第1章 分子动理论（易错50题9大考点）-2024-2025学年高中物理同步知识点解读与专题训练（人教版2019选择性必修第三册）

第一章 分子动理论（易错50题9大考点） 训练范围：人教版（2019）： 选择性必修第三册第1章。 一．阿伏加德罗常数及与其相关的计算问题（共4小题） 二．布朗运动实例、本质及解释（共6小题） 三．分子间存在作用力及其与分子间距的关系（共5小题） 四．分子热运动速率随温度变化具有统计规律（共6小题） 五．气体压强的微观解释（共7小题） 六．温度与分子动能的关系（共5小题） 七．分子势能及其与分子间距的关系（共6小题） 八．物体内能的概念与影响因素（共5小题） 九．用油膜法估测油酸分子的大小（共6小题） 一．阿伏加德罗常数及与其相关的计算问题（共4小题） 1．若以M表示水的摩尔质量，V液表示液态水的摩尔体积V气表示标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ液为液态水的密度，ρ气为标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，m、v分别表示每个水分子的质量和体积，下面四个关系式正确的是（　　） A．NA B．ρ气 C．v D．v 2．一艘油轮装载着密度为900kg/m3的原油停泊在海湾。由于故障而发生原油泄漏。泄漏的原油有9000kg，假设这些原油在海面上形成了单分子油膜，这些原油造成的污染面积约为（　　） A．107m2 B．109m2 C．1011m2 D．1013m2 3．水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，水的摩尔质量M＝1.8×10﹣2kg•mol﹣1，阿伏加德罗常数NA＝6×1023mol﹣1，求：（结果保留一位有效数字） （1）一个水分子的直径； （2）1cm3的水中含有水分子的个数。 4．钻石中的碳原子（每个碳原子占据一个正方体）以网状结构紧密地堆在一起，钻石是自然界中最硬的物质，密度是3.5g/cm3，图为1克拉的钻石（1克拉＝0.2g）。已知碳元素的相对分子质量为12，阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023。求： （1）该钻石含有的碳原子个数N； （2）碳原子的直径d。（两问结果均保留一位有效数字，取1.79） 二．布朗运动实例、本质及解释（共6小题） 5．自2020年初开始，我国发生了新冠肺炎疫情。面对疫情，中华儿女众志成城，科学战“疫”，现在疫情已经得到了有效控制。2020年3月3日，国家卫健委、国家中医药管理局印发《关于印发新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第七版）的通知》，指出新型冠状病毒的传播途径：经呼吸道飞沫和密切接触传播是主要的传播途径，在相对封闭的环境中长时间暴露于高浓度气溶胶情况下存在经气溶胶传播的可能。 气溶胶粒子是悬浮在大气中的微小颗粒，如云、雾、细菌、尘埃、烟尘等。气溶胶中的粒子具有很多动力学性质、光学性质，比如布朗运动，光的反射、散射等。关于封闭环境中气溶胶粒子，下列说法正确的是（　　） A．在空气中会缓慢下沉到地面 B．在空气中会缓慢上升到空中 C．在空气中做无规则运动 D．受到的空气分子作用力的合力始终等于其所受到的重力 6．关于布朗运动的正确说法是（　　） A．因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也可以叫做热运动 B．布朗运动反映了分子的热运动 C．在室内看到的尘埃不停地运动是布朗运动 D．室内尘埃的运动是空气分子碰撞尘埃造成的现象 7．如图所示是用显微镜观察悬浮在水中的某个花粉微粒做布朗运动的观测记录，下列说法正确的是（　　） A．温度越高，布朗运动越显著 B．花粉微粒越大，布朗运动越显著 C．布朗运动反映了花粉分子的无规则热运动 D．图中记录的是花粉微粒做布朗运动的轨迹 8．新冠病毒的传播途径之一是气溶胶传播。气溶胶是由固体或液体小微粒分散并悬浮在气体介质中形成的胶体分散体系，常见的云、雾、霾都属于气溶胶，这些气溶胶在空气中做布朗运动。下列说法正确的是（　　） A．气溶胶颗粒越大，布朗运动越明显 B．温度越高，气溶胶的布朗运动越剧烈 C．人眼可直接看到气溶胶的布朗运动 D．气溶胶的布朗运动是无规则的热运动 9．（多选）下列有关说法正确的是（　　） A．气体的内能包括气体分子的重力势能 B．布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动 C．如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间它必定达到热平衡 D．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的 E．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体 10．（多选）下列说法正确的是（　　） A．100℃的水和100℃铁，分子平均动能大小相同 B．液体中悬浮的微粒越大，布朗运动越显著 C．液体表面张力产生的原因是液体表面层分子间距离比较大，分子力表现为斥力 D．一定质量气体密封在容积不变的容器内，若温度升高，则气体吸收热量，压强增大 三．分子间存在作用力及其与分子间距的关系（共5小题） 11．下列说法中正确的是（　　） A．随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，并最终达到绝对零度 B．若把氢气和氧气看作理想气体，则质量和温度均相同的氢气和氧气内能相等 C．分子间的距离r存在某一值r0，当r大于r0时，分子间斥力大于引力；当r小于r0时分子间斥力小于引力 D．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势 12．（多选）一分子固定在原点O处，另一分子可在x轴上移动，这两个分子间的分子引力和分子斥力大小随其间距x的变化规律如图所示，曲线ab与cd的交点为e，则（　　） A．x＞x0的情况下，x越大，分子力越小 B．x＜x0的情况下，x越小，分子力越大 C．x＜x0的情况下，x越大，分子势能越大 D．x＞x0的情况下，x越大，分子势能越大 13．（多选）下列说法正确的是（　　） A．内能不同的物体，它们的分子平均动能可能相同 B．大气中PM2.5颗粒的运动是分子的热运动 C．分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距增大时，分子间的引力和斥力都减小 D．空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强就越接近饱和汽压 E．气缸中密封的理想气体在被压缩过程中，气体分子运动剧烈程度增大 14．（多选）对于分子动理论的理解，下列说法正确的是（　　） A．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积 B．温度越高，扩散现象越明显 C．两个分子间的距离变大的过程中，分子间引力变化总是比斥力变化慢 D．当分子间作用力表现为引力时，分子间的距离越大，分子势能越大 E．只要两物体的质量、温度、体积相等，两物体的内能一定 相等 15．两个分子从靠得不能再靠近的位置向无穷远处运动，在运动过程中分子间引力 　 　 （选填“一直增大”、“一直减小”、“先增大后减小”或“先减小后增大”），分子势能 　 　 （选填“一直增大”、“一直减小”、“先增大后减小”或“先减小后增大”）。 四．分子热运动速率随温度变化具有统计规律（共6小题） 16．如图所示为一定质量的氧气分子在0℃和100℃两种不同情况下速率分布图像。下列说法正确的是（　　） A．图中曲线反映了任意速率区间的氧气分子数 B．曲线Ⅱ对应的每个分子的速率大于曲线Ⅰ对应每个分子的速率 C．两种温度下，氧气分子的速率都呈“中间多，两头少”的分布 D．曲线Ⅰ对应氧气的温度为100℃ 17．如图所示，横坐标表示分子速率，纵坐标表示各等间隔速率区间的分子数占总分子数的百分比。图中曲线对应的温度T1和T2的关系是（　　） A．T1＞T2 B．T1＝T2 C．T1＜T2 D．无法确定 18．下列叙述正确的是（　　） A．只要知道水的摩尔质量和水分子的体积，就可以计算出阿伏加德罗常数 B．大量分子的无规则运动遵循一定的统计规律 C．物体的内能与运动速度有关 D．当物体温度升高时，每个分子运动都加快 19．下列说法中正确的有（　　） A．任何材料的电阻率都随温度的升高而增加 B．尽管分子的运动十分混乱，但对大量分子的整体来说，分子的运动速率表现出“中间多，两头少”的分布规律 C．因为第二类永动机不遵循能的转化及守恒定律，故不能制成 D．一定质量理想气体，若体积增大，则气体分子间作用力将增大，气体内能将增大 20．某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中f（v）表示v处单位速率区间的分子数百分率，曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ所对应的温度分别为TⅠ、TⅡ、TⅢ，则（　　） A．TⅠ＞TⅡ＞TⅢ B．TⅢ＞TⅡ＞TⅠ C．TⅡ＜TⅠ，TⅡ＜TⅢ D．TⅠ＝TⅡ＝TⅢ 21．有N个粒子，其速率分布如图示。设v0、N为已知，粒子的质量为m。试求： （1）分布函数f（v）的表达式； （2）由v0、N表示出a； （3）速率在0～1.5v0之间的粒子数； （4）粒子的平均速率。 五．气体压强的微观解释（共7小题） 22．堵住打气筒的出气口，下压活塞使气体体积减小，你会感到越来越费力。其原因是（　　） A．气体的密度增大，使得在相同时间内撞击活塞的气体分子数目增多 B．分子间没有可压缩的间隙 C．压缩气体要克服分子力做功 D．分子力表现为斥力，且越来越大 23．一定质量的理想气体，保持压强不变，压缩气体，则（　　） A．单位体积内分子数减少 B．气体分子的平均速率增大 C．容器单位面积上受到分子撞击的平均作用力减小 D．气体分子单位时间内与容器单位面积碰撞的分子数增加 24．下列说法中正确的是（　　） A．用打气筒向篮球充气时需要用力，这说明气体分子间有斥力 B．气体压强的大小跟气体分子的平均动能有关，与分子的密集程度无关 C．有规则外形的物体是晶体，没有确定的几何外形的物体是非晶体 D．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，总是与液面相切的 25．（多选）甲、乙两个密闭的容器中分别装有等质量的同种气体，两容器的容积分别为V甲、V乙，两容器中气体的压强分别为p甲、p乙，已知V甲＞V乙，p甲＝p乙，则下列说法正确的是 （　　） A．两容器中气体温度相同 B．甲容器中气体分子的平均速率较大 C．乙容器中气体分子与器壁的平均撞击力较小 D．甲容器中气体分子在单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数较多 E．乙容器中气体分子在单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数较多 26．（多选）从分子动理论的观点来看，气体分子间距离比较大，分子间的作用力很弱，气体对容器的压强源于气体分子的热运动。当它们飞到器壁时，就会跟器壁发生碰撞（可视为弹性碰撞），对器壁产生作用力从而产生压强，如图所示。设气体分子的质量为m，气体分子热运动的平均速率为v。下列说法正确的是（　　） A．气体分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，可视为匀速直线运动 B．在某一时刻，向各个方向运动的气体分子数目差距很大 C．每个气体分子跟器壁发生碰撞过程中，施加给器壁的冲量大小为2mv D．若增大气体体积，则气体压强一定减小 27．如图为某实验器材的结构示意图，金属内筒和隔热外间封闭了一定体积的空气（可视为理想气体），内筒中有水。在水加热升温的过程中，被封闭的空气分子间引力和斥力 　 　 （填“增大”，“减小”，“不变”），气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均力 　 　 （填“增大”，“减小”，“不变”）。 28．正方体密闭容器中有大量运动粒子。每个粒子质量为m，单位体积内粒子数量n为恒量。为简化问题，我们假定：粒子大小可以忽略：其速率均为v，且与器壁各面碰撞的机会均等；与器壁碰撞前后瞬间。粒子速度方向都与器壁垂直，且速率不变。求：器壁单位面积所受粒子压力。 六．温度与分子动能的关系（共5小题） 29．1摩尔铁、1摩尔水和1摩尔水蒸气的温度均为0℃时，（　　） A．分子数相同，分子平均动能也相同 B．分子数相同，而分子平均动能不相同 C．分子数不相同，而分子平均动能相同 D．分子数相同，分子内能也相同 30．为欢迎同学们新学期回归校园，老师用气球布置教室，给气球缓慢打气过程中，球内气体温度可视为不变。下列说法正确的是（　　） A．由于气体把气球充满，球内气体分子间表现为斥力 B．由于该老师对气球内气体做功，气球内气体分子平均动能增大 C．气球内气体的压强是由于大量气体分子频繁撞击器壁产生 D．气球内气体的体积等于所有气体分子的体积之和 31．（多选）下列关于热现象的描述正确的是（　　） A．人体感觉到空气潮湿，说明空气的相对湿度较大 B．气体从外界吸收热量，其内能不一定增加 C．热量不可能从温度较低的物体传到温度较高的物体 D．一定质量的理想气体，在等压膨胀的过程中，一定吸收热量 E．分子平均速率大的物体的温度一定比分子平均速率小的物体的温度高 32．（多选）下列说法正确的是（　　） A．气体放出热量，其分子的平均动能可能增大 B．使用“单分子油膜法”估测分子直径的实验中，为计算方便可以取1毫升的油酸酒精混合溶液滴入水槽 C．液体不浸润某种固体时，则附着层内液体分子相互吸引 D．已知某气体的摩尔体积及阿伏加德罗常数，可求得该分子的体积 E．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点 33．（多选）对于分子动理论和物体内能的解释，下列说法正确的是（　　） A．温度高的物体内能不一定大，但其分子平均动能一定大 B．理想气体在等温变化时，内能不改变，因而与外界不发生热交换 C．布朗运动是液体分子运动的反映，它说明分子永不停息地做无规则运动 D．扩散现象说明分子间存在斥力 E．知道某物质摩尔质量和阿伏加德罗常数，一定可求其分子质量 七．分子势能及其与分子间距的关系（共6小题） 34．当分子间距离为r0时，分子间的作用力为0。当分子间距离从0.8r0增大到10r0的过程中，关于分子间作用力F和分子势能Ep的变化，下列说法正确的是（　　） A．F先变小后变大再变小，Ep先减少后增加 B．F先变小后变大再变小，Ep先增加后减少 C．F先变大后变小，Ep先减少后增加再减少 D．F先变小后变大，Ep先减少后增加再减少 35．用电脑软件模拟两个相同分子在仅受相互间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﹣x0和x0处由静止释放，如图甲所示，其中B分子的速度v随位置x的变化关系如图乙所示，取无限远处势能为零，下列说法正确的是（　　） A．A、B间距离为x1时分子力为零 B．A、B间距离为2（x1﹣x0）时分子力为零 C．释放时A、B系统的分子势能为 D．A、B间分子势能最小值为 36．一定质量的0℃的冰，全部变成0℃的水的过程中，体积减小，则它的能量变化情况是（　　） A．分子的平均动能增大，分子的势能减小 B．分子的平均动能减小，分子的势能增大 C．分子的平均动能不变，分子的势能增大 D．分子的平均动能不变，分子的势能减小 37．（多选）分子力与分子间距离的关系图像如图所示，图中r0为分子斥力和引力平衡时两个分子间的距离，规定两分子间距离为无限远时分子势能为0，下列说法正确的是（ ） A．当分子间的距离r＜r0时，引力大于斥力 B．当分子间的距离10r0＞r＞r0时，引力大于斥力 C．分子间距离从r1减小到r0的过程中，分子势能减小 D．分子间距离从无限远减小到r0的过程中，分子势能先减小后增大 38．（多选）分子力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系图线如甲、乙两条曲线所示（取无穷远处分子势能Ep＝0）。下列说法正确的是（　　） A．乙图线为分子势能与分子间距离的关系图线 B．当r＝r0时，分子势能为零 C．随着分子间距离的增大，分子力先减小后一直增大 D．在r＜r0阶段，分子力减小时，分子势能也一定减小 39．分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示，r＝r1时，F＝0。分子间势能由r决定，规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零。若一分子固定于原点O，另一分子从距O点很远处向O点运动，在两分子间距减小到r2的过程中，势能 　 　 （填“减小”“不变”或“增大”）；在间距由r2减小到r1的过程中，势能 　 　 （填“减小”“不变”或“增大”）；在间距等于r1处，势能 　 　 （填“大于”“等于”或“小于”）零。 八．物体内能的概念与影响因素（共5小题） 40．负压救护车常用于转移和抢救传染病患者。如图所示，救护车负压舱工作时，通过负压排风净化装置使车内气压略低于车外。已知负压舱内的温度与外界温度相同，负压舱内的气体与外界环境中的气体均可视为理想气体。下列说法正确的是（　　） A．负压舱中空气分子的平均动能小于外界环境中分子的平均动能 B．负压舱中每个气体分子的运动速率都小于外界环境中气体分子的运动速率 C．负压舱中气体分子数小于外界环境中同体积的气体分子数 D．负压舱中气体的内能等于外界环境中同体积的气体的内能 41．下列说法正确的是（　　） A．已知阿伏加德罗常数为NA，气体的摩尔体积为V摩尔，则分子的体积V B．相同温度下的氢气和氧气，它们的分子平均动能一定相等 C．气体总是很容易充满整个容器，这是分子间存在斥力的宏观表现 D．1g100℃的水的内能等于1g100℃的水蒸气的内能 42．（多选）下列说法正确的是（　　） A．温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度 B．内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和 C．气体压强仅与气体分子的平均动能有关 D．气体膨胀对外做功且温度不变，分子的平均动能不变 43．（多选）下列关于分子动能的说法中正确的是（　　） A．物体温度升高，每个分子的动能都增加 B．物体温度升高，分子的总动能增加 C．如果分子质量为m，平均速度为，则分子平均动能km（）2 D．分子的平均动能等于物体内所有分子的动能之和与分子总数之比 44．（多选）下列说法正确的是（　　） A．物体的分子热运动动能的总和就是物体的内能 B．第二类永动机不可能知道成功的原因是能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化为另一种形式 C．对于一定量的理想气体，当分子间的平均距离变大时，压强可能不变 D．相距遥远的两个分子，以一定的初速度相向运动，直到距离最小，在这个过程中，两分子间的分子势能先减小，后增大 E．各种固体都有一定的熔点 九．用油膜法估测油酸分子的大小（共6小题） 45．关于甲、乙、丙、丁四幅图对应的实验，下列说法正确的是（　　） A．甲图是用油膜法测分子直径的示意图，认为油酸薄膜厚度等于油酸分子直径 B．乙图是研究布朗运动实验时，观察得到的花粉小颗粒的运动轨迹 C．丙图是模拟气体压强产生机理的实验，说明气体压强是由气体重力引起的 D．丁图是蜂蜡涂在单层云母片上熔化实验，说明云母片的导热性能各向同性 46．（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c。用注射器往量筒中滴入溶液，每滴入n滴，溶液体积增加1mL，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（如图），下列说法正确的是（　　） A．用以上物理量的符号表示分子直径大小为d B．“用油膜法估测分子的大小”实验的依据是将油膜看成单分子油膜 C．水面上形成的油酸薄膜的体积V D．计算油膜的面积S时，只需在坐标纸上将油膜轮廓中完整的格子数进行统计，不足一格的油膜都舍去 E．用油膜法测出分子直径后，只需知道纯油酸的摩尔体积，即可计算阿伏加德罗常数 47．在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤： 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用注射器将事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。 完成下列填空： （1）上述步骤中，正确的顺序是 　 　 。（填写步骤前的数字） （2）油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸1mL，用注射器测得1mL上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 　 　 mL，油酸膜的面积是 　 　 cm2。根据上述数据，估测出油酸分子的直径是 　 　 nm。（结果均保留2位有效数字） （3）某学生在做该实验时，发现计算的油酸分子直径偏大，可能的原因是 　 　 。 A．痱子粉撒得过多 B．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 C．计算每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液的滴数少记了几滴 D．在滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间 48．在“用油膜法估测分子的大小”实验中： （1）该实验中的理想化假设是 　 　 。 A．将油膜看成单分子层油膜 B．不考虑各油酸分子间的间隙 C．不考虑各油酸分子间的相互作用力 D．将油酸分子看成球形 （2）实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是 　 　 。 A．可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓 B．对油酸溶液起到稀释作用 C．有助于测量一滴油酸的体积 D．有助于油酸的颜色更透明便于识别 （3）现将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL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，每格边长时0.5cm，由此估算出油酸分子的直径为 　 　 。 A.7×10﹣8m B.4×10﹣9m C.7×10﹣10m D.2×10﹣10m （4）某老师为本实验配制油酸酒精溶液，实验室配备的器材有：面积为0.22m2的蒸发皿、滴管、量筒（50滴溶液滴入量筒体积约为1毫升）、纯油酸和无水酒精若干。已知分子直径数量级为10﹣10m，则该老师配制的油酸酒精溶液浓度（油酸与油酸酒精溶液的体积比）至多为 　 　 %（保留两位有效数字）。 49．某实验小组为完成“用油膜法估算油酸分子的大小”的实验，操作如下： ①取1.0mL油酸配成500mL油酸酒精溶液； ②用注射器吸取1.0mL油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，全部滴完共滴了50滴； ③在浅盘内注入适量的水，将爽身粉均匀地撒在水面上，用注射器滴入一滴溶液； ④待油膜形状稳定后，将绘有方格的玻璃板放在浅盘上，绘出油酸的轮廓（如图所示，每个方格的边长为1.0cm）。 （1）“将油酸分子看成球形”所采用的方法是 　 　 。 A．理想模型法 B．控制变量法 C．等效替代法 D．极限思维法 （2）该实验中一滴油酸酒精溶液含 　 　 mL油酸；由上述数据估算得到油酸分子的直径约为 　 　 m（保留一位有效数字）。 （3）若实验中最终测得的油酸分子直径偏大，可能原因是 　 　 。 A．爽身粉撒得较多，油膜没有充分展开 B．配置好的油酸酒精溶液放置时间过长 C．计算油酸膜的面积时，将所有不完整方格作为完整方格处理 D．用注射器测得50滴油酸酒精溶液为1mL时，不小心错记为40滴 50．清江中学黄老师在“油膜法估测分子直径”的实验中，通过宏观量的测量间接计算微观量。 （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）某同学实验中先取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液，测量并计算一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积后，接着又进行了下列操作： A．将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上自由地扩展为形状稳定的油酸薄膜 B．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算油酸薄膜的面积 C．将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸薄膜的轮廓画在玻璃板上 D．向浅盘中倒入约2cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上 以上操作的合理顺序是 　 　 （填字母代号）； （3）若实验时痱子粉撒的太厚，则所测的分子直径会 　 　 （选填“偏大”或“偏小”）。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第一章 分子动理论（易错50题9大考点） 训练范围：人教版（2019）： 选择性必修第三册第1章。 一．阿伏加德罗常数及与其相关的计算问题（共4小题） 二．布朗运动实例、本质及解释（共6小题） 三．分子间存在作用力及其与分子间距的关系（共5小题） 四．分子热运动速率随温度变化具有统计规律（共6小题） 五．气体压强的微观解释（共7小题） 六．温度与分子动能的关系（共5小题） 七．分子势能及其与分子间距的关系（共6小题） 八．物体内能的概念与影响因素（共5小题） 九．用油膜法估测油酸分子的大小（共6小题） 一．阿伏加德罗常数及与其相关的计算问题（共4小题） 1．若以M表示水的摩尔质量，V液表示液态水的摩尔体积V气表示标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ液为液态水的密度，ρ气为标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，m、v分别表示每个水分子的质量和体积，下面四个关系式正确的是（　　） A．NA B．ρ气 C．v D．v 【答案】A 【解答】解：A、摩尔质量＝分子质量×阿伏加德罗常数，故：mNA＝ρ液V液； 故NA，故A正确； B、ρ为在标准状态下水蒸气的密度，由于气体分子间距远大于分子直径，故水蒸气的密度小于液体水分子的密度；液体水分子的密度ρ液； 所以ρ气；故B错误； C、ρ为在标准状态下水蒸气的密度，由于气体分子间距远大于分子直径，故水蒸气的密度小于液体水分子的密度；液体水分子的密度ρ液；所以ρ液，所以ρ气，所以v，故C错误； D、由于气体分子间距远大于分子直径，故v，故D错误； 故选：A。 2．一艘油轮装载着密度为900kg/m3的原油停泊在海湾。由于故障而发生原油泄漏。泄漏的原油有9000kg，假设这些原油在海面上形成了单分子油膜，这些原油造成的污染面积约为（　　） A．107m2 B．109m2 C．1011m2 D．1013m2 【答案】C 【解答】解：根据密度公式变形后得到体积： 而分子直径约为：d＝10﹣10m 故原油造成的污染的最大面积为：，故ABD错误，C正确。 故选：C。 3．水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，水的摩尔质量M＝1.8×10﹣2kg•mol﹣1，阿伏加德罗常数NA＝6×1023mol﹣1，求：（结果保留一位有效数字） （1）一个水分子的直径； （2）1cm3的水中含有水分子的个数。 【解答】解：（1）水的摩尔体积为： 设水分子是一个挨一个紧密排列的，则一个水分子的体积为： 将水分子视为球形，则单个水分子的体积为： 联立解得： 代入数据，可得：d0＝4×10﹣10m （2）1cm3＝1×10﹣6m3的水的物质的量为： 其中含有的分子个数为： N＝nNA 代入数据，可得：N＝3×1022个 答：（1）一个水分子的直径为4×10﹣10m； （2）1cm3的水中含有水分子的个数为3×1022个。 4．钻石中的碳原子（每个碳原子占据一个正方体）以网状结构紧密地堆在一起，钻石是自然界中最硬的物质，密度是3.5g/cm3，图为1克拉的钻石（1克拉＝0.2g）。已知碳元素的相对分子质量为12，阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023。求： （1）该钻石含有的碳原子个数N； （2）碳原子的直径d。（两问结果均保留一位有效数字，取1.79） 【解答】解：（1）碳的摩尔质量M＝12g 1克拉的钻石质量m＝0.2g 设1克拉钻石的物质的量为n，则有，N＝nNA 解得N≈1×1022个 （2）设该钻石的体积为V，每个碳原子占据的体积为V0，则有 解得d≈2×10﹣10m。 答：（1）该钻石含有的碳原子个数为1×1022个； （2）碳原子的直径为2×10﹣10m。 二．布朗运动实例、本质及解释（共6小题） 5．自2020年初开始，我国发生了新冠肺炎疫情。面对疫情，中华儿女众志成城，科学战“疫”，现在疫情已经得到了有效控制。2020年3月3日，国家卫健委、国家中医药管理局印发《关于印发新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第七版）的通知》，指出新型冠状病毒的传播途径：经呼吸道飞沫和密切接触传播是主要的传播途径，在相对封闭的环境中长时间暴露于高浓度气溶胶情况下存在经气溶胶传播的可能。 气溶胶粒子是悬浮在大气中的微小颗粒，如云、雾、细菌、尘埃、烟尘等。气溶胶中的粒子具有很多动力学性质、光学性质，比如布朗运动，光的反射、散射等。关于封闭环境中气溶胶粒子，下列说法正确的是（　　） A．在空气中会缓慢下沉到地面 B．在空气中会缓慢上升到空中 C．在空气中做无规则运动 D．受到的空气分子作用力的合力始终等于其所受到的重力 【答案】C 【解答】解：ABC、由于气体分子对它撞击的不平衡性，造成气溶胶粒子在空气中要做无规则的布朗运动，不会在空气中缓慢下沉，也不会在空气中缓慢上升，故AB错误，C正确； D、空气分子对它撞击的不平衡性造成了布朗运动，但空气分子对它的作用力和重力的大小无法比较，且空气分子对它撞击的方向也是无规则的，故D错误。 故选：C。 6．关于布朗运动的正确说法是（　　） A．因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也可以叫做热运动 B．布朗运动反映了分子的热运动 C．在室内看到的尘埃不停地运动是布朗运动 D．室内尘埃的运动是空气分子碰撞尘埃造成的现象 【答案】B 【解答】解：AB、布朗运动是液体分子对悬浮微粒的无规则撞击的不平衡性引起的；温度越高，分子热运动的平均动能越大，碰撞的不平衡性越明显；颗粒越小，碰撞的不平衡性越明显；布朗运动不是分子的热运动，而是反映了分子的热运动，故A错误，B正确； CD、在室内看到的尘埃不停地运动不是布朗运动，而是空气的流动造成的宏观现象，布朗运动形成的原因是由于分子对悬浮微粒无规则撞击引起的，肉眼看不见，故C错误，D错误； 故选：B。 7．如图所示是用显微镜观察悬浮在水中的某个花粉微粒做布朗运动的观测记录，下列说法正确的是（　　） A．温度越高，布朗运动越显著 B．花粉微粒越大，布朗运动越显著 C．布朗运动反映了花粉分子的无规则热运动 D．图中记录的是花粉微粒做布朗运动的轨迹 【答案】A 【解答】解：布朗运动是悬浮物颗粒的运动，但是本质上是液体分子的热运动，悬浮物颗粒在液体中由于液体分析的热运动使得悬浮物颗粒受力不平衡而出现的我们看到的悬浮物颗粒的无规则运动。也就是悬浮物颗粒的无规则运动是现象，而液体分子的热运动是本质。 A．实验中，温度越高，液体分子运动越激烈，悬浮物颗粒受到更多的液体分子撞击，越容易不平衡，我们看到的悬浮物颗粒的运动越剧烈，使得布朗运动也越显著，故A正确； B．微粒越大，表面积越大，同一时刻撞击微粒的液体分子越多，合力越小，悬浮物颗粒的受力越趋向于平衡，从而我们看到悬浮物颗粒的运动趋于平缓，布朗运动越不明显，故B错误； C．布朗运动指的是花粉颗粒的运动，不是花粉分子的热运动，间接反映液体分子的无规则运动，故C错误； D．图中记录的是花粉微粒也是无规则的，没有固定的轨迹，只是按时间间隔依次记录位置的连线，并不是运动轨迹，故D错误。 故选：A。 8．新冠病毒的传播途径之一是气溶胶传播。气溶胶是由固体或液体小微粒分散并悬浮在气体介质中形成的胶体分散体系，常见的云、雾、霾都属于气溶胶，这些气溶胶在空气中做布朗运动。下列说法正确的是（　　） A．气溶胶颗粒越大，布朗运动越明显 B．温度越高，气溶胶的布朗运动越剧烈 C．人眼可直接看到气溶胶的布朗运动 D．气溶胶的布朗运动是无规则的热运动 【答案】B 【解答】解：A、气溶胶颗粒越小，气体分子对颗粒的撞击作用越不平衡，布朗运动越剧烈，故A错误； B、环境温度越高，固态或液态颗粒受到气体分子无规则热运动撞击的程度越剧烈，布朗运动越剧烈，故B正确； C、做布朗运动的固体颗粒很小，肉眼是看不见的，必须在显微镜才能看到，故C错误； D、气溶胶的布朗运动是固态颗粒的无规则运动，而固态颗粒是由大量分子组成的，所以气溶胶的布朗运动是大量分子的集体运动，不是颗粒分子的无规则热运动，可以间接反映气体分子的无规则运动，故D错误。 故选：B。 9．（多选）下列有关说法正确的是（　　） A．气体的内能包括气体分子的重力势能 B．布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动 C．如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间它必定达到热平衡 D．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的 E．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体 【答案】BCE 【解答】解：A.气体的内能等于气体内所有分子动能和分子势能之和，但不包括分子的重力势能。故A错误； B.布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动。故B正确； C.由热平衡定律可知：如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡。故C正确； D.液体中的扩散现象是液体分子的无规则运动形成的。故D错误； E.由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体，如石墨和金刚石。故E正确。 故选：BCE。 10．（多选）下列说法正确的是（　　） A．100℃的水和100℃铁，分子平均动能大小相同 B．液体中悬浮的微粒越大，布朗运动越显著 C．液体表面张力产生的原因是液体表面层分子间距离比较大，分子力表现为斥力 D．一定质量气体密封在容积不变的容器内，若温度升高，则气体吸收热量，压强增大 【答案】AD 【解答】解：A、100℃的水和100℃铁温度相同，分子平均动能大小相同，故A正确； B、液体中悬浮的微粒越大，运动状态越难改变，布朗运动越不显著，故B错误； C、液体表面张力产生的原因是液体表面层分子间距离比较大，分子力表现为引力，故C错误； D、根据理想气体的状态方程，一定质量的气体密封在容积不变的容器内，若温度升高，则气体的压强增大，温度升高则平均动能增大，体积不变则不做功，根据热力学第一定律ΔU＝W+Q，气体吸收热量，故D正确； 故选：AD。 三．分子间存在作用力及其与分子间距的关系（共5小题） 11．下列说法中正确的是（　　） A．随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，并最终达到绝对零度 B．若把氢气和氧气看作理想气体，则质量和温度均相同的氢气和氧气内能相等 C．分子间的距离r存在某一值r0，当r大于r0时，分子间斥力大于引力；当r小于r0时分子间斥力小于引力 D．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势 【答案】D 【解答】解：A、根据热力学第三定律得知，绝对零度只能接近，不能达到。故A错误。 B、根据温度是分子平均动能的标志，知质量和温度均相同的氢气和氧气分子平均动能相等，但氢气分子数多，分子总动能大，则氢气的内能比氧气大，故B错误。 C、分子间的距离r存在某一值r0，当r等于r0时，分子间斥力等于引力，根据分子间的斥力和引力都随距离的增大而减小，随距离的减小而增大，斥力受距离影响变化较快，可知，当r大于r0时，分子间斥力小于引力；当r小于r0时分子间斥力大于引力，故C错误。 D、在液体内部分子间的距离大约为r0时，分子间斥力等于引力，分子力为零，由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势，存在表面张力，故D正确。 故选：D。 12．（多选）一分子固定在原点O处，另一分子可在x轴上移动，这两个分子间的分子引力和分子斥力大小随其间距x的变化规律如图所示，曲线ab与cd的交点为e，则（　　） A．x＞x0的情况下，x越大，分子力越小 B．x＜x0的情况下，x越小，分子力越大 C．x＜x0的情况下，x越大，分子势能越大 D．x＞x0的情况下，x越大，分子势能越大 【答案】BD 【解答】解：A、x＞xo的情况下，分子力表现为引力，x从xo开始逐渐增大，分子力先增大后减小。故A错误； B、x＜xo的情况下，分子斥力比分子引力变化得快，分子力表现为斥力，x越小，分子力越大。故B正确； C、x＜xo的情况下，分子力表现为斥力，随x增大，分子力做的正功越多，分子势能越小。故C错误； D、x＞xo的情况下，分子力表现为引力，随x增大，分子力做的负功越多，分子势能越大故D正确。 故选：BD。 13．（多选）下列说法正确的是（　　） A．内能不同的物体，它们的分子平均动能可能相同 B．大气中PM2.5颗粒的运动是分子的热运动 C．分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距增大时，分子间的引力和斥力都减小 D．空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强就越接近饱和汽压 E．气缸中密封的理想气体在被压缩过程中，气体分子运动剧烈程度增大 【答案】ACD 【解答】解：A、内能与温度、体积、物质的多少等因素有关，而分子平均动能只与温度有关，故内能不同的物体，它们分子热运动的平均分子动能可能相同，故A正确。 B、悬浮在空气中的PM2.5颗粒是粉尘状固体，它的运动不是分子的运动，是布朗运动，故B错误。 C、分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距增大时，分子间的引力和斥力都减小，故C正确。 D、根据相对湿度的定义可知，空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近饱和汽压，故D正确。 E、根据热力学第一定律可知，气缸中密封的理想气体在被压缩过程中，外界对气体做功，若同时物体向外界放出热量，物体的内能不一定增大，所以气体分子运动剧烈程度不一定增大，故E错误。 故选：ACD。 14．（多选）对于分子动理论的理解，下列说法正确的是（　　） A．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积 B．温度越高，扩散现象越明显 C．两个分子间的距离变大的过程中，分子间引力变化总是比斥力变化慢 D．当分子间作用力表现为引力时，分子间的距离越大，分子势能越大 E．只要两物体的质量、温度、体积相等，两物体的内能一定 相等 【答案】BCD 【解答】解：A、由于气体分子间距很大，知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，不能算出气体分子的体积，故A错误； B、温度越高，分子无规则运动越剧烈，那么扩散现象越明显，故B正确； C、两个分子间的距离变大的过程中，分子间引力和斥力均减小，引力变化总是比斥力变化慢，故C正确； D、当分子间的作用力表现为引力时，分子间的距离越大，分子势能越大，故D正确； E、内能还与物质的量有关，相同质量、温度、体积下，内能不一定相等，故E错误。 故选：BCD。 15．两个分子从靠得不能再靠近的位置向无穷远处运动，在运动过程中分子间引力 　一直减小　 （选填“一直增大”、“一直减小”、“先增大后减小”或“先减小后增大”），分子势能 　先减小后增大　 （选填“一直增大”、“一直减小”、“先增大后减小”或“先减小后增大”）。 【答案】一直减小；先减小后增大。 【解答】两个分子从靠得不能再靠近的位置向无穷远处运动，在运动过程中分子间引力一直减小，到达平衡位置之前分子力表现为斥力，做正功，分子势能减小；到达平衡位置后，分子力表现为引力，做负功，分子势能增大，所以分子势能先减小后增大。 故答案为：一直减小；先减小后增大。 四．分子热运动速率随温度变化具有统计规律（共6小题） 16．如图所示为一定质量的氧气分子在0℃和100℃两种不同情况下速率分布图像。下列说法正确的是（　　） A．图中曲线反映了任意速率区间的氧气分子数 B．曲线Ⅱ对应的每个分子的速率大于曲线Ⅰ对应每个分子的速率 C．两种温度下，氧气分子的速率都呈“中间多，两头少”的分布 D．曲线Ⅰ对应氧气的温度为100℃ 【答案】C 【解答】解：A．由图中坐标可知，曲线反映的是任意速率区间的氧气分子数占总分子数的百分比，并不是反映了任意速率区间的氧气分子数，故A错误； B．温度是分子热运动平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，单个分子的运动情况无法预测；温度越高，分子的平均动能越大，故平均速率越大，但并不是每个分子运动速率都变大，故B错误； C．由图可知，两种不同的温度下，氧气分子的速率分布都呈“中间多，两头少”的特点，故C正确； D．由图可知，一定质量的氧气分子在不同温度下的速率分布，因此分子总数目是一定的，故图线与横轴包围的面积是相等的，随着温度的升高，气体分子的平均速率增大，因此曲线的峰值向速率大的方向移动，故D错误。 故选：C。 17．如图所示，横坐标表示分子速率，纵坐标表示各等间隔速率区间的分子数占总分子数的百分比。图中曲线对应的温度T1和T2的关系是（　　） A．T1＞T2 B．T1＝T2 C．T1＜T2 D．无法确定 【答案】C 【解答】解：当温度升高时，分子最多的速率区间移向速度大的地方，速率小的分子数减小，速率大的分子数增加，分子的平均动能增大，总体上仍然表现出“中间多，两头少”的分布规律，气体分子速率分布规律也是一种统计规律。所以T1＜T2．故C正确，ABD错误。 故选：C。 18．下列叙述正确的是（　　） A．只要知道水的摩尔质量和水分子的体积，就可以计算出阿伏加德罗常数 B．大量分子的无规则运动遵循一定的统计规律 C．物体的内能与运动速度有关 D．当物体温度升高时，每个分子运动都加快 【答案】B 【解答】解：A、水的摩尔质量＝水分子的质量×阿伏加德罗常数，知道水的摩尔质量和水分子的体积，不可以计算出阿伏加德罗常数，故A错误； B、单个分子的热运动是无规律的，大量分子的无规则运动遵循一定的统计规律，故B正确； C、物体的内能包括所有分子热运动的动能和分子势能，与物体的运动速度无关，故C错误； D、当物体温度升高时，分子热运动的平均动能增加，但不是每个分子运动都加快，故D错误； 故选：B。 19．下列说法中正确的有（　　） A．任何材料的电阻率都随温度的升高而增加 B．尽管分子的运动十分混乱，但对大量分子的整体来说，分子的运动速率表现出“中间多，两头少”的分布规律 C．因为第二类永动机不遵循能的转化及守恒定律，故不能制成 D．一定质量理想气体，若体积增大，则气体分子间作用力将增大，气体内能将增大 【答案】B 【解答】解：A、纯金属电阻率随着温度的升高而升高，合金电阻率受温度的变化很小，半导体的电阻率随着温度的升高而降低，故A错误； B、尽管分子的运动十分混乱，但对大量分子的整体来说，分子的运动速率表现出“中间多，两头少”的分布规律，故B正确； C、因为第一类永动机不遵循能的转化及守恒定律，故不能制成，故C错误； D、对于气体，分子间距大于平衡距离的10倍以上，分子力很小，可以忽略不计，故不计分子间的势能，故D错误； 故选：B。 20．某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中f（v）表示v处单位速率区间的分子数百分率，曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ所对应的温度分别为TⅠ、TⅡ、TⅢ，则（　　） A．TⅠ＞TⅡ＞TⅢ B．TⅢ＞TⅡ＞TⅠ C．TⅡ＜TⅠ，TⅡ＜TⅢ D．TⅠ＝TⅡ＝TⅢ 【答案】B 【解答】解：根据麦克斯韦分布律，当温度升高时，速率较大的分子所占比例变大，所以曲线的峰值移向速率大的一方。因此Ⅰ的温度最低，Ⅲ的温度最高，即：TⅠ＜TⅡ＜TⅢ，故B正确，ACD错误。 故选：B。 21．有N个粒子，其速率分布如图示。设v0、N为已知，粒子的质量为m。试求： （1）分布函数f（v）的表达式； （2）由v0、N表示出a； （3）速率在0～1.5v0之间的粒子数； （4）粒子的平均速率。 【解答】解：（1）由图可得分布函数表达式： 整理可得： （2）f（v）满足归一化条件，但这里纵坐标是Nf（v）而不是f（v），故曲线下的总面积为N，由归一化条件可得 解得：a （3）通过面积可计算出速率在0～1.5v0之间的粒子数：ΔN （4）N个粒子的平均速率： 积分得： 答：（1）分布函数f（v）的表达式； （2）由v0、N表示出a为； （3）速率在0～1.5v0之间的粒子数为； （4）粒子的平均速率为。 五．气体压强的微观解释（共7小题） 22．堵住打气筒的出气口，下压活塞使气体体积减小，你会感到越来越费力。其原因是（　　） A．气体的密度增大，使得在相同时间内撞击活塞的气体分子数目增多 B．分子间没有可压缩的间隙 C．压缩气体要克服分子力做功 D．分子力表现为斥力，且越来越大 【答案】A 【解答】解：A、C、压缩气体越来越费力，是因为气体的体积减小，单位体积内的分子数增多，使得在相同时间内撞击活塞的气体分子数目增多，气体的压强增大，需要用的外力增大，故A正确，C错误； B、气体分子间有较大的间隙。故B错误； D、气体分子间距较大，分子力表现为很小的引力，故D错误； 故选：A。 23．一定质量的理想气体，保持压强不变，压缩气体，则（　　） A．单位体积内分子数减少 B．气体分子的平均速率增大 C．容器单位面积上受到分子撞击的平均作用力减小 D．气体分子单位时间内与容器单位面积碰撞的分子数增加 【答案】D 【解答】解：一定质量的理想气体，保持压强不变，压缩气体，根据理想气体状态方程，温度一定降低； A、体积减小，故分子的密集程度增加，即单位体积内分子数增加，故A错误； B、温度降低，故分子热运动的平均动能减小，故体分子的平均速率减小，故B错误； C、由于气压不变，故容器单位面积上受到分子撞击的平均作用力不变，故C错误； D、由于压强不变，故容器单位面积上受到分子撞击的平均作用力不变，而温度降低说明分子的平均动能减小，故单个分子的平均撞击力减小，故一定是单位时间内与容器单位面积碰撞的分子数增加，故D正确； 故选：D。 24．下列说法中正确的是（　　） A．用打气筒向篮球充气时需要用力，这说明气体分子间有斥力 B．气体压强的大小跟气体分子的平均动能有关，与分子的密集程度无关 C．有规则外形的物体是晶体，没有确定的几何外形的物体是非晶体 D．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，总是与液面相切的 【答案】D 【解答】解：A、用打气筒向篮球充气时需要用力，这说明要克服气体压强做功，气体分子间间隙远大于分子间的平衡距离，分子力忽略不计，故A错误； B、气体压强的大小跟气体分子的平均动能和分子的密集程度有关，故B错误。 C、晶体和非晶体的区别是否具有熔点，单晶体具有规则的几何外形，而多晶体和非晶体没有规则的天然外形，注意“天然”二字，故有规则外形的物体是晶体不一定为晶体，故C错误。 D、但由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势，表面张力总是与液面相切，故D正确； 故选：D。 25．（多选）甲、乙两个密闭的容器中分别装有等质量的同种气体，两容器的容积分别为V甲、V乙，两容器中气体的压强分别为p甲、p乙，已知V甲＞V乙，p甲＝p乙，则下列说法正确的是 （　　） A．两容器中气体温度相同 B．甲容器中气体分子的平均速率较大 C．乙容器中气体分子与器壁的平均撞击力较小 D．甲容器中气体分子在单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数较多 E．乙容器中气体分子在单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数较多 【答案】BCE 【解答】解：AB、由理想气体状态方程可得： 依题意有V甲＞V乙，p甲＝p乙，可得： T甲＞T乙 则甲容器中气体分子的平均速率较大。故A错误；B正确； CDE、乙容器中气体温度较低，气体分子的速率较小，则分子与器壁的平均撞击力较小。但乙容器中气体体积较小，分子数密度较大，则乙容器中气体分子在单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数较多，才能保证两气体的压强相等。故CE正确；D错误。 故选：BCE。 26．（多选）从分子动理论的观点来看，气体分子间距离比较大，分子间的作用力很弱，气体对容器的压强源于气体分子的热运动。当它们飞到器壁时，就会跟器壁发生碰撞（可视为弹性碰撞），对器壁产生作用力从而产生压强，如图所示。设气体分子的质量为m，气体分子热运动的平均速率为v。下列说法正确的是（　　） A．气体分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，可视为匀速直线运动 B．在某一时刻，向各个方向运动的气体分子数目差距很大 C．每个气体分子跟器壁发生碰撞过程中，施加给器壁的冲量大小为2mv D．若增大气体体积，则气体压强一定减小 【答案】AC 【解答】解：A、由于气体分子间的距离比较大，分子间的作用力很弱，通常认为，气体分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外不受力而做匀速直线运动，故A正确； B、分子的运动杂乱无章，在某一时刻，向各个方向运动的气体分子数目基本相等，故B错误； C、气体分子跟器壁的碰撞可视为弹性碰撞，则碰撞后气体分子原速率反弹，取碰撞后速度方向为正方向，对气体分子，根据动量定理得 I＝mv﹣（﹣mv）＝2mv，则每个气体分子跟器壁发生碰撞过程中，施加给器壁的冲量大小为I′＝I＝2mv，故C正确； D、若增大气体体积，若温度也不变，由C知气体压强一定减小；若温度变化，则气体压强不一定减小，故D错误。 故选：AC。 27．如图为某实验器材的结构示意图，金属内筒和隔热外间封闭了一定体积的空气（可视为理想气体），内筒中有水。在水加热升温的过程中，被封闭的空气分子间引力和斥力 　不变　 （填“增大”，“减小”，“不变”），气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均力 　增大　 （填“增大”，“减小”，“不变”）。 【答案】不变、增大 【解答】解：水加热升温使空气温度升高，故封闭空气的内能增大，但封闭的气体体积不变，故分子的平均距离不变，故被封闭的空气分子间引力和斥力都不变。 温度是分子热运动平均动能的标志，温度升高，故分子热运动的平均动能增加，即被封闭的空气分子的无规则运动更剧烈了，气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均力增大，即压强增大。 故选：不变、增大 28．正方体密闭容器中有大量运动粒子。每个粒子质量为m，单位体积内粒子数量n为恒量。为简化问题，我们假定：粒子大小可以忽略：其速率均为v，且与器壁各面碰撞的机会均等；与器壁碰撞前后瞬间。粒子速度方向都与器壁垂直，且速率不变。求：器壁单位面积所受粒子压力。 【解答】解：一个粒子每与器壁碰撞一次给器壁的冲量是：I＝2mv。 在Δt时间内能达到面积为S容器壁上的粒子所占据的体积为： V＝SvΔt 由于粒子有均等的概率与容器各面相碰，即可能达到目标区域的粒子数为：NnV。 根据动量定理得：F•Δt＝N•I 则得面积为S的器壁受到的粒子的压力为：F。 所以器壁单位面积所受粒子压力为：fnmv2。 答：器壁单位面积所受粒子压力为nmv2。 六．温度与分子动能的关系（共5小题） 29．1摩尔铁、1摩尔水和1摩尔水蒸气的温度均为0℃时，（　　） A．分子数相同，分子平均动能也相同 B．分子数相同，而分子平均动能不相同 C．分子数不相同，而分子平均动能相同 D．分子数相同，分子内能也相同 【答案】A 【解答】解：1摩尔铁、1摩尔水和1摩尔水蒸气的物质的量相同，所以分子数相同。温度均为0℃，所以分子的平均动能也相同。所以A正确，BCD错误。 故选：A。 30．为欢迎同学们新学期回归校园，老师用气球布置教室，给气球缓慢打气过程中，球内气体温度可视为不变。下列说法正确的是（　　） A．由于气体把气球充满，球内气体分子间表现为斥力 B．由于该老师对气球内气体做功，气球内气体分子平均动能增大 C．气球内气体的压强是由于大量气体分子频繁撞击器壁产生 D．气球内气体的体积等于所有气体分子的体积之和 【答案】C 【解答】解：A.虽然气体把气球充满，但球内气体分子间的距离仍然较大，气体分子间的作用力几乎为零，故A错误； B.由于该老师给气球缓慢打气过程中，球内气体温度可视为不变，所以气球内气体分子平均动能不变，故B错误； C.根据压强的微观意义可知气球内气体的压强是由于大量气体分子频繁撞击器壁产生，故C正确； D.气体分子间隙很大，所以气球内气体的体积远大于所有气体分子的体积之和，故D错误。 故选：C。 31．（多选）下列关于热现象的描述正确的是（　　） A．人体感觉到空气潮湿，说明空气的相对湿度较大 B．气体从外界吸收热量，其内能不一定增加 C．热量不可能从温度较低的物体传到温度较高的物体 D．一定质量的理想气体，在等压膨胀的过程中，一定吸收热量 E．分子平均速率大的物体的温度一定比分子平均速率小的物体的温度高 【答案】ABD 【解答】解：A、相对湿度较大时，人会感觉到空气潮湿，此时空气中的水分子不一定多，故A正确； B、根据热力学第一定律ΔU＝W+Q可知，气体从外界吸收热量的同时，如果在对外做功，则气体的内能不一定增加，故B正确； C、热量不可能自发地从低温物体传到高温物体而不引起其它变化，如果能引起其它变化的情况下，是可以从低温物体传到高温物体的，故C错误； D、等压膨胀过程中气体对外界做功，对一定的理想气体来说，根据气体状态方程可知为一定值，但温度一定升高，所以气体一定要吸收热量，故D正确； E、温度是分子平均动能的标志，不是分子的平均速率标志，所以分子平均动能大的物体的温度一定比分子平均动能小的物体温度高，但分子平均速率大的物体温度不一定高，故E错误。 故选：ABD。 32．（多选）下列说法正确的是（　　） A．气体放出热量，其分子的平均动能可能增大 B．使用“单分子油膜法”估测分子直径的实验中，为计算方便可以取1毫升的油酸酒精混合溶液滴入水槽 C．液体不浸润某种固体时，则附着层内液体分子相互吸引 D．已知某气体的摩尔体积及阿伏加德罗常数，可求得该分子的体积 E．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点 【答案】ACE 【解答】解：A、气体放出热量，同时外界对气体做功，则气体的温度可能升高，分子的平均动能可能增大，故A正确。 B、在使用“单分子油膜法”估测分子直径的实验中，为了计算的方便，可以取1滴油酸酒精混合溶液滴入水槽，故B错误。 C、液体不浸润某种固体时，例如水银对玻璃：当水银与玻璃接触时，附着层中的水银分子受玻璃分子的吸引比内部水银分子弱，结果附着层中的水银分子比水银内部稀硫，这时在附着层中的分子之间相互吸引，就出现跟表面张力相似的收缩力，使跟玻璃接触的水银表面有缩小的趋势，因而形成不浸润现象，故C正确。 D、已知某气体的摩尔体积及阿伏加德罗常数，可以求出该分子占据的空间，不能求出该分子的体积，故D错误。 E、液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性，彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，故E正确。 故选：ACE。 33．（多选）对于分子动理论和物体内能的解释，下列说法正确的是（　　） A．温度高的物体内能不一定大，但其分子平均动能一定大 B．理想气体在等温变化时，内能不改变，因而与外界不发生热交换 C．布朗运动是液体分子运动的反映，它说明分子永不停息地做无规则运动 D．扩散现象说明分子间存在斥力 E．知道某物质摩尔质量和阿伏加德罗常数，一定可求其分子质量 【答案】ACE 【解答】解：A、物体的内能由物体的体积，温度和物质的量共同决定，故温度高的物体内能不一定大，但温度越高分子的平均动能一定越大，故A正确。 B、理想气体分子间距大于10r0，故分子间作用力为0，分子势能为0，故在等温变化时分子平均动能保持不变，但由于体积变化，存在做功，根据热力学第一定律ΔU＝Q+W，由于W≠0，故Q≠0，故B错误。 C、布朗运动是固体颗粒的运动，它反映了液体分子的无规则的热运动，说明分子永不停息地做无规则热运动，故C正确。 D、扩散现象说明分子在永不停做无规则运动，故D错误。 E、由摩尔质量和阿伏加德罗常数，分子质量m，一定可求其分子的质量，故E正确。 故选：ACE。 七．分子势能及其与分子间距的关系（共6小题） 34．当分子间距离为r0时，分子间的作用力为0。当分子间距离从0.8r0增大到10r0的过程中，关于分子间作用力F和分子势能Ep的变化，下列说法正确的是（　　） A．F先变小后变大再变小，Ep先减少后增加 B．F先变小后变大再变小，Ep先增加后减少 C．F先变大后变小，Ep先减少后增加再减少 D．F先变小后变大，Ep先减少后增加再减少 【答案】A 【解答】解：根据分子间作用力和分子势能的变化规律可知，当r＝r0时，分子间作用力为0，分子势能最小；当r＜r0时，分子间作用力表现为斥力；当r＞r0时，分子间作用力表现为引力。因此当分子间距离从0.8r0增大到10r0的过程中，F先表现为斥力变小后表现为引力变大再变小，Ep先减少后增加，故BCD错误，A正确。 故选：A。 35．用电脑软件模拟两个相同分子在仅受相互间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﹣x0和x0处由静止释放，如图甲所示，其中B分子的速度v随位置x的变化关系如图乙所示，取无限远处势能为零，下列说法正确的是（　　） A．A、B间距离为x1时分子力为零 B．A、B间距离为2（x1﹣x0）时分子力为零 C．释放时A、B系统的分子势能为 D．A、B间分子势能最小值为 【答案】D 【解答】解：AB、由图乙可知，B分子在x0～x1过程中做加速运动，说明开始时两分子间作用力为斥力，在x1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2x1，故AB错误； C．由图乙可知，两分子运动到无穷远处的速度为v2，在无穷远处的总动能为：2，由题意可知，无穷远处的分子势能为0，由能量守恒可知，释放时A、B系统的分子势能为，故C错误； D．由能量守恒可知，当两分子速度最大即动能最大时，分子势能最小，则最小分子势能为：Epmin2，故D正确。 故选：D。 36．一定质量的0℃的冰，全部变成0℃的水的过程中，体积减小，则它的能量变化情况是（ ） A．分子的平均动能增大，分子的势能减小 B．分子的平均动能减小，分子的势能增大 C．分子的平均动能不变，分子的势能增大 D．分子的平均动能不变，分子的势能减小 【答案】C 【解答】解：0℃的冰变成0℃的水，温度不变，所以分子的平均动能不变。一定质量的0℃的冰变成0℃的水需要吸收热量，则水的内能增加，而分子平均动能不变，所吸收的热量用来增大分子的平均势能，故C正确，ABD错误。 故选：C。 37．（多选）分子力与分子间距离的关系图像如图所示，图中r0为分子斥力和引力平衡时两个分子间的距离，规定两分子间距离为无限远时分子势能为0，下列说法正确的是（　　） A．当分子间的距离r＜r0时，引力大于斥力 B．当分子间的距离10r0＞r＞r0时，引力大于斥力 C．分子间距离从r1减小到r0的过程中，分子势能减小 D．分子间距离从无限远减小到r0的过程中，分子势能先减小后增大 【答案】BC 【解答】解：AB．由图可知，当分子间的距离r＜r0时，斥力大于引力，当r＞r0时，引力大于斥力，故A错误、B正确； C．由图可知，分子间距离从r1减小到r0的过程中，分子势能减小，当分子力为零时，分子势能最小，故C正确； D．分子间距离从无限远减小到r0的过程中，分子力做正功，分子势能减小，故D错误。 故选：BC。 38．（多选）分子力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系图线如甲、乙两条曲线所示（取无穷远处分子势能Ep＝0）。下列说法正确的是（　　） A．乙图线为分子势能与分子间距离的关系图线 B．当r＝r0时，分子势能为零 C．随着分子间距离的增大，分子力先减小后一直增大 D．在r＜r0阶段，分子力减小时，分子势能也一定减小 【答案】AD 【解答】解：AB．在r＝r0时，分子势能最小，但不为零，此时分子力为零，故A正确，B错误； C．从平衡位置开始，随着分子间距离的增大，分子间作用力随分子间距离增大先减小，故C错误； D．当r＜r0时，分子力表现为斥力，当分子力减小时，分子间距离增大，分子力做正功，分子势能减少，故D正确。 故选：AD。 39．分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示，r＝r1时，F＝0。分子间势能由r决定，规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零。若一分子固定于原点O，另一分子从距O点很远处向O点运动，在两分子间距减小到r2的过程中，势能 　减小　 （填“减小”“不变”或“增大”）；在间距由r2减小到r1的过程中，势能 　减小　 （填“减小”“不变”或“增大”）；在间距等于r1处，势能 　小于　 （填“大于”“等于”或“小于”）零。 【解答】解：若一分子固定于原点O，另一分子从距O点很远处向O点运动，在两分子间距减小到r2的过程中，分子体现引力，分子力做正功，分子势能减小； 在间距由r2减小到r1的过程中，分子体现引力，分子做正功，分子势能减小； 规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零，在间距小于r1过程中，分子体现斥力，分子力负功，分子势能增加，因此在间距等于r1处，势能小于零， 故答案为：减小；减小；小于。 八．物体内能的概念与影响因素（共5小题） 40．负压救护车常用于转移和抢救传染病患者。如图所示，救护车负压舱工作时，通过负压排风净化装置使车内气压略低于车外。已知负压舱内的温度与外界温度相同，负压舱内的气体与外界环境中的气体均可视为理想气体。下列说法正确的是（　　） A．负压舱中空气分子的平均动能小于外界环境中分子的平均动能 B．负压舱中每个气体分子的运动速率都小于外界环境中气体分子的运动速率 C．负压舱中气体分子数小于外界环境中同体积的气体分子数 D．负压舱中气体的内能等于外界环境中同体积的气体的内能 【答案】C 【解答】解：A．温度是气体分子平均动能的标志，负压舱内的温度与外界温度相同，所以负压舱中空气分子的平均动能等于外界环境中分子的平均动能，故A错误； B．负压舱中空气分子的平均速率等于外界环境中分子的平均速率，但是负压舱中每个气体分子的运动速率不一定都小于外界环境中气体分子的运动速率，故B错误； C．负压舱中气体压强比外界小，负压舱内外温度相等，则舱内分子数小于外界环境中同体积的气体分子数，故C正确； D．负压舱中空气分子的平均动能等于外界环境中分子的平均动能，但是舱内气体分子数小于外界环境中同体积的气体分子数，则负压舱中气体的内能小于外界环境中同体积的气体的内能，故D错误。 故选：C。 41．下列说法正确的是（　　） A．已知阿伏加德罗常数为NA，气体的摩尔体积为V摩尔，则分子的体积V B．相同温度下的氢气和氧气，它们的分子平均动能一定相等 C．气体总是很容易充满整个容器，这是分子间存在斥力的宏观表现 D．1g100℃的水的内能等于1g100℃的水蒸气的内能 【答案】B 【解答】解：A、对气体而言，气体分子间距较大，V是气体分子占有的空间体积，不是气体分子的体积，故A错误； B、温度是分子平均动能的标志，相同温度下的氢气和氧气，它们的分子平均动能一定相等，故B正确； C、气体分子之间的距离很大，分子力为引力但近似为零，气体很容易充满容器，是由于分子无规则热运动的结果，而不是分子间存在斥力的宏观表现，故C错误； D、在1g100℃的水变成水蒸气时，分子间距增大，要克服分子间的引力做功，分子势能增大。温度不变，分子平均动能不变，所以1g100℃的水的内能小于1g100℃水蒸气的内能，故D错误。 故选：B。 42．（多选）下列说法正确的是（　　） A．温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度 B．内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和 C．气体压强仅与气体分子的平均动能有关 D．气体膨胀对外做功且温度不变，分子的平均动能不变 【答案】AD 【解答】解：A、温度是分子热运动平均动能的标志，标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度，故A正确； B、内能是物体中所有分子热运动所具有的动能和势能的总和，故B错误； C、气体压强不仅与分子的平均动能有关，还与分子的密集程度有关，故C错误； D、气体膨胀对外做功且温度不变，结合温度是分子平均动能的标志，知分子的平均动能不变，故D正确。 故选：AD。 43．（多选）下列关于分子动能的说法中正确的是（　　） A．物体温度升高，每个分子的动能都增加 B．物体温度升高，分子的总动能增加 C．如果分子质量为m，平均速度为，则分子平均动能km（）2 D．分子的平均动能等于物体内所有分子的动能之和与分子总数之比 【答案】BD 【解答】解：A、B、温度是分子平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，物体的温度升高，分子的平均动能增大，则分子的总动能增大，不是每一个分子的动能都增大。故A错误，B正确； C、D、如果分子的质量为m，平均速率为v，则分子的平均动能等于物体内所有分子的动能与分子的总数之比，而不是为mv2．故C错误，D正确。 故选：BD。 44．（多选）下列说法正确的是（　　） A．物体的分子热运动动能的总和就是物体的内能 B．第二类永动机不可能知道成功的原因是能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化为另一种形式 C．对于一定量的理想气体，当分子间的平均距离变大时，压强可能不变 D．相距遥远的两个分子，以一定的初速度相向运动，直到距离最小，在这个过程中，两分子间的分子势能先减小，后增大 E．各种固体都有一定的熔点 【答案】CD 【解答】解： A、物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和是物体的内能，故A错误。 B、第二类永动机不可能制造成功的原因不是因为违反了能量守恒定律，而是违反了热力学第二定律，故B错误。 C、对于一定量的理想气体，当分子间的平均距离变大时，体积增大，根据气态方程分析可知气体的压强可能增大，故C正确。 D、相距遥远的两个分子，以一定的初速度相向运动，直到距离最小的过程中，分子力先表现为引力，后表现为斥力，分子力先做正功，后做负功，则分子势能先减小，后增大，故D正确。 E、固体有晶体和非晶体之分，晶体有一定的熔点，非晶体没有一定的熔点。故E错误。 故选：CD。 九．用油膜法估测油酸分子的大小（共6小题） 45．关于甲、乙、丙、丁四幅图对应的实验，下列说法正确的是（　　） A．甲图是用油膜法测分子直径的示意图，认为油酸薄膜厚度等于油酸分子直径 B．乙图是研究布朗运动实验时，观察得到的花粉小颗粒的运动轨迹 C．丙图是模拟气体压强产生机理的实验，说明气体压强是由气体重力引起的 D．丁图是蜂蜡涂在单层云母片上熔化实验，说明云母片的导热性能各向同性 【答案】A 【解答】解：A、油膜法测分子直径时，将油酸分子看成球形分子，水面上的油酸薄膜看成单分子油膜，油酸薄膜的厚度等于油酸分子直径。故A正确。 B、研究布朗运动时，每隔一段时间描出花粉颗粒所在的位置点，然后将这些位置点连接起来，才形成了乙图，两连接点间时间，花粉可能去了水面上的任何地方。故B错误。 C、丙图模拟气体压强产生原理，气体的压强是由气体分子频繁碰撞容器壁产生的，与重力无关。故C错误。 D、丁图中形状为椭圆，说明云母晶体具有各向异性。故D错误 故选：A。 46．（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c。用注射器往量筒中滴入溶液，每滴入n滴，溶液体积增加1mL，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（如图），下列说法正确的是（　　） A．用以上物理量的符号表示分子直径大小为d B．“用油膜法估测分子的大小”实验的依据是将油膜看成单分子油膜 C．水面上形成的油酸薄膜的体积V D．计算油膜的面积S时，只需在坐标纸上将油膜轮廓中完整的格子数进行统计，不足一格的油膜都舍去 E．用油膜法测出分子直径后，只需知道纯油酸的摩尔体积，即可计算阿伏加德罗常数 【答案】ABE 【解答】解：AB、n滴油酸酒精溶液的总体积为1mL，那么n滴溶液中纯油酸的体积cmL，则每滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V，油膜法测量分子直径实验的科学依据是将油膜看成单分子油膜，那么油酸分子的直径，等于薄膜厚度，即为d，故AB正确； C、每1滴溶液中油酸酒精溶液的体积为：mL，每1滴溶液中油酸的体积为：VmL，即水面上形成的油酸薄膜的体积为：VmL，故C错误； D、计算油膜的面积S时，只需在坐标纸上将油膜轮廓中完整的格子数进行统计，不足半格的油膜都舍去，故D错误； E、由油分子直径可以求出油分子的体积，只要知道了油的摩尔体积，由摩尔体积和油分子体积之比可以求1摩尔油所含有的油分子数目，即可以求出阿伏加德罗常数，故E正确。 故选：ABE。 47．在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤： 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用注射器将事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。 完成下列填空： （1）上述步骤中，正确的顺序是 　④①②⑤③　 。（填写步骤前的数字） （2）油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸1mL，用注射器测得1mL上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 　5.0×10﹣6　 mL，油酸膜的面积是 　40　 cm2。根据上述数据，估测出油酸分子的直径是 　1.3　 nm。（结果均保留2位有效数字） （3）某学生在做该实验时，发现计算的油酸分子直径偏大，可能的原因是 　ABC　 。 A．痱子粉撒得过多 B．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 C．计算每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液的滴数少记了几滴 D．在滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间 【答案】（1）④①②⑤③；（2）5.0×10﹣6、40、1.3；（3）ABC。 【解答】解：（1）“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：④准备油酸酒精溶液→①准备带水的浅盘及痱子粉→②形成油膜→⑤描绘油膜轮廓→③计算分子直径。 故正确的顺序为④①②⑤③； （2）一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积： 面积超过正方形一半的正方形的个数约为40个，故油膜的面积：S＝40×1×1cm2＝40cm2 油酸分子直径： （3）A、痱子粉撒得过多，油酸不能完全散开，导致S测量值偏小，则直径测量值偏大，故A正确； B、计算油膜面积时，将所有不足1格的方格舍去，则S测量值偏小，则直径测量值偏小，故B正确； C、计算每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液的滴数少记了几滴，由 可知计算的一滴油酸的体积偏大，所以，计算的油酸分子直径偏大，故C正确； D、在滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间，则实际油酸的浓度变大，而计算时用的配比浓度，所以计算出的一滴纯油酸的体积偏小，则直径测量值偏小，故D错误。 故选：ABC。 故答案为：（1）④①②⑤③；（2）5.0×10﹣6、40、1.3；（3）ABC。 48．在“用油膜法估测分子的大小”实验中： （1）该实验中的理想化假设是 　ABD　 。 A．将油膜看成单分子层油膜 B．不考虑各油酸分子间的间隙 C．不考虑各油酸分子间的相互作用力 D．将油酸分子看成球形 （2）实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是 　B　 。 A．可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓 B．对油酸溶液起到稀释作用 C．有助于测量一滴油酸的体积 D．有助于油酸的颜色更透明便于识别 （3）现将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL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，每格边长时0.5cm，由此估算出油酸分子的直径为 　C　 。 A.7×10﹣8m B.4×10﹣9m C.7×10﹣10m D.2×10﹣10m （4）某老师为本实验配制油酸酒精溶液，实验室配备的器材有：面积为0.22m2的蒸发皿、滴管、量筒（50滴溶液滴入量筒体积约为1毫升）、纯油酸和无水酒精若干。已知分子直径数量级为10﹣10m，则该老师配制的油酸酒精溶液浓度（油酸与油酸酒精溶液的体积比）至多为 　1.1　 %（保留两位有效数字）。 【答案】（1）ABD；（2）B；（3）C；（4）0.11。 【解答】解：（1）本实验根据体积与面积之比计算分子直径，所以需将油膜看成单分子层油膜，不考虑各油酸分子间的间隙，将油酸分子看成球形，故ABD正确，C错误。 故选：ABD。 （2）实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是对油酸起到稀释作用，酒精稀释油酸是为了进一步减小油酸的面密度，使油酸分子尽可能少在竖直方向上重叠，更能保证其形成单层分子油膜，也就是为了减小系统误差，故ACD错误，B正确。 故选：B。 （3）根据题意可知，1滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸体积为 估算油膜轮廓的面积：图中超过半格一个，不足半格舍去，可知油膜所占坐标纸的格数约140个，则油膜轮廓的面积为 S＝0.5×0.5×10﹣4m2×140＝3.5×10﹣3m2 则油酸分子直径为d 联立解得：d＝7×10﹣10m，故ABD错误，C正确。 故选：C。 （4）根据题意可知，形成的油膜的面积不能超过蒸发皿的面积，当油膜面积等于蒸发皿的面积时此时油酸浓度最大，一滴纯油酸的体积为 V＝dS＝10﹣10×0.22m3＝2.2×10﹣11m3 一滴酒精油酸溶液的体积为 因此油酸的浓度为c 解得：c＝0.11% 所以该老师配制的油酸酒精溶液浓度（油酸与油酸酒精溶液的体积比）至多为1.1%。 故答案为：（1）ABD；（2）B；（3）C；（4）0.11。 49．某实验小组为完成“用油膜法估算油酸分子的大小”的实验，操作如下： ①取1.0mL油酸配成500mL油酸酒精溶液； ②用注射器吸取1.0mL油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，全部滴完共滴了50滴； ③在浅盘内注入适量的水，将爽身粉均匀地撒在水面上，用注射器滴入一滴溶液； ④待油膜形状稳定后，将绘有方格的玻璃板放在浅盘上，绘出油酸的轮廓（如图所示，每个方格的边长为1.0cm）。 （1）“将油酸分子看成球形”所采用的方法是 　A　 。 A．理想模型法 B．控制变量法 C．等效替代法 D．极限思维法 （2）该实验中一滴油酸酒精溶液含 　4×10﹣5　 mL油酸；由上述数据估算得到油酸分子的直径约为 　4×10﹣9　 m（保留一位有效数字）。 （3）若实验中最终测得的油酸分子直径偏大，可能原因是 　AD　 。 A．爽身粉撒得较多，油膜没有充分展开 B．配置好的油酸酒精溶液放置时间过长 C．计算油酸膜的面积时，将所有不完整方格作为完整方格处理 D．用注射器测得50滴油酸酒精溶液为1mL时，不小心错记为40滴 【答案】（1）A；（2）4×10﹣5，4×10﹣9；（3）AD。 【解答】解：（1）“将油酸分子看成球形”采用的方法是理想模型法，故A正确，BCD错误。 故选：A。 （2）一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为 VmL＝4×10﹣5mL 估算油膜面积：图中每小格面积1cm2，超过半个格子的算一个，不满半个的舍去，大约100个，油膜面积约为 S＝100×1cm2＝100cm2 所以分子直径为 （3）A、水面上爽身粉撒得较多，油酸膜没有充分展开，致使水面上的油酸分子呈现多层，导致油膜面积变小，由d知测得油酸分子直径变大，故A正确； B、配置好的油酸酒精溶液放置时间过长，由于酒精易挥发，使油酸酒精溶液的浓度偏大，因此实验时真实浓度偏大，计算取标准浓度，数据偏小，因此测量值偏小，故B错误； C、计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理，会使测得的油膜面积变大，估算得到油酸分子直径变小，故C错误； D、用注射器测得50滴油酸酒精溶液为1mL时，不小心错记为40滴，算出的油酸酒精溶液浓度偏大，得到一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积偏大，估算得到油酸分子直径变大，故D正确。 故选：AD。 故答案为：（1）A；（2）4×10﹣5，4×10﹣9；（3）AD。 50．清江中学黄老师在“油膜法估测分子直径”的实验中，通过宏观量的测量间接计算微观量。 （1）本实验利用了油酸分子易在水面上形成 　单层　 （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 　d　 ； （2）某同学实验中先取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液，测量并计算一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积后，接着又进行了下列操作： A．将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上自由地扩展为形状稳定的油酸薄膜 B．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算油酸薄膜的面积 C．将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸薄膜的轮廓画在玻璃板上 D．向浅盘中倒入约2cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上 以上操作的合理顺序是 　DACB　 （填字母代号）； （3）若实验时痱子粉撒的太厚，则所测的分子直径会 　偏大　 （选填“偏大”或“偏小”）。 【答案】（1）单层、d；（2）DACB；（3）偏大。 【解答】解：（1）根据油酸分子结构的特点和物理性质，油酸易形成单层分子。这样通过测量纯油酸的体积和油膜的面积，从而计算油膜的厚度，近似等于油酸分子的直径，所以d； （2）实验中先配置油酸酒精溶液，将痱子粉均匀地撒在水面，将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，用彩笔将油酸薄膜的轮廓画在玻璃板上，计算油酸薄膜的面积，故合理顺序为DACB； （3）该同学做实验时，水面上痱子粉撒得太多，使得油膜没有充分展开，油膜面积测量结果偏小，根据体积公式可知这种情况会导致分子直径d的测量结果偏大。 故答案为：（1）单层、d；（2）DACB；（3）偏大。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$