1.1物体是由大量分子组成的达标作业（解析版)

1.1物体是由大量分子组成的
达标作业（解析版)
1．一定质量的理想气体在升温过程中　　
A．分子平均动能增大 B．每个分子速率都增大
C．分子势能增大 D．分子间作用力先增大后减小
2．关于能量，下列叙述中正确的是　　
A．每个分子的内能等于它的势能和动能的总和
B．自然界中每种物质的运动形式都有其相对应的能
C．能量发生转移或转化时，一定伴有做功的过程
D．物体的内能变化时，它的温度一定发生变化
3．在“油膜法”估测分子大小的实验中，认为油酸分子在水面上形成的单分子层，这体现的物理思想方法是（　　）
A．等效替代法 B．控制变量法 C．理想模型法 D．累积法
4．如图甲所示，开口向上的导热气缸静置于水平桌面，质量为m的活塞封闭一定质量气体，若在活塞上加上质量为m的砝码，稳定后气体体积减小了△V1，如图乙；继续在活塞上再加上质量为m的砝码，稳定后气体体积又减小了△V2，如图丙．不计摩擦，环境温度不变，则（　　）
A．△V1＜△V2 B．△V1=△V2
C．△V1＞△V2 D．无法比较△V1与△V2大小关系
5．下列现象中属于分子斥力的宏观表现的是　　
A．镜子破碎后再对接无法接起 B．液体体积很难压缩
C．打气筒打气，若干次后难再打进 D．橡皮筋拉伸后放开会自动缩回
6．一杯水含有大量的水分子，若杯中水的温度升高，则（ ）
A．水分子的平均动能增大 B．只有个别水分子动能增大
C．所有水分子的动能都增大 D．每个水分子的动能改变量均相同
7．某理想气体的初始压强p0=3atm，温度T0=150K，若保持体积不变，使它的压强变为5atm，则此时气体的温度为（　　）
A．100K B．200K C．250K D．300K
8．两个相距较远的分子仅在彼此间分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近。在此过程中，下述正确的是
A．分子力先增大后减小 B．分子力先做正功，后做负功
C．分子势能一直增大 D．分子势能先增大后减小
9．给出下列元件：常温几百欧的热敏电阻RT，有源蜂鸣器BZ，施密特触发器集成电路（74LS14），1～2kΩ电位器，5V直流电源，标准水银温度计（测温范围0～100℃、分度值0.1℃），烧杯，酒精灯，连接导线、水等仪器和用具。请用上述元件和用具设计一个温度报警装置，当温度上升到80℃就报警（蜂鸣器发声）。
（1）请画出电原理图。
（2）简要说明应当如何调试使温度为80℃时报警。
10．汽车行驶时，轮胎的胎压太高或太低都会形成安全隐患。某型号的轮胎可在－40~90的温度下正常工作，车的使用说明书上指出，轮胎在此温度范围内工作时，胎压不能高于3.6×105Pa，不能低于1.6×105Pa，现在27的环境温度下给轮胎充气，试问轮胎充气后的胎压在什么范围内，汽车才能在上述温度范围内行驶?
11．如图所示，向一个空的铝饮料罐（即易拉罐）中插入一根透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱（长度可以忽略），如果不计大气压的变化，这就是一个简易的气温计．已知铝罐的容积是360cm3,吸管内部粗细均匀，横截面积为0.2cm2，吸管的有效长度为20cm，当温度为25 ℃时，油柱离管口10cm．如果需要下列计算，可取相应的近似值：360(298(362(296.4 364(298(362(299.6
（1）吸管上标刻度值时，刻度是否均匀？说明理由； (系数可用分数表示)
（2）计算这个气温计的测量范围(结果保留一位小数，用摄氏温度表示．）
12．在做“用油膜法估测分子的大小”实验时，在每200mL油酸酒精溶液中有纯油酸1mL，实验中利用注射器测出200滴该溶液的体积为1mL，已知1滴该溶液滴入浅水盘中最终形成的油膜面积为175cm2，则油酸分子大小约为__________m（保留3位有效数字）。在该实验中，液体表面的张力使液滴从针头滴落时呈现球状，则液体表层分子间作用力表现为______（填“引力”或“斥力”），分子间距离__________（填“大于”、“等于”或“小于”）液体分子的平衡距离。
13．已知1个铜原子的质量为a，铜的摩尔质量为b，密度为ρ，则1个铜原子所占的体积是__，阿伏加德罗常数是__．
参考答案
1．A
【解析】
【详解】
温度是分子平均动能的量度，当温度升高时平均动能一定变大，分子的平均速率也一定变化，但不是每个分子速率都增大，故A正确，B错误；由于是理想气体，故分子间的相互作用力不考虑，故分子势能不变，分子间的作用力不计，故CD错误；故选A.
2．B
【解析】
【分析】
势能和动能是统计概念，对单个分子讲没有意义，自然界中每种物质的运动形式都有其相对应的能，能量发生转移或转化时，不一定伴有做功的过程，物体的内能不光受温度的影响，还与物体所处的状态有关．
【详解】
势能和动能是统计概念，对单个分子讲没有意义，A错误；自然界中每种物质的运动形式都有其相对应的能，比如：运动有机械能，分子热运动由内能，B正确；能量发生转移或转化时，不一定伴有做功的过程，比如热传递，C错误；物体的内能不光受温度的影响，还与物体所处的状态有关，比如零摄氏度的冰吸热变为零摄氏度的水，内能增加，温度不变，D错误；故选B.
【点睛】
本题考查的知识点较多，对一些选项，只要能找到一些支持或反对的例子即可判断其正确与否．
3．C
【解析】
【分析】
考查实验“用油膜法估测分子大小”。
【详解】
在油膜法估测分子大小的实验中，让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，将油酸分子看做球形，认为油酸分子是一个紧挨一个的，估算出油膜面积，从而求出分子直径，这里用到的方法是：理想模型法。C正确，ABD错误。
故选C。
4．C
【解析】
【详解】
设大气压强为，起初活塞处于平衡状态，所以：
解得该气体的压强为：
则甲状态气体的压强为：
乙状态时气体的压强为：
丙状态时气体的压强为：
由玻意耳定律得：
得：，
所以
所以：。
故本题选C。
【点睛】
对活塞进行受力分析，由平衡条件分别求出几种情况下的气体压强；由玻意耳定律可以求出气体体积，然后比较体积的变化即可。
5．B
【解析】
【详解】
镜子破碎后再对接无法接起，并不是因为分子间表现为斥力，而是由于分子间距离大于分子直径的10倍以上，分子间的作用力太小，不足以使碎玻璃片吸引到一起，故A错误．液体难于被压缩是因为液体中分子距离减小时表现为斥力，故B正确．打气筒打气，若干次后难再打进，是因为气体的压强增大的缘故，不是因为分子间存在斥力，故C错误．橡皮筋拉伸后放开会自动缩回，是由于分子间存在引力的缘故，故D错误．故选B.
【点睛】
本题考查了热学的基础知识，关键要明确分子间同时存在着引力和斥力，二者都随分子间距离的增加而减小，而斥力减小得快，根据现象分析出斥力的表现．
6．A
【解析】
【详解】
水的温度升高，即其内部的水分子运动越剧烈，即水分子的平均动能变大，即其内能增加，这是统计规律，个别分子不适用．故A正确，BCD错误；
故选A．
7．C
【解析】
【详解】
理想气体体积不变，发生等容变化，则，代入数据得：，解得：。故C项正确，ABD三项错误。
【点睛】
在理想气体状态方程和气体实验定律应用中，压强、体积等式两边单位一样即可，不需要转化为国际单位；温度的单位一定要用国际单位(开尔文)，不能用其它单位。
8．B
【解析】
【详解】
A．两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近的过程中，当分子间距大于平衡间距时，分子力表现为引力；当分子间距小于平衡间距时，分子力表现为斥力，分子引力先减小后增大，斥力增大，A错误；
B．两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近的过程中，分子力先是引力后是斥力，故先做正功后做负功，B正确；
C．只有分子力做功，先做正功后做负功，根据动能定理，动能先增加后减小，C错误；
D．分子力先做正功后做负功；分子力做功等于分子势能的变化量；故分子势能先减小后增加，D错误。
故选B。
9．（1）(2)见解析
【解析】
【详解】
（1）电原理图：如图所示
（2）调试方法：接好电路后，先调节R1 使常温下BZ不发声。再用80℃热水使热敏电阻的温度上升，则到达某一温度时就会发出报警声。先用烧杯放水，用酒精灯加热，用水银温度计测温，同时将热敏电阻也放入水中，当温度达到80℃时停止加热，如果蜂鸣器不发声，则调节电位器R1一直到蜂鸣器发声为止，这一过程中，注意水的温度变化，如果温度下降，适当加热，维持水温80℃。
10．2.06×105 Pa≤p≤2.98×105 Pa
【解析】
【详解】
设27环境下轮胎最高胎压为p1，最低胎压为p2，初始温度T0=27=300K，最高温度Tmax=90=363K，最低温度Tmin=-40=233K，则在轮胎等容变化过程中，有
代入数据解得
故轮胎在27环境下的胎压p的范围应为
2.06×105 Pa≤p≤2.98×105Pa
11．（1）体积的变化量与温度的变化量成正比，吸管上的标的刻度是均匀的．
（2）23.4(26.6℃
【解析】
【详解】
（1）根据盖-吕萨克定律，
则有：…①所以 …②即体积的变化量与温度的变化量成正比，吸管上标的刻度是均匀的（2）因为，所以有：
这个气温计可以测量的温度为：t=（25±1.6）℃，即这个气温计测量的范围是296.4K～299.6K，即23.4℃～26.6℃
12． 引力 大于
【解析】
【详解】
[1]由题可知，一滴油酸得总体积为
则油酸分子大小为
[2] 液体表面的张力，是因分子间作用力表现为引力；
[3]当分子间作用力表现为引力时，分子间距大于液体分子的平衡距离。
13．
【解析】
【详解】
[1]．1个铜原子的质量为a，密度为ρ，一个铜原子所占的体积为：
Ｖ原=
[2]．铜的摩尔质量为b，密度为ρ，铜的摩尔体积
V=
所以阿伏伽德罗常数为：