高考物理一轮复习精讲精析(12).pdf

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1、 高考物理一轮复习精讲精析 选修 3-3 第 1 讲 一、选择题 1(2009成都市摸底)下列说法中正确的是 ()A已知某物质的摩尔质量和分子质量，可以算出阿伏加德罗常数 B已知某物质的摩尔质量和分子体积，可以算出阿伏加德罗常数 C当两个分子之间的距离增大时，分子引力和斥力的合力一定减小 D当两个分子之间的距离增大时，分子势能一定减小 答案 A 解析 阿伏加德罗常数等于摩尔质量与分子质量的比值，A 正确，B 错误；两个分子之间的距离增大时，分子引力和斥力都要减小，但在 rr0区域，随着分子间距的增大，分子引力和斥力的合力表现为引力，是先变大到最大再减小，C 错误；在 rr0区域，随着分子间距的

2、增大，分子引力和斥力的合力表现为引力，且引力做负功，分子势能增加，D 错误 2(2009北京模拟)由于两个分子间的距离变化而使得分子势能变小，可确定在这一过程中()A两分子间相互作用的力一定表现为引力 B一定克服分子间的相互作用力做功 C两分子间距离一定增大 D两分子间的相互作用力可能增大 答案 D 解析 根据分子势能变小，分子力做正功，由分子力做功与分子势能变化关系可知：分子力做正功时，分子势能减小，有两种可能性，一是 rr0，分子间表现为引力，且分子间距离减小综上分析可知 ABC 选项错误，D 正确 3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

3、平均动能一定大 B一定质量的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的运动，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 答案 A 解析 从宏观上决定物体内能的是物体的物质的量、温度和体积三个因素温度是分子热运动的平均动能的标志，温度高的物体分子平均动能大，选项 A 正确；理想气体在等温变化时，内能不改变，但并不是不与外界进行热交换，而是吸收或放出的热量与对外做功或外界对气体做的功恰好相等，B 不正确；布朗运动不是液体分子的运动，而是悬浮在液体中的颗粒或液滴的运动，所以 C 错误；扩散现象说明分子在不停地做无规则的运动，不能说明分子间存在

4、斥力，所以 D 错误 4如图所示，纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小，横坐标表示两个分子间的距离，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e 为两曲线的交点，则下列说法正确的是 ()Aab 为斥力曲线，cd 为引力曲线，e 点横坐标的数量级为 1010m Bab 为引力曲线，cd 为斥力曲线，e 点横坐标的数量级为 1010m C若两个分子间距离大于 e 点的横坐标，则分子间作用力的合力表现为斥力 D若两个分子间距离越来越大，则分子势能亦越来越大 答案 B 解析 e 点横坐标等于分子平衡距离 r0，其数量级应为 1010m，因平衡距离之内，分子斥力大于分子引力，分

5、子力表现为斥力则 ab 为引力曲线，cd 为斥力曲线，B 对两分子间距离大于 e 点的横坐标，即 rr0时，作用力的合力表现为引力，C 错若 rr0时，当两分子间距离增大时，合力做正功，分子势能减小，D 错 5如图所示，甲分子固定在坐标原点 O，乙分子位于 r 轴上距原点 r3的位置虚线分别表示分子间斥力 F斥和引力 F引的变化情况，实线表示分子间的斥力与引力的合力 F合的变化情况若把乙分子由静止释放，则乙分子 ()A从 r3到 r1做加速运动，从 r1向 O 做减速运动 B从 r3到 r2做加速运动，从 r2到 r1做减速运动 C从 r3到 r1分子势能先减少后增加 D从 r3到 r1分子势

6、能减少 答案 AD 解析 r1为斥力和引力相等，大于 r1为引力，所以 r3到 r1乙分子受引力作用加速，势能减少从 r1向 O 为斥力，做减速运动，则 A、D 正确 二、非选择题 6某物质的摩尔质量为 M，密度为，阿伏伽德罗常数为 NA，则该物质每个分子的质量m0_，每个分子的体积 V0_，单位体积内所含的分子数 n_.答案 M/NA M/NA NA/M 解析 因为 1mol 的任何物质中都含有 NA个分子数，则 NAm0M.即 m0MNA，设该物质质量为 m，体积为 V，则 mV得 V0m0M/NAMNA.该 1mol 物质的体积为 Vmol，那么它对应的分子数为 NA.而 1mol 物质

7、的体积为 VmolM.那么每单位体积所具有的分子数为 nNAVmolNAM/NAM 7在用油膜法估测分子的大小实验中，已知一滴溶液中油酸的体积为 V，配制的油酸溶液中，纯油酸与溶液体积之比为 1500,1mL 溶液油酸 25 滴，那么一滴溶液的体积是_mL，所以一滴溶液中油酸体积为_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 L01.121010m 做比较，并判断此实验是否符合数量级的要求.次数 S/cm2 LVS/107cm L 的平均值 1 533 2 493 3 563 答案 125 8105 1.50107cm 1.62107cm 1

8、.42107cm 1.511010m 解析 由题给条件得，一滴溶液的体积 V125mL 由题意可知：一滴溶液中油酸体积 1500125cm38105cm3 据此算得 3 次测得 L 的结果分别为 1.50107cm、1.62107cm、1.42107cm，其平均值LL1L2L331.51107cm1.511010m，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。8 油酸的分子式为 C17H33COOH，它的一个分子可以看成由两部分组成：一部分是 C17H33，另一部分是COOH，COOH 对水有很强的亲和力当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸就在水面上散开，其中的酒精溶于水

9、中，并很快挥发，油酸中 C17H33部分冒出水面，而COOH 部分留在水中油酸分子就直立在水面上，形成一个单分子层油膜 现有按酒精与油酸的体积比为 mn 配制好的油酸酒精溶液置于容器中，还有一个装有约2cm 深水的浅盘，一支滴管，一个量筒 请补充下述估测分子大小的实验步骤：(1)_(需测量的物理量自己用字母表示)(2)用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘，待油酸薄膜稳定后，将薄膜轮廓描绘在坐标纸上，如图所示(已知坐标纸上每个小方格面积为 S，求油膜面积时，半个以上方格面积记为 S，不足半个舍去)则油膜面积为_(3)估算油酸分子直径的表达式为 d_.答案(1)N、V(2)8S(3)nV8NS(mn)

10、解析(1)用滴管向量筒内加入 N 滴油酸酒精溶液，读出其体积 V.(2)利用补偿法，可得 8S.(3)1 滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为 VVNnmn，油膜面积 S8S，由 dVS，得 dnV8NS(mn).9实际应用中，常用到一种双金属片温度计，如图乙所示已知其中双金属片被加热时，其弯曲程度会增大，则：(1)说明该温度计的测温原理(2)结合图甲判断双金属片温度计的内、外层分别为何种金属(3)这种温度计与水银温度计相比，有什么优点和缺点？答案 见解析 解析(1)双金属片温度计是利用热膨胀系数不同的铜、铁两种金属制成的双金属片，是运用其弯曲程度随温度变化的原理来工作的(2)题图甲中，加热时，

11、双金属片弯曲程度增大，即进一步向上弯曲，说明双金属片下层热膨胀系数较大，即铜的热膨胀系数较大图乙中，温度计示数是顺时针方向增大，说明当温度升高时温度计指针顺时针方向转动，则其双金属片的弯曲程度在增大，故可以推知双金属片温度计的内层一定是铁，外层一定是铜(3)优点是：无危害、读数清晰、坚固耐用等 缺点是：不能测量 0以下的温度等 10一滴水的体积为 1.2105cm3，如果放在开口容器中，由于蒸发每分钟跑出的水分子数为 6.0108个，需要多长时间跑完？答案 6.7108min 解析 水的摩尔体积为 V1.8105m3/mol 一滴水中含水分子个数为 NvVNA1.21051061.81056.

12、0210234.01017(个)水分子跑完的时间为 tNn4.010176.01086.7108min 我们知道，在开口容器中蒸发掉一滴水，根本不需要 6.7108min 的时间，原因在于实际生活中每分钟跑出的水分子个数比 6.7108还要多得多 11要落实好国家提出“以人为本，创建和谐社会”的号召，不只是政府的事，要落实到我们每个人的生活中，比如说公共场所禁止吸烟，我们知道被动吸烟比主动吸烟害处更多试估算一个高约 2.8m，面积约 10m2的两人办公室，若只有一人吸了一根烟求：(1)估算被污染的空气分子间的平均距离(2)另一不吸烟者一次呼吸大约吸入多少个被污染过的空气分子(人正常呼吸一次吸入

13、气体300cm3，一根烟大约吸 10 次)答案(1)7108m(2)8.71017个 解析(1)吸烟者抽一根烟吸入气体的总体积 10300cm3，含有空气分子数 n1030010622.41036.021023个8.11022个 办公室单位体积空间内含被污染的空气分子数为 8.11022102.8个/米32.91021个/米3，每个污染分子所占体积为 V12.91021m3，所以平均距离为 L3V7108m.(2)被动吸烟者一次吸入被污染的空气分子数为 291021300106个8.71017个 12利用油膜法可以粗略测出阿伏加德罗常数，把密度 0.8103kg/m3的某种油，用滴管滴出一滴油

14、在水面上形成油膜，已知这滴油的体积为 V0.5103cm3，形成的油膜面积为S0.7m2，油的摩尔质量 M00.09kg/mol.若把油膜看成是单分子层，每个油分子看成球形，那么：(1)油分子的直径是多少？(2)由以上数据可精确测出阿伏加德罗常数NA是多少？先列出文字计算式，再代入数据计算，只要求保留一位有效数字 答案(1)7.11010m(2)61023mol1 解析(1)油膜法可测分子直径 利用油膜法测出分子直径 dVS0.51031060.7m7.11010m (2)已知油的摩尔质量 M0，若求出一个油分子的质量 m，即可根据 NAM0m，求出阿伏加德罗常数 每个分子看成球形，则每个分子

15、的体积 V16d316(VS)3 一滴油中含有的油分子数 NVVV16(VS)36S3V2 由题意可知一滴油的质量 MV 一个油分子的质量 mMNV6S3V2V36S3 所以阿伏加德罗常数 NAM0mM0V36S36M0S3V3 代入数据 NA60.090.730.81033.14(0.5103106)3mol1 61023mol1 13新华社北京 2008 年 11 月 12 日电：在中国探月工程一期即“嫦娥一号”圆满成功的同时，中国探月工程二期也已启动其中，嫦娥二号卫星将于 2011 年底前完成发射已知大气压强是由于大气的重力而产生的，某学校兴趣小组的同学，通过查资料知道：月球半径 R1.

16、7106m，月球表面重力加速度 g1.6m/s2.为开发月球的需要，设想在月球表面覆盖一层厚度为 h 的大气，使月球表面附近的大气压达到 p01.0105Pa，已知大气层厚度 h1.3103m 比月球半径小得多，假设月球表面初始没有空气试估算(1)应在月球表面添加的大气层的总质量 m；(2)月球大气层的分子数为多少？(3)分子间的距离为多少？(空气的平均摩尔质量 M2.9102kg/mol，阿伏加德罗常数 NA6.01023mol1)答案(1)2.271018kg(2)4.71043个(3)1.0109m 解析(1)月球的表面积 S4R2，月球大气的重力与大气压力大小相等 mgp0S，所以大气的总质量 m4R2p0g 代入数据可得 m43.14(1.7106)21.61.0105kg2.271018kg.(2)月球大气层的分子数为 NmMNA2.2710182.91026.01023个4.71043个(3)可以认为每一个气体分子占据空间为一个立方体，小立方体紧密排列，其边长即为分子间的距离设分子间距离为 a，大气层中气体的体积为 V，则有 V4R2h，a3VN a34R2hMgp0SNA3ghMp0NA1.0109m.