专题03 分子动理论(4大考点)(黑吉辽蒙专用)-【好题汇编】备战2024-2025学年高二物理下学期期中真题分类汇编
2025-04-01
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内容正文:
专题03 分子动理论
分子动理论的基本内容
1.(23-24高二下·内蒙古赤峰第二实验中学·期中)分子间相互作用力(F)随分子间距离(r)变化的关系图像如图所示。关于分子间相互作用力的判断,下列说法正确的是( )
A.当两分子间的作用力表现为斥力时,两分子间的距离一定大于r0
B.当两分子间的距离大于r0时,两分子间的作用力表现为引力
C.分子间的距离增大,分子间相互作用力一定会减小
D.分子间的距离减小,分子间相互作用力一定会减小
2.(23-24高二下·内蒙古赤峰第二实验中学·期中)关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A.把温度降到0,水分子热运动将停止
B.温度越高,扩散现象和布朗运动都越剧烈
C.阳光从缝隙射入教室,从阳光中看到的尘埃的运动是布朗运动
D.一个氧分子的体积等于氧气的摩尔体积除以阿伏加德罗常数
3.(23-24高二下·辽宁七校协作体·期中)“冷”“热”二词常闻于生活,与之相关的“热现象”无所不在、无时不有。这一宏观现象与系统中大量微观粒子的无规则运动密切联系。下列说法中正确的是( )
A.当物体温度下降到0℃时,物体分子的热运动就会停止
B.布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的无规则运动
C.悬浮在液体中的颗粒越大,布朗运动越明显
D.在阳光照射下的教室里,眼睛看到空气中尘埃的运动就是布朗运动
4.(23-24高二下·辽宁县级重点高中协作体·期中)下列有关分子动理论的说法正确的是( )
A.物体是由无穷多分子组成的 B.扩散现象是化学反应的结果
C.固体分子间没有空隙 D.悬浮微粒的无规则运动叫做布朗运动
5.(23-24高二下·吉林百所名校·期中)在春暖花开的季节,游客抛洒花粉于静水中,花粉微粒会做布朗运动,下列说法正确的是( )
A.悬浮在水中的颗粒越小,温度越高,布朗运动越明显
B.布朗运动可以反映单个水分子的运动速率
C.布朗运动是花粉分子的无规则运动
D.人可以闻到花香是化学反应的结果
6.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨实验中学·期中)下列说法正确的是( )
A.用力拉铁棒的两端,铁棒没有断,说明此时分子间只存在引力而不存在斥力
B.在天宫空间站的梦天实验舱中,因为处于完全失重状态,扩散现象消失
C.油膜法测量分子直径,若痱子粉撒得太厚,测量的分子直径偏大
D.显微镜下观察到布朗运动,说明固体分子永不停息的无规则运动
7.(23-24高二下·黑龙江齐齐哈尔第八中学校·期中)关于分子动理论和物体的内能下列说法错误的是( )
A.若气体的摩尔质量为M,密度为,阿伏伽德罗常数为NA,则气体的分子体积为
B.布朗运动不是分子运动,但它能间接反映液体分子在做无规则的运动
C.扩散现象是物质分子永不停息地做无规则运动的证明
D.物体的温度升高时,分子的平均动能一定增大,但内能不一定增大
8.(23-24高二下·辽宁鞍山普通高中·期中)对分子的热运动的理解,下列叙述正确的是( )
A.气体分子的热运动不一定比液体分子剧烈
B.分子的热运动就是布朗运动
C.分子的热运动是分子的无规则运动,同种物质分子的热运动剧烈程度一定相同
D.物体运动的宏观速度越大,其内部分子的热运动就越剧烈
9.(23-24高二下·吉林"BEST合作体”·期中)王同学在显微镜下观察悬浮在水中的花粉颗粒的运动,他每隔30s将花粉的位置记录在坐标纸上,依次得到A、B、C、D、E…J等点,把这些点连线形成如图所示的折线图。关于花粉颗粒的运动,下列说法正确的是( )
A.该折线图是花粉颗粒的运动轨迹
B.该折线图反映了花粉颗粒分子的无规则运动
C.经过I点后2s,花粉颗粒可能在D点
D.花粉颗粒由B点到C点的路程一定小于由C点到D点的路程
10.(23-24高二下·黑龙江大庆大庆中学·期中)0.下列关于分子动理论的说法,正确的是( )
A.固体、液体和气体中,都能发生布朗运动和扩散现象
B.分子间的作用力是由原子核内核子之间的相互作用引起的
C.用高倍的光学显微镜能够观察到物质表面原子的排列
D.水和酒精混合后的总体积变小,表明液体分子间存在着空隙
11.(23-24高二下·吉林长春第二实验中学·期中)两个分子间同时存在引力和斥力,如图所示中的两条曲线分别表示两分子间引力、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( )
A.斥力曲线为ab
B.斥力曲线为cd
C.若两个分子间距离大于e点的横坐标,分子间作用力表现为引力
D.若两个分子间距离大于e点的横坐标,分子间作用力表现为斥力
12.(23-24高二下·吉林延边朝鲜族延吉延边第二中学·期中)用电脑软件模拟两个相同分子在仅受分子力作用下的运动。将两个质量均为m的A、B分子从x轴上的和处由静止释放,如图所示。其中B分子的速度v随位置x的变化关系如图所示。取无限远处势能为零,下列说法正确的是( )
A.A、B间距离为时分子力为零
B.A、B间距离为时分子力为零
C.A、B系统的分子势能最小值为
D.释放时A、B系统的分子势能为
13.(23-24高二下·辽宁实验中学·期中)标准状况下,水蒸气的摩尔体积,,水的摩尔质量,水的密度。根据有关信息,请进行估算:把水看成水分子紧密排列的球形,水分子的直径d约为多少?要求:
(1)推导写出d的表达式;
(2)计算结果保留一位有效数字(单位是m)。
用油膜法估测油酸分子的大小
1.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨第六中学·期中)油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中含有油酸0.6mL,现用滴管向量筒内滴加80滴上述溶液,量筒中的溶液体积增加了1mL,若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大的盛水的浅盘中,由于酒精溶于水,油酸在水面展开,稳定后形成的油膜的形状如图所示。若每一小方格的边长为1cm,试问:
(1)这种估测方法是将每个油酸分子视为球体模型,让油酸尽可能地在水面上散开,则形成的油膜可视为 油膜,这层油膜的厚度可视为油酸分子的直径。
(2)利用题中所给数据并结合上图,估测出油酸分子的直径是 m(结果保留一位有效数字)。
(3)某同学实验中最终得到的计算结果和大多数同学的比较,数据偏大,对出现这种结果的原因,下列说法中可能正确的是______。
A.实验中使用的油酸酒精溶液放置太久
B.计算油酸膜面积时,错将不完整的方格作为完整方格处理
C.计算油酸模面积时,只数了完整的方格数
D.水面上痱子粉撒得较多,油酸膜没有充分展开
(4)若阿伏伽德罗常数为,油酸的摩尔质量为M。油酸的密度为ρ。则下列说法正确的是_____。
A.1kg油酸所含有分子数为 B.1m³油酸所含分子数为
C.1个油酸分子的质量为 D.油酸分子的直径约为
2.(23-24高二下·吉林长春第二实验中学·期中)测量分子大小的方法有很多,如油膜法、显微法。
(1)在“用油膜法估测分子大小”的实验中,用移液管量取0.25mL油酸,倒入标注250mL的容量瓶中,再加入酒精后得到250mL的溶液。然后用滴管吸取这种溶液,向小量筒中滴入100滴该溶液时液面恰好与量筒中的1mL刻度齐平,再用滴管取配好的油酸溶液,向盛水浅盘中滴下2滴溶液,在液面上形成油酸薄膜,待油膜稳定后,放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察,如图所示。坐标格的正方形大小为。由此估算出油膜的面积是 ,油酸分子的直径是 m(保留一位有效数字);
(2)关于用“油膜法估测油酸分子的大小”的实验,下列说法中正确的是______(填标号);
A.单分子油膜的厚度被认为等于油酸分子的直径
B.实验时先将一滴油酸酒精溶液滴入水面,再把痱子粉洒在水面上
C.实验中数油膜轮廓内的正方形格数时,不足半格的舍去,超过半格的算一格
D.处理数据时将油酸酒精溶液的体积除以所形成的油膜面积就可算得油酸分子的直径
(3)用“油膜法”来估测分子的大小,是通过一些科学的近似处理,这些处理有:______(填标号)。
A.油酸分子看成球形 B.油膜视为单分子油膜
C.忽略酒精体积 D.分子之间没有空隙
3.(23-24高二下·吉林白山抚松县第一中学·期中)在“用单分子油膜估测分子的大小”实验中,
(1)将的油酸溶于酒精,制成的油酸酒精溶液;测得1cm³的油酸酒精溶液有50滴。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为。由此估算出油酸分子的直径为 m(结果保留一位有效数字);
(2)(单选题)某小组测量出的油酸分子直径比教材上介绍的分子直径大几百倍,可能性最大的原因是( )
A.计算油膜面积时,只数了完整方格的数目
B.测量1滴油酸溶液体积时误将50滴记录为500滴
C.误将1滴油酸酒精溶液的体积当作1滴油酸的体积
D.油酸酒精溶液久置,酒精挥发使溶液的浓度发生了变化
(3)(单选题)测出油酸分子的直径后,要测定阿伏加德罗常数,还需要知道油滴的( )
A.摩尔质量 B.摩尔体积 C.质量 D.体积
4.(23-24高二下·辽宁县级重点高中协作体·期中)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每体积溶液中的纯油酸体积为,用注射器和量筒测得体积上述溶液有n滴,把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中,待水面稳定后,得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示,图中每个小正方形格的边长为L。
(1)油酸薄膜的面积 ;
(2)油酸分子的直径是 (用表示);
(3)某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏小,可能是由于_____________。
A.计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格
B.水面上痱子粉撒得太多,油膜没有充分展开
C.用注射器和量筒测体积溶液滴数时多记录了几滴
5.(23-24高二下·辽宁大连第二十四中学·期中)油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.5mL,用滴管向量筒内滴50滴上述溶液,量筒中的溶液体积增加1mL。若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中,由于酒精溶于水,油酸在水面展开,稳定后形成单分子油膜的形状如图所示。(结果均保留2位有效数字)
(1)若每一小方格的边长为10mm,则油膜的面积为 。
(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为 。
(3)根据上述数据,估算出油酸分子的直径为 m。
(4)为了尽可能准确地估测出油酸分子的大小,下列措施可行的是_______。(多选)
A.油酸浓度适当大一些
B.油酸浓度适当小一些
C.将油酸酒精溶液静置较长时间后再滴入盛水的浅盘中
D.油酸扩散并待其收缩稳定后再绘出轮廓图
6.(23-24高二下·辽宁大连大连育明高级中学·期中)某同学进行了“用油膜法估测油酸分子的大小”实验。
(1)在实验中要让油酸在水面尽可能散开,形成单分子油膜,并将油膜分子看成球形且紧密排列。本实验体现的物理思想方法为( )
A.控制变量法
B.理想化模型法
C.极限思想法
D.等效替代法
(2)关于他的实验,下列操作正确的是( )
A.在浅盘里盛上水,将爽身粉(痱子粉或细石膏粉)均匀地撒在水面上
B.实验时应先将一滴油酸酒精溶液滴入水面,再把爽身粉(痱子粉或细石膏粉)撒在水面上
C.在油膜面积最大时快速将油膜轮廓描绘在带格子的玻璃板上
(3)该同学在做实验时,已知实验室中使用的酒精油酸溶液的体积浓度为A(每升酒精油酸溶液中有纯油酸A升),又用滴管测得N滴这种酒精油酸的总体积为V,将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上,在玻璃板上描出油膜的边界线,再把玻璃板放在画有边长为a的正方形小格的纸上(如图所示)测得油膜占有的小正方形个数为X。用以上字母表示油酸分子的直径 (用题中所给字母表示)。
(4)做完实验后,发现自己所测的分子直径d明显偏大,该情况的原因可能是( )
A.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
B.油酸酒精溶液长时间放置,酒精挥发使溶液的浓度发生了变化
C.计算油膜面积时,只数了完整的方格数
D.求每滴溶液中纯油酸的体积时,1mL溶液的滴数多记了10滴
7.(23-24高二下·辽宁实验中学·期中)某实验小组完成“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。
(1)该实验中的理想化假设是( )
A.将油膜看成单层分子油膜 B.将油膜看成多层分子油膜
(2)测量1滴油酸酒精溶液在水上形成的油膜面积时,有下列实验操作,请将它们按操作先后顺序排列:______。
A. B.
C. D.
(3)已知实验室中使用的酒精油酸溶液每溶液中含有2mL油酸,又用注射器测得每50滴这种酒精油酸溶液的总体积为1mL,将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上,将带有边长为1cm的正方形小格的玻璃板放在浅盘上,然后描出油膜的边界线(如图)。计算油酸分子的直径 m(结果保留一位有效数字)
8.(23-24高二下·内蒙古赤峰第二实验中学·期中)某实验小组利用油膜法估测油酸分子的大小,实验步骤如下:
A.取V1=0.2mL的纯油酸和一定体积的无水酒精配制成V2=1000mL油酸酒精溶液;
B.用注射器将配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,测得n=80滴油酸酒精溶液的体积V3=1mL;
C.取一个直径D=30cm的水槽,并在水槽中倒入适量的清水,待水面稳定后将适量爽身粉均匀地撒在水面上;
D.用注射器将配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待油膜形状稳定;
E.将透明玻璃板盖在水槽上,然后将油膜的形状用记号笔描绘在玻璃板上;
F.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S。
回答下列问题:
(1)将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,如图1所示,油膜覆盖的方格大约为70个,已知坐标纸上小格子的边长为1cm,则油膜的面积S= m2。
(2)实验配制的一滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积为 m3(结果保留2位有效数字)。
(3)将油酸分子简化成球形处理,并认为它们紧密排布形成单层分子油膜,则油酸分子半径的计算公式为r= (用题目中的物理量符号表示)。
(4)若估测出油酸分子的半径为r,已知阿伏加德罗常数为NA,由此可以推算出油酸的 。
A.摩尔体积 B.摩尔质量 C.密度 D.平均动能
9.(23-24高二下·内蒙古通辽第一中学·期中)在“油膜法估测油酸分子的大小”的实验中,通过宏观量的测量间接计算确定微观量。
(1)本实验利用了油酸分子易在水面上形成 (选填“单层”或“多层”)分子油膜的特性。若将含有纯油酸体积为V的一滴油酸酒精溶液滴到水面上,形成面积为S的油酸薄膜,则由此可估测油酸分子的直径为 。
(2)某同学将实验中得到的计算结果和实际值比较,发现计算结果偏小,可能的原因是___________。
A.水面上痱子粉撒得过多,油酸未完全散开
B.求每滴溶液中纯油酸的体积时,1mL溶液的滴数多记了10滴
C.计算油膜面积时,只数了完整的方格数
D.油酸酒精溶液长时间放置,酒精挥发使溶液的浓度增大
(3)利用单分子油膜法可以粗测分子大小和阿伏伽德罗常数。若将含有纯油酸体积为V的一滴油酸酒精溶液滴到水面上,散开形成的单分子油膜的面积为S,这种油的密度为,摩尔质量为M,则阿伏伽德罗常数的表达式为 。
10.(23-24高二下·内蒙古赤峰高二部分学校·期中)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每体积溶液中的纯油酸体积为,用注射器和量筒测得体积上述溶液有 n滴,把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中,待水面稳定后,得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示,图中每个小正方形格的边长为L。
(1)油酸薄膜的面积 ;
(2)油酸分子的直径是 (用、、、n、S表示);
(3)某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏小,可能是由于 。
A.计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格
B.水面上痱子粉撒得太多,油膜没有充分展开
C.用注射器和量筒测体积溶液滴数时少记录了几滴
D.油膜中含有大量未溶解的酒精
11.(23-24高二下·内蒙古赤峰赤峰第四中学分校·期中)在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中。
(1)某同学操作步骤如下:
①用0.5mL的油酸配制成1000mL的油酸酒精混合溶液;
②用注射器和量筒测得50滴油酸酒精溶液体积为1mL;
③在浅盘内盛适量的水,将痱子粉均匀地撒在水面上,形成痱子粉薄层,稳定后,滴入一滴油酸酒精溶液,待其散开、形状稳定;
④在浅盘上覆盖透明玻璃,描出油膜形状,用方格纸测量油膜的面积为,可得油酸分子直径大小 m(结果保留一位有效数字);
(2)该同学在计算注射器滴出的一滴油酸酒精溶液内纯油酸的体积后,不小心拿错了另一个装有同样混合溶液的注射器进行步骤③、④,拿错的注射器的针管比原来的粗,这会导致实验测得的油酸分子直径 (填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(3)若阿伏加德罗常数为,油酸的摩尔质量为M。油酸的密度为。则下列说法正确的是 。
A.1kg油酸所含有分子数为 B.油酸所含分子数为
C.1个油酸分子的质量为 D.油酸分子的直径约为
12.(23-24高二下·辽宁朝阳建平县高级中学·期中)在估测油酸分子大小的实验中,具体操作如下:
①取油酸1.0mL注入500mL的容量瓶内,然后向瓶中加入酒精,直到液面达到500mL的刻度为止。摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解,形成油酸的酒精溶液;
②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒,记录滴入的滴数直到量筒达到1.0mL为止,恰好共滴了100滴;
③在边长约40cm的浅水盘内注入约2cm深的水,将细石膏粉均匀地撒在水面上,再用滴管吸取油酸的酒精溶液,轻轻地向水面滴一滴溶液,酒精挥发后,油酸在水面上尽可能地散开,形成一层油膜,膜上没有石膏粉,可以清楚地看出油膜轮廓;
④待油膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上绘出油酸膜的形状;
⑤将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上。
(1)利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸的酒精溶液含油酸为 ,求得的油酸分子直径为 m(此空保留一位有效数字)。
(2)若阿伏加德罗常数为,油酸的摩尔质量为M,油酸的密度为。则下列说法正确的是______。
A.1kg油酸所含有分子数为 B.油酸所含分子数为
C.1个油酸分子的质量为 D.油酸分子的直径约为
(3)某同学实验中最终得到的油酸分子的直径和大多数同学比较,数据都偏大。对于出现这种结果的原因,可能是由于______。
A.在求每滴溶液体积时,1mL溶液的滴数少记了2滴
B.计算油酸面积时,错将所有不完整的方格作为完整的方格处理
C.水面上痱子粉撒的较多,油酸膜没有充分展开
13.(23-24高二下·辽宁七校协作体·期中)在“油膜法估测分子大小”的实验中,将的纯油酸配制成的油酸酒精溶液,用注射器测得溶液为80滴,再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中,描出的油膜轮廓如图所示,每格边长是,根据以上信息,回答下列问题:
(1)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为 ;
(2)油酸分子的直径约为 m;(此小题保留一位有效数字)
(3)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。其中会导致所测的分子直径d偏小的是 。
A.甲同学在配制油酸酒精溶液时,不小心把酒精倒少了一点,导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值大一些
B.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细,每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小
C.丙在计算油膜面积时,把凡是不足一格的油膜都不计,导致计算的面积比实际面积小一些
14.(23-24高二下·黑龙江大庆大庆中学·期中)刘同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验。
(1)该同学先取1.0mL的油酸注入2000mL的容量瓶内,然后向瓶中加入酒精,直到液面达到2000mL的刻度为止,摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解,形成油酸酒精溶液。然后用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒,滴了25滴时量筒恰好达到1.0mL。则一滴溶液中含有纯油酸的体积为 m3。
(2)接着该同学在边长约为50cm的浅水盘内注入约2cm深的水,将细石膏粉均匀地撒在水面上,再用滴管吸取油酸酒精溶液,轻轻地向水面滴一滴油酸酒精溶液,待水面上的油酸膜尽可能铺开且稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上绘出油酸膜的形状。
(3)将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上,算出完整的方格有126个,大于半格的有21个,小于半格的有19个。则计算油酸分子直径时油膜的面积为 cm2,油酸分子的直径约为 m(结果保留两位有效数字)。
(4)该同学分析实验时查阅资料,发现自己所测的数据偏大,关于出现这种结果的原因,下列说法可能正确的是 。
A.油酸未完全散开
B.油酸溶液的浓度低于实际值
C. 在向量筒中滴入1.0mL油酸酒精溶液时,滴数少计了
D.计算油膜面积时,将所有不足一格的方格计为一格
15.(23-24高二下·吉林延边朝鲜族延吉延边第二中学·期中)在“油膜法估测油酸分子的大小”的实验中,实验步骤如下:
a.将油酸配制成油酸酒精溶液;
b.用小注射器取一段油酸酒精溶液,并将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,直到时一共滴入50滴;
c.向浅盘中倒入约深的水,并将爽身粉均匀地撒在水面上;
d.用注射器在水面上滴一滴配制好的油酸酒精溶液;
e。待油酸薄膜的形状稳定后,将带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上,并用彩笔在玻璃板上描出油酸薄膜的形状,如图所示。
(1)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 ;
(2)已知每一小方格的边长为,则油膜面积为 ;
(3)根据上述数据得出油酸分子的直径是 (保留一位有效数字);
(4)关于本实验下列说法正确的有 。
A.油酸酒精溶液长时间放置,会使分子直径的计算结果将偏大
B.若油酸没有充分散开,会使分子直径的计算结果将偏小
C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格,会使分子直径的计算结果将偏小
D.在向量筒中滴入油酸酒精溶液时,滴数少记了几滴,会使分子直径的计算结果将偏大
分子运动速率分布规律
1.(23-24高二下·辽宁葫芦岛东北师范大学连山实验高中·期中)关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A.图甲“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,应先滴油酸酒精溶液,再撒痱子粉
B.图乙为水中炭粒运动位置的连线图,连线表示炭粒做布朗运动的轨迹
C.图丙为分子力与分子间距的关系图,分子间距从r0增大时,分子力先变小后变大
D.图丁为大量气体分子热运动的速率分布图,曲线②对应的温度较高
2.(23-24高二下·黑龙江大庆实验中学实验二部·期中)下列说法中正确的是( )
A.空气对流是气体分子热运动的宏观表现
B.撒一点胡椒粉在水里,加热时发现水中的胡椒粉很快地在翻滚散开,这说明温度越高布朗运动越剧烈
C.大量气体分子的速率有大有小,但是按“中间多,两头少”的规律分布
D.达到热平衡的两个系统,可能具有不同的温度
3.(23-24高二下·辽宁县级重点高中协作体·期中)研究表明,大量气体分子整体的速率分布遵从一定的统计规律。图为氧气分子在和两种温度下的速率分布情况,下列说法正确的是( )
A.在时,氧气分子平均动能更大
B.图中虚线对应氧气分子在时的情形
C.在时,氧气分子的速率不可能为零
D.各温度下,氧气分子的速率分布都呈现“中间少、两头多”的分布规律,且温度升高使得速率较小的氧气分子数所占的比例变小
分子动能和分子势能
1.(23-24高二下·黑龙江大庆实验中学实验二部·期中)如图甲、乙所示,分别表示两分子间的作用力、分子势能与两分子间距离的关系。分子a固定在坐标原点O处,分子b从处以某一速度向分子a运动(运动过程中仅考虑分子间作用力),假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为0,则( )
A.图甲中分子间距从到,分子间的引力先增大后减小
B.图乙中分子间距从到,分子势能先增大后减小
C.图乙中一定大于图甲中
D.若图甲中阴影面积,分子b运动至和位置时动能相等
2.(23-24高二下·吉林长春东北师范大学附属中学·期中)分子间作用力F与分子间距离r的关系如图所示,r=r0处为平衡位置。若一分子a固定于原点O,另一分子b从r1处由静止释放,只考虑两分子间作用力。则下列说法正确的是( )
A.分子b从r0运动到r2过程中,分子势能一直增大
B.若不规定零势能点,则无法确定a、b分子间势能的变化趋势
C.分子b运动到r0处时两分子间既没有引力也没有斥力
D.分子b从r1运动到r2过程中,分子间作用力先减小后增大
3.(23-24高二下·辽宁县级重点高中协作体·期中)如图所示,这是两分子系统的分子势能与两分子间距离r的关系图像,下列说法正确的是( )
A.当时,分子间的作用力为零
B.当时,分子间的作用力表现为引力
C.当r由变到的过程中,分子力逐渐变大
D.当r由变到的过程中,分子势能减小
4.(23-24高二下·辽宁沈阳五校协作体·期中)如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子在沿x轴距离甲分子很远的地方由静止向甲分子运动,过程中乙分子仅受到二者之间的分子间相互作用力,且乙分子出发时二者势能大小可忽略不计。两分子间的分子势能Ep与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示。图中分子势能的最小值为-E0。下列说法正确的是( )
A.乙分子在P点(x=x2)时,加速度最大
B.乙分子在P点(x=x2)时,其动能为E0
C.乙分子在Q点(x=x1)时,处于平衡状态
D.当x>x1时,分子间的作用力表现为引力
5.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨第三中学校·期中)分子a固定在x轴上的O点,另一分子b由无穷远处只在分子力的作用下沿x轴负方向运动,其分子势能随两分子距离的变化规律如图所示。下列说法正确的是( )
A.从无穷远处到处,分子b的速度先增大后减小
B.从无穷远处到处,分子b的加速度先增大后减小
C.分子b在处,两分子间的分子力最大
D.分子b在处,两分子间的分子力为零
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专题03 分子动理论
分子动理论的基本内容
1.(23-24高二下·内蒙古赤峰第二实验中学·期中)分子间相互作用力(F)随分子间距离(r)变化的关系图像如图所示。关于分子间相互作用力的判断,下列说法正确的是( )
A.当两分子间的作用力表现为斥力时,两分子间的距离一定大于r0
B.当两分子间的距离大于r0时,两分子间的作用力表现为引力
C.分子间的距离增大,分子间相互作用力一定会减小
D.分子间的距离减小,分子间相互作用力一定会减小
【答案】B
【来源】内蒙古赤峰市第二实验中学2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题
【解析】A.当两分子间的作用力表现为斥力时,两分子间的距离一定小于r0,故A错误;
B.当两分子间的距离大于r0时,两分子间的作用力表现为引力,故B正确;
C.当两分子间的作用力表现为引力时,分子间的距离增大,分子间相互作用力可能先增大后减小,故C错误;
D.当两分子间的作用力表现为斥力时,分子间的距离减小,分子间相互作用力增大,故D错误。
故选B。
2.(23-24高二下·内蒙古赤峰第二实验中学·期中)关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A.把温度降到0,水分子热运动将停止
B.温度越高,扩散现象和布朗运动都越剧烈
C.阳光从缝隙射入教室,从阳光中看到的尘埃的运动是布朗运动
D.一个氧分子的体积等于氧气的摩尔体积除以阿伏加德罗常数
【答案】B
【来源】内蒙古赤峰市第二实验中学2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题
【解析】A.物体分子永不停歇的做无规则运动,温度降到0°C时,分子热运动不会停止,故A错误;
B.扩散现象和布朗运动都反映了分子的无规则运动,温度越高,分子热运动越剧烈,扩散现象和布朗运动也越剧烈,故B正确;
C.尘埃运动是空气流动引起的,不是布朗运动,故C错误;
D.由于气体分子的间距大于分子直径,因此氧气的摩尔体积除以阿伏伽德罗常数得到的是一个氧分子所占的体积,不是氧分子的体积,故D错误。
故选B。
3.(23-24高二下·辽宁七校协作体·期中)“冷”“热”二词常闻于生活,与之相关的“热现象”无所不在、无时不有。这一宏观现象与系统中大量微观粒子的无规则运动密切联系。下列说法中正确的是( )
A.当物体温度下降到0℃时,物体分子的热运动就会停止
B.布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的无规则运动
C.悬浮在液体中的颗粒越大,布朗运动越明显
D.在阳光照射下的教室里,眼睛看到空气中尘埃的运动就是布朗运动
【答案】B
【来源】辽宁省七校协作体2023-2024学年高二下学期5月期中联考物理试卷
【解析】A.物体分子做永不停息的热运动,温度即使为零度,分子热运动也不会停止,故A错误;
B.布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的无规则运动,故B正确;
C.悬浮在液体中的颗粒越小,碰撞的不平衡性越明显,布朗运动越明显,故C错误;
D.布朗运动是微小粒子表现出的无规则运动,肉眼不可见,故D错误。
故选B。
4.(23-24高二下·辽宁县级重点高中协作体·期中)下列有关分子动理论的说法正确的是( )
A.物体是由无穷多分子组成的 B.扩散现象是化学反应的结果
C.固体分子间没有空隙 D.悬浮微粒的无规则运动叫做布朗运动
【答案】D
【来源】辽宁省县级重点高中协作体2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷
【解析】A.物体是由大量分子组成的,不是无穷多,故A错误;
B.扩散现象是分子无规则运动的结果,故B错误;
C.固体分子间有空隙,所以铅块才能被压缩,故C错误;
D.悬浮微粒的无规则运动叫做布朗运动,故D正确。
故选D。
5.(23-24高二下·吉林百所名校·期中)在春暖花开的季节,游客抛洒花粉于静水中,花粉微粒会做布朗运动,下列说法正确的是( )
A.悬浮在水中的颗粒越小,温度越高,布朗运动越明显
B.布朗运动可以反映单个水分子的运动速率
C.布朗运动是花粉分子的无规则运动
D.人可以闻到花香是化学反应的结果
【答案】A
【来源】吉林省百所名校2023-2024学年高二下学期期中联考物理试题
【解析】A.悬浮颗粒越小,温度越高,布朗运动越明显,选项A正确。
B.布朗运动是固体颗粒的无规则运动,不可以反映单个水分子的运动速率,选项B错误;
C.布朗运动是花粉颗粒的无规则运动,而不是花粉分子的无规则运动,选项C错误;
D.人可以闻到花香是花粉分子的无规则运动的结果,而不是化学反应,选项D错误。
故选A。
6.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨实验中学·期中)下列说法正确的是( )
A.用力拉铁棒的两端,铁棒没有断,说明此时分子间只存在引力而不存在斥力
B.在天宫空间站的梦天实验舱中,因为处于完全失重状态,扩散现象消失
C.油膜法测量分子直径,若痱子粉撒得太厚,测量的分子直径偏大
D.显微镜下观察到布朗运动,说明固体分子永不停息的无规则运动
【答案】C
【来源】黑龙江省哈尔滨市实验中学2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷
【解析】A.用力拉铁棒的两端,铁棒没有断,说明此时分子间存在引力并不能说明不存在斥力。故A错误;
B.扩散是分子的永不停息的无规则运动的具体体现,在天宫空间站的梦天实验舱中,虽然处于完全失重状态,但扩散现象还可以发生。故B错误;
C.油膜法估测分子大小的实验中,所撒痱子粉太厚会导致油膜没有充分散开,面积偏小,根据可知测量结果偏大,故C正确;
D.显微镜下观察到的布朗运动就是花粉颗粒的运动,它间接说明液体分子永不停息地做无规则运动,故D错误。
故选C。
7.(23-24高二下·黑龙江齐齐哈尔第八中学校·期中)关于分子动理论和物体的内能下列说法错误的是( )
A.若气体的摩尔质量为M,密度为,阿伏伽德罗常数为NA,则气体的分子体积为
B.布朗运动不是分子运动,但它能间接反映液体分子在做无规则的运动
C.扩散现象是物质分子永不停息地做无规则运动的证明
D.物体的温度升高时,分子的平均动能一定增大,但内能不一定增大
【答案】A
【来源】黑龙江省齐齐哈尔市第八中学校2023-2024学年高二下学期期中物理试卷
【解析】A.若气体的摩尔质量为M,密度为,阿伏伽德罗常数为NA,则每个气体分子占有的空间体积为
故A错误,满足题意要求;
B.布朗运动不是分子运动,但它能间接反映液体分子在做无规则的运动,故B正确,不满足题意要求;
C.扩散现象是物质分子永不停息地做无规则运动的证明,故C正确,不满足题意要求;
D.物体的温度升高时,分子的平均动能一定增大,但分子的势能可能减小,内能不一定增大,故D正确,不满足题意要求。
故选A。
8.(23-24高二下·辽宁鞍山普通高中·期中)对分子的热运动的理解,下列叙述正确的是( )
A.气体分子的热运动不一定比液体分子剧烈
B.分子的热运动就是布朗运动
C.分子的热运动是分子的无规则运动,同种物质分子的热运动剧烈程度一定相同
D.物体运动的宏观速度越大,其内部分子的热运动就越剧烈
【答案】A
【来源】辽宁省鞍山市普通高中2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题(B)
【解析】A.气体分子的热运动不一定比液体分子剧烈,故A正确;
B.布朗运动是悬浮在液体当中的固体颗粒的无规则运动,是液体分子无规则热运动的反映,故B错误;
C.同种物体的分子的热运动剧烈程度与温度有关,温度越高,运动越激烈,故C错误;
D.物体的速度是宏观量,而分子的热运动是微观量,它们之间没有关系,故D错误;
故选A。
9.(23-24高二下·吉林"BEST合作体”·期中)王同学在显微镜下观察悬浮在水中的花粉颗粒的运动,他每隔30s将花粉的位置记录在坐标纸上,依次得到A、B、C、D、E…J等点,把这些点连线形成如图所示的折线图。关于花粉颗粒的运动,下列说法正确的是( )
A.该折线图是花粉颗粒的运动轨迹
B.该折线图反映了花粉颗粒分子的无规则运动
C.经过I点后2s,花粉颗粒可能在D点
D.花粉颗粒由B点到C点的路程一定小于由C点到D点的路程
【答案】C
【来源】吉林省"BEST合作体”2023-2024学年高二下学期5月期中物理试题
【解析】A.图中折线是花粉颗粒在不同时刻的位置连线,该折线既不是花粉颗粒的运动轨迹,也不是分子的运动轨迹,故A错误;
B.图中折线是无规则的,说明花粉颗粒的运动是无规则的,反映了水分子的无规则运动,故B错误;
C.花粉颗粒的运动是无规则的,经过I点后2s,花粉颗粒可能出现在任意位置,因此花粉颗粒可能在D点,故C正确;
D.由于花粉颗粒由B点到C点和由C点到D点所用时间相同,但由B点到C点和由C点到D点的平均速率大小无法判断,因此花粉颗粒由B点到C点的路程不一定小于由C点到D点的路程,故D错误。
故选C。
10.(23-24高二下·黑龙江大庆大庆中学·期中)0.下列关于分子动理论的说法,正确的是( )
A.固体、液体和气体中,都能发生布朗运动和扩散现象
B.分子间的作用力是由原子核内核子之间的相互作用引起的
C.用高倍的光学显微镜能够观察到物质表面原子的排列
D.水和酒精混合后的总体积变小,表明液体分子间存在着空隙
【答案】D
【来源】黑龙江省大庆市大庆中学2023-2024学年高二下学期5月期中考试物理试题
【解析】A.固体、液体和气体中都能发生扩散现象,液体和气体中都能发生布朗运动,固体中不能发生布朗运动,故A错误;
B.分子间的作用力是由原子内部的带电粒子相互作用引起的,故B错误;
C.原子很小,用高倍的光学显微镜无法观察到物质表面原子的排列,故C错误;
D.水和酒精混合后的总体积变小,表明液体分子间存在着空隙,故D正确。
故选D。
11.(23-24高二下·吉林长春第二实验中学·期中)两个分子间同时存在引力和斥力,如图所示中的两条曲线分别表示两分子间引力、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( )
A.斥力曲线为ab
B.斥力曲线为cd
C.若两个分子间距离大于e点的横坐标,分子间作用力表现为引力
D.若两个分子间距离大于e点的横坐标,分子间作用力表现为斥力
【答案】BC
【来源】吉林省长春市第二实验中学2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题
【解析】e点横坐标等于分子平衡距离,其数量级应为,因平衡距离之内,分子斥力大于分子引力,分子力表现为斥力,则ab为引力曲线,cd为斥力曲线;两分子间距离大于e点的横坐标,即时,作用力的合力表现为引力。
故选BC。
12.(23-24高二下·吉林延边朝鲜族延吉延边第二中学·期中)用电脑软件模拟两个相同分子在仅受分子力作用下的运动。将两个质量均为m的A、B分子从x轴上的和处由静止释放,如图所示。其中B分子的速度v随位置x的变化关系如图所示。取无限远处势能为零,下列说法正确的是( )
A.A、B间距离为时分子力为零
B.A、B间距离为时分子力为零
C.A、B系统的分子势能最小值为
D.释放时A、B系统的分子势能为
【答案】AD
【来源】吉林省延边朝鲜族自治州延吉市延边第二中学2023-2024学年高二下学期5月期中物理试题
【解析】AB.由图可知,B分子在过程中做加速运动,说明开始时两分子间作用力为斥力,在处速度最大,加速度为0,即两分子间的作用力为0,根据运动的对称性可知,此时A、B分子间的距离为,A正确,B错误;
CD.由题意可知,无穷远处的分子势能为0,无穷远处的速度为,在无穷远处的总动能为
由能量守恒可知,释放时A、B系统的分子势能等于系统的总动能;速度最大时,系统的动能最大,分子势能最小,根据能量守恒可知,分子的最小引力势能
C错误,D正确。
故选AD。
13.(23-24高二下·辽宁实验中学·期中)标准状况下,水蒸气的摩尔体积,,水的摩尔质量,水的密度。根据有关信息,请进行估算:把水看成水分子紧密排列的球形,水分子的直径d约为多少?要求:
(1)推导写出d的表达式;
(2)计算结果保留一位有效数字(单位是m)。
【答案】(1);(2)
【来源】辽宁省实验中学2023-2024学年高二下学期期中物理试题
【解析】(1)固体和液体,认为分子紧密排列,通常把分子看作球体;则分子体积为摩尔体积除以阿伏加德罗常数,即
又
解得
(2)代入数据解得
用油膜法估测油酸分子的大小
1.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨第六中学·期中)油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中含有油酸0.6mL,现用滴管向量筒内滴加80滴上述溶液,量筒中的溶液体积增加了1mL,若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大的盛水的浅盘中,由于酒精溶于水,油酸在水面展开,稳定后形成的油膜的形状如图所示。若每一小方格的边长为1cm,试问:
(1)这种估测方法是将每个油酸分子视为球体模型,让油酸尽可能地在水面上散开,则形成的油膜可视为 油膜,这层油膜的厚度可视为油酸分子的直径。
(2)利用题中所给数据并结合上图,估测出油酸分子的直径是 m(结果保留一位有效数字)。
(3)某同学实验中最终得到的计算结果和大多数同学的比较,数据偏大,对出现这种结果的原因,下列说法中可能正确的是______。
A.实验中使用的油酸酒精溶液放置太久
B.计算油酸膜面积时,错将不完整的方格作为完整方格处理
C.计算油酸模面积时,只数了完整的方格数
D.水面上痱子粉撒得较多,油酸膜没有充分展开
(4)若阿伏伽德罗常数为,油酸的摩尔质量为M。油酸的密度为ρ。则下列说法正确的是_____。
A.1kg油酸所含有分子数为 B.1m³油酸所含分子数为
C.1个油酸分子的质量为 D.油酸分子的直径约为
【答案】(1)单分子
(2)
(3)CD
(4)B
【来源】黑龙江省哈尔滨市第六中学2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷
【解析】(1)这种估测方法是将每个油酸分子视为球体模型,让油酸尽可能地在水面上散开,则形成的油膜可视为单分子油膜。
(2)根据题意可知,一滴油酸酒精溶液中的油酸体积为
图中每个小格的面积为
由图可知,面积超过一半的按一个算,小于一半的舍掉,则油酸膜共占125个小格,所以油酸膜的面积为
则估测出油酸分子的直径为
(3)A.实验中使用的油酸酒精溶液放置太久,会因酒精挥发而导致溶液的浓度变大,则计算出的油酸体积偏小,分子直径偏小,故A错误;
B.计算油酸膜面积时,错将不完整的方格作为完整方格处理,则测量面积偏大,分子直径偏小,故B错误;
C.计算油酸模面积时,只数了完整的方格数,则测量面积偏小,分子直径偏大,故C正确;
D.水面上痱子粉撒得较多,油酸膜没有充分展开,则测量面积偏小,分子直径偏大,故D正确。
故选CD。
(4)A.1kg油酸所含有分子数为
故A错误;
B.1m³油酸所含分子数为
故B正确;
C.1个油酸分子的质量为
故C错误;
D.把油酸分子看作一个个球紧密排列,则有
解得
故D错误。
故选B。
2.(23-24高二下·吉林长春第二实验中学·期中)测量分子大小的方法有很多,如油膜法、显微法。
(1)在“用油膜法估测分子大小”的实验中,用移液管量取0.25mL油酸,倒入标注250mL的容量瓶中,再加入酒精后得到250mL的溶液。然后用滴管吸取这种溶液,向小量筒中滴入100滴该溶液时液面恰好与量筒中的1mL刻度齐平,再用滴管取配好的油酸溶液,向盛水浅盘中滴下2滴溶液,在液面上形成油酸薄膜,待油膜稳定后,放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察,如图所示。坐标格的正方形大小为。由此估算出油膜的面积是 ,油酸分子的直径是 m(保留一位有效数字);
(2)关于用“油膜法估测油酸分子的大小”的实验,下列说法中正确的是______(填标号);
A.单分子油膜的厚度被认为等于油酸分子的直径
B.实验时先将一滴油酸酒精溶液滴入水面,再把痱子粉洒在水面上
C.实验中数油膜轮廓内的正方形格数时,不足半格的舍去,超过半格的算一格
D.处理数据时将油酸酒精溶液的体积除以所形成的油膜面积就可算得油酸分子的直径
(3)用“油膜法”来估测分子的大小,是通过一些科学的近似处理,这些处理有:______(填标号)。
A.油酸分子看成球形 B.油膜视为单分子油膜
C.忽略酒精体积 D.分子之间没有空隙
【答案】(1) 252
(2)AC
(3)ABD
【来源】吉林省长春市第二实验中学2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题
【解析】(1)[1][2]实验中数油膜轮廓内的正方形格数时,不足半格的舍去,超过半格的算一格,由此可以估算出油膜的面积是
溶液的浓度为1∶1000,每滴溶液的体积为0.01ml,2滴溶液中所含油酸的体积
油膜厚度为油酸分子的直径
(2)A.单分子油膜的厚度被认为等于油分子的直径,故A正确;
B.实验时先将痱子粉洒在水面上,再把一滴油酸酒精溶液滴入水面,故B错误;
C.实验中数油膜轮廓内的正方形格数时,不足半格的舍去,超过半格的算一格,故C正确;
D.处理数据时将一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积除以油膜面积就可算得油酸分子的直径,故D错误。
故选AC。
(3)用“油膜法”来估测分子的大小,是通过一些科学的近似处理,这些处理有:油酸分子看成球形,油膜视为单分子油膜,分子之间没有空隙。
故选ABD。
3.(23-24高二下·吉林白山抚松县第一中学·期中)在“用单分子油膜估测分子的大小”实验中,
(1)将的油酸溶于酒精,制成的油酸酒精溶液;测得1cm³的油酸酒精溶液有50滴。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为。由此估算出油酸分子的直径为 m(结果保留一位有效数字);
(2)(单选题)某小组测量出的油酸分子直径比教材上介绍的分子直径大几百倍,可能性最大的原因是( )
A.计算油膜面积时,只数了完整方格的数目
B.测量1滴油酸溶液体积时误将50滴记录为500滴
C.误将1滴油酸酒精溶液的体积当作1滴油酸的体积
D.油酸酒精溶液久置,酒精挥发使溶液的浓度发生了变化
(3)(单选题)测出油酸分子的直径后,要测定阿伏加德罗常数,还需要知道油滴的( )
A.摩尔质量 B.摩尔体积 C.质量 D.体积
【答案】(1)
(2)C
(3)B
【来源】吉林省白山市抚松县第一中学2023-2024学年高二下学期5月期中考试物理试题
【解析】(1)1滴酒精油酸溶液中纯油酸的体积为
油酸分子的直径为
(2)A.计算油膜面积时,只数了完成方格的数目,这都会导致测量的面积减小,但不会比正常值偏小几百倍,所以测出的油酸分子直径不会比正常值大几百倍,故A错误;
B.测量一滴油酸溶液体积时误将50滴记录为500滴,会造成1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积计算结果偏小,根据V=dS可知所测油酸分子直径偏小,故B错误;
C.当实验中配制的油酸酒精溶液的体积分数大约为几百分之一时,如果误将1滴油酸酒精溶液的体积当作1滴油酸酒精溶液的体积,则计算时代入的纯油酸的体积值比实际值要大几百倍,从而造成油酸分子直径测量值比实际值大几百倍,故C正确;
D.油酸酒精溶液久置,酒精挥发使溶液的浓度变大,则一滴溶液中油酸的面积偏大,则所测直径将偏小,故D错误。
故选C。
(3)根据公式,其中,因此要测定阿伏加德罗常数,还需要知道油滴的摩尔体积,故B正确,ACD错误。
故选B。
4.(23-24高二下·辽宁县级重点高中协作体·期中)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每体积溶液中的纯油酸体积为,用注射器和量筒测得体积上述溶液有n滴,把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中,待水面稳定后,得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示,图中每个小正方形格的边长为L。
(1)油酸薄膜的面积 ;
(2)油酸分子的直径是 (用表示);
(3)某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏小,可能是由于_____________。
A.计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格
B.水面上痱子粉撒得太多,油膜没有充分展开
C.用注射器和量筒测体积溶液滴数时多记录了几滴
【答案】(1)
(2)
(3)C
【来源】辽宁省县级重点高中协作体2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷
【解析】(1)不足半格舍去,超过半格算一格,可知轮廓包围方格约为115个,故油酸薄膜的面积为
(2)每滴溶液中含有纯油酸的体积为
油酸分子的直径为
(3)A.如果计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格,导致统计的油膜面积偏小,计算结果将偏大,故A错误;
B.如果水面上痱子粉撒得较多,油酸没有充分展开,导致统计的油酸面积比充分展开的油酸面积小,计算结果将偏大,故B错误;
C.用注射器和量筒测体积溶液滴数时多记录了几滴,则每一滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积的测量值偏小,计算结果将偏小,故C正确;
故选C。
5.(23-24高二下·辽宁大连第二十四中学·期中)油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.5mL,用滴管向量筒内滴50滴上述溶液,量筒中的溶液体积增加1mL。若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中,由于酒精溶于水,油酸在水面展开,稳定后形成单分子油膜的形状如图所示。(结果均保留2位有效数字)
(1)若每一小方格的边长为10mm,则油膜的面积为 。
(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为 。
(3)根据上述数据,估算出油酸分子的直径为 m。
(4)为了尽可能准确地估测出油酸分子的大小,下列措施可行的是_______。(多选)
A.油酸浓度适当大一些
B.油酸浓度适当小一些
C.将油酸酒精溶液静置较长时间后再滴入盛水的浅盘中
D.油酸扩散并待其收缩稳定后再绘出轮廓图
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)BD
【来源】辽宁省大连市第二十四中学2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷
【解析】(1)油膜的面积为
S=79×10×10mm2=7.9×10-3m3
(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为
(3)油酸分子的直径为
(4)AB.油酸浓度适当小一些,这样才能更容易形成单分子油膜,选项A错误,B正确;
C.将油酸酒精溶液静置较长时间后再滴入盛水的浅盘中,油酸酒精溶液的浓度会变大,不容易形成单分子油膜,选项C错误;
D.油酸扩散并待其收缩稳定后再绘出轮廓图,选项D正确。
故选BD。
6.(23-24高二下·辽宁大连大连育明高级中学·期中)某同学进行了“用油膜法估测油酸分子的大小”实验。
(1)在实验中要让油酸在水面尽可能散开,形成单分子油膜,并将油膜分子看成球形且紧密排列。本实验体现的物理思想方法为( )
A.控制变量法
B.理想化模型法
C.极限思想法
D.等效替代法
(2)关于他的实验,下列操作正确的是( )
A.在浅盘里盛上水,将爽身粉(痱子粉或细石膏粉)均匀地撒在水面上
B.实验时应先将一滴油酸酒精溶液滴入水面,再把爽身粉(痱子粉或细石膏粉)撒在水面上
C.在油膜面积最大时快速将油膜轮廓描绘在带格子的玻璃板上
(3)该同学在做实验时,已知实验室中使用的酒精油酸溶液的体积浓度为A(每升酒精油酸溶液中有纯油酸A升),又用滴管测得N滴这种酒精油酸的总体积为V,将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上,在玻璃板上描出油膜的边界线,再把玻璃板放在画有边长为a的正方形小格的纸上(如图所示)测得油膜占有的小正方形个数为X。用以上字母表示油酸分子的直径 (用题中所给字母表示)。
(4)做完实验后,发现自己所测的分子直径d明显偏大,该情况的原因可能是( )
A.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
B.油酸酒精溶液长时间放置,酒精挥发使溶液的浓度发生了变化
C.计算油膜面积时,只数了完整的方格数
D.求每滴溶液中纯油酸的体积时,1mL溶液的滴数多记了10滴
【答案】(1)B
(2)A
(3)
(4)AC
【来源】辽宁省大连市大连育明高级中学2023-2024学年高二下学期期中物理试题
【解析】(1)本实验体现的物理思想方法为理想化模型法。
故选B。
(2)A.在浅盘里盛上水,将爽身粉(痱子粉或细石膏粉)均匀地撒在水面上。故A正确;
B.实验时应先把爽身粉(痱子粉或细石膏粉)撒在水面上,再滴油酸酒精溶液,这样就可以形成边界清晰的油膜,易于对油膜面积的测定。故B错误;
C.待油膜面积和形状稳定后再将油膜轮廓描绘在带格子的玻璃板上。故C错误。
故选A。
(3)一滴溶液中含有地油酸体积为
油膜面积为
油酸分子的直径为
(4)A.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算,油酸体积偏大,所测的分子直径d明显偏大。故A正确;
B.油酸酒精溶液长时间放置,酒精挥发使溶液的浓度变大,油酸体积偏小,所测的分子直径d偏小。故B错误;
C.计算油膜面积时,只数了完整的方格数,油酸面积偏小,所测的分子直径d明显偏大。故C正确;
D.求每滴溶液中纯油酸的体积时,1mL溶液的滴数多记了10滴,会导致油酸体积偏小,所测的分子直径d偏小。故D错误。
故选AC。
7.(23-24高二下·辽宁实验中学·期中)某实验小组完成“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。
(1)该实验中的理想化假设是( )
A.将油膜看成单层分子油膜 B.将油膜看成多层分子油膜
(2)测量1滴油酸酒精溶液在水上形成的油膜面积时,有下列实验操作,请将它们按操作先后顺序排列:______。
A. B.
C. D.
(3)已知实验室中使用的酒精油酸溶液每溶液中含有2mL油酸,又用注射器测得每50滴这种酒精油酸溶液的总体积为1mL,将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上,将带有边长为1cm的正方形小格的玻璃板放在浅盘上,然后描出油膜的边界线(如图)。计算油酸分子的直径 m(结果保留一位有效数字)
【答案】(1)A
(2)ADCB
(3)
【来源】辽宁省实验中学2023-2024学年高二下学期期中物理试题
【解析】(1)用油膜法测量分子的直径时,不考虑分子间的间隙,将油膜看成单分子油膜层,以及将油分子看成球形,且紧密不重叠的紧靠在一起。都是理想处理的方法。故A正确。
故选A。
(2)“油膜法估测分子大小”实验中先往浅盘里倒入约2cm深的水,水面稳定后将适量痱子粉均匀撒在水面上,再用注射器取1滴油酸酒精溶液滴到水中,再盖上玻璃盖,用笔在玻璃上描出油酸的轮廓,故顺序为ADCB。
(3)一滴酒精油酸溶液纯油酸的体积为
正方形小格的面积为1cm2,根据多余半格算一格,不足半格舍掉,由图可知,约61个小格,则油酸的面积为61cm2,则油酸分子的直径为
8.(23-24高二下·内蒙古赤峰第二实验中学·期中)某实验小组利用油膜法估测油酸分子的大小,实验步骤如下:
A.取V1=0.2mL的纯油酸和一定体积的无水酒精配制成V2=1000mL油酸酒精溶液;
B.用注射器将配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,测得n=80滴油酸酒精溶液的体积V3=1mL;
C.取一个直径D=30cm的水槽,并在水槽中倒入适量的清水,待水面稳定后将适量爽身粉均匀地撒在水面上;
D.用注射器将配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待油膜形状稳定;
E.将透明玻璃板盖在水槽上,然后将油膜的形状用记号笔描绘在玻璃板上;
F.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S。
回答下列问题:
(1)将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,如图1所示,油膜覆盖的方格大约为70个,已知坐标纸上小格子的边长为1cm,则油膜的面积S= m2。
(2)实验配制的一滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积为 m3(结果保留2位有效数字)。
(3)将油酸分子简化成球形处理,并认为它们紧密排布形成单层分子油膜,则油酸分子半径的计算公式为r= (用题目中的物理量符号表示)。
(4)若估测出油酸分子的半径为r,已知阿伏加德罗常数为NA,由此可以推算出油酸的 。
A.摩尔体积 B.摩尔质量 C.密度 D.平均动能
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)A
【来源】内蒙古赤峰市第二实验中学2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题
【解析】(1)油膜的面积为
(2)一滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积为
(3)用纯油酸的体积除以油膜的面积,得出的油膜厚度,即是油酸分子的直径,根据实验数据,油酸分子的直径为
所以油酸分子的半径为
(4)油酸分子简化成球形处理,估测出其半径,就可估算出一个油酸分子的体积,再乘以阿伏伽德罗常数即算得油酸的摩尔体积。摩尔质量、密度、平均动能无法得出。
故选A。
9.(23-24高二下·内蒙古通辽第一中学·期中)在“油膜法估测油酸分子的大小”的实验中,通过宏观量的测量间接计算确定微观量。
(1)本实验利用了油酸分子易在水面上形成 (选填“单层”或“多层”)分子油膜的特性。若将含有纯油酸体积为V的一滴油酸酒精溶液滴到水面上,形成面积为S的油酸薄膜,则由此可估测油酸分子的直径为 。
(2)某同学将实验中得到的计算结果和实际值比较,发现计算结果偏小,可能的原因是___________。
A.水面上痱子粉撒得过多,油酸未完全散开
B.求每滴溶液中纯油酸的体积时,1mL溶液的滴数多记了10滴
C.计算油膜面积时,只数了完整的方格数
D.油酸酒精溶液长时间放置,酒精挥发使溶液的浓度增大
(3)利用单分子油膜法可以粗测分子大小和阿伏伽德罗常数。若将含有纯油酸体积为V的一滴油酸酒精溶液滴到水面上,散开形成的单分子油膜的面积为S,这种油的密度为,摩尔质量为M,则阿伏伽德罗常数的表达式为 。
【答案】(1)单层
(2)BD
(3)
【来源】内蒙古通辽市第一中学2023-2024学年高二下学期5月期中物理试题
【解析】(1)[1]本实验利用了油酸分子易在水面上形成单层分子油膜的特性。
[2]若将含有纯油酸体积为V的一滴油酸酒精溶液滴到水面上,形成面积为S的油酸薄膜,则由此可估测油酸分子的直径为
(2)A.油酸未完全散开,S偏小,故得到的分子直径d将偏大,故A错误;
B.求每滴体积时,1mL的溶液的滴数多记了10滴,可知计算时代入的纯油酸的体积将偏小,则计算得到的分子直径将偏小,故B正确;
C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格,S将偏小,故得到的分子直径将偏大,故C错误;
D.油酸酒精溶液长时间放置,酒精挥发使溶液的浓度增大,故一滴油酸酒精溶液中的油酸含量变大,实验得到的单层分子油膜变大,此时计算时仍按照原来的浓度得到油酸的体积偏小,根据可知此时结果偏小,故D正确。
故选BD。
(3)油酸的摩尔体积为
每个油酸分子的体积为
阿伏伽德罗常数为
联立解得
10.(23-24高二下·内蒙古赤峰高二部分学校·期中)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每体积溶液中的纯油酸体积为,用注射器和量筒测得体积上述溶液有 n滴,把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中,待水面稳定后,得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示,图中每个小正方形格的边长为L。
(1)油酸薄膜的面积 ;
(2)油酸分子的直径是 (用、、、n、S表示);
(3)某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏小,可能是由于 。
A.计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格
B.水面上痱子粉撒得太多,油膜没有充分展开
C.用注射器和量筒测体积溶液滴数时少记录了几滴
D.油膜中含有大量未溶解的酒精
【答案】(1)114L2—118L2均可
(2)
(3)D
【来源】内蒙古赤峰市高二部分学校2023-2024学年高二下学期5月期中联考物理试题
【解析】(1)轮廓包围方格约为119个,故油酸薄膜的面积为
(2)每滴溶液中含有纯油酸的体积为
油酸分子的直径为
(3)A.如果计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格,导致统计的油膜面积偏小,计算结果将偏大,故A错误;
B.如果水面上痱子粉撒得较多,油酸没有充分展开,导致统计的油酸面积比充分展开的油酸面积小,计算结果将偏大,故B错误;
C.用注射器和量筒测体积溶液滴数时少记录了几滴,则每一滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积的测量值偏大,计算结果将偏大,C错误;
D.如果油膜中含有大量未溶解的酒精,导致油酸的实际面积比统计面积小,计算时采用统计的油酸面积S偏大,由可知,油酸分子直径d的计算值将比真实值偏小,故D正确。
故选D。
11.(23-24高二下·内蒙古赤峰赤峰第四中学分校·期中)在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中。
(1)某同学操作步骤如下:
①用0.5mL的油酸配制成1000mL的油酸酒精混合溶液;
②用注射器和量筒测得50滴油酸酒精溶液体积为1mL;
③在浅盘内盛适量的水,将痱子粉均匀地撒在水面上,形成痱子粉薄层,稳定后,滴入一滴油酸酒精溶液,待其散开、形状稳定;
④在浅盘上覆盖透明玻璃,描出油膜形状,用方格纸测量油膜的面积为,可得油酸分子直径大小 m(结果保留一位有效数字);
(2)该同学在计算注射器滴出的一滴油酸酒精溶液内纯油酸的体积后,不小心拿错了另一个装有同样混合溶液的注射器进行步骤③、④,拿错的注射器的针管比原来的粗,这会导致实验测得的油酸分子直径 (填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(3)若阿伏加德罗常数为,油酸的摩尔质量为M。油酸的密度为。则下列说法正确的是 。
A.1kg油酸所含有分子数为 B.油酸所含分子数为
C.1个油酸分子的质量为 D.油酸分子的直径约为
【答案】 偏小 B
【来源】内蒙古自治区赤峰市赤峰第四中学分校2023-2024学年高二下学期5月期中物理试题
【解析】(1)[1]根据题意可知,一滴油酸酒精溶液含有油酸的体积为
油酸分子直径大小
(2)[2]因为拿错的注射器的针管比原来的粗,则每滴油酸酒精溶液的体积较大,含油酸较多,则一滴油酸酒精溶液含有油酸的体积计算值偏小,根据可知,这会导致实验测得的油酸分子直径偏小。
(3)[3]A.1kg油酸所含有分子数为
故A错误;
B.油酸所含分子数为
故B正确;
C.1个油酸分子的质量为
故C错误;
D.设油酸分子的直径为,则有
解得
故D错误。
故选B。
12.(23-24高二下·辽宁朝阳建平县高级中学·期中)在估测油酸分子大小的实验中,具体操作如下:
①取油酸1.0mL注入500mL的容量瓶内,然后向瓶中加入酒精,直到液面达到500mL的刻度为止。摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解,形成油酸的酒精溶液;
②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒,记录滴入的滴数直到量筒达到1.0mL为止,恰好共滴了100滴;
③在边长约40cm的浅水盘内注入约2cm深的水,将细石膏粉均匀地撒在水面上,再用滴管吸取油酸的酒精溶液,轻轻地向水面滴一滴溶液,酒精挥发后,油酸在水面上尽可能地散开,形成一层油膜,膜上没有石膏粉,可以清楚地看出油膜轮廓;
④待油膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上绘出油酸膜的形状;
⑤将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上。
(1)利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸的酒精溶液含油酸为 ,求得的油酸分子直径为 m(此空保留一位有效数字)。
(2)若阿伏加德罗常数为,油酸的摩尔质量为M,油酸的密度为。则下列说法正确的是______。
A.1kg油酸所含有分子数为 B.油酸所含分子数为
C.1个油酸分子的质量为 D.油酸分子的直径约为
(3)某同学实验中最终得到的油酸分子的直径和大多数同学比较,数据都偏大。对于出现这种结果的原因,可能是由于______。
A.在求每滴溶液体积时,1mL溶液的滴数少记了2滴
B.计算油酸面积时,错将所有不完整的方格作为完整的方格处理
C.水面上痱子粉撒的较多,油酸膜没有充分展开
【答案】(1)
(2)B
(3)AC
【来源】辽宁省朝阳市建平县高级中学2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷
【解析】(1)[1]根据题意可得,一滴油酸的酒精溶液含油酸为
[2]根据题意可知,方格纸每个小格的面积为
根据不足半格舍掉,多于半格算一格的原则,可得面积为
油酸分子直径为
(2)A.根据题意,质量为的油酸,所含有分子数为
故A错误;
B.体积为的油酸,所含分子数为
故B正确;
C.1个油酸分子的质量为
故C错误;
D.根据可知,一个油酸分子的体积为
设分子的直径为d,则有
联立解得
故D错误。
故选B。
(3)A.根据题意,由公式可知,油酸分子的直径和大多数同学的比较,数据都偏大的原因可能时V偏大或S偏小,在求每滴溶液体积时,1mL溶液的滴数少记了2滴,则V偏大,直径偏大,故A正确;
B.计算油酸面积时,错将所有不完整的方格作为完整的方格处理,则S偏大,直径偏小,故B错误;
C.水面上痱子粉撒的较多,油酸膜没有充分展开,则S偏小,直径偏大,故C正确。
故选AC。
13.(23-24高二下·辽宁七校协作体·期中)在“油膜法估测分子大小”的实验中,将的纯油酸配制成的油酸酒精溶液,用注射器测得溶液为80滴,再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中,描出的油膜轮廓如图所示,每格边长是,根据以上信息,回答下列问题:
(1)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为 ;
(2)油酸分子的直径约为 m;(此小题保留一位有效数字)
(3)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。其中会导致所测的分子直径d偏小的是 。
A.甲同学在配制油酸酒精溶液时,不小心把酒精倒少了一点,导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值大一些
B.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细,每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小
C.丙在计算油膜面积时,把凡是不足一格的油膜都不计,导致计算的面积比实际面积小一些
【答案】(1)2.5×10-6
(2)7×10-10
(3)A
【来源】辽宁省七校协作体2023-2024学年高二下学期5月期中联考物理试卷
【解析】(1)根据题意可知一滴溶液中含纯油的体积为
(2)由图示油膜可知,油膜所占坐标纸的格数约140个,油膜的面积为
则酸分子的直径约为
(3)根据
A.甲同学在配制油酸酒精溶液时,不小心把酒精倒少了一点,导致油酸浓度比计算值大了一些,算出的一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积比实际值小,导致所测的分子直径d偏小,故A正确;
B.乙同学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细,每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小,则一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积变小,对应的油膜面积变小,但体积还是按原来的细的算的,导致所测的分子直径d偏大,故B错误;
C.丙在计算油膜面积时,把凡是不足一格的油膜都不计,则计算的油膜面积比实际面积小一些,导致所测的分子直径d偏大,故C错误。
故选A。
14.(23-24高二下·黑龙江大庆大庆中学·期中)刘同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验。
(1)该同学先取1.0mL的油酸注入2000mL的容量瓶内,然后向瓶中加入酒精,直到液面达到2000mL的刻度为止,摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解,形成油酸酒精溶液。然后用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒,滴了25滴时量筒恰好达到1.0mL。则一滴溶液中含有纯油酸的体积为 m3。
(2)接着该同学在边长约为50cm的浅水盘内注入约2cm深的水,将细石膏粉均匀地撒在水面上,再用滴管吸取油酸酒精溶液,轻轻地向水面滴一滴油酸酒精溶液,待水面上的油酸膜尽可能铺开且稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上绘出油酸膜的形状。
(3)将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上,算出完整的方格有126个,大于半格的有21个,小于半格的有19个。则计算油酸分子直径时油膜的面积为 cm2,油酸分子的直径约为 m(结果保留两位有效数字)。
(4)该同学分析实验时查阅资料,发现自己所测的数据偏大,关于出现这种结果的原因,下列说法可能正确的是 。
A.油酸未完全散开
B.油酸溶液的浓度低于实际值
C. 在向量筒中滴入1.0mL油酸酒精溶液时,滴数少计了
D.计算油膜面积时,将所有不足一格的方格计为一格
【答案】 AC/CA
【来源】黑龙江省大庆市大庆中学2023-2024学年高二下学期5月期中考试物理试题
【解析】(1) [1]一滴溶液中含有纯油酸的体积为
(3) [2]完整的方格有126个,大于半格的有21个,应将大于半格的计为一格,小于半格的舍去,可知计算油酸分子直径时油膜的面积为
[3]油酸分子的直径约为
(4) [4]A. 油酸未完全散开,则计算油酸分子直径时油膜的面积偏小,由可知,所测分子直径的数据偏大,A正确;
B. 油酸溶液的浓度低于实际值,则油酸的体积V偏小,由可知,所测分子直径的数据偏小,B错误;
C. 在向量筒中滴入1.0mL油酸酒精溶液时,滴数少计了,可知油酸的体积V偏大,由可知,所测分子直径的数据偏大,C正确;
D. 计算油膜面积时,将所有不足一格的方格计为一格,面积S偏大,由可知,所测分子直径的数据偏小,D错误。
故选AC。
15.(23-24高二下·吉林延边朝鲜族延吉延边第二中学·期中)在“油膜法估测油酸分子的大小”的实验中,实验步骤如下:
a.将油酸配制成油酸酒精溶液;
b.用小注射器取一段油酸酒精溶液,并将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,直到时一共滴入50滴;
c.向浅盘中倒入约深的水,并将爽身粉均匀地撒在水面上;
d.用注射器在水面上滴一滴配制好的油酸酒精溶液;
e。待油酸薄膜的形状稳定后,将带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上,并用彩笔在玻璃板上描出油酸薄膜的形状,如图所示。
(1)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 ;
(2)已知每一小方格的边长为,则油膜面积为 ;
(3)根据上述数据得出油酸分子的直径是 (保留一位有效数字);
(4)关于本实验下列说法正确的有 。
A.油酸酒精溶液长时间放置,会使分子直径的计算结果将偏大
B.若油酸没有充分散开,会使分子直径的计算结果将偏小
C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格,会使分子直径的计算结果将偏小
D.在向量筒中滴入油酸酒精溶液时,滴数少记了几滴,会使分子直径的计算结果将偏大
【答案】 60~62 D
【来源】吉林省延边朝鲜族自治州延吉市延边第二中学2023-2024学年高二下学期5月期中物理试题
【解析】(1)[1] 每滴纯油酸的体积
(2)[2]多于半个的方格算一个,少于半个的方格舍去,可得油膜面积为
(3)[3]油酸分子的直径
(4)[4]A.油酸酒精溶液长时间放置,会使酒精挥发,油酸的浓度增大,从而每滴纯油酸的体积测量值偏小,造成分子直径的计算结果将偏小,A错误;
B.若油酸没有充分散开,导致面积S的测量值偏小,从而会使分子直径的计算结果偏大,B错误;
C.如果舍去了所有不足一格的方格,测量油膜的面积偏小,从而造成分子直径的计算结果将偏大,C错误;
D.若滴数少记了几滴,使每滴纯油酸的体积测量值偏大,从而造成分子直径的计算结果将偏大,D正确。
故选D。
分子运动速率分布规律
1.(23-24高二下·辽宁葫芦岛东北师范大学连山实验高中·期中)关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A.图甲“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,应先滴油酸酒精溶液,再撒痱子粉
B.图乙为水中炭粒运动位置的连线图,连线表示炭粒做布朗运动的轨迹
C.图丙为分子力与分子间距的关系图,分子间距从r0增大时,分子力先变小后变大
D.图丁为大量气体分子热运动的速率分布图,曲线②对应的温度较高
【答案】D
【来源】辽宁省葫芦岛市东北师范大学连山实验高中2023-2024学年高二下学期5月期中物理试题
【解析】A.“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,应先撒痱子粉,再滴油酸酒精溶液,否则很难形成单分子油膜,故A错误;
B.图中的折线是炭粒在不同时刻的位置的连线,并不是固体小颗粒的运动轨迹,也不是分子的运动轨迹,由图可以看出小炭粒在不停地做无规则运动,故B错误;
C.根据分子力与分子间距的关系图,可知分子间距从r0增大时,分子力表现为引力,分子力先变大后变小,故C错误;
D.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,即
故D正确。
故选D。
2.(23-24高二下·黑龙江大庆实验中学实验二部·期中)下列说法中正确的是( )
A.空气对流是气体分子热运动的宏观表现
B.撒一点胡椒粉在水里,加热时发现水中的胡椒粉很快地在翻滚散开,这说明温度越高布朗运动越剧烈
C.大量气体分子的速率有大有小,但是按“中间多,两头少”的规律分布
D.达到热平衡的两个系统,可能具有不同的温度
【答案】C
【来源】黑龙江省大庆市实验中学实验二部2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷
【解析】A.空气对流属于机械运动,是气体分子集体定向移动的结果,不是热运动引起的,所以空气对流不是气体分子热运动的宏观表现,故A错误;
B.撒一点胡椒粉在水里,加热时发现水中的胡椒粉很快地在翻滚散开,这种现象不是布朗运动,布朗运动肉眼观察不到,故B错误;
C.大量气体分子的速率有大有小,但是按“中间多,两头少”的规律分布,故C正确;
D.达到热平衡的两个系统,一定具有相同的温度,故D错误。
故选C。
3.(23-24高二下·辽宁县级重点高中协作体·期中)研究表明,大量气体分子整体的速率分布遵从一定的统计规律。图为氧气分子在和两种温度下的速率分布情况,下列说法正确的是( )
A.在时,氧气分子平均动能更大
B.图中虚线对应氧气分子在时的情形
C.在时,氧气分子的速率不可能为零
D.各温度下,氧气分子的速率分布都呈现“中间少、两头多”的分布规律,且温度升高使得速率较小的氧气分子数所占的比例变小
【答案】AB
【来源】辽宁省县级重点高中协作体2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷
【解析】A.温度是分子平均动能的标志,温度越高,分子平均动能越大,故A正确;
B.由图可知,实线占百分比较大的分子速率较大,分子平均速率较大,则图中实线对应于氧气分子在100℃时的情形,虚线对应氧气分子在时的情形,故B正确;
C.分子永不停息做无规则的运动,则分子运动的平均速率不可能为零,瞬时速度是可能为零的,故C错误;
D.由图可知,在0℃和100℃下,气体分子的速率分布都呈现“中间多、两头少”的分布规律,且温度升高使得速率较小的氧气分子数所占的比例变小,故D错误。
故选AB。
分子动能和分子势能
1.(23-24高二下·黑龙江大庆实验中学实验二部·期中)如图甲、乙所示,分别表示两分子间的作用力、分子势能与两分子间距离的关系。分子a固定在坐标原点O处,分子b从处以某一速度向分子a运动(运动过程中仅考虑分子间作用力),假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为0,则( )
A.图甲中分子间距从到,分子间的引力先增大后减小
B.图乙中分子间距从到,分子势能先增大后减小
C.图乙中一定大于图甲中
D.若图甲中阴影面积,分子b运动至和位置时动能相等
【答案】D
【来源】黑龙江省大庆市实验中学实验二部2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷
【解析】A.根据图甲可知,分子间距从到,分子间的引力先减小后增大再减小,故A错误;
B.分子势能的正负表示大小,根据图乙可知,分子间距从到,分子势能先减小后增大,故B错误;
C.图甲中位置分子力为0,引力与斥力平衡,该位置为平衡位置,图乙中位置分子势能最小,该位置为平衡位置,即有
由于小于,可知,小于,故C错误;
D.图像中,图像与横坐标所围几何图形的面积表示分子力做功,分子从运动到过程有
根据面积的意义有
,
当图甲中阴影面积时,解得
可知,若图甲中阴影面积,分子b运动至和位置时动能相等,故D正确。
故选D。
2.(23-24高二下·吉林长春东北师范大学附属中学·期中)分子间作用力F与分子间距离r的关系如图所示,r=r0处为平衡位置。若一分子a固定于原点O,另一分子b从r1处由静止释放,只考虑两分子间作用力。则下列说法正确的是( )
A.分子b从r0运动到r2过程中,分子势能一直增大
B.若不规定零势能点,则无法确定a、b分子间势能的变化趋势
C.分子b运动到r0处时两分子间既没有引力也没有斥力
D.分子b从r1运动到r2过程中,分子间作用力先减小后增大
【答案】A
【来源】吉林省长春市东北师范大学附属中学2023-2024学年高二下学期期中物理试题
【解析】A.分子b从r0运动到r2过程中,分子力表现为引力,做负功,分子势能一直增大,A正确;
B.分子力做正功,分子势能减小,分子力做负功,分子势能增大,与零势能点无关,B错误;
C.分子b运动到r0处时两分子间存在大小相等的分子引力与分子斥力,合力为零,C错误;
D.从图像可以看出分子b从r1运动到r2过程中,分子间作用力先减小后增大再减小,D错误。
故选A。
3.(23-24高二下·辽宁县级重点高中协作体·期中)如图所示,这是两分子系统的分子势能与两分子间距离r的关系图像,下列说法正确的是( )
A.当时,分子间的作用力为零
B.当时,分子间的作用力表现为引力
C.当r由变到的过程中,分子力逐渐变大
D.当r由变到的过程中,分子势能减小
【答案】D
【来源】辽宁省县级重点高中协作体2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷
【解析】A.由图可知,当时,分子势能为最小,分子间的作用力为零,故A错误;
B.当时,随着分子间距离的增大,分子势能逐渐减小,说明分子间为斥力;当时,分子间距离增大,分子势能增大,此时分子间的作用力为引力,故B错误;
C.当r由变到的过程中,分子间的距离逐渐增大,作用力逐渐变小,故C错误;
D.由图可知当r由变到的过程中,分子势能是逐渐减小的,故D正确。
故选D。
4.(23-24高二下·辽宁沈阳五校协作体·期中)如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子在沿x轴距离甲分子很远的地方由静止向甲分子运动,过程中乙分子仅受到二者之间的分子间相互作用力,且乙分子出发时二者势能大小可忽略不计。两分子间的分子势能Ep与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示。图中分子势能的最小值为-E0。下列说法正确的是( )
A.乙分子在P点(x=x2)时,加速度最大
B.乙分子在P点(x=x2)时,其动能为E0
C.乙分子在Q点(x=x1)时,处于平衡状态
D.当x>x1时,分子间的作用力表现为引力
【答案】B
【来源】辽宁省沈阳市五校协作体2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷
【解析】AC.乙分子在x2时,分子势能最小,分子间距离为平衡距离,分子力为零,故加速度为零,此时速度最大,动能最大,故AC错误;
B.由于乙分子在沿x轴距离甲分子很远的地方由静止向甲分子运动,仅在分子间相互作用力下沿x轴运动,其分子势能和动能之和始终为零,在x2处电势能为-E0,则此时动能等于E0,故B正确;
D.在x2>x>x1范围内,随着距离减小,分子势能增大,即分子力做负功,分子间的作用力表现为斥力,故D错误。
故选B。
5.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨第三中学校·期中)分子a固定在x轴上的O点,另一分子b由无穷远处只在分子力的作用下沿x轴负方向运动,其分子势能随两分子距离的变化规律如图所示。下列说法正确的是( )
A.从无穷远处到处,分子b的速度先增大后减小
B.从无穷远处到处,分子b的加速度先增大后减小
C.分子b在处,两分子间的分子力最大
D.分子b在处,两分子间的分子力为零
【答案】B
【来源】黑龙江省哈尔滨市第三中学校2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题
【解析】C.分子间存在斥力和引力,当二者大小相等时两分子势能最小,所以分子在x2处受到的分子力为0,故C错误;
A.从无穷远处到x=x2处,分子a对分子b的引力一直做正功,分子势能减小,分子动能增大,所以分子b的速度一直在增大,故A错误;
B.从无穷远处到x=x2处,分子a对分子b的引力先增大后减小,所以分子b的加速度先增加后减小,故B正确;
D.分子b在x=x1处,两分子间的分子力表现为斥力,不为零,故D错误;
故选B。
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