人教版高中物理选修3-3全册同步课时练习.pdf
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1、人教版高中物理选修3-3全册同步课时练习1物体是由大量分子组成的泉般双周1 .(多选)用油膜法粗测分子直径实验的科学依据是()A.将油膜看成单分子油膜B.不考虑各油酸分子间的间隙C.考虑了各油酸分子间的间隙D.将油酸分子看成球形解析:对于固体和液体分子,一般不考虑间隙.答案:A B D2 .早期测定分子大小采用油膜法,一滴密度为0.8 X 1 0 3 k g/n?,质量为8 X 1 0-4 g 的油滴在水面上形成3.2 n?的单分子层油膜,由此可知油分子直径为()A.1.0 X 1 0-1 m B.2.0 X 1 0 1 0 mC.0.4 X 1 0 m D.3.1 X l(p m解析:通过质
2、量和密度求出油酸体积,然后除以面积即可求出分子直径.答案:D3 .(多选)铜的摩尔质量为M,密度为 若用NA表示阿伏加德罗常数,则下列说法中正确的是()A.1 个铜原子的质量是白NAB.1 个铜原子占有的体积是必C.In?铜所含原子的数目是管D.1 k g 铜所含原子的数目是胃M M解析:一个铜原子的质量m=歹,A错;铜的摩尔体积为V=,所 以 1 个铜原子占有/V AP的体积为Vb=3=T r,B对;因 1 个铜原子占有的体积是7,所 以 1 m 3 铜所含原子的/V A P N人 P NR数目=;-=P r,C对;又因一个铜原子的质量1=卷,所 以 1 k g 铜所含原子的数目=D 对N
3、M M,u 7-WA答案:B C D4.(多选)某 气 体 的 摩 尔 质 量 为 摩 尔 体 积 为 匕 密 度 为 分 每个分子的质量和体积分别为根和,则阿伏加德罗常数NA可表示为()A-网弋B./VA=PVC-NA弋D-NA=KV解析:每个气体分子体积比每个分子平均活动空间要小的多,会 表示每个气体分子平/V AV M均活动空间,而1 7 与 7相等,均远大于NA,故 A、D错,选 B C.v o p V o答案:B C5.已知水银的摩尔质量为M,密度为,阿伏加德罗常数为NA,则水银分子的直径是()(6M J 3M 丫A.-B.-I 时J 14 m J一 6 M 一 MC-D-R PNA
4、 PNA解析:水银分子为球体模型,砰,Vo=T r,代入即可.Y P/VA答 案:A6 .某同学在“用油膜法估测分子直径”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.计算油膜面积时不足1 格的全部按1 格计算D.求每滴溶液的体积时,1 mL 的溶液的滴数多记了 1 0 滴V解析:油酸分子直径d=7.计算结果明显偏大,可能是丫取大了或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;若计算油膜面积时不足1 格的全部按1 格计算,使 S 变大,d变小,C错误;若求每滴溶液的体积时,1 mL 的溶液的滴数多记了
5、 1 0 滴,使丫变小,”变小,D不正确.答案:A7 .(多选)从下列提供的各组物理量中可以算出氢气密度的是()A.氢气的摩尔质量和阿伏加德罗常数B .氢气分子的体积和氢气分子的质量C.氢气的摩尔质量和氢气的摩尔体积D.氢气分子的质量和氢气的摩尔体积及阿伏加德罗常数解析:因密度p=号,由氢气的摩尔质量和摩尔体积可求出氢气的密度p=g,C项可Vy A以;由氢气分子的质量?及阿伏加德罗常数NA可求出氢气的摩尔质量刈=加以即2=黄=锣,D 项也可以:但由于A 项提供的数据不知摩尔体积,便求不出氨气的密度;由于氢气分子间有很大空隙,B项提供的数据不能求出氢气的密度而能求得液态氢的密度.答案:C D徐合
6、瘙用8.,厘白图 1如 图 1 所示,食盐(NaCl)的晶体是由钠离子(图中的O)和氯离子(图中的)组成的.这两种离子在空间中三个互相垂直的方向上等距离地交错排列着.已知食盐的摩尔质量是58.5g/m ol,食盐的密度是2.2 g/c n?,阿伏加德罗常数为6.0X 1()23皿。1 L在食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离的数值最接近于()A.3.0X10-8 cm B.3.5X10 8 cmC.4.0X10-8 州 D.5.0X10 cm解析:先设法求出每个离子所占据的空间,并将这一体积看成一个小正方体,离子处于正方体的中心点,则正方体的棱长为两相邻离子间的距离.由图可知,两个距离最
7、近的钠离子中心间的距离为小正方体棱长的啦倍.食盐的摩尔体积为竽导 cm/m ol,因一摩尔食盐中钠离子、氯离子各有6.0X 1023个,因而,每个离子占据的体积为丫=2 2X2X6 0X 1()23 cm3=2.2X 10-23cm3小正方体的棱长/=V=2.8X 10-8 cm.所以最近的两个钠离子间距d=y/2/=3.96X 108 cm.故选出答案为C.如果应用“分子球形模型”解答此题,即将每个离子看成球形,则有:(=2.2 X 10-23 cn?,。=3.48 x 10-8 cm,则相邻钠离子的间距 4=陋。=4.92 X108 c m,从而会错选出答案为D.(公式中的。为离子球直径)
8、答案:C9.在粗测油酸分子大小的实验中,具体操作如下:取油酸1.0 inL注入250 m L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,形成油酸的酒精溶液;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;在边长约40 cm 的浅水盘内注入约2 cm 深的水,将细石膏粉均匀地撒在水面上,再用滴管吸取油酸的酒精溶液,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;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
9、油酸膜的形状;将画有油酸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 粗 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的酒精溶液含油酸为 n?,油膜面积为 n?,求得的油膜分子直径为 m(结果全部取2位有效数字)解析:(1)这种方法是将分子视为球形,油酸完全散开后,油膜可视为单分子油膜,则此油膜的厚度可视为油酸分子的直径.(2)一滴酒精溶液中含有纯油酸的体积为丫
10、=击 义 含 mL=4X 1 0-5 m L=4.0 X I O-m3形成油膜的面积为S=1 X(6 7+1 4)c m2=8.1 X I O-3 m2y-油酸分子的直径d=q=4.9 X 1 0 9 m答案:(1)球形 单分子油膜 直径(2)4.0 X 1 0-1 1 8.1 X l()r 4.9 X 1 0 91 0.(2 0 1 9 年连云港摸底)测量分子大小的方法有很多,如油膜法、显微法.(1)在“用油膜法估测分子大小”的实验中,用移液管量取0.2 5 mL油酸,倒入标注2 5 0 mL的容量瓶中,再加入酒精后得到2 5 0 mL的溶液.然后用滴管吸取这种溶液,向小量筒中滴入1 0 0
11、 滴溶液,溶液的液面达到量筒中1 mL的刻度,再用滴管取配好的油酸溶液,向撒有琲子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液,在液面上形成油酸薄膜,待油膜稳定后,放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜,如图2所示.坐标格的正方形大小为2 c m X 2 c m.由图可以估算出油膜的面积是 c m2,由此估算出油酸分子的直径是 m(保留一位有效数字).图 2(2)如图是用扫描隧道显微镜拍下的一个“量子围栏”的照片.这个量子围栏是由4 8个铁原子在铜的表面排列成直径为1.4 3 X 1 0 8 m 的圆周而组成的.由此可以估算出铁原子的直径约为 m(结果保留两位有效数字).解析:(1)数油膜的正方形格数,大于半格
12、的算一格,小于半格的舍去,得到估算出油膜的面积是S=格数义2 c m X 2 c m=2 5 6 c m 2.溶液浓度,卜小 每 滴 溶 液 体 积 为 m L,2滴溶液中所含油酸体积为V=2 X 1 0-5 c o?.油膜厚度即油酸分子的直径是=8 X I。m.(2)直径为1.4 3 X l o r m的圆周周长为=4.5 X l o r m,可以估算出铁原子的直径约为4.5 X I O-8 m 4-4 8=9.4 X I O-1 0 m.答案:(1)2 5 6 8 8 X l()r。(2)9.4 X 1 0-1 1 1.利用油膜法可以粗略测出阿伏加德罗常数,把密度0=0.8 X 1()3
13、k g/n?的某种油,用滴管滴出一滴油在水面上形成油膜,已知这滴油的体积为V=O.9 X 1(T 3 c m 3,形成的油膜面积为S=0.6 n?,油的摩尔质量M=0.9 k g/m o l.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)由以上数据可以粗略测出阿伏加德罗常数NA是多少?(先列出计算式,再带入数据计算,只要求保留一位有效数字)解:(1)油分子的直径V 0.9 X 1 0-9 _d=wd =-OK.To-m=1.5 X 1 0 9 m.4 片 点 号“像,得NK=6以方=6 分 和0用,一次吸入空气的体积为V,则有/=.(%,)Q 代入数据得“=
14、3X 1 02 21 3 .已知水的摩尔质量MA=1 8 X I O、k g/m o l,1 m o l水中含有6.0X 1 02 3个水分子,试估算水分子的质量和直径.解:水分子的质量MA 1 8X 1 0-3 F=6.0 X 1 02 3 k g=3.0X 1 0-k g由水的摩尔质量MA和密度小 可得水的摩尔体积把水分子看做是一个挨一个紧密地排列的小球,1个水分子的体积为._ MA_1 8X 1(尸 3VONA p 必一 L O X 1()3X6.0X 1 02 3 m=3.0X 1 0-2 9 m 3每个水分子的直径为3 阳 3/6X 3.0X 1 0-2 9d=N 丁 N 而 m=4
15、.0 X I ()-1 m.1 4.空调在制冷过程中,室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水,经排水管排走,空气中水份越来越少,人会感觉干燥.某空调工作一段时间后,排出液化水的体积V=1.0X 1 03 c m 3.已知水的密度0=1.0X 1 03 k g/n P,摩尔质量M=1.8X l O r k g/m o L阿伏加德罗常数NA=6.0X 1()2 3 m o r L试求:(结果均保留一位有效数字)(1)该液化水中含有水分子的总数N;(2)一个水分子的直径解:(1)水的摩尔体积为M 1.8X 1 0-2()=/=o x 03 =1.8X 1 0 n r/m o lV水分子数为:N
16、=7/NA=3 X 1()2 5个.V 0(2)建立水分子的球模型有超=;77d3/VA O得水分子直径为,3/6y0 3/6X1.8X10-5d=yj A=A/3.14X6,0X10=4 X 1 012分子的热运动泉般风1.下列关于热运动的说法中,正确的是()A.热运动是物体受热后所做的运动B.温度高的物体中的分子做无规则运动C.单个分子做永不停息的无规则运动D.大量分子做永不停息的无规则运动解析:热运动是指物体内大量分子做无规则运动,不是单个分子做无规则运动,故 A、C 项错误,D 项正确.不仅高温物体中的分子在做无规则运动,低温物体内的分子也同样做无规则运动,只是分子运动的平均速率不同而
17、已,故 B 项错误.答案:D2.(多选)如 图 1 所示的是做布朗运动小颗粒的运动路线记录的放大图.以小颗粒在A点开始计时,每隔30 s 记下小颗粒的位置,得到8、C、。、E、F、G 等点,则对小颗粒在第 75 s 末时位置,以下叙述中正确的是()A.一定在C。连线的中点B.一定 不 在 连 线 的 中 点C.可能在CQ连线上,但不一定在CO连线中点D.可 能 在 连 线 以 外 的 某 点 上解析:图中的各点的连线不是微粒的运动轨迹,它是为了表明微粒在做极短促的无定向运动过程中的移动的顺序而做的连线.由以上分析,在第75 s 末,小颗粒可能在CZ)连线上,但不一定在C C 中点,也可能在CD
18、连线外的位置.因此应选C、D.答案:CD3.(多选)下列关于布朗运动的说法,正确的是()A.布朗运动是液体分子的无规则运动B.液体温度越高,悬浮粒子越小,布朗运动越剧烈C.布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的D.布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的解析:布朗运动是悬浮在液体中的花粉颗粒受到周围液体分子的不均衡的撞击而产生的无规则运动.颗粒越小,受到液体分子在各个方向的碰撞情况越不相同,易做布朗运动;颗粒越大,向各个方向撞击颗粒的液体分子越多,来自各个方向的撞击就趋于平衡,因此大颗粒不做布朗运动.答案:BD4.物体内分子运动的快慢与温度有关,在 0时物体内的分子的
19、运动状态是()A.仍然是运动的B.处于静止状态C.处于相对静止状态D.大部分分子处于静止状态解析:分子的运动虽然受温度影响,但永不停息,A 对,B、C、D 错.答案:A5.(2019年石家庄一检)关于布朗运动,下列说法正确的是()A.布朗运动是指在显微镜中看到的液体分子的无规则运动B.布朗运动反映了固体分子永不停止的无规则运动C.悬浮微粒越大,布朗运动越显著D.液体温度越高,布朗运动越显著解析:布朗运动是指悬浮在液体中微粒的无规则运动,它反映了液体分子的无规则运动,液体温度越高,布朗运动越显著,悬浮微粒越小,布朗运动越显著,故 D 正确.答案:D6.(多选)对以下物理现象的正确分析是()从射来
20、的阳光中,可以看到空气中的微粒在上下飞舞上升的水蒸气的运动用显微镜观察悬浮在水中的小炭粒,小炭粒不停地做无规则运动向一杯清水中滴入几滴红墨水,红墨水向周围运动A.属于布朗运动B.属于扩散现象C.只有属于布朗运动D.以上结论均不正确解析:扩散现象是指分子从浓度大的地方运动到浓度小的地方,而布朗运动是固体小颗粒的无规则运动,观察布朗运动,必须在高倍显微镜下,肉眼看到的不属于做布朗运动的颗粒,它做的运动也不是布朗运动,由以上分析不难判断B、C 为正确选项.答案:BC7.有 A,B 两杯水,水中均有微粒在做布朗运动,经显微镜观察后,发现A 杯中的布朗运动比8 杯中的布朗运动激烈,则下列判断中,正确的是
21、()A.A 杯中的水温高于B 杯中的水温B.A 杯中的水温等于B 杯中的水温C.A 杯中的水温低于8 杯中的水温D.条件不足,无法判断两杯中的水温高低解析:布朗运动的剧烈程度,跟液体的温度和微粒的大小两个因素有关,因此只根据两杯水中悬浮微粒做布朗运动的剧烈程度,并不能判断哪杯水的温度高.故正确答案为D.答案:D8.(多选)把墨汁用水稀释后取出一滴放在显微镜下观察如图2 所示,下列说法中正确的是()显微镜物镜J盖玻璃1 I 肚 一 :1/X -载物玻璃 悬浊液图 2A.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.小炭粒在不停地做无规则运动,这就是所说的布朗运动C.越小
22、的炭粒,运动越明显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的静止不动的水分子组成的解析:水分子在显微镜下是观察不到的,故 A 错.据布朗运动的含义知道B、C 正确,水分子不是静止不动的,D 错.答案:BC除合成用9.(多选)对下列相关物理现象的解释正确的是()A.水和酒精混合后总体积减小,说明分子间有空隙B.液体中较大的悬浮颗粒不做布朗运动,而较小的颗粒做布朗运动,说明分子的体积很小C.存放过煤的混凝土地面下一段深度内都有黑色颗粒,说明煤分子、混凝土分子都在做无规则的热运动D.高压下的油会透过钢壁渗出,说明分子是不停运动着的E.在一杯热水中放几粒盐,整杯水很快会变咸,这是盐分子
23、在高温下分子无规则运动加剧的结果解析: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 A 正确;悬浮颗粒越小,温度越高,布朗运动越明显,布朗运动说明液体内部分子运动的无规则性,选项B 错误;选项C 属于扩散现象,它说明分子都在做无规则的热运动,选 项 C 正确;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D 错误;选项E 属于扩散现象,正确.答案:ACE10.如图3 所示,把一块铅和一块金的接触面磨平磨光后紧紧压在一起,五年后发现金中有铅,铅中有金,对此现象说法正确的是()表示金分子。表示铅分子图 3A.属扩
24、散现象,原因是由于金分子和铅分子的相互吸引B.属扩散现象,原因是由于金分子和铅分子的运动C.属布朗运动,小金粒进入铅块中,小铅粒进入金块中D.属布朗运动,由于外界压力使小金粒、小铅粒彼此进入对方中解析:扩散现象是指物质相互接触,物质的分子彼此进入对方的现象,是分子无规则运动的体现,选项B 正确.答案:B11.分子大小,不能直接观察,我们可以通过墨水的扩散现象来认识分子的运动.在下面所给出的四个研究实验中,采用的方法与上述研究分子运动的方法最相似的是()A.利用电场线去研究电场B.把电流类比为水流进行研究C.通过电路中灯泡是否发光判断电路中是否有电流D.研究加速度与合外力、质量间的关系时,先在质
25、量不变的条件下研究加速度与合外力的关系,然后再在合外力不变的条件下研究加速度与质量的关系解析:A选项的方法是用形象的物体描述抽象的物体;B选项的方法是类比;C选项是通过宏观的现象研究微观的现象,与研究分子运动的方法最相似;D选项是控制变量法.答案:C1 2 .(2 0 1 7 年高考 江苏卷)图 4(甲)和 图 4(乙)是某同学从资料中查到的两张记录水中炭粒运动位置连线的图片,记录炭粒位置的时间间隔均为3 0 s,两方格纸每格表示的长度相同.比较两张图片可知:若水温相同,(选 填“甲”或“乙”)中炭粒的颗粒较大;若炭粒大小相同,(选 填“甲”或“乙”)中水分子的热运动较剧烈.解析:影响布朗运动
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