1、第1讲分子动理论内能用油膜法估测分子的大小课时作业(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)1(2019云南保山期末)(5选3)闲置不用的大理石堆放在煤炭上过一段时间后发现大理石粘了很多黑色的煤炭。不管怎么清洗都洗刷不干净，用砂纸打磨才发现，已经有煤炭进入到大理石的内部，下列说法正确的是 ()A如果让温度升高，煤炭进入大理石的速度就会加快B煤炭进入大理石的过程说明分子之间有引力，煤炭会被吸进大理石中C在这个过程中，有的煤炭进入大理石内，有的大理石成分出来进入煤炭中 D煤炭进入大理石的运动属于布朗运动E煤炭进入大理石的运动属于扩散现象ACE如果温度升高，分子运动更剧烈，则煤炭进入大理石的速
2、度就会加快，故A正确；煤炭进入大理石的过程说明分子之间有间隙，也说明分子不停地做无规则运动，不是因为分子之间有引力，故B错误；分子都在做无规则运动，所以在这个过程中，有的煤炭进入大理石内，有的大理石成分出来进入煤炭中，故C正确；煤炭进入大理石的运动属于物质分子的运动，即属于扩散现象，不是布朗运动，故D错误，E正确。2(2020六安市模拟)(多选)对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是()A温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大B外界对物体做功，物体内能一定增加C温度越高，布朗运动越显著 D当分子间的距离增大时，分子间作用力就一直减小E当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子
3、间距离的减小而增大ACE温度高的物体分子平均动能一定大，内能不一定大，选项A正确；外界对物体做功，若物体同时散热，物体内能不一定增加，选项B错误；温度越高，布朗运动越显著，选项C正确；当分子间的距离增大时，分子间作用力可能先增大后减小，选项D错误；当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大，选项E正确。3(2020惠州模拟)(多选)下列说法中正确的是()A物体自由下落时速度增大，所以物体内能也增大B物体的机械能为零时内能也为零C物体的体积减小温度不变时，物体内能不一定减小D质量、温度、体积都相等的物体的内能不一定相等E温度和质量都相同的氢气和氧气内能不相等CDE物体的机械能和
4、内能是两个完全不同的概念，物体的动能由物体的宏观速率决定，而物体内分子的动能由分子热运动的速率决定。分子动能不可能为零(温度不可能达到绝对零度)，而物体的动能可能为零，所以A、B不正确；物体体积减小时，分子间距离减小，但分子势能可能增加，所以C正确。质量、温度、体积都相等的物体，如果是由不同物质组成，分子数不一定相同，因此，物体内能不一定相等，选项D正确；温度和质量都相同的氢气和氧气具有相同的分子平均动能，但由于分子数不相等，分子总动能不相等，分子势能也不相等，故其内能不相等，选项E正确。4(2020保定模拟)(多选)我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作。PM2.5是指空气中直径等于或小于
5、2.5 m的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害。矿物燃料燃烧的排放物是形成PM2.5的主要原因。下列关于PM2.5的说法中正确的是()APM2.5的尺寸比空气中氧分子的尺寸大得多BPM2.5在空气中的运动属于分子热运动CPM2.5的运动轨迹只是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡决定的D倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用，能有效减小PM2.5在空气中的浓度EPM2.5必然有内能ADEPM2.5的尺寸比空气中氧分子的尺寸大得多，A正确；PM2.5在空气中的运动不属于分子热运动，B错误；PM2.5的运动轨迹是由大量空气分子对PM2.5无规则碰
6、撞的不平衡和气流的运动决定的，C错误；倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用，能有效减小PM2.5在空气中的浓度，PM2.5必然有内能，D、E正确。5.(2020鞍山模拟)(多选)如图所示为某实验器材的结构示意图，金属内筒和隔热外筒间有一定体积的空气，内筒中有水，在水加热升温的过程中()A被封闭的空气内能增大B被封闭的空气分子的无规则运动更剧烈了C被封闭的空气分子间引力和斥力都减小D被封闭的空气的所有分子运动速率都增大E被封闭的空气分子间引力和斥力都不变ABE水加热升温使空气温度升高，故封闭空气的内能增大，故A正确；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
7、的空气分子的无规则运动更剧烈了，故B正确：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，故C错误，E正确；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，但不是每个分子的动能均增加，即不是所有分子运动速率都增大，故D错误。6(2020安徽省宣城市调研)(多选)下面的说法中正确的有 ()A布朗运动的实质反映了液体分子在不停地做无规则热运动B压缩密封在汽缸中一定质量的理想气体，难度越来越大，这是因为分子间距离越小时分子间斥力越大C对气体加热，气体的内能不一定增大D物体温度升高，分子热运动加剧，所有分子的动能都会增加E对大量事实的分析表明，不论技术手
8、段如何先进，热力学零度最终不可能达到ACE布朗运动的实质反映了液体分子在不停地做无规则热运动，选项A正确；压缩密封在汽缸中一定质量的理想气体，难度越来越大，这是因为体积减小时，压强变大，选项B错误；对气体加热，若气体对外做功，则气体的内能不一定增大，选项C正确；物体温度升高，分子热运动加剧，分子的平均动能会增加，但并非每个分子的动能都增加，选项D错误；热力学零度是低温的极限，不论技术手段如何先进，热力学零度最终不可能达到，选项E正确。7.(2020山西晋城二模)(多选)将一个分子P固定在O点，另一个分子Q从图中的A点由静止释放，两分子之间的作用力与间距关系的图象如图所示，则下列说法正确的是()
9、A分子Q由A运动到C的过程中，先加速再减速B分子Q在C点时分子势能最小C分子Q在C点时加速度大小为零D分子Q由A点释放后运动到C点左侧的过程中，加速度先增大后减小再增大E该图能表示固、液、气三种状态下分子力随分子间距变化的规律BCD分子Q由A运动到C的过程中，一直受吸引力作用，速度一直增加，动能增加，分子势能减小，在C点的分子势能最小，选项A错误，B正确；分子Q在C点时受到的分子力为零，故Q在C点时加速度大小为零，选项C正确；分子Q由A点释放后运动到C点左侧的过程中，分子间先是吸引力先增大后减小，然后到C点左侧时分子力为斥力逐渐变大，故加速度先增大后减小再增大，选项D正确；该图只能表示固、液两
10、种状态下分子力随分子间距变化的规律，气体分子距离一般大于10r0，选项E错误；故选B、C、D。8(多选)下列四幅图的有关说法中不正确的是()A分子间距离为r0时，分子间不存在引力和斥力B分子间距小于r0范围内分子间距离减小时，斥力增大引力减小，分子力表现为斥力C水面上的单分子油膜，在测量分子直径d大小时可把分子当作球形处理D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E猛推木质推杆，密闭的气体温度升高，压强变大，分子间表现为斥力，可看作是绝热变化ABE当分子间距离为r0时，分子间存在的引力和斥力，且大小相等，所以分子力整体的效果为0，故A错误；分子间距小于r0范围内分子间距离减小时
11、，斥力和引力都增大，但引力增大得慢，所以分子力表现为斥力，故B错误；水面上的单分子油膜，在测量油膜分子直径d大小时把它们当作球形处理，故C正确；晶体具有点阵结构，食盐属于晶体，食盐中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性，故D正确；猛推木质推杆，外界对气体做正功，密闭的气体温度升高，压强变大，此时气体分子之间的距离仍然大于r0，分子之间的相互作用力仍然表现为引力，但是很小，几乎可以忽略不计，故E错误。9(多选)分子力比重力、引力等要复杂得多，分子势能跟分子间的距离的关系也比较复杂。图示为分子势能与分子间距离的关系图象，用r0表示分子引力与分子斥力平衡时的分子间距，设r时，Ep0，则下列
12、说法正确的是()A当rr0时，分子力为零，Ep0B当rr0时，分子力为零，Ep为最小C当r0r10r0时，Ep随着r的增大而增大D当r0r10r0时，Ep随着r的增大而减小E当rr0时，Ep随着r的减小而增大BCE由Ep r图象可知，rr0时，Ep最小但不为零，再结合F r图象知此时分子力为0，则A错误，B正确；结合F r图象可知，在r0r10r0内分子力表现为引力，当间距增大过程中，分子引力做负功，分子势能增大，则C正确，D错误；结合F r图象可知，在rr0内分子力表现为斥力，当间距减小过程中，分子斥力做负功，分子势能增大，则E正确。10(多选)如图是分子间引力(或斥力)大小随分子间距离变化
13、的图象，下列说法正确的是()Aab表示引力图线Bcd表示引力图线C当分子间距离等于两曲线交点的横坐标时，分子势能为零D当分子间距离等于两曲线交点的横坐标时，分子力为零E当分子间距离小于两曲线交点横坐标时，分子力表现为斥力ADE根据分子动理论，分子间相互作用的引力和斥力同时存在，都随分子间距离的增大而减小，但分子间斥力减小快，所以A正确，B错误；当分子间距离等于两曲线交点横坐标时，引力等于斥力，D正确；当分子间距离等于两曲线交点横坐标时，分子势能最小，但不一定为零，C错误；当分子间距离小于两曲线交点横坐标时，斥力大于引力，分子力表现为斥力，E正确。112015海南单科15(1)已知地球大气层的厚
14、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。由此可估算得，地球大气层空气分子总数为_，空气分子之间的平均距离为_。解析：可认为地球大气对地球表面的压力是由其重力引起的，即mgp0Sp04R2，故大气层的空气总质量m，空气分子总数NNA。由于hR，则大气层的总体积V4R2h，每个分子所占空间设为一个棱长为a的正方体，则有Na3V，可得分子间的平均距离a 。答案：12在“用单分子油膜法估测分子大小”的实验中，(1)某同学操作步骤如下：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；在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积；在浅盘内盛一
15、定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；在浅盘上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积。改正其中的错误：_。(2)若油酸酒精溶液体积分数为0.10%，一滴溶液的体积为4.8103 mL，其形成的油膜面积为40 cm2，则估测出油酸分子的直径为_m。解析：(1)由于一滴溶液的体积太小，直接测量时误差太大，应用微小量累积法可减小测量误差，故可在量筒内滴入N滴该溶液，测出它的体积。水面上不撒痱子粉或石膏粉时，滴入的油酸酒精溶液在酒精挥发后剩余的油膜不能形成一块完整的油膜，油膜间的缝隙会造成测量误差增大甚至实验失败，故应先在水面上撒痱子粉或石膏粉。(2)油膜的体积等于一滴油酸酒精溶液内纯油酸的体积，则d m1.2109 m。答案：(1)见解析(2)1.2109
