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分子动理论作业题
作业题目难度分为3档:三星☆☆☆(基础题目)
四星☆☆☆☆(中等题目)
五星☆☆☆☆☆(较难题目)
本套作业题目1-10题为三星,11-16为四星。
1.关于分子,下列说法中正确的是( ) ☆☆☆
A.分子是球形的,就像我们平时的乒乓球一样有弹性,只不过分子非常非常小
B.所有分子的直径都相同
C.不同分子的直径一般不同,但数量级基本一致
D.测定分子大小的方法只有油膜法一种
答案解析:选C.分子的形状非常复杂,为了研究和学习方便,把分子简化为球形,
实际上并不一定是球形,故 A 项错误.不同分子的直径一般不同,但数量级基
本一致,为 10-10m,故 B 项错误,C 项正确.油膜法只是测定分子大小的一种
方法,还有其他方法,如扫描隧道显微镜观察法等,故 D项错误.
2.关于扩散现象,下列说法中正确的是( ) ☆☆☆
A.扩散现象是指相互接触的物体彼此进入对方的现象
B.扩散现象只能在液体中进行
C.扩散现象说明分子在做无规则运动且分子之间是有空隙的
D.扩散的快慢与温度无关
答案解析:选AC.扩散现象是指相互接触的物体彼此进入对方的现象,且温度越
高,扩散进行得越快,扩散现象说明了分子在做无规则运动,且分子之间是有空
隙的.
3.在观察布朗运动时,从微粒在 A 点开始计时,每间隔 30 s 记下微粒的一个位
置得到 B、C、D、E、F、G 等点,然后用直线依次连接,如图所示,则下列说
1法正确的是( ) ☆☆☆
A.图中记录的是分子无规则运动的情况
B.图中记录的是微粒做布朗运动的轨迹
C.微粒在75s末时的位置可能在CD的连线上,但不可能在CD中点
D.微粒在前30s 内的位移大小一定等于AB 的长度
答案解析:选D.题图中记录的是做布朗运动的微粒每段相等时间间隔内的位置连
线.B、C、D、E、F、G等分别为粒子在 t=30s、60s、90s、120s、150s、180
s 时的位置,但并不一定沿着折线 ABCDEFG运动,所以正确选项只能是D.
4.有两个分子,设想它们之间相隔10倍直径以上的距离,逐渐被压缩到不能再
靠近的距离.在这个过程中,下面关于分子力变化的说法正确的是( )☆☆☆
A.分子间的斥力增大,引力减小
B.分子间的斥力减小,引力增大
C.分子间的引力和斥力都增大,但斥力比引力增大得快
D.当分子间距离r=r0 时,引力和斥力均为零
答案解析:选 C.当两个分子由相隔 10 倍直径以上的距离逐渐压缩到不能靠近的
距离,分子间的引力、斥力均增大,只不过斥力比引力增加得快,当分子间距离
r=r 时,引力和斥力相等,故 C 正确.
0
5.关于分子间距与分子力的下列说法中,正确的是( ) ☆☆☆
A.水和酒精混合后的体积小于原来的体积之和,说明分子间有空隙;正是由于
分子间有空隙,才可以将物体压缩
B.实际上水很难被压缩,这是由于分子间距稍微变小时,分子间的作用就表现
为斥力
C.一般情况下,当分子间距 r<r (平衡距离)时,分子力表现为斥力;当 r=r
0 0
2时,分子力为零;当r>r 时,分子力为引力
0
D.弹簧被拉伸或被压缩时表现的弹力,正是分子引力和斥力的对应表现
答案解析:选 ABC.正是因为分子间有间隙,才使得水和酒精混合后,总体积减
小,才可以将物体压缩,A正确;水很难被压缩,说明分子力表现为斥力,B 正
确;由分子力与分子间距离的关系可知 C 正确;弹簧的弹力是由于弹簧发生弹
性形变而产生的,与分子力是两种不同性质的力,D错误.
6.关于分子动理论,下列说法中正确的是( ) ☆☆☆
A.物质是由大量分子组成的
B.分子永不停息地做无规则运动
C.分子间有相互作用的引力或斥力
D.分子动理论是在一定实验基础上提出的
答案解析:选 ABD.由分子动理论可知 A、B 项正确.分子间有相互作用的引力
和斥力,C 项错误.分子动理论是在扩散现象、布朗运动等实验基础上提出的,
D项正确.
7.对下列相关物理现象的解释正确的是( ) ☆☆☆
A.放入菜汤的胡椒粉末最后会沉到碗底,胡椒粉末在未沉之前做的是布朗运动
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
答案解析:选C.做布朗运动的微粒肉眼看不到,也不会停下来,A项错误;做布
朗运动的不是分子而是固体颗粒,布朗运动反映了分子在做永不停息的无规则运
动,不能说明分子体积很小,B项错误;C 项属于扩散现象,说明分子都在做无
规则的热运动,C项正确;高压下的油会透过钢壁渗出,这属于物体在外力作用
3下的机械运动,不能说明分子是不停运动着的,D项错误.
8.如图所示,甲分子固定于坐标原点 O,乙分子从无穷远处静止释放,在分子
力的作用下靠近甲.图中d点是分子靠得最近的位置,则乙分子速度最大处可能
是( ) ☆☆☆
A.a点 B.b点
C.c点 D.d点
答案解析:选C.从a 点到c点分子间的作用力表现为引力,分子间的作用力做正
功,速度增加;从c 点到d点分子间的作用力表现为斥力,分子间的作用力做负
功,速度减小,所以在c点速度最大.
9.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.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
答案解析:选BC.在光学显微镜下,只能看到悬浮的小炭粒,看不到水分子,故
4A项错误;在显微镜下看到小炭粒不停地做无规则运动,这就是布朗运动,且看
到的炭粒越小,运动越明显,故 B、C项正确;D项显然是错误的.
10.对于液体和固体(不计分子间的空隙),若用 M 表示摩尔质量,m 表示分子
0
质量,ρ表示物质密度,V表示摩尔体积,V 表示单个分子的体积,N 表示阿伏
0 A
加德罗常数,则下列关系中正确的是( ) ☆☆☆
V ρV
A.N = B.N =
A A
V m
0 0
M m
C.N = D.N = 0
A A
ρV ρV
0
答案解析:选AB.由于液体和固体的分子间的空隙可以不计,所以摩尔质量 M可
以看作N 个分子质量的和,即 M=N m =ρV;摩尔体积 V 可以看作N 个分子
A A 0 A
M
体积的和,即V=N V = ,化简可知A、B 正确,C、D错误.
A 0
ρ
11.利用分子间作用力的变化规律可以解释许多现象,下面的几个实例中利用分
子力对现象进行的解释正确的是( ) ☆☆☆☆
A.锯条弯到一定程度就会断裂是因为断裂处分子之间的斥力起了作用
B.给自行车打气时越打越费力,是因为胎内气体分子多了以后互相排斥造成的
C.从水中拿出的一小块玻璃表面上有许多水,是因为玻璃分子吸引了水分子
D.用胶水把两张纸粘在一起,是利用了分子之间有较强的引力
答案解析:选CD.锯条弯到一定程度就会断裂是因为断裂处分子之间的距离大到
一定程度时,分子力不能发挥作用而断裂;给自行车打气时越打越费力,是因为
胎内气体分子多了以后气体的压强增大,而不是分子之间斥力起作用,故选项A、
B 错误,选项C、D正确.
12.若以 M表示水的摩尔质量,V 表示在标准状况下水蒸气的摩尔体积,ρ为标
m
准状况下水蒸气的密度,N 为阿伏加德罗常数,m、V 分别表示每个水分子的质
A
量和体积,下面四个关系式: ☆☆☆☆
5ρV M M V
①N = m ②ρ= ③m= ④V= m
A
m N V N N
A A A
其中正确的是( )
A.①和②都是正确的 B.①和③都是正确的
C.③和④都是正确的 D.①和④都是正确的
答案解析:选B.对于气体,宏观量M、V 、ρ之间的关系仍适用,有M=ρV ,宏观
m m
M M M
量与微观量之间的质量关系也适用,有N = ,所以m= ,③式正确;N = =
A A
m N m
A
ρV V
m,①式正确.由于气体分子间有较大的距离, m求出的是一个气体分子平均
m N
A
占有的空间,一个气体分子的体积远远小于该空间,所以④式不正确.而②式是
将④式代入①式,并将③式代入得出的,也不正确.故B 对.
13.在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,以下给出的是可能的操作步骤,把
你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上________________,并请
补充实验步骤D中的计算式. ☆☆☆☆
A.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,以坐标纸上边长 1 cm 的正方形为
单位,计算出轮廓内正方形的个数n.
B.将一滴油酸酒精溶液滴在水面上,待油酸薄膜的形状稳定.
C.用浅盘装入约2cm 深的水,然后将痱子粉均匀地撒在水面上.
D.用测量的物理量估算出油酸分子的直径 d=________.
E.用滴管将事先配好的体积浓度为 0.05%的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒,记下
滴入的溶液体积V 与滴数N.
0
F.将玻璃板放在浅盘上,用笔将薄膜的外围形状描画在玻璃板上.
答案解析:根据实验步骤可知合理的顺序为 ECBFAD.一滴油酸酒精溶液中纯油
V
酸的体积为 0 ×0.05%,
N
S=n×10-4m2,
V 5V
所以分子的直径d= 0 ×0.05%= 0 .
NS Nn
614.在“用单分子油膜法估测分子的大小”的实验中,(1)某同学操作步骤如下:
①取一定量的无水酒精和油酸,配制成一定浓度的油酸酒精溶液;
②在量筒中滴入一滴该溶液,测出它的体积;
③在浅盘内盛一定量的水,再滴入一滴油酸酒精溶液,待其散开稳定;
④在浅盘上覆盖透明玻璃,描出油膜形状,用透明方格纸估测油膜的面积.
改正其中的错误: ___________________________________________________.
(2)若油酸酒精溶液体积浓度为 0.10%,一滴溶液的体积为4.8×10-4mL,其形成
的油膜面积为40cm2,则估测出油酸分子的直径为多少米. ☆☆☆☆
答案解析:(1)②在量筒中直接测量一滴油酸溶液体积误差太大,应先用累积法测
出 N 滴溶液体积,再算出一滴的体积.③油酸在水面上形成的油膜形状不易观
察,可在水面上先撒上痱子粉,再滴油酸溶液,稳定后就呈现出清晰轮廓.
(2)一滴油酸溶液中纯油酸的体积
V=4.8×10-4×0.10%mL,
V
4.8×10-4×10-3×10-6
由d= = m=1.2×10-10m.
S 40×10-4
15.为保证环境和生态平衡,在各种生产活动中都应严禁污染水源.在某一水库
中,一艘年久失修的快艇在水面上违规快速行驶,速度为 8m/s,导致油箱突然
破裂,柴油迅速流入水中,从漏油开始到船员堵住漏油处共用 t=1.5min.测量时,
漏出的油已在水面上形成宽约为 a=100m 的长方形厚油层.已知快艇匀速运动,
漏出油的体积V=1.44×10-3m3,求: ☆☆☆☆
(1)该厚油层的平均厚度D;
(2)该厚油层的厚度D 约为分子直径d的多少倍?(已知油分子的直径约10-10m)
V
1.44×10-3
答案解析:(1)油层长度 L=vt=8×90 m=720 m,油层厚度 D= = m
La 720×100
=2×10-8m.
D
2×10-8
(2)n= = =200 倍.
d 10-10
716.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,利用氮化钠(NaN )爆炸产生气体(假设都是N )充入气囊.若氮气充入后安
3 2
全气囊的容积 V=56 L,囊中氮气的密度为ρ=2.5 kg/m3,氮气的摩尔质量 M=
0.028kg/mol,阿伏加德罗常数N =6×1023mol-1.试估算: ☆☆☆☆
A
(1)囊中氮气分子的总个数;
(2)囊中氮气分子间平均距离d.(结果保留一位有效数字)
ρV
答案解析:(1)设N 的物质的量为n,则n=
2
M
ρV
氮气的分子总数N=nN = N
A A
M
代入数据得N=3×1024个.
V
(2)每个分子所占的空间为V =
0
N
设分子间平均距离为d,则有V =d3,
0
3 3 V
即d= V =
0
N
代入数据得d≈3×10-9m.
8