作用力减小，分子势能增大 B．空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强就越接近饱和气压 C．由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，故液体表面存在张力 D．单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少，气体的压强可能增大 E．利用氧气的摩尔质量、密度以及阿伏加德罗常数就可以估算出一个氧气分子的体积 【答案】BCD 【解答】解：A、分子之间的距离等于平衡距离时，分子势能最小，所以当分子间距离增大时，分子间作用力减小，分子势能可能增大，也可能减小。故A错误； B、空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强就越接近饱和气压，故B正确； C、液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，此时分子之间的引力大于斥力，液体表面存在张力，故C正确； D、单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少，但如果速度增大，撞击力增大，气体的压强可能增大，故D正确； E、气体分子间距离较大，所以无法利用氧气的摩尔质量、密度以及阿伏加德罗常数就可以估算出一个氧气分子的体积，只能求出单个分子占据的空间，故E错误。 故选：BCD。 28．（多选）下列说法中正确的是（　　） A．布朗运动是悬浮在气体或液体中的固体分子的无规则运动 B．100℃的水与100℃的水蒸气比较，分子的平均动能相同 C．设分子力为零时，分子间距离为r0，则在r＜r0的范围内，分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，但斥力比引力变化慢 D．密封在体积不变的容器中的气体，温度升高，气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大 E．一定质量的理想气体分别经等容过程和等压过程，温度均由T1升高到T2，则等压过程比等容过程吸收的热量多 【答案】BDE 【解答】解：A、布朗运动是固体小颗粒的运动，它间接反映了液体的无规则运动，故A错误； B、温度是分子平均动能的标志，温度相同，分子平均动相同，故B正确； C、分子间的引力和斥力，都随分子间距离的增大而减小，但斥力比引力减少得快，故C错误； D、气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁单位面积上的作用力，密封在体积不变的容器中的气体，温度升高，气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大，故D正确； E、一定质量的理想气体分别经等容过程和等压过程温度均由T1升高到T2，内能增量ΔU相同，根据热力学第一定律等容过程Q＝ΔU，等压过程吸收的热量Q＝ΔU﹣W，而等压过程气体对外做功W＜0，所以等压过程比等容过程吸收的热量多，故E正确。 故选：BDE。 29．（多选）物体体积变化时，分子间距离会随之变化，分子势能也会发生变化。如图为分子势能Ep与分子间距离r的关系曲线，以下判断正确的是（　　） A．当r＝r1时，分子势能最小 B．当r＝r2时，分子引力与斥力大小相等 C．当r＞r2时，分子间作用力的合力表现为引力 D．在r由r2变到r1的过程中，分子间作用力的合力做正功 E．在r由r2逐渐增大的过程中，分子间作用力的合力做负功 【答案】BCE 【解答】解：AB、由图象可知：分子间距离为r2时分子势能最小，此时分子间的距离为平衡距离；分子引力与斥力大小相等；故A错误，B正确； C、当r＞r2时，分子间距离较大，分子间的作用力表现为引力，故C正确； D、r小于r2时，分子间的作用力表现为斥力，距离减小的过程中做负功，故D错误； E、在r由r2逐渐增大的过程中，分子间作用力为引力，故分子力的合力做负功，故E正确。 故选：BCE。 30．（多选）以下说法正确的是（　　） A．塑料吸盘能牢牢地吸附在玻璃上，说明分子间存在着吸引力 B．当分子间的距离减小时，其分子势能可能增加，也可能减小 C．破碎的玻璃不能重新拼接在一起，是因为分子间存在着斥力 D．由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在张力 E．一定质量的理想气体，温度升高时，分子的平均动能增大，气体的压强可能不变 【答案】BDE 【解答】解：A、塑料吸盘能牢牢地吸附在玻璃上，是由于大气压力的作用，不能说明分子间存在着引力，故A错误； B、当分子间的距离减小时，若分子力表现为斥力，分子势能增大，若分子力表现为引力，分子势能减小，故B正确； C、破碎的玻璃不能重新拼接在一起，是因为破碎的玻璃碎片间的距离太大，没有达到分子力作用的距离，破碎的玻璃不能重新拼接在一起，不是因为分子间存在着斥力，故C错误； D、由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，分子力表现为引力，从宏观上表现为液体表面存在张力，故D正确； E、温度是分子平均动能的标志，一定质量的理想气体，温度升高时，分子的平均动能增大，如果气体发生等压变化，气体的压强不变，故E正确； 故选：BDE。 31．（多选）以下说法正确的是（　　） A．已知阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可算出该气体分子间的平均距离 B．在等温变化的过程中，饱和汽压随体积减小而增大 C．相同条件下，温度越高，颗粒越大，布朗运动越明显 D．荷叶上的露珠成球形是表面张力的结果 E．液晶既具有液体的流动性，又具有晶体的光学性质各向异性 【答案】ADE 【解答】解：A、根据气体的摩尔质量和密度可以得出气体的摩尔体积，摩尔体积处于阿伏加德罗常数等于一个分子所占的体积，根据V＝a3可以求出气体分子间的平均距离，故A正确。 B、温度不变时，饱和汽压不变，与饱和汽体积无关，故B错误。 C、相同条件下，温度越高，颗粒越小，布朗运动越明显，故C错误。 D、荷叶上的露珠成球形是表面张力的结果，故D正确。 E、液晶既具有液体的流动性，又具有晶体的光学性质各向异性，故E正确。 故选：ADE。 32．（多选）有甲、乙两个相同的分子，当它们相距较远时，它们间的分子力接近零．当它们由较远处靠近到难以再靠近的过程中，下列说法正确的是（　　） A．分子间的引力和斥力同时存在，引力和斥力的合力就是分子力 B．分子间的引力一直减小，斥力一直增大 C．分子力为零时，分子势能最小 D．分子力先增大，再减小，后又增大，分子势能先减小，后增加 E．分子力先增大，再减小，后又增大，分子势能先减小，再增加，后又减小 【答案】ACD 【解答】解：A、分子间的引力和斥力同时存在，引力和斥力的合力就是分子力，故A正确； B、减小分子间的距离，引力和斥力都增大，故B错误； C、当r＞r0，分子力表现为引力，分子距离越大，分子势能越大；当r＜r0，分子力表现为斥力，分子距离越小，分子势能越大；故当r＝r0，分子力为0，分子势能最小；由于分子势能是相对的，其值与零势能点的选择有关，所以分子距离为平衡距离时分子势能最小，但不一定为零。故C正确； DE、当它们相距较远时，它们间的分子力接近零。当它们由较远处靠近到有分子力后，当r＞r0，分子力表现为引力，分子力随着距离的减小而减小，分子力做正功，分子势能减小；当r＜r0，分子力表现为斥力，分子力随着距离的减小而增大，分子距离减小，分子力做负功，分子势能增大，故D正确，E错误。 故选：ACD。 六．用油膜法估测油酸分子的大小（共6小题） 33．酒精与油酸按体积比为m：n配制成油酸酒精溶液，用滴管将一滴配好的溶液滴在水面上时，油酸就会在水面上敞开，油酸分子就在水面上形成单分子层油膜，已知一滴油酸酒精溶液的体积为V0，形成的油膜面积为S，则油酸分子的直径为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解答】解：酒精与油酸按体积比为m：n配制成油酸酒精溶液，其溶液的浓度为：η， 则一滴溶液中含有纯油酸的体积为：V， 已知形成的油膜面积为S，则油酸分子的直径为：d，故C正确，ABD错误； 故选：C。 34．在用油膜法估测分子大小的实验中，已知识纯油酸的摩尔质量为M，密度为ρ，一滴油酸溶液中含纯油酸的质量为m，一滴油酸溶液滴在水面上扩散后形成的纯油酸油膜最大面积为S，阿伏加德罗常数为NA．以上各量均采用国际单位制，对于油酸分子的直径和分子数量有如下判断，其中正确的是（　　） ①油酸分子直径d ②油酸分子直径d ③一滴油酸溶液中所含油酸分子数nNA ④一滴油酸溶液中所含油酸分子数nNA A．①和③ B．①和④ C．②和④ D．②和③ 【答案】C 【解答】解：由纯油酸的质量与密度的关系可得体积为：V， 由所形成油膜面积S可得纯油酸分子的直径为：d， 联立得：d，①错误，②正确； 一滴油酸溶液中含有纯油酸的摩尔数为，一滴油酸溶液中含有纯油酸分子个数n，③错误，④正确， 综上所述，故ABD错误，C正确； 故选：C。 35．（多选）在用油膜法估测分子大小的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为η，且n滴溶液体积为V，现取1滴溶液滴入撒有痱子粉的浅水盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上描绘出油酸膜的轮廓形状，再把玻璃板放在边长为1cm的坐标纸上，算出油膜的面积S，关于本实验，下列说法正确的是 （　　） A．不用痱子粉，直接将1滴溶液滴入浅水盘也可以完成实验 B．水面上形成的油酸薄膜的体积为 C．估测油酸分子的直径为 D．在坐标纸上数油膜轮廓内格子数以计算油膜的面积采用的是近似法 E．用配制的油酸酒精溶液的原因是易于形成油酸的单分子油膜 【答案】BDE 【解答】解：A、由于油酸薄膜在水面上不易观察，撒痱子粉是为了便于确定油酸薄膜的轮廓，故A错误； B、1滴溶液中油酸酒精溶液的体积为：，1滴溶液中油酸的体积为：，即水面上形成的油酸薄膜的体积为：，故B正确； C、将油酸分子看作球体且一个一个的单层排列，忽略空隙，估测油酸分子的直径为：D，故C错误； D、在坐标纸上数油膜轮廓内格子数时，大于或等于半格时算一格，小于半格的不计，用总格子数乘以1cm2作为油膜的面积，采用的是近似法，故D正确； E、因为纯油酸粘滞力较大，很难形成单分子油膜，油酸酒精溶液滴在水面上，酒精易挥发，易形成油酸的单分子油膜，故E正确。 故选：BDE。 36．在“用油膜法估测分子大小”实验中所用的油酸酒精溶液的浓度为1000mL溶液中有纯油酸0.6mL，用注射器测得1mL上述溶液为80滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形方格的边长为1cm，试求： （1）油酸膜的面积是 　115　cm2； （2）实验测出油酸分子的直径是 　6.5×10﹣10　m；（结果保留两位有效数字） （3）实验中为什么要让油膜尽可能散开？　这样做的目的是让油膜在水平面上形成单分子油膜　． 【答案】见试题解答内容 【解答】解：①由图示可知，油膜占115个方格，油膜的面积S＝1cm×1cm×115＝115cm2 ②一滴溶液中含纯油的体积V7.5×10﹣6mL， 油酸分子的直径d6.5×10﹣10m． ③当油酸溶液滴在水面后，尽可能散开，形成单分子膜，这样才能得出油酸分子直径由体积除面积； （1）113﹣115都对；（2）6.5×10﹣10﹣6.6×10﹣10都对；（3）这样做的目的是让油膜在水平面上形成单分子油膜 37．关于“油膜法估测油酸分子的大小”实验： （1）“用油膜法估测分子的大小“实验的科学依据是 　ABD　 A．将油膜看成是单层油酸分子铺成的 B．不考虑各油酸分子间的间隙 C．考虑了各油酸分子间的间隙 D．将油酸分子看成球形 （2）下述步骤中，正确的顺序是 　④①②⑤③　。（填写步骤前面的数字） ①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。 ②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定。 ③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积。根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。 ④用注射器将中先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。 ⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。 （3）将1cm3的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液；测得1cm3的油酸酒精溶液有50滴，现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13m2．由此估算出油酸分子的直径为 　5×10﹣10　m．（结果保留1位有效数字）。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）用油膜法估测分子的大小”实验中，我们的实验依据是：①油膜是呈单分子分布的；②把油酸分子看成球形；③分子之间没有空隙，故ABD正确，C错误。 （2）油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液→测定一滴酒精油酸溶液的体积（题中的④）→准备浅水盘（①）→形成油膜（②）→描绘油膜边缘（⑤）→测量油膜面积计算分子直径（③），所以顺序为：④①②⑤③。 （3）先计算一滴油酸酒精溶液中油酸的体积＝一滴酒精油酸溶液的体积×配制比例：， 再计算油膜面积，最后计算分子直径：d5×10﹣10m 故答案为：（1）ABD；（2）④①②⑤③；（3）5×10﹣10。 38．（1）一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，气泡上升过程中，　吸收　（填吸收、放出）热量，内能　不变　（填增大、减少、不变） （2）为保证环境和生态平衡，在生产活动中严禁污染水源．在某一水库中，一艘快艇在水面上匀速行驶，速度为8m/s．油箱突然破裂，柴油迅速流入水中，从漏油开始到船员堵住漏油共用1.5分钟．漏出的油在水面上形成宽约为100m的长方形油层，漏出油的体积1.44×10﹣3m3．则该油层的厚度约为分子直径的多少倍？ （油分子的直径约为10﹣10m） 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，故内能不变； 气泡上升过程中，膨胀对外做功，故一定吸收热量； （2）油层长度L＝vt＝8×90m＝720m ① 油层厚度 D ② n （倍） ③ 故答案为：（1）吸收；不变；（2）200． 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$