2019-2020学年高二下学期第七单元训练卷
物 理 (一)
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分。在第1~6题给出的4个选项中,只有一个选项正确;在第7~10题给出的四个选项中,有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
1.下列现象中,不能用分子动理论来解释的是( )
A.白糖放入装有热水的杯中,杯中的水会变甜
B.大风吹起时,地上的尘土飞扬
C.一滴红墨水滴入一杯水中,过一会杯中的水变成了红色
D.把两块纯净的铅块用力压紧,两块铅合在了一起
2.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2.5 μm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。矿物燃料燃烧排放的烟尘是形成PM2.5的主要原因。下列关于PM2.5的说法中正确的是( )
A.PM2.5必然有内能
B.PM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当
C.PM2.5在空气中的运动属于分子热运动
D.PM2.5的运动轨迹是由气流的运动决定的
3.雨滴下落,温度逐渐升高,在这个过程中,下列说法中正确的是( )
A.雨滴内分子的势能都在减小,动能在增大
B.雨滴内每个分子的动能都在不断增大
C.雨滴内水分子的平均动能不断增大
D.雨滴内水分子的势能在不断增大
4.把墨汁用水稀释后取出一滴放在显微镜下观察,如图所示,下列说法中正确的是( )
A.在显微镜下既能看到水分子也能看到悬浮的小炭粒,且水分子不停地撞击炭粒
B.越小的炭粒,运动越明显
C.水分子在不停地做无规则运动,这就是所说的布朗运动
D.在显微镜下看起来连成一片的液体,实际上就是由许许多多静止不动的水分子组成的
5.从下列哪一组物理量可以算出氧气的摩尔质量( )
A.氧气的密度和阿伏加德罗常数
B.氧气分子的体积和氧气的密度
C.氧气分子的质量和阿伏加德罗常数
D.氧气分子的体积和氧气分子的质量
6.两个分子从靠得不能再靠近的位置开始,使二者之间的距离逐渐增大,直到大于分子直径的10倍以上。这一过程中,关于分子间的相互作用力的下列说法中正确的是( )
A.分子间的引力和斥力都在增大
B.分子间的斥力在减小,引力在增大
C.分子间的相互作用力的合力在逐渐减小
D.分子间的相互作用力的合力,先减小后增大,再减小到零
7.以下说法正确的是( )
A.一般分子直径的数量级为10-10 m
B.布朗运动是液体分子的无规则运动
C.分子间同时存在分子引力和分子斥力
D.扩散现象说明分子做无规则运动
8.下列说法正确的是( )
A.温度计测温的原理是热平衡定律
B.温度计与被测系统的温度不相同时,读不出示数
C.温度计读出的示数是它自身这个系统的温度,若它与被测系统热平衡时,这一示数也是被测系统的温度
D.温度计读出的示数总是被测系统的温度,无论是否达到热平衡
9.当氢气和氧气温度相同时,下列说法中正确的是( )
A.两种气体的分子平均动能相等
B.氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率
C.两种气体分子热运动的总动能相等
D.两种气体分子热运动的平均速率相等
10.甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示,F>0为斥力,F<0为引力,a、b、c、d为x轴上四个特定的位置,现把乙分子从a处由静止释放,则( )
A.乙分子从a到b做加速运动,由b到c做减速运动
B.乙分子由a到c做加速运动,到达c时速度最大
C.乙分子由a到b的过程中,两分子间的分子势能一直减少
D.乙分子由b到d的过程中,两分子间的分子势能一直增加
二、非选择题(本题共6小题,共60分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
11.(7分)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,已知一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V油酸,配制的油酸酒精溶液中,纯油酸与溶液体积之比为1∶500,1 mL溶液滴250滴,那么1滴溶液的体积是 mL,所以一滴溶液中纯油酸体积为V油酸= cm3。若实验中测得结果如下表所示,请根据所给数据填写出空白处的数值,并与公认的油酸分子长度值L0=1.12×10-10 m作比较,并判断此实验是否符合数量级的要求。?
次数
S/cm2
L=(V/S)/cm
平均值
1
533
2
493
3
563
12.(12分)在用油膜法估测分子的大小的实验中,具体操作如下:
①取油酸0.1 mL注入250 mL的容量瓶内,然后向瓶中加入酒精,直到液面达到250 mL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;
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1.0 mL为止,恰好共滴了100滴;
③在边长约40 cm的浅盘内注入约2 cm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,在玻璃板上绘出油膜的形状;
⑤将画有油膜形状的玻璃板放在边长为1.0 cm的方格纸上,算出完整的方格有67个,大于半格的有14个,小于半格的有19个。
(1)这种估测方法是将每个分子视为 ,让油酸尽可能地在水面上散开,则形成的油膜可视为 ,这层油膜的厚度可视为油酸分子的 。
(2)利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液含纯油酸为 m3,油膜面积为 m2,求得的油膜分子直径为 m。(结果全部取两位有效数字)
13.(8分)设想将1 g水均匀分布在地球表面上,估算1 cm2的表面上有多少个水分子。(已知1 mol水的质量为18 g,地球的表面积约为5×1014 m2,结果保留一位有效数字)
14.(10分)已知汞的摩尔质量为M=200.5 g/mol,密度为ρ=13.6×103 kg/m3,求一个汞原子的质量和体积分别是多少?(结果保留两位有效数字)
15.(10分)将甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲、乙分子间作用力与分子间距离的关系图象如图所示。若质量为m=1×10-26 kg的乙分子从r3(无穷远)处以v=100 m/s的速度沿x轴负方向向甲分子飞来,仅在分子力作用下,则乙分子在运动中能达到的最大分子势能为多大?
16.(13分)很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全.轿车在发生一定强度的碰撞时,利用叠氮化钠(NaN3)爆炸产生气体(假设都是N2)充入气囊。若氮气充入后安全气囊的容积V=56 L,囊中氮气密度ρ=2.5 kg/m3,已知氮气摩尔质量M=0.028 kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6×1023 mol-1。试估算:
(1)囊中氮气分子的总个数N;
(2)囊中氮气分子间的平均距离。(结果保留1位有效数字)
2019-2020学年高二下学期第七单元训练卷
物 理(一)答 案
一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分。在第1~6题给出的4个选项中,只有一个选项正确;在第7~10题给出的四个选项中,有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
1.B
白糖放入热水中,水变甜,说明糖分子在永不停息地做无规则运动,故A正确;大风吹起时,地上的尘土飞扬,是物体在运动,属于机械运动,故B错误;一滴红墨水滴入一杯水中,过一会杯中的水变成了红色,分子在永不停息地做无规则运动,故C正确;把两块纯净的铅块用力压紧后,两个铅块的底面分子之间的距离比较大,表现为引力,使两个铅块结合在一起,用一定的拉力才能拉开,故D正确。
2.A
PM2.5内部的热运动不可能停止,故PM2.5必然有内能,A正确;PM2.5的尺寸比空气中氧分子的尺寸大得多,B错误;PM2.5在空气中的运动不属于分子热运动,C错误;PM2.5的运动轨迹是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡和气流的运动决定的,D错误。
3.C
根据题目只可以确定分子的平均动能不断增大。
4.B
5.C
已知氧气的密度和阿伏加德罗常数,可以求出单位体积氧气的质量,但求不出氧气的摩尔质量,故A错误;已知氧气分子的体积可以求出单位体积的分子数,已知氧气的密度可以求出单位体积的质量,知道单位体积的质量与分子个数,可以求出每个分子的质量,但求不出氧气的摩尔质量,故B错误;一摩尔氧气分子的质量是摩尔质量,一摩尔氧气含有阿伏加德罗常数个分子,已知氧气分子的质量和阿伏加德罗常数,可以求出氧气的摩尔质量,故C正确;已知氧气分子的体积和氧气分子的质量,求不出氧气的摩尔质量,故D错误。
6. D
由分子力随距离的变化关系得,分子距离由靠得不能再靠近变化到大于分子直径的10倍以上时,引力和斥力都在减小,故A、B错;相互作用的合力的变化如图所示,应为先减小再增大,再减小到零,C错,D对。
7.ACD
由分子动理论可知选项C、D正确;一般分子直径的数量级为10-10 m,选项A正确;布朗运动是固体颗粒的无规则运动,但布朗运动间接反映了液体或气体分子在永不停息地做无规则运动,B选项错误。
8.AC
温度计能测出被测物体的温度的原理就是热平衡定律,即温度计与被测系统达到热平衡时温度相同,其示数也就是被测系统的温度,故A、C正确,D错误;温度计与被测系统的温度不相同时,仍有示数,B错。
9.AB
因为温度是分子平均动能的标志,所以选项A正确;因为氢气和氧气的分子质量不同,所以两种气体分子的平均速率不同,由Ek=可得,分子质量大的平均速率小,故选项B正确,D错误;虽然两种气体分子平均动能相等,但由于两种气体的质量不清楚,即分子数目关系不清楚,故选项C错误。
10.BC
乙分子从a到b再到c的过程中,分子间的作用力一直表现为引力(F<0),所以该过程由于分子力的作用会使乙分子做加速运动,分子力做正功、分子势能减少;乙分子到达c处时分子力为零,加速度为零,此时分子的动能最大、分子势能最小;乙分子再从c到d的过程中,分子力表现为斥力,由于分子力的作用会使乙分子做减速运动,直至速度减为零,该过程分子力做负功、分子势能增加、分子动能减少。
二、非选择题(本题共6小题,共60分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
11.(7分)
8×10-6 1.50×10-8 1.62×10-8 1.42×10-8 1.51×10-10m 符合
由题给条件得,1滴溶液的体积为
V溶液= mL,因为,故1滴溶液中油酸体积为V油酸=V溶液=cm3=8×10-6 cm3。
据此算得3次测得L的结果分别为1.50×10-8 cm、1.62×10-8 cm、1.42×10-8 cm
其平均值为≈1.51×10-10 m
这与公认值的数量级相吻合,故本次估测数值符合数量级的要求。
12.(12分)
(1)球形 单分子油膜 直径 (2)4.0×10-12 8.1×10-3 4.9×10-10
(2)一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为
V=× mL=4.0×10-6 mL=4.0×10-12 m3
形成油膜的面积S=1.0×(67+14) cm2=8.1×10-3 m2
油酸分子的直径d=≈4.9×10-10 m。
13.(8分)
1 g水的分子数N=NA
1 cm2的分子数N′=N≈7×103个。
14.(10分)
由m=得:m= g≈3.3×10-22 g
由V0=得:V= m3≈2.4×10-29 m3。
15.(10分)
在乙分子靠近甲分子的过程中,分子力先做正功,后做负功,分子势能先减小,后增大,动能和势能之和不变。
当速度为零时,分子势能最大
Epm=ΔEk减=mv2=×1×10-26×1002 J=5×10-23 J。
16.(13分)
(1)设氮气的物质的量为n,则n=
氮气的分子总数N=NA
代入数据得N=3×1024个。
(2)每个分子所占的空间为V0=
设分子间的平均距离为a,则有V0=a3,即a==
代入数据得a≈3×10-9 m。
2019-2020学年高二下学期第七单元训练卷
物 理 (二)
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分。在第1~6题给出的4个选项中,只有一个选项正确;在第7~10题给出的四个选项中,有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
1.对下列相关物理现象的解释错误的是( )
A.高压下的油会透过钢壁渗出,说明分子是不停运动着的
B.水和酒精混合后总体积减小,说明分子间有空隙
C.存放过煤的混凝土地面下一定深度内都有黑色颗粒,说明煤分子在做无规则的热运动
D.在一杯热水中放几粒盐,整杯水很快会变咸,这是盐分子在高温下无规则运动加剧的结果
2.下列选项正确的是( )
A.液体温度越高,悬浮颗粒越大,布朗运动越剧烈
B.布朗运动是指悬浮在液体中固体颗粒的分子的无规则运动
C.液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的
D.当分子间距增大时,分子间的引力和斥力都减小
3.某气体的摩尔质量为M,分子质量为m。若1 mol该气体的体积为Vm,密度为ρ,则该气体单位体积分子数不可能是(阿伏加德罗常数为NA)( )
A. B. C. D.
4.下列关于分子热运动和热现象的说法正确的是( )
A.气体如果失去了容器的约束就会散开,这是因为气体分子之间存在势能的缘故
B.一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气,其分子平均动能增加
C.一定量气体的内能等于其所有分子的热运动动能和分子势能的总和
D.如果气体温度升高,那么每一个分子热运动的速率都增加
5.两个分子从靠得不能再靠近的位置开始,使两者之间的距离增大,直到大于分子直径的10倍以上。这一过程中,关于分子间的相互作用力的下列说法正确的是( )
A.分子间的引力和斥力都在增大
B.分子间的斥力在减小,引力在增大
C.分子间的相互作用力的合力在逐渐减小
D.分子间的相互作用力的合力,先减小后增大,再减小到零
6.分别以摄氏温度及热力学温度为横、纵坐标表示的t与T关系图( )
A.为直线
B.不通过第二象限
C.其在纵轴的截距小于横轴的截距
D.斜率为1
7.一铜块和一铁块,质量相等,铜块的温度T1,比铁块的温度T2高,当它们接触在一起时,如果不和外界交换能量,则( )
A.从两者开始接触到热平衡的整个过程中,铜块放出的热量等于铁块吸收的热量
B.在两者达到热平衡以前的任意一段时间内,铜块放出的热量不等于铁块吸收的热量
C.达到热平衡时,铜块的温度是T=
D.达到热平衡时,两者的温度相等
8.关于分子势能,下列说法正确的是( )
A.分子间表现为引力时,分子间距离越小,分子势能越大
B.分子间表现为斥力时,分子间距离越小,分子势能越大
C.物体在热胀冷缩时,分子势能发生变化
D.物体在做自由落体运动时,分子势能越来越小
9.关于分子间相互作用力(如图所示)的以下说法中,正确的是( )
A.当分子间的距离r=r0时,分子力为零,说明此时分子间既不存在引力,也不存在斥力
B.分子力随分子间的距离的变化而变化,当r>r0时,随着距离的增大,分子间的引力和斥力都增大,但引力比斥力增大得快,故分子力表现为引力
C.当分子间的距离r<r0时,随着距离的减小,分子间的引力和斥力都增大,但斥力比引力增大得快,故分子力表现为斥力
D.当分子间的距离r<r0时,合力随分子间距离增大而减小
10.关于热现象和热学规律,以下说法正确的是( )
A.布朗运动表明,构成悬浮微粒的分子在做无规则运动
B.两个分子的间距从极近逐渐增大到10r0的过程中,分子间的引力和斥力都在减小
C.物体的摄氏温度变化了1 ℃,其热力学温度变化了273 K
D.两个分子的间距从极近逐渐增大到10r0的过程中,它们的分子势能先减小后增大
二、非选择题(本题共6小题,共60分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
11.(4分)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中,若用直径为0.5 m的浅圆盘盛水,让油酸在水面上形成单分子层薄膜,那么油酸滴的体积不能大于 m3。(保留一位有效数字)
12.(10分)某同学在实验室做用油膜法估测分子直径大小的实验中,实验的方法及步骤如下:
①向体积V油=1 mL的油酸中加酒精,直至总量达到V总=500 mL。
②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液,把它一滴一滴地滴入小量筒中,当滴入n=100滴时,测得其体积恰好是V0=1 mL。
③往边长为30 cm~40 cm的浅盘里倒入2 cm深的水,将痱子粉均匀撒在水面上。
④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,并在玻璃板上描下油酸膜的形状。
⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,如图所示,数出轮廓范围内小方格的个数N,小方格的边长l=20 mm。
根据以上信息,回答下列问题:
(1)该同学遗漏的重要步骤是 。?
(2)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V'是 mL。?
(3)油酸分子直径是 m。(保留1位有效数字)?
(4)若痱子粉撒得过厚,则会使分子直径的测量结果偏 (选填“大”或“小”)。?
13.(8分)设想将1 g水均匀分布在地球表面上,估算1 cm2的表面上有多少个水分子。(已知1 mol水的质量为18 g,地球的表面积约为5×1014 m2,结果保留一位有效数字)
14.(12分)如图所示,IBM的科学家在铜表面将48个铁原子排成圆圈,形成半径为7.13 nm的“原子围栏”,相邻铁原子间有间隙。估算原子平均间隙的大小。结果保留两位有效数字。(已知铁的密度为7.8×103 kg/m3,摩尔质量是5.6×10-2 kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1。)
15.(12分)将甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲、乙分子间作用力与分子间距离的关系图象如图所示。若质量为m=1×10-26 kg的乙分子从r3(无穷远)处以v=100 m/s的速度沿x轴负方向向甲分子飞来,仅在分子力作用下,则乙分子在运动中能达到的最大分子势能为多大?
16.(14分)很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全.轿车在发生一定强度的碰撞时,利用叠氮化钠(NaN3)爆炸产生气体(假设都是N2)充入气囊。若氮气充入后安全气囊的容积V=56 L,囊中氮气密度ρ=2.5 kg/m3,已知氮气摩尔质量M=0.028 kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6×1023 mol-1。试估算:
(1)囊中氮气分子的总个数N;
(2)囊中氮气分子间的平均距离。(结果保留1位有效数字)
2019-2020学年高二下学期第七单元训练卷
物 理(二)答 案
一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分。在第1~6题给出的4个选项中,只有一个选项正确;在第7~10题给出的四个选项中,有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
1.A
高压下的油会透过钢壁渗出,这属于物体在外力作用下的机械运动,并不能说明分子是不停运动着的,选项A错误;水和酒精混合后,水分子和酒精分子相互“镶嵌”,总体积减小,说明分子间有空隙,选项B正确;选项C属于扩散现象,它说明分子在不停地做无规则的热运动,选项B正确;选项D属于扩散现象,正确。
2.D
温度越高,分子运动越剧烈,悬浮在液体中的颗粒越小,撞击越容易不平衡,则它的布朗运动就越显著,A错误;布朗运动是悬浮微粒的无规则运动,不是分子的无规则运动,B错误;液体中的扩散现象是由于液体分子的无规则运动引起的,C错误;当分子间距增大时,分子间的引力和斥力都减小,D正确。
3.B
用阿伏加德罗常数除以气体的摩尔体积,就是单位体积内的分子个数,A选项正确;,C选项正确,B选项错误;用摩尔质量M除以一个分子的质量m即为阿伏加德罗常数,化简后和A选项相同,D选项正确。
4.C
气体分子间的距离比较大,甚至可以忽略分子间的作用力,分子势能也就不存在了,所以气体在没有容器的约束下散开是分子热运动的结果,选项A错误;100 ℃的水变成同温度的水蒸气,分子的平均动能不变,所以选项B错误;根据内能的定义可知选项C正确;如果气体的温度升高,分子的平均动能增大,热运动的平均速率也增大,这是统计规律,但就每一个分子来讲,速率不一定都增加,故选项D错误。
5.D
由分子力随距离的变化关系得,分子距离由靠得不能再靠近变化到大于分子直径10倍以上时,引力和斥力都减小,故选项A、B错。相互作用的合力变化如图所示,应为先减小再增大,再减小到零,选项C错,D对。
6.AD
根据T=273.15 K+t可以知道这是一条过纵坐标轴上一点(0,273.15 K)、斜率是1的斜直线。
7.AD
在系统不和外界交换能量的条件下,高温的铜块放出的热量一定等于低温的铁块吸收的热量。达到热平衡时,两者的温度一定相等,故A、D正确,B错误,由Q=cmΔt知铜块和铁块的比热容不同,达到热平衡时的温度T≠,C错误。
8.BC
分子间的作用力表现为引力,分子间的距离减小时,分子力做正功,因此分子势能随分子间距离的减小而减少,所以选项A错误;分子力为斥力,分子间的距离减小时,分子力做负功,因此分子势能随分子间距离的减小而增大,所以选项B正确;物体在热胀冷缩时,物体体积发生变化,说明分子势能发生变化,所以选项C正确;物体在做自由落体运动时,物体重力势能减少,但分子势能与重力势能无关,所以选项D错误。
9.CD
分子间的引力和斥力同时存在,当分子间的距离r=r0时,引力等于斥力,分子力为零,故A错误;分子力随分子间的距离的变化而变化,当r>r0时,分子间的作用力随分子间距离的增大而减小,斥力减小得更快,故分子力表现为引力,故B错误;当分子间的距离r<r0时,随着距离的减小,分子间的引力和斥力都增大,但斥力比引力增大得快,故分子力表现为斥力,故C正确;当分子间的距离r<r0时,合力大小随分子间距离增大而减小,故D正确。
10.BD
布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动,表明液体的分子在做无规则运动,选项A错误;两个分子的间距从极近增大到10r0的过程中,分子间的引力和斥力都在减小,选项B正确;物体的摄氏温度变了1 ℃,其热力学温度变化了1 K,选项C错误;两个分子的间距从极近逐渐增大到10r0的过程中,它们的分子势能先减小后增大,选项D正确。
二、非选择题(本题共6小题,共60分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
11.(4分)
2×10-11
由于油酸膜面积最大为圆盘面积,则油酸的最大体积为V=πR2d=3.14×()2×10-10 m3≈2×10-11 m3。
12.(10分)
(1)待油酸薄膜形状稳定 (2)2×10-5 (3)4×10-10 (4)大
(1)用油膜法估测分子大小的实验步骤可简记为:“配→撒→滴→描→数→算”。由实验步骤可知,缺少的实验步骤是待油酸薄膜形状稳定。(2)一滴油酸溶液中含有的纯油酸的体积V'= mL=2×10-5 mL。(3)油膜的面积S=456×10-4 m2,则油酸分子的直径d= m≈4×10-10 m。(4)水面上痱子粉13.(8分)
1 g水的分子数N=NA
1 cm2的分子数N′=N≈7×103个。
撒得较多,油膜不能充分展开,则测量的面积S偏小,导致计算结果偏大。
14.(12分)
一个铁原子的体积V=
铁原子的直径D=
围栏中相邻铁原子的平均间隙l=-D
解得:l≈6.5×10-10 m。
15.(12分)
在乙分子靠近甲分子的过程中,分子力先做正功,后做负功,分子势能先减小,后增大,动能和势能之和不变。
当速度为零时,分子势能最大
Epm=ΔEk减=mv2=×1×10-26×1002 J=5×10-23 J。
16.(14分)
(1)设氮气的物质的量为n,则n=
氮气的分子总数N=NA
代入数据得N=3×1024个。
(2)每个分子所占的空间为V0=
设分子间的平均距离为a,则有V0=a3,即a==
代入数据得a≈3×10-9 m。