(新高考)高考物理一轮复习课时加练第15章 微专题90 热学基本概念的理解(实验:用油膜法估测油酸分子的大小) (含解析)
展开1.掌握分子动理论、晶体和非晶体、液体和液晶、理想气体、气体压强等知识.2.注意理论联系实际,用生活中实际知识解释相关现象.
1.关于分子热运动和温度,下列说法正确的是( )
A.水凝结成冰,表明水分子的热运动已停止
B.波涛汹涌的海水上下翻腾,说明水分子热运动剧烈
C.温度越高布朗运动越剧烈,是因为悬浮微粒的分子平均动能变大了
D.物体的温度越高,分子的平均动能越大
答案 D
解析 分子热运动永不停息,水凝结成冰,但分子热运动没有停止,故A错误;海水上下翻滚是宏观运动,而分子热运动是微观现象,故B错误;温度越高布朗运动越剧烈,是因为液体分子的平均动能变大了,故C错误;温度是分子平均动能的标志,物体温度越高,分子的平均动能越大,故D正确.
2.(多选)下列说法中正确的是( )
A.把一枚针轻放在水面上,它会浮在水面上,这是水表面存在表面张力的缘故
B.在处于失重状态的宇宙飞船中,一大滴水银会成球状,是因为液体内分子间有相互吸引力
C.将玻璃管道裂口放在火上烧,它的尖端就变圆,是熔化的玻璃在表面张力的作用下,表面要收缩到最小的缘故
D.漂浮在热菜汤表面上的油滴,从上面观察是圆形的,这是油滴液体呈各向同性的缘故
答案 AC
解析 水的表面张力托起针,A正确;B、D两项也是表面张力产生的现象,B、D错误,C正确.
3.(多选)(2023·陕西宝鸡市质检)关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A.相同质量的两种物质,升高相同的温度,内能的增加量一定相同
B.物体的内能改变时温度不一定改变
C.内能与物体的温度有关,所以0 ℃的物体内能为零
D.分子数和温度相同的物体不一定具有相同的内能
答案 BD
解析 相同质量的同种物质,升高相同的温度,吸收的热量可能相同,相同质量的不同种物质,升高相同的温度,吸收的热量可能不同,故A错误;物体内能改变时温度不一定改变,比如零摄氏度的冰融化为零摄氏度的水,内能增加,故B正确;分子在永不停息地做无规则运动,可知任何物体在任何状态下都有内能,故C错误;物体的内能与分子数、物体的温度和体积三个因素有关,分子数和温度相同的物体不一定有相同的内能,故D正确.
4.已知阿伏加德罗常数为NA(ml-1),某气体物质的摩尔质量为M(kg/ml),该物质的密度为ρ(kg/m3),则下列叙述中正确的是( )
A.该物质1个分子的质量是eq \f(ρ,NA)
B.该物质1个分子的大小是eq \f(M,ρNA)
C.1 kg该物质所含的分子个数是ρNA
D.1 kg该物质所含的分子个数是eq \f(1,M)NA
答案 D
解析 该物质1个分子的质量是eq \f(M,NA),选项A错误;该物质1个分子占有的空间大小是eq \f(M,ρNA),选项B错误;1 kg该物质所含的分子个数是eq \f(1,M)NA,选项C错误,D正确.
5.(多选)如图所示,横坐标r表示两个分子间的距离,纵坐标F表示两个分子间引力、斥力的大小,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,则下列说法中正确的是( )
A.ab为引力曲线,cd为斥力曲线,e点横坐标的数量级为10-10 m
B.ab为斥力曲线,cd为引力曲线,e点横坐标的数量级为10-10 m
C.当两分子间距离在r0附近时,若两个分子间距离增加,分子间斥力减小得比引力更快
D.若r=r0,则分子间没有引力和斥力
答案 AC
解析 在F-r图像中,在r=r0附近随着距离的增加,斥力比引力减小得快,则ab为引力曲线,cd为斥力曲线.题图中曲线交点e所对应r=r0时,分子间距离的数量级为10-10 m,分子间引力和斥力的合力为零,不是没有引力和斥力,故选A、C.
6.甲分子固定在坐标原点O,乙分子从图中A点由静止释放,运动过程中经过P、B两点.两分子间的分子势能Ep与分子间距离x的变化关系如图所示.下列说法正确的是( )
A.乙分子在P点的动能大于B点的动能
B.乙分子在P点的分子势能大于B点的分子势能
C.乙分子在B点的加速度为0
D.乙分子从P点运动到B点过程中两分子间的作用力减小
答案 A
解析 乙分子在P点时,分子势能最小,由能量守恒定律可知,分子的动能最大,所以乙分子在P点的动能大于B点的动能,乙分子在P点的分子势能小于B点的分子势能,故A正确,B错误;由题图可知,乙分子在P点时,分子势能最小,此时分子处于平衡位置,分子引力与分子斥力大小相等,合力为零,加速度为零,则乙分子在B点的加速度不为0,故C错误;由题图可知,乙分子在P点时,分子势能最小,此时分子处于平衡位置,乙分子从P点运动到B点过程中,分子力表现为斥力,随着分子间距离减小,两分子间的作用力增大,故D错误.
7.如图,两端开口、下端连通的导热汽缸,用两个轻质活塞封闭一定质量的理想气体,活塞与汽缸壁间无摩擦.在截面积为S的左端活塞上缓慢加细砂,当活塞下降h高度时,活塞上细砂的总质量为m.在此过程中,用外力F作用在右端活塞上,保持右端活塞位置不变.整个过程环境温度和大气压强p0保持不变,重力加速度为g.关于这个过程,下列说法正确的是( )
A.外力F做正功
B.理想气体从外界吸热
C.外界对理想气体做功,气体内能增大
D.理想气体与外界交换的热量小于p0Sh+mgh
答案 D
解析 外力F作用在右端活塞上,活塞位置不变,可知在F作用下没有位移,可知外力F做功为零,故A错误;汽缸为导热汽缸,环境温度不变,所以气体状态变化过程中温度不变,温度是分子平均动能的标志,所以分子平均动能不变,对于一定质量的理想气体,内能只与分子平均动能有关,所以内能也不变,即有ΔU=0,
此过程外界大气通过活塞对封闭气体做功为W1=p0Sh,活塞下降过程,因缓慢加细砂,故细砂通过活塞对气体做功为W2
W=W1+W2
即理想气体向外界释放热量,向外界释放的热量小于p0Sh+mgh,故B、C错误,D正确.
8.在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中,将6 mL的油酸溶于酒精,制成10 L的油酸酒精溶液,测得1 mL的油酸酒精溶液有75滴.现取1滴该油酸酒精溶液滴在水面上,待水面稳定后,将带有网格线的透明塑料盖板放在浅盘上,用彩笔在塑料盖板上描出油膜的轮廓,其形状和尺寸如图所示,塑料盖板上的小方格边长为1 cm.则:
(1)油膜的面积是________ cm2;
(2)1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是________ mL;(结果保留一位有效数字)
(3)按以上实验数据估测出油酸分子的直径约为________ m;(结果保留一位有效数字)
(4)某同学在实验中最终得到的计算结果比大部分同学的结果偏大,对出现这种结果的原因,下列说法可能正确的是________.
A.错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算
B.计算油膜面积时,错将不完整的方格作为完整方格处理
C.计算油膜面积时,只数了完整的方格数
D.水面上痱子粉撒得较多,油膜没有充分展开
答案 (1)1.15×102 (2)8×10-6
(3)7×10-10 (4)ACD
解析 (1)大于半格的算作一格,小于半格的舍去,根据油膜形状得知,油膜的面积为115×1 cm2=1.15×102 cm2.
(2)1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是V=eq \f(1,75)×eq \f(6,1×104) mL=8×10-6 mL.
(3)油酸分子的直径约为d=eq \f(V,S)=eq \f(8×10-6 mL,1.15×102 cm2)≈7×10-8 cm=7×10-10 m.
(4)将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积,导致油酸体积V偏大,根据d=eq \f(V,S)可知,会导致计算的油酸分子直径偏大,故A正确;计算油膜面积时,错将不完整的方格作为完整方格处理,会导致油膜面积S偏大,根据d=eq \f(V,S)可知,会导致计算得到的油酸分子直径偏小,故B错误;计算油膜面积时,只数了完整的方格数,会导致油膜面积S偏小,根据d=eq \f(V,S)可知,会导致计算得到的油酸分子直径偏大,故C正确;水面上痱子粉撒得较多,油膜没有充分展开,会导致油膜面积S偏小,根据d=eq \f(V,S)可知,会导致计算的油酸分子直径偏大,故D正确.微
物理选择性必修 第三册第一章 分子动理论2 实验:用油膜法估测油酸分子的大小综合训练题: 这是一份物理选择性必修 第三册第一章 分子动理论2 实验:用油膜法估测油酸分子的大小综合训练题,共5页。试卷主要包含了下列说法中正确的是等内容,欢迎下载使用。
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