(共24张PPT)
章末总结
分子微观量估算
例1 已知金刚石密度为3.5×103
kg/m3,则体积为4×10-8
m3的小块金刚石中含有多少个碳原子?请估算碳原子的直径.(取两位有效数字)
1.分子运动:分子的运动是不规则的,受温度影响.温度越高,运动越剧烈.大量分子运动受统计规律支配.
2.扩散现象:两种不同物质接触,能够彼此进入对方即为扩散现象,扩散现象的原因是分子的无规则运动,扩散现象是分子运动的具体体现之一.
3.布朗运动:悬浮在液体或气体中的小颗粒所做的无规则运动即为布朗运动,布朗运动产生的原因是分子的无规则运动,布朗运动是分子热运动的具体体现之一.
分子运动与扩散现象、布朗运动
例2 关于布朗运动和扩散现象,下列说法正确的是( )
A.布朗运动和扩散现象都是分子运动
B.布朗运动和扩散现象都是永不停息的
C.布朗运动和扩散现象都与温度无关
D.布朗运动和扩散现象都能在气体、液体、固体中发生
解析:扩散现象指不同的物质相互接触时,彼此进入对方的现象;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,故A错误;由于分子运动是永不停息的,故布朗运动和扩散现象都是永不停息的,故B正确;温度越高,分子热运动越剧烈,故布朗运动和扩散现象都与温度有关,故C错误;扩散现象能在气体、液体、固体中发生,而布朗运动只能在流体中发生,故D错误.
答案:B
1.分子与分子势能
分子力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系如图所示(取无穷远处分子势能为0)
分子力、分子势能、物体的内能
(1)分子间同时存在着引力和斥力,它们都随分子间距离的增大(减小)而减小(增大),但斥力比引力变化得快.
对外表现的分子力F是分子间引力和斥力的合力.
(2)在r<r0范围内分子力F,分子势能Ep都随分子间距离r的减小而增大,但在r>r0的范围内,随着分子间距离r的增大,分子力F是先增大后减小,而分子势能Ep一直增大.
(3)当r=r0时分子处于平衡状态,此时分子间的引力、斥力同样存在,分子力F为零,分子势能Ep最小.
2.物体的内能
——
定义
微观
宏观
量值
分子的动能
物体的分子不停地运动着,运动着的分子所具有的能
分子永不停息地做无规则运动
与温度有关
永远不等于零
分子的势能
物体的分子由它们的相对位置所决定的能
分子间存在相互作用的引力和斥力所决定的能
与物体的体积有关
可能等于零
物体的内能
物体内所有分子动能与势能的总和
分子热运动和分子间存在作用力
与分子数、温度、体积有关
永远不等于零
例3 分子间的距离为r0时,分子间的引力与斥力平衡,下列关于分子势能的说法中正确的是( )
A.当分子间距离为r0时,分子势能最大,距离增大或减小,分子势能都减小
B.当分子间距为r0时,分子势能最小,距离增大或减小,分子势能都增大
C.当分子间距离大于分子直径10倍时,分子间相互作用力为零;分子间距离为r0时,分子间相互作用力的合力为零,因此,两个位置的分子势能相等
D.分子间距离越大,则分子势能也越大
解析:当分子间距离为r0时,不管分子间距离增大还是减小,都必须克服分子力做功,故此位置分子势能最小,但分子间距从大于10r0减小到r0过程中,分子力做正功,此位置的分子势能必大于r0位置的分子势能,故分子势能的变化与分子间距无关,关键在于移动分子时,分子力是做正功还是做负功,做正功,分子势能减小,做负功,分子势能增大.
答案:B
布朗运动是悬浮颗粒的运动,而不是液体分子的运动,但它反映了液体分子的无规则运动.
误认为布朗运动的研究对象是液体分子
例1 下列说法中正确的是( )
A.布朗运动是液体分子的热运动
B.布朗运动是由颗粒内分子的热运动引起的
C.布朗运动是颗粒运动,不是分子运动
D.通过布朗运动可以反映分子热运动,通过扩散现象可以直接观察到分子热运动
错解:A
解析:布朗运动是固体颗粒的运动,它间接反映了液体分子运动的无规则性,所以A、B错,C对;扩散现象肉眼可以直接观察到,是分子热运动的反映,但分子热运动是无法直接用肉眼观察到的,D错.
答案:C
分子间存在一个平衡距离r0(数量级为10-10
m).当r>r0时,F引>F斥,分子力F对外表现为引力;
当r=r0时,F引=F斥,分子力F=0;当r如图所示为分子间的作用力随分子间距的变化示意图,图中斥力用正值表示,引力用负值表示,F为斥力和引力的合力,即分子力.
对分子力的变化理解不透彻
例2 两个分子之间的距离为r,当r增大时,这两个分子之间的分子力( )
A.一定增大
B.一定减小
C.可能增大
D.可能减小
错解:B
解析:本题考查对分子力变化的正确理解.分子间同时存在的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小,题设的r是大于r0(平衡距离)还是小于r0未知,增大多少也未知.由图可知,分子间距r在从无限小到无限大的区间内,分子力随r的增大是先减小后增大,再减小.
答案:CD
一是没有全面考虑内能是物体内所有分子的动能和势能的总和.温度低只表示物体分子平均动能小,而不表示势能一定也小,也就是所有分子的动能和势能的总和不一定也小;二是分子的动能不仅与速度有关,也与分子质量有关,单从一方面考虑问题是不够全面的;三是混淆微观分子无规则的运动与宏观物体运动的差别.分子无规则运动的剧烈程度只与物体的温度有关,而与物体的宏观运动情况无关.
对物体的内能以及温度是分子平均动能的标志的理解片面
例3 下列说法中正确的是( )
A.温度低的物体内能小
B.温度低的物体分子运动的平均速率小
C.做加速运动的物体,由于速度越来越大,因此物体分子的平均动能越来越大
D.物体的内能是物体中所有分子的动能和势能的总和
错解分析:错解一 因为温度低,平均动能就小,所以内能就小,所以应选A.阶段测试2 温度和温标 内能
一、选择题(本题共9小题,每题6分,共54分.在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~9题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1.气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和,其大小与气体的状态有关,分子热运动的平均动能与分子势能分别取决于气体的( )
A.温度和体积
B.体积和压强
C.温度和压强
D.压强和温度
【答案】A
解析:温度是平均动能的标志,而分子势能取决于分子的相对位置即分子间距,所以分子的平均动能与分子势能大小分别取决于气体的温度和体积,A对,B、C、D错.
2.下列说法中正确的是( )
A.布朗运动就是液体分子的热运动
B.两分子间的距离发生变化,分子力一定减小
C.物体分子的平均动能随物体温度的改变而改变
D.如果气体温度升高,那么所有分子的速率都增大
【答案】C
解析:布朗运动是小颗粒的运动,A错;分子间距变化,分子力变化,但不一定减小,B错;温度是平均动能的标志,温度变化,平均动能变化,但不一定每个分子的动能都变化,C对,D错.
3.关于物体的内能,以下说法正确的是( )
A.不同的物体,若温度相同,则内能也相等
B.物体速度增大,则分子动能增大,内能也增大
C.晶体熔化时,温度不变,但内能变大
D.静止在地面上的物体,机械能和内能均为零
【答案】C
解析:温度相同则平均动能相同,但物体内能不一定相同,因为内能还与分子数、分子势能等因素有关,A错误;物体速度增大,分子运动不一定加快,分子动能、物体内能不一定增大,B错误;'晶体熔化吸收热量,内能增大,C正确;静止在地面上的物体机械能即使为零,内能也不为零,D错误.
4.下列说法中正确的是( )
A.一个分子的动能与这个分子的势能的和叫做这个分子的内能,物体内所有分子内能的总和叫做物体的内能
B.物体的分子势能由物体的温度和体积决定
C.物体的温度不变,其内能就不变
D.物体的动能减小时,物体的温度可能增大
【答案】D
解析:本题考查分子动能、分子势能和内能.解本题的关键是理解分子平均动能、分子势能、物体内能等概念,并且知道这些量与哪些因素有关.单个分子无内能可言;分子的势能在宏观上由体积决定,与温度无关;分子平均动能与温度有关;物体的内能等于所有分子动能和势能的和,在宏观上由物质的量、温度、体积决定,温度不变,只能说分子平均动能不变,不能说分子势能不变,也就不能说物体的内能不变;物体的内能是由分子热运动产生的,与物体的机械能无关,物体的动能变化与否不影响物体的分子平均动能,也就不影响物体的温度,所以物体的动能减小时,其温度可能增大,也可能减小,还可能不变.
5.下列说法中正确的是( )
A.温度低的物体内能小
B.温度低的物体分子运动的平均速率小
C.物体做加速运动时速度越来越大,物体内分子的平均动能也越来越大
D.物体体积改变,内能可能不变
【答案】D
解析:物体的内能和物质的量、温度、体积有关,考虑物体的内能时一定要综合考虑.内能是指物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和,温度是分子平均动能的标志,故温度低的物体的内能不一定小,A错误;温度低的物体的分子平均动能小,但由于不同物质的分子质量可能不同,所以温度低的物体的分子平均速率不一定小,B错误;物体做加速运动时,速度增大,机械能中的动能增大,但分子热运动的平均动能与机械能无关,只与温度有关,故C错误;物体体积改变,分子势能改变,但内能不一定变,D正确.
6.下列关于热力学温标的说法中正确的是( )
A.热力学温标是一种更为科学的温标
B.热力学温标的零度为-273.15
℃,叫绝对零度
C.气体温度趋近于绝对零度时其体积为零
D.在绝对零度附近分子已停止热运动
【答案】AB
解析:热力学温标是一种与具体的测温物质无关的温标,因此更为科学,故A正确;B是热力学温标的常识,正确;气体趋近于绝对零度时,已液化或凝固,但有体积,C错误;分子热运动永不停止,D错误.
7.两个温度不同的物体相接触,热平衡后,它们具有的一定相同的物理量有( )
A.内能
B.分子平均动能
C.分子势能
D.温度
【答案】BD
解析:热平衡后两者达到相同的温度,所以分子平均动能也一定相同.但分子势能和物体内能还与分子间距、分子数等因素有关,不一定相同,B、D对,A、C错.
8.两个原来处于热平衡状态的系统,分开后,由于受外界的影响,其中一个系统的温度升高了5
K,另一个系统的温度升高了5
℃,则下列说法中正确的是( )
A.两个系统不再是热平衡系统了
B.两个系统此时仍是热平衡状态
C.两个系统的状态都发生了变化
D.两个系统的状态都没有发生变化
【答案】BC
解析:本题考查的知识点是热平衡和温度.由于两个系统处于热平衡状态,故二者温度相同,升高相同的温度后,温度仍相同,故A错误,B正确;由于温度发生了变化,系统的状态也就发生了变化,故C正确,D错误.
9.下列说法正确的是( )
A.温度计测温原理就是热平衡定律
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
【答案】AC
解析:温度计能测出被测物体的温度的原理就是热平衡定律,即温度计与被测物体达到热平衡时温度相同,其示数也就是被测物体的温度.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错误.
二、非选择题(本题3小题,共46分,解答题应写出必要的文字说明、方程式和主要演算或推导步骤,有数值计算的题要有相应的单位,只写出最后答案不得分,非解答题不需写过程)
10.(7分)(2019保定一模)下列说法正确的有______.
A.只能在极短的时间内达到绝对零度,但不能维持
B.所有固体在全部熔化前温度都保持恒定
C.当两个分子间引力与斥力大小相等时,分子势能最小
D.在绕地球飞行的飞船中,气体对密闭容器器壁的压强依然存在
E.温度低的物体可能比温度高的物体内能大
【答案】CDE
解析:热力学温度的零度是宇宙所能无限接近的绝对零度,此温度不可达到,为-273.15
℃,故A错误;只有晶体在全部熔化前,温度才是保持不变的,故B错误;当两个分子间引力与斥力大小相等时,分子势能最小,故C正确;在绕地球飞行的飞船中,气体对密闭容器器壁的压强依然存在,因为分子仍然做无规则运动,故D正确;影响内能的因素有温度、状态、材料和质量等,所以温度低的物体可能比温度高的物体内能大,故E正确.
11.(18分)水银温度计的制造原理是______________,测温时水银柱的高度与温度是________关系.
达到热平衡的两个物体,其“共同性质”是________.
1
kg
100
℃的沸水和10
kg
100
℃的水蒸气温度________(填“相同”或“不同”),二者接触________(填“有”或“无”)热交换.
(1)水的沸点=________℃=________
K;
(2)沸水的温度=________℃=________
K;
(3)绝对零度是=________℃=________
K;
(4)人体正常体温是=________℃=________
K.
【答案】水银的热胀冷缩 线性 温度相同 相同 无
(1)100 373.15 (2)100 373.15 (3)-273.15 0
(4)36.7 309.85(也可保留到整数)
解析:两个系统温度相同,故接触时处于热平衡,无热交换.
12.(21分)用质量为0.5
kg的铁锤去打击质量为50
g的铁钉,已知铁锤打击铁钉时的速度为12
m/s,且每次打击后铁锤不再弹起.如果在打击时有80%的能量变成内能,并且这些热量有50%被铁钉吸收,现要使铁钉温度升高10
℃,问要打击铁钉多少次?[不计铁钉的体积变化,铁的比热容为460
J/(kg·℃)]
【答案】16
解析:这是一个铁锤对铁钉做功使铁钉内能增加的过程,由于不计铁钉的体积变化,所以铁钉的内能增加将完全表现为铁钉分子动能的变化,即反映在铁钉的温度变化上.
铁锤每次打击铁钉后不再弹起,表明其全部的机械能Ek=m1v2将完全损失,其中有η1=80%将变为内能,并有η2=50%被铁钉吸收.
设铁钉温度升高Δt=10
℃需要打击n次,则有
n×η1×η2×=cm2Δt
代入已知数据可解得打击次数为
n=≈16.阶段测试1 分子的热运动和分子间的作用力
一、选择题(本题共9小题,每题8分,共72分.在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~9题有多项符合题目要求,全部选对的得8分,选对但不全的得4分,有选错的得0分)
1.在显微镜下观察稀释了的碳素墨水,能够直接看到的是( )
A.水分子形状和大小的情况
B.碳分子之间的相互作用(吸引、排斥)的情况
C.水分子的瞬时运动情况
D.碳颗粒的无规则运动
【答案】D
解析:显微镜下看不到分子大小、运动及相互作用情况,看到的是碳粒的无规则运动即布朗运动,D正确,A、B、C错.
2.(2019东城二模)已知阿伏加德罗常数为NA,油酸的摩尔质量为M,密度为ρ,则一个油酸分子的质量可表示为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
解析:分子的质量等于摩尔质量除以阿伏加德罗常数,则有:m=,故A正确,B、C、D错误.
3.为了减小“用油膜法估测分子大小”的误差,下列可行的是( )
A.用注射器向量筒里滴100滴油酸酒精溶液,并读出量筒里这些溶液的体积V1,则每滴油酸酒精溶液的体积
V2=
B.把浅盘水平放置,在浅盘里倒入一些水,使水面离盘口的距离小些
C.先在浅盘内的水中撒入些痱子粉,再用注射器把油酸酒精溶液滴4滴在水面上
D.用牙签把水面上的油膜尽量拨弄成矩形
【答案】B
解析:A选项中,溶液体积的读数可能存在较大误差;C中,多滴几滴可能会使一部分油膜与浅盘接触(浅盘的面积一般都不大),导致实验误差偏大,D选项的做法不可取,一方面会使油膜分开,使膜有空隙,还会带走少量的油酸.
4.已知油酸的摩尔质量为M,密度为ρ,阿伏加德罗常数为NA.若用m表示一个油酸分子的质量,用V0表示一个油酸分子的体积,则下列表达式中正确的是( )
A.m=
B.m=
C.V0=
D.V0=
【答案】B
解析:分子的质量等于摩尔质量除以阿伏加德罗常数,则有m=,故A错、B对;由于油酸分子间隙小,所以分子的体积等于摩尔体积除以阿伏加德罗常数,则有V0==,故C、D错误.
5.在通常情况下,1
cm3
水中的分子数为N1,1
cm3
空气中的分子数为N2,则N1、N2
比值的数量级约为( )
A.107
B.105
C.103
D.10
【答案】C
解析:通常情况下,空气密度每升1克略多,每立方厘米为千分之1克,空气平均分子量是29,故N2=NA.水在液态时密度为每立方厘米1克左右,水分子量是18,故N1=NA.一个数量级上≈103.
6.表面平滑的太空飞行器在太空中互相摩擦时,很容易发生“黏合”现象,这是由于( )
A.摩擦生热的作用
B.化学反应作用
C.分子力的作用
D.万有引力的作用
【答案】C
解析:当表面平滑的飞行器在太空中相互摩擦时,可以使两个相互接触的表面上的许多分子之间的距离达到分子力的作用范围,而发生“黏合”,因此是分子力的作用.
7.关于分子质量,下列说法正确的是( )
A.质量相同的任何物质,分子数都相同
B.摩尔质量相同的物质,分子质量一定相同
C.分子质量之比一定等于它们的摩尔质量之比
D.密度大的物质,分子质量一定大
【答案】BC
解析:质量相同,摩尔质量不一定相同,分子数不一定相同,A错误;摩尔质量相同,分子个数相同,每个分子质量相同,B正确;分子质量等于摩尔质量除以阿伏加德罗常数,所以分子质量之比一定等于它们摩尔质量之比,C正确;密度大,相同体积质量大,但分子个数不确定,无法比较分子质量大小,D错.
8.下列说法正确的是( )
A.用手捏面包,面包体积变小,证明分子间存在间隙
B.打开香水瓶盖后,很远的地方能闻到香味,证明分子在不停地运动
C.封闭在容器中的气体很难被压缩,证明分子间有斥力
D.封闭在容器中的液体很难被压缩,证明分子间有斥力
【答案】BD
解析:用手捏面包变形是由于面包内部有空隙,气体很难被压缩是由于气体压强而非分子斥力,故选BD.
9.下列有关布朗运动的说法正确的是( )
A.悬浮颗粒越小,布朗运动越显著
B.悬浮颗粒越大,布朗运动越显著
C.液体的温度越低,布朗运动越显著
D.液体的温度越高,布朗运动越显著
【答案】AD
解析:布朗运动的成因是液体分子对固体颗粒撞击力的不平衡性所致.颗粒越小,温度越高,布朗运动越显著.
二、非选择题(本题2小题,共28分,解答题应写出必要的文字说明、方程式和主要演算或推导步骤,有数值计算的题要有相应的单位,只写出最后答案不得分,非解答题不需写过程)
10.(7分)墨滴入水,扩而散之,徐徐混匀.关于该现象的分析正确的有______.
A.混合均匀主要是由于碳粒受重力作用
B.混合均匀的过程中,水分子和碳粒都做无规则运动
C.使用碳粒更小的墨汁,混合均匀的过程进行得更迅速
D.墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应引起的
【答案】BC
解析:根据分子动理论的知识可知,混合均匀主要是由于水分子做无规则运动,使得碳粒无规则运动造成的布朗运动;由于布朗运动的剧烈程度与颗粒大小和温度有关,所以使用碳粒更小的墨汁,布朗运动会越明显,则混合均匀的过程进行得更迅速,故选BC.
11.(21分)水的相对分子质量是18,水的密度是ρ=1.0×103
kg/m3,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023
mol-1.求:
(1)水分子的质量;
(2)全世界的人(50亿)分一瓶水(500
g),每人可分得的水分子个数;
(3)一小注射器(2
mL)盛的水,若水分子一个挨一个排列成一条线,可绕地球多少圈?(地球赤道周长约为4×104
km)
【答案】(1)3.0×10-26
kg (2)3.4×1015个 (3)6.5×105圈
解析:(1)水的摩尔质量为MA=18
g/mol
一个水分子的质量
m0==
kg=3.0×10-26
kg.
(2)500
g水中含有的水分子数
N=NA==1.7×1025(个)
每人分得n==3.4×1015(个).
(3)2
mL水中含有的水分子个数
N=NA==6.69×1022(个)
由πd3NA=得水分子的直径
d=
=3.9×10-10
m
绕地球圈数:=6.5×105(圈).阶段测试3 分子动理论
一、选择题(本题共11小题,每题8分,共88分.在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~11题有多项符合题目要求,全部选对的得8分,选对但不全的得4分,有选错的得0分)
1.某固体物质的摩尔质量为M,密度为ρ,阿伏加德罗常数为NA,则每个分子的质量和单位体积内所含的分子数分别是( )
A.、
B.、
C.、
D.、
【答案】D
2.关于油膜面积的测量方法,下列做法正确的是( )
A.油酸酒精溶液滴入水中后,应让油膜尽可能地散开,再用刻度尺去量油膜的面积
B.油酸酒精溶液滴入水中后,应让油膜尽可能地散开,再用刻度尺去量没有油膜的面积
C.油酸酒精溶液滴入水中后,应立即将油膜的轮廓画在玻璃纸上,再利用坐标纸去计算油膜的面积
D.油酸酒精溶液滴入水中后,应让油膜尽可能地散开,再把油膜的轮廓画在玻璃纸上,然后用坐标纸去计算油膜的面积
【答案】D
解析:油酸酒精溶液滴在水面上,油膜会散开,待稳定后,再在玻璃纸上画下油膜的轮廓,用坐标纸计算油膜面积.
3.关于布朗运动,下述说法正确的是( )
A.布朗运动就是分子的无规则运动
B.悬浮微粒的无规则运动是由于液体分子对它无规则的撞击引起的
C.悬浮微粒的无规则运动是由于微粒内部分子无规则运动引起的
D.悬浮微粒的无规则运动是由于外界的影响(如液体、气体的流动)引起的
【答案】B
解析:布朗运动是分子无规则运动的反映,但它不是分子的无规则运动,所以A错;悬浮在液体中的小颗粒受到来自各个方向做无规则热运动的液体分子的撞击,由于撞击不平衡而导致悬浮微粒做无规则运动,所以B对,C错;悬浮微粒的无规则运动与外界的影响如液体、气体的流动无关,只与本身的因素有关,所以D错.本题考查了对布朗运动的理解.
4.下列现象不能说明分子间存在引力的是( )
A.浸湿了的两张纸很难分开
B.磁铁吸引附近的铁钉
C.用斧子劈柴,要用很大的力才能把柴劈开
D.用电焊把两块铁焊在一起
【答案】B
解析:分子间的引力必须在分子间的距离小到一定程度才能发生作用.纸浸湿后,水分子填充了两张纸之间的凹凸部分,使水分子与两张纸的分子之间的距离达到分子引力作用的范围而发生作用,A项能说明;电焊是使两块铁熔化后使铁分子间距达到引力的范围,D项能说明;木柴是固体,其分子间距很近,分子力很强,要使木柴分开就需要很大的力来克服分子间的引力,故C项能说明;磁铁对铁钉的吸引力是磁力,而不是分子力,B项不能说明;故选B.
5.下列关于物体的温度、内能和热量的说法中正确的是( )
A.物体的温度越高,所含热量越多
B.物体的内能越大,热量越多
C.物体的温度越高,它的分子的热运动的平均动能越大
D.物体的温度不变,其内能就不变化
【答案】C
解析:分子热运动的平均动能与温度有关,温度越高,分子热运动的平均动能越大,内能由物体的温度和体积共同决定,并且内能是一个状态量,而热量是一个过程量,它表示由于热传递而引起的内能变化过程中转移的能量.故正确答案为C.
6.关于温度,下列说法中正确的是( )
A.0
K即0
℃
B.分子运动越剧烈,分子的温度越高
C.温度是分子热运动剧烈程度的反映
D.温度越高的物体的内能一定越大
【答案】C
解析:0
K是绝对零度,是一切低温的极限,为-273.15
℃,A错误;温度为物体分子的平均动能的表现,是大量分子的统计量,对单个分子无意义,B错误;温度是分子热运动剧烈程度的反映,是分子平均动能的标志,C正确;温度越高的物体的内能不一定越多,还与质量多少有关,D错误.
7.如图所示的是描述分子引力与分子斥力随分子间距离r变化的关系曲线.根据曲线图,下列说法中错误的是( )
A.F引随r增大而增大
B.F斥随r增大而减小
C.r=r0时,F斥与F引大小相等
D.F引和F斥随r增大而减小
【答案】A
解析:F引和F斥均随r的增大而减小,当r=r0时,F引=F斥,合力F=0.
8.关于布朗运动,下列说法中正确的是( )
A.布朗运动不是分子的运动
B.布朗运动的轨迹是一段一段的线段连成的折线
C.布朗运动证明了微粒中的分子在永不停息地做无规则运动
D.布朗运动的剧烈程度不只是由温度的高低来决定的
【答案】AD
解析:布朗运动是固体微粒的运动,A正确;布朗运动中,固体小微粒的运动是无规则的,其轨迹也是无规则的,因此,其轨迹在某段时间内可能是弧线,B错误;布朗运动间接反映了液体分子运动的无规则性,C错误;布朗运动的剧烈程度与液体的温度和固体微粒的大小等有关,D正确.
9.起重机在吊起货物时,钢绳的钢丝被拉伸,下列说法正确的是( )
A.分子间只有引力作用
B.分子间的引力和斥力都减小
C.分子间引力比斥力减小得慢
D.分子力为零时,引力和斥力同时为零
【答案】BC
解析:钢丝拉伸,分子间距离增大,分子间的引力、斥力都减小,但引力比斥力减小得慢,分子力表现为引力,所以B、C正确,A、D错误.
10.关于分子的动能,下列说法中正确的是( )
A.物体运动速度大,物体内分子的动能一定大
B.物体的温度升高,物体内每个分子的动能都增大
C.物体的温度降低,物体内大量分子的平均动能一定减小
D.物体内分子的平均动能与物体做机械运动的速度大小无关
【答案】CD
解析:分子的动能与机械运动的速度无关,温度升高,分子的平均动能一定增加,但对单个分子来讲,其动能可能增加也可能减小.故正确答案为CD.
11.下图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线.下列说法正确的是( )
A.当r>r1时,分子间的作用力表现为引力
B.当rC.当r=r2时,分子间的作用力为零
D.在r由r1变到r2的过程中,分子间的作用力做负功
【答案】BC
解析:分子间距等于r0时分子势能最小,即r0=r2.当rr2时分子力表现为引力,A错,B、C正确.在r由r1变到r2的过程中,分子斥力做正功分子势能减小,D错误.
二、非选择题(本题1小题,共12分,解答题应写出必要的文字说明、方程式和主要演算或推导步骤,有数值计算的题要有相应的单位,只写出最后答案不得分,非解答题不需写过程)
12.(12分)(1)某同学在“用油膜法估测分子的大小”实验中,计算结果明显偏大,可能是由于________.
A.油酸未完全散开
B.油酸中含有大量的酒精
C.计算油膜面积时舍去了所有不足一个的方格
D.求每滴体积时,1
mL的溶液的滴数多记了10滴
(2)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时,油酸酒精溶液的浓度为每1
000
mL溶液中有纯油酸0.1
mL,用注射器测得1
mL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1
cm,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________m.
【答案】(1)AC (2)5×10-7 40 1.25×10-10
解析:(1)油酸分子直径d=.计算结果明显偏大,可能是V取大了或S取小了,油酸未完全散开,所测S偏小,d偏大,A正确;油酸中含有大量的酒精,不影响结果,B错误;若计算油膜面积时舍去了所有不足一个的方格,使S变小,d变大,C正确;若求每滴体积时,1
mL的溶液的滴数多记了10滴,使V变小,d变小,D错误.
(2)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为
V=×
mL=5×10-7
mL
油膜的面积S=40×1
cm2=40
cm2
分子直径d==
m=1.25×10-10
m.