【與名師對話】2013屆高考物理總復習 課時作業(yè)31 新人教版選修3-3

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1、 課時作業(yè)(三十一) (分鐘：45分鐘　滿分：100分) 一、選擇題(每小題7分，共49分) 1．(2011·南昌調研)根據分子動理論，下列說法正確的是(　　) A．一個氣體分子的體積等于氣體的摩爾體積與阿伏加德羅常數之比 B．顯微鏡下觀察到的墨水中的小炭粒所做的不停地無規(guī)則運動，就是分子的運動 C．分子間相互作用的引力和斥力一定隨分子間距離的增大而減小 D．分子勢能隨著分子間的距離的增大，可能先減小后增大 [解析]　氣體的摩爾體積與阿伏加德羅常數之比為一個氣體分子所占據的空間，而非一個氣體分子的體積，A錯誤．墨水中小炭粒的無規(guī)則運動為固體小顆粒的無規(guī)則運動，而非分子運動，B

2、錯誤．分子間的引力和斥力隨分子間距離的增大而減小，C正確．當兩分子間距離小于r0時，分子力表現為斥力，此時分子勢能隨分子間距離的增大而減小；當兩分子間距離大于r0時，分子力表現為引力，此時分子勢能隨分子間距離的增大而增大，D正確． [答案]　　CD 2．設兩分子a、b間距離為r0時分子間的引力F引和斥力F斥大小相等，現固定a，將b從與a相距處由靜止釋放，在b遠離a的過程中，下列表述正確的是(　　) A．F引和F斥均減小，但F斥減小得較快 B．a對b一直做正功 C．當b運動最快時，a對b的作用力為零 D．當a、b間距離為r0時，a、b間的分子勢能最小 [解析]　由分子動理論可知距離

3、變化對斥力的影響比對引力的影響大，距離增大時斥力、引力都減小，但斥力減小得快，故A正確．由到r0的過程中，分子力表現為斥力，分子力做正功，分子勢能減小，當分子間距離大于r0時，表現為引力，分子力做負功，分子勢能增大，因此當分子間距離等于r0時分子勢能最小，所以B錯D對．b分子在運動過程中，先加速后減速，當距離為r0時，作用力為零，加速度為零，速度最大，故C正確． [答案]　　ACD 3．分子動理論較好地解釋了物質的宏觀熱學性質，據此可判斷下列說法中錯誤的是(　　) A．顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停地做無規(guī)則運動，這反映了液體分子運動的無規(guī)則性 B．分子間的相互作用力隨著分子間距離

4、的增大，一定先減小后增大 C．分子勢能隨著分子間距離的增大，可能先減小后增大 D．在真空、高溫條件下，可以利用分子擴散向半導體材料摻入其他元素 [解析]　小炭粒做布朗運動反映了液體分子的無規(guī)則熱運動，故A對；由于不確定r與r0的關系，故無法確定分子力的變化，B錯；分子間距離增大時，分子力可能做正功，也可能做負功，分子勢能可能增大，也可能減小，C對；高溫下，分子熱運動劇烈，擴散更容易，故D對． [答案]　　B 4．已知銅的摩爾質量為M(kg/mol)，銅的密度為ρ(kg/m3)，阿伏加德羅常數為NA(mol－1)．下列判斷錯誤的是(　　) A．1 kg銅所含的原子數為 B．1 m3

5、銅所含的原子數為 C．1個銅原子的質量為(kg) D．1個銅原子的體積為(m3) [解析]　原子個數N＝NA＝，A正確；同理N＝NA＝，B錯誤；1個銅原子質量m0＝(kg)，C正確；1個銅原子體積V0＝(m3)，D正確． [答案]　　B 5．一個鐵球和冰球的溫度相同，且其質量相等，則(　　) A．它們的分子平均動能一定相等 B．它們的分子運動的平均速率一定相等 C．冰球的體積大，水分子的勢能大 D．它們的內能一定相同 [解析]　因為溫度相同，平均動能相同，據＝m2知，水分子的平均速率較大，分子勢能與分子間距有關，分子間距等于r0時，分子勢能最小，偏離r0越多，分子勢能越大，

6、所以體積大，分子勢能不一定大，物體的內能E內＝n(＋)，分子數n＝不同，哪個大無法弄清楚． [答案]　　A 6．在觀察布朗運動時，從微粒在a點開始計時，間隔30 s記下微粒的一個位置得到b、c、d、e、f、g等點，然后用直線依次連接，如右圖所示，則下列說法正確的是(　　) A．微粒在75 s末時的位置一定在cd的中點上 B．微粒在75 s末時的位置可能在cd的連線上，但不可能在cd中點上 C．微粒在前30 s內的路程一定等于ab的長度 D．微粒在前30 s內的位移大小一定等于ab的長度 [解析]　b、c、d、e、f、g等分別是粒子在t＝30 s、60 s、90 s、120 s

7、、150 s、180 s時的位置，但并不一定沿著折線abcdefg運動，故選D. [答案]　　D 7．如圖所示，縱坐標表示兩個分子間引力、斥力的大小，橫坐標表示兩個分子間的距離，圖中兩條曲線分別表示兩分子間引力、斥力的大小隨分子間距離的變化關系，e為兩曲線的交點，則下列說法正確的是(　　) A．ab為斥力曲線，cd為引力曲線，e點橫坐標的數量級為10－10 m B．ab為引力曲線，cd為斥力曲線，e點橫坐標的數量級為10－10 m C．若兩個分子間距離大于e點的橫坐標，則分子間作用力表現為斥力 D．若兩個分子距離越來越大，則分子勢能亦越來越大 [解析]　分子引力和分子斥力都隨

8、分子間距的增大而減小，隨分子間距的減小而增大，但分子斥力變化的更快些；當分子間距為平衡距離即10－10 m時，分子引力和分子斥力大小相等，分子力為零，當分子間距大于平衡距離即10－10 m時，分子引力大于分子斥力，分子力表現為分子引力；當分子間距小于平衡位置距離即10－10 m時，分子引力小于分子斥力，分子力表現為分子斥力；所以兩圖的交點為平衡距離即10－10 m，分子勢能隨分子間距的變化而發(fā)生改變，當分子間距大于10－10 m，分子勢能隨分子間距的增大而增大；當分子間距小于10－10 m時，分子勢能隨分子間距的增大而減??；分子間距離為平衡距離時，分子勢能是最小的．若取無窮遠處的分子勢能為0，

9、則分子間距為平衡距離時，分子勢能為負的，且最?。? [答案]　　B 二、非選擇題(共51分) 8．(10分)(2011·浙江五校)(1)如右圖所示，把一塊潔凈的玻璃板吊在橡皮筋的下端，使玻璃板水平地接觸水面．如果你想使玻璃板離開水面，必須用比玻璃板重力__________的拉力向上拉橡皮筋．原因是水分子和玻璃的分子間存在__________作用． (2)往一杯清水中滴入一滴紅墨水，一段時間后，整杯水都變成了紅色．這一現象在物理學中稱為_________現象，是由于分子的_________而產生的，這一過程是沿著分子熱運動的無序性_________的方向進行的． [解析]　(1)水分

10、子對玻璃板下表面分子有吸引力作用，要拉起必須施加大于重力和分子吸引力合力的拉力． (2)紅墨水分子進入水中為擴散現象，是分子熱運動的結果，并且分子熱運動朝著熵增大，即無序性增大的方向進行． [答案]　　(1)大　分子引力 (2)擴散　無規(guī)則運動(熱運動)　增大 9．(10分)回答下列問題： (1)已知某氣體的摩爾體積為Vm，摩爾質量為M，阿伏加德羅常數為NA，由以上數據能否估算出每個分子的質量、每個分子的體積、分子之間的平均距離？ (2)當物體體積增大時，分子勢能一定增大嗎？ (3)在同一個坐標系中畫出分子力F和分子勢能Ep隨分子間距離的變化圖象，要求表示出Ep最小值的位置及Ep

11、變化的大致趨勢． [解析]　(1)可估算出每個氣體分子的質量m0＝； 由于氣體分子間距較大，由V0＝求得的是一個氣體分子占據的空間，而不是一個氣體分子的體積，故不能估算每個分子的體積； 由d＝＝可求出分子之間的平均距離． (2)在r>r0范圍內，當r增大時，分子力做負功，分子勢能增大；在r

12、3，空氣的摩爾質量為0.029 kg/mol，阿伏加德羅常數NA＝6.02×1023 mol－1.若潛水員呼吸一次吸入2 L空氣，試估算潛水員在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空氣的分子數．(結果保留一位有效數字) [解析]　設空氣的摩爾質量為M，在海底和岸上的密度分別為ρ海和ρ岸，一次吸入空氣的體積為V，則有Δn＝NA，代入數據得Δn＝3×1022個． [答案]　　3×1022個 11．(10分)對于固體和液體來說，其內部分子可看做是一個挨一個緊密排列的小球，若某固體的摩爾質量為M，密度為ρ，阿伏加德羅常數為NA. (1)該固體分子質量的表達式為m0＝__________. (2)

13、若已知汞的摩爾質量為M＝200.5×10－3 kg/mol，密度為ρ＝13.6×103 kg/m3，阿伏加德羅常數為NA＝6.0×1023 mol－1，試估算汞原子的直徑大小(結果保留兩位有效數字)． [解析]　(1)該固體分子質量的表達式m0＝. (2)將汞原子視為球形，其體積V0＝πd3＝ 汞原子直徑的大小d＝≈3.6×10－10 m. [答案]　　(1)　(2)3.6×10－10 m 12．(11分)(2011·安徽示范性高中聯考)某學校物理興趣小組組織開展一次探究活動，想估算地球周圍大氣層的分子個數．一學生通過網上搜索，查閱得到以下幾個物理量數據：地球的半徑R＝6.4×106

14、 m，地球表面的重力加速度g＝9.8 m/s2，大氣壓強p0＝1.0×105 Pa，空氣的平均摩爾質量M＝2.9×10－2 kg/mol，阿伏加德羅常數NA＝6.0×1023 mol－1. (1)這位同學根據上述幾個物理量能估算出地球周圍大氣層的分子數嗎？若能，請說明理由；若不能，也請說明理由． (2)假如地球周圍的大氣全部液化成液態(tài)且均勻分布在地球表面上，估算一下地球半徑將會增加多少？(已知液化空氣的密度ρ＝1.0×103 kg/m3) [解析]　(1)能．因為大氣壓強是由大氣重力產生的， 由p0＝＝，得m＝ 把查閱得到的數據代入上式得m≈5.2×1018 kg 所以大氣層的分子數為N＝NA≈1.1×1044個 (2)可求出液化后的體積為： V＝＝ m3＝5.2×1015 m3 設大氣液化后的液體分布在地球表面上時，地球半徑增加h，則有π(R＋h)3－πR3＝V， 得3R2h＋3Rh2＋h3＝V 考慮到h?R，忽略h的二次項和三次項，得 h＝＝ m≈10 m. [答案]　　(1)見解析　(2)10 m 5 用心 愛心 專心