课时作业(2) 实验：用油膜法估测油酸分子的大小-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年高中物理选择性必修第三册（人教版2024）

课时作业答案 课时作业（一） 铅和一块金的表面磨光后紧压在一起，在常温下放置四五 年，结果铅和金会互相渗入，该现象属于扩散现象，选项C 1.A解析摩尔体积表示1mol分子的总体积，1mol分子有 错误：撕扯粘在纸上的透明胶带时，胶带与纸分子之间距离 个分子，所以=完，选项A错误，B正确；密度为摩 变大，分子间作用力表现为引力，所以可以撕去纸上写错的 字，所以用透明胶带粘贴作业纸上错误的字迹是分子间作 尔质量除以摩尔体积，则摩尔体积等于摩尔质量除以密度： 用力的表现，选项D正确. 分子质量等于摩尔质量除以阿伏加德罗常数，选项C、D 11.B解析水蒸气是气体，在标准状况下的摩尔体积V= 正确， 22.4×10-3m/mol,每个水蒸气分子所占空间的体积V= 么A解折该物质的分子质量为：mg水中所含水分子数 ,把每个分子和它所占空间看成一个小立方体，分子间 为mX10 M除N,一个水分子中含有两个氯原子，则所含的氯原 距等于每个立方体的边长，即d=7≈3.34×109m液体 子数为mX10N×2=ma0Na×2-gmW×103个， 时水分子的摩尔体积V=。,把水分子看成直径为D的 18 选项A正确. 球体，有行D-装水分子的直径D-√ NA 8/6V≈3.85× 3.A解扬在标准状况下，1mol氢气的体积为22.4L,则每个 d V=22.4×10- 氢气分子占据的体积V=N=6.02X10m≈3.72× 100m,所以号≈8,7，选项B正确. 12.ABD解析PM2.5在空气中的运动属于布朗运动，选项A 10m,按立方体估算，占据体积的边长L== 正确：温度越高，布朗运动越剧烈，则PM2.5的无规则运动 3.72×10而m≈3.3×10-9m,选项A正确. 越剧烈，选项B正确：PM2.5的质量越小，其无规则运动越 4A解罚1mol水银的体积V=,1个水银分子的体积 刷烈，选项C错误；由于周围大量空气分子对PM2.5碰撞 的不平衡，使其在空气中做无规则运动，选项D正确。 =六总起水银分子看成球体，到=言，所以 13.BD解析由题图可知，质点乙从P由静止开始向右做加速 运动，越过Q后做减速运动，因此经过Q点时速度最大，选 d=(6),选项A正确 项A、C错误，B正确；由题图可知在P点受力最大，根据牛 πoNA 领第二定律知在P点时的加速度最大，选项D正确。 5.C解析温度越高，则分子做无规则运动的速率越大，扩散 14.解析(1)氧气的摩尔质量为M=Nam=6.02×102×5.3× 得越快，热水比冰水更快全部变成黑色，这是因为热水分子 10-2%6 kg/mol 3.2X10-*kg/mol. 热运动越剧烈，墨汁中炭粒受到液体分子的撞击而做无规则 运动也越剧烈，选项C正确. (2)标准状况下氧气的摩尔体积V=山，所以每个氧气分子 6.C解析分子的无规则运动永不停息，选项A错误：布朗运 动是因体小颗粒的无规则运动，反映了液体分子的无规则运 、所占空同体积三=总，而每个氧气分子占有的空间 动，选项B错误：扩散现象表明分子在做永不停息的热运动， 选项C正确；微粒越小，液体温度越高，布朗运动就越明显， 可以看成是被长为a的立方体，脚=心，则心总故 选项D错误. 7.CD解析分子间距离为。时，分子间的斥力和引力相等， a-g-器8xaxo· 对外表现为分子间作用力等于零，但分子间仍有相互作用， (3)1cm3氧气的质量为 选项A错误：分子间距离增大时，分子间斥力和引力都减 m'=pV=1.43×1×106kg=1.43×10-6kg, 小，选项B错误：分子间距离大于时，分子间的引力大于 则1cm3氧气中含有的氧气分子个数 分子间的斥力，对外表现为引力，选项C正确：分子间距离小 N=m=1.43X10-6 于。时，分子间作用力表现为斥力，随着分子间距离增大， m5.3X105个≈2.7×109个 答率(1)3.2×10-8kg/mol(2)3.3×10-8m(3)2.7× 分子间作用力逐渐减小；分子间距离大于。时，分子间作用 109个 力表现为引力，随着分子间距离增大，分子间作用力先增大 后减小，选项D正确 课时作业（二） 8.B解析分子间同时存在引力和斥力，r<n时，斥力大于引 力，合力表现为斥力，选项A错误；n<r<r2时，两分子间的 1.B解析实验时应用油酸酒精溶液，计算1滴油酸酒精溶液 作用力随r的增大而逐渐增大，选项B正确；分子间同时存 体积时为减小测量误差要用注射器取多滴油酸酒精溶液滴 在引力和斥力，且均随着两分子间距离的减小而增大，r= 入量筒测量体积，计算出1滴的体积，选项A错误；多滴几滴 时，两分子间的引力不是最大，选项C错误：>2时，两分子 能够使测量形成的油膜体积更精确些，但多滴以后会使油膜 间的引力随r的增大而减小，斥力不为零，选项D错误 面积增大，可能使油膜这个不规则形状的一部分与浅盘的壁 9.AB解析由分子动理论可知分子永不停息地做无规则运 相接触，这样油膜就不是单分子油膜了，选项C错误；为了使 油酸分子紧密排列，实验时先将爽身粉均匀撒在水面上，再 动，选项A正确：酒精和水混合后总体积减小是因为分子间 将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，选项D错误， 有空隙，选项B正确；挤压铁块时，分子斥力和引力同时存 在，但分子间作用力表现为斥力，选项C错误；当分子间距离 2.BCD解析一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为m,选项 <%时，随着r增大，分子间作用力减小，选项D错误. A错误；将油酸分子看作球体且一个一个地单层排列，忽略 10.D解析用手捏面包，面包体积会缩小，是由于面包内气孔 多，并不说明分子间有空隙，选项A错误：在教室里打扫卫 空隙，油酸分子直径为器，选项B正确：一清油酸酒精溶液 生时，灰尘满屋飞扬，灰尘是可见的，这是固体小颗粒的机 械运动，不是分子无规则运动的结果，选项B错误：把一块 中纯油酸的摩尔数为，得一清油酸酒精溶液中所含油酸分 ·193 子个数为得NA,选项C正确：在坐标纸上数油藏轮廓内格 6.B解析由于大量分子都在不停地做无规则热运动，与气球 壁频繁碰撞，使气球壁受到一个平均持续的冲力，致使气体 子数时，大于或等于半格时算一格，小于半格的不计，用总格 对气球壁产生一定的压强，选项A错误，B正确：压强的大小 子数乘以1cm作为油膜的而积，选项D正确。 取决于气体分子数密度的大小以及气体温度的高低，选项 3.解析(1)“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：准备油 C、D错误. 酸酒精溶液（④）→准备带水的浅盘及爽身粉（②）→形成油 7.C解析气体的压强是由于大量气体分子频繁撞击器壁产 膜（①）*描绘油膜轮廓（⑤）·计算分子直径（③）.故正确的 生的，等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用 烦序为④②①⑤③. 力，选项A错误，C正确；气体分子的平均速率增大，若气体 (2)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 体积增大，气体的压强不一定增大，选项B错误；当某一容器 1 1 V-1000×200ml=5X10smlL 自由下落时，客器中气体分子的运动不受影响，气体的压强 不为零，选项D错误， 面积超过正方形一半的正方形的个数为40个，故油膜的面 8.BD解析气体经等温压缩，压强增大，体积减小，气体分子 积S=40X1X1cm2=40cm2. 油酸分子直径d=Y=5X106X10s 的总数不变，气体分子的数密度增大，则单位时间内器壁单 S 40X10-一m=1.25×109m. 位面积上受到气体分子碰撞的次数增多，但气体分子每次碰 撞器壁的平均冲力不变，选项B、D正确，A、C错误. (3)油酸未完全散开，则S测量值偏小，则直径测量值偏大， 9.AC解析由于气体的温度越高，速率较大的分子所占的比 选项A正确：计算油膜面积时，将所有不足1格的方格记作 例越大，故T<T2,选项A正确，B错误；分子总数目是一定 1格，则S测量值偏大，则直径测量值偏小，选项B错误：计 的，故曲线与横轴所固图形的“面积”是100%，两个曲线与横 算油膜面积时，舍去了所有不足1格的方格，则S测量值偏 轴所围图形的“面积”是相等的，选项C正确，D错误. 小，直径测量值偏大，选项C正确. 答案(1)④②①⑤③(2)5×106401.25×109 10.C解析由于气体压强是由大量气体分子对器壁的碰撞作 用产生的，其值与分子数密度及分子平均速率有关，对于一 (3)AC 定质量的气体，压强与温度和体积有关，若压强不变而温度 4.解析(1)本实验中做了三点理想化假设：将油酸分子视为球 和体积发生变化（即分子数密度发生变化时），V一定变化， 形；油膜看成单分子层：油酸分子是紧挨在一起的， 选项C正确，D错误：若体积减小且温度也减小，N不一定 (2)1滴油酸酒精溶液中所含的纯油酸的体积为V=0丫 增加，选项A错误：当温度升高，同时体积增大时，N也不 一定增加，选项B错误. 00×105m=4×101#m,由于形成单分子层油膜，则油 11.D解析由表中数据知，7月份与1月份相比，温度升高，压 V 强减小，温度升高使气体分子热运动更加剧烈，空气分子与 酸分子的直径为d=S=2.5X109m 地面撞击一次对地面的冲力增大，而压强减小，单位时间内 (3)油酸中含有大量酒精不会造成影响，因为酒精最终挥发 空气分子对单位面积地面的冲力减小，所以单位时间内空 或者溶于水，选项A错误，计算油膜面积时舍去了所有不足 气分子对单位面积地面的撞击次数减少了，选项D正确， 一格的方格，S偏小，分子直径偏大，选项B正确：求每滴体 A、B、C错误. 积时，1mL的溶液的滴数少记了几滴，纯油酸的体积将偏 12解析在氢气球上升过程中，环境温度保持不变，气体分子 大，分子直径偏大，选项C正确. 热运动的剧烈程度不变，体积增大，气体分子的数密度减 答案(1)油膜看成单分子层(2)2.5×10-9(3)BC 小，球内气体的压强变小；气体分子的速率分布满足“中间 多、两头少”的特点，最接近题图中的C线. 课时作业（三） 答案减小不变C 1.BCD解析分子的速率大小与强度有关，温度越高，分子运 课时作业（四） 动的平均速率越大，并非所有分子的速率都越大，选项A错 误，B、C、D正确 1,BD解析温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平 2.BC解析分子的运动杂乱无章，某时刻某一气体分子向左 均动能增加，分子的总动能增加，但是其中个别分子的动能 运动，下一时刻它的运动方向并不能确定，选项A错误：正 有可能减小，选项A错误，B正确：分子的平均动能等于物体 方形容器各个侧面的气体压强相等，所以任一时刻与容器各 内所有分子的动能之和与所有分子总数的比值，选项C错 侧面碰撞的气体分子数目基本相同，选项B正确：当温度升 误，D正确. 高时，速率大的气体分子数目增多，气体分子的平均速率增 2.B解析物体由于运动而具有的能动能，它是宏观物体所 大，选项C正确：分子运动无规则，而且牛顿运动定律是宏观 具有的一种能量；而分子的热运动的动能叫作分子动能，是 定律，不能用它来求微观分子的运动速率，选项D错误. 微观上的内能的一种形式，所以物体运动遠度大小，与分子 3.D解析冷气从空调中吹进室内，室内温度降低，分子热运 热运动的动能无关，选项A错误：温度是分子热运动平均动 动剧烈程度减弱，分子平均速率减小，即速率小的分子数所 能的标志，物体的温度降低，分子平均动能减小，温度升高， 占的比例升高，但不是每个分子的速率都减小，远项D正确 分子的平均动能增大，但并不是每个分子热运动的动能都增 4,B解析气体分子运动的平均速率只与温度有关，温度越 大，选项B正确，C错误；温度相同的水和水蒸气，分子平均 高，气体分子的平均速率越大，则速率大的分子数越多，所占 动能相同，选项D错误】 的比例也越高，故由题图可知，T■>Tm>T1,选项B正确. 3.AB解析当r>%时，分子间作用力表现为引力，当r增大 5.D解析由题图可知，在0℃和100℃两种不同情况下各速 时，分子间作用力做负功，E增大，选项A正确：当r<r 率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系 时，分子间作用力表现为斥力，当城小时，分子间作用力做 图线与横轴所围面积都应该等于1，即相等，选项A正确，不 负功，则E。增大，选项B正确，C错误；因两分子相距大于 符合题意；气体温度越高，分子无规则运动越剧烈，分子的平 10倍的r%时，En=0,则当r>ro时，随r的减小，分子势能 均速率越大，大速率的分子所占的百分比越大，故虚线对应 减小，则当r>%时，E<0,选项D错误。 的温度较低，平均速率较小，选项BC正确，不符合题意；由 4.C解析由题图可知，在r>n阶段，分子靠近%，分子力F 题图中0~400/s区间图线下的面积可知，0℃时氧气分子 做正功，分子动能增大，分子势能减小：在r<%阶段，分子 速率出现在0~400m/s区间内的分子数占总分子数的百分 远离，分子力F做负功，分子动能减小，分子势能增大，所 比较大，选项D错误，符合题意。 以当r一r。时，分子动能最大，分子势能最小，选项A、B正 ·194.课时作业（二） 实验：用油膜法估测油酸分子的大小 答案精解P (建议用时：40分钟) [基础题组练 ③根据画有油膜轮廓的玻璃板上的坐标方格，计算 1为了诚小“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验 出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸 误差，下列方法可行的是 ( 分子直径的大小： A.用注射器取1滴纯油酸滴入量简测量体积 ①用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴 B.把浅盘水平放置，在浅盘里倒人一些水，使水面 地滴入烧杯中，记下注射器上的刻度读数及液滴的 总滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积： 离盘口距离小一些 ⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔 C.先在浅盘中撒些爽身粉，再用注射器把油酸酒精 描绘在玻璃板上 溶液多滴几滴在水面上 完成下列填空： D,实验时先将一滴油酸酒精溶液滴入水中，再把爽 (1)上述步骤中，正确的顺序是 身粉撒在水面上 (2)油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有 2.(多选)在用油膜法估测油酸分子的大小的实验中， 纯油酸1mL,用注射器测得1mL上述溶液有200 所用油酸酒精溶液的质量百分浓度为，质量为m 滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有爽身粉的浅 的油酸酒精溶液有n滴，且纯油酸的摩尔质量为 盘里，待水面稳定后，测得油膜的近似轮廊如图所 M,密度为，阿伏加德罗常数为V.现取一滴溶液 示，图中正方形小方格的边长为1cm,则每一滴油 滴入撒有爽身粉的浅水盘里，待稳定后，将玻璃板 酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 mL. 放在浅盘上描绘出油酸膜的轮廓形状，再把玻璃板 油膜的面积是 cm.根据上述数据，估测出 放在边长为1cm的坐标纸上，算出油膜的面积S. 油酸分子的直径是 m(结果保留3位有效 关于本实验，下列说法正确的是 ( 数字). A.一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为m (3)某学生在“用油膜法估测分子大小”的实验中， 计算结果明显偏大，可能是由于 且油酸分子直径为器 A.油酸未完全散开 C,一滴油酸酒精溶液中所含油酸分子个数为 B.计算油膜面积时，将所有不足1格的方格记作1格 C.计算油膜面积时，會去了所有不足1格的方格 N 4.在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，所用 D.计算油膜的面积可以通过在坐标纸上数油膜轮 的油酸酒精溶液的浓度为1：500，用注射器和量简 廓内格子数得到 测得1mL上述溶液50滴，把1滴该溶液滴入盛水 [能力提升练] 的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开 3.在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实 (1)本实验中做了三点理想化假设： 验步骤： ①将油酸分子视为球形： ② ③油酸分子是紧挨在一起的. (2)测得油膜的面积约为160cm,则油酸分子的直 径是 m: (3)某同学计算出的结果明显偏大，可能的原因是 ①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： A.油酸中含有大量酒精 ②往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的 B.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格 水，待水面稳定后将适量的爽身粉均匀地撒在水 C,求每滴溶液中纯油酸的体积时，1ml.溶液的滴 面上： 数少记了几滴 ·123·