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1高中物理选修1-2同步练习1.早期测定分子大小采用油膜法，一滴密度为0.8×103kg/m3，质量为8×10－4g的油滴在水面上形成3.2m2的单分子层油膜，由此可知油分子直径约为()A．1.0×10－10mB．2.0×10－10mC．0.4×10－11mD．3.1×10－10m解析：选D.单分子油膜法测分子直径的原理是紧密排列的单分子油膜的厚度就是分子直径，d＝V/S＝m/(ρS)＝3.125×10－10m.2.关于布朗运动的剧烈程度，下面说法正确的是()A．固体微粒越大，布朗运动越显著B．液体的温度越高，布朗运动越显著C．与固体微粒相碰撞的液体分子数目越多，布朗运动越显著D．与固体微粒相碰撞的液体分子数目越少，布朗运动越显著答案：BD3.(2012·如皋中学高二月考)在长期放着煤的墙角处，地面和墙角有相当厚的一层染上黑色，这说明()A．分子是在不停地运动B．煤是由大量分子组成的C．分子间没有空隙D．分子运动有时会停止解析：选A.煤的分子处于永不停息的无规则运动之中，当煤与墙壁接触时，会有一些煤的分子进入墙壁．同时，墙壁上的石灰等物质的分子也会进入煤炭．开始阶段，进入墙壁内部的煤分子不会多，进入墙壁也不会太深，长时间地让煤与墙壁相接触，进入墙壁内部的煤分子会增多，使墙壁内部发黑．4.阿伏加德罗常数表示的是()A．1g物质所含的分子数B．1kg物质所含的分子数C．单位体积的物质所含的分子数D．1mol任何物质所含的分子数答案：D5.(2012·南通中学高二调研)某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前，查阅数据手册得知：油酸的摩尔质量M＝0.283kg·mol－1，密度ρ＝0.895×103kg·m－3.若100滴油酸的体积为1mL，则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少？(取NA＝6.02×1023mol－1.球的体积V与直径D的关系为V＝16πD3)解析：1滴油酸分子的体积V＝1100×10－6m3＝1×10－8m3由球的体积和直径的关系得分子直径D＝36MπρNA2面积S＝1×10－8m3D，解得S＝10m2.答案：10m2一、选择题1.在测定分子大小的油膜实验中，下面的假设与该实验无关的是()A．油膜中分子沿长度方向排列B．油膜的体积等于所有分子体积之和C．油膜为单层分子且都是球形D．分子是一个挨一个排列，间隙可忽略不计解析：选A.测定分子大小的实验，是人类定量研究分子世界的开端．而把分子看成小球，是分子的理想化模型；我们研究物理问题既要依靠实验，又要善于思考；利用理想化模型分析研究对象，是进行物理思考的一种重要方法．油膜法是粗测分子大小的实验，假设在水面上散开形成单分子油膜，分子看成球形且在水面上是一个挨一个排列，间隙可忽略不计．2.关于布朗运动，下列说法正确的是()A．布朗运动只能在液体中发生B．阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动就是布朗运动C．布朗研究悬浮在水中的花粉颗粒时，用放大镜看到了花粉颗粒的无规则运动D．我们把墨汁滴在水中，不能用肉眼看到炭粒做布朗运动解析：选D.布朗运动是由周围液体(或气体)分子对悬浮小颗粒撞击的不均衡造成的，在气体中也能发生，A错；从阳光中看到的尘埃，其尺寸往往比布朗运动中固体微粒的尺寸大得多，空气分子对它们的碰撞的不均匀性已不甚明显，它们在空中的无序翻滚主要是在重力、浮力和气流的共同影响下形成的，不是布朗运动，B错；要观察布朗运动必须借助于显微镜，不能直接看到，也不能用放大镜看到，所以C错，D正确．3.下列有关扩散现象与布朗运动、分子运动的叙述中，正确的是()A．扩散现象与布朗运动都说明了分子在做无规则的运动B．扩散现象与布朗运动没有本质的区别C．扩散现象突出说明了物质的迁移规律，布朗运动突出说明了分子运动的无规则性规律D．扩散现象与布朗运动都与温度有关4.关于布朗运动的下列说法，正确的是()A．布朗运动就是分子的运动B．布朗运动是组成固体微粒的分子无规则运动的反映C．布朗运动是液体或气体分子无规则运动的反映D．观察时间越长，布朗运动就越显著解析：选C.布朗运动指的是悬浮在液体里的固体微粒的运动，不是分子本身的运动，所以A错．布朗运动是由液体分子无规则运动碰撞固体微粒产生的，因此可以从布朗运动间接反映液体或气体分子的无规则运动，所以B错，C正确．布朗运动的激烈程度与固体微粒的大小及温度有关，与观察时间长短无关，所以D是错误的．5.(2012·北京四中高二期中)做布朗运动实验，得到某个观测记录如图1－1－4，图中记录的是()3图1－1－4A．分子无规则运动的情况B．某个微粒做布朗运动的轨迹C．某个微粒做布朗运动的速度－时间图线D．按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线解析：选D.图中轨迹不是微粒的运动轨迹，是按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线，D正确．6.所有分子都在做无规则运动，这种运动之所以称为热运动，其原因是()A．分子的运动只有热时才有，冷时即停止B．分子的运动在温度高时剧烈，而在0℃以下则停止C．分子的运动在温度高时剧烈，而在－100℃以下则停止D．分子的运动永不会停止，但温度越高越剧烈解析：选D.分子的运动与温度有关，因此称为热运动，它在任何温度都不会停止．7.在油膜实验中，体积为V(m3)的油滴，在水面上形成近似于圆形的单分子油膜层，其直径为d(m)，则油分子的直径大约为()A.4Vπd2B.πd24VC.2Vπd2D.πd22V解析：选A.油滴在水面上形成近似于圆形的单分子油膜层的面积S＝πd2/4，油分子的直径等于油膜的厚度为V/S＝4V/(πd2)．8.假如全世界60亿人同时数1g水的分子个数，每人每小时可以数5000个，不间断地数，则完成任务所需时间最接近(阿伏加德罗常数NA取6×1023mol－1)()A．10年B．1千年C．10万年D．1千万年解析：选C.118×6×102360×108×24×5×103×365年＝105年＝10万年．9.对液体和固体来说，如果用M表示摩尔质量，m0表示分子质量，ρ表示物质的密度，V表示摩尔体积，V0表示分子体积，NA表示阿伏加德罗常数，反映这些量之间关系的下列各式中，不正确的是()A．NA＝V/V0B．M＝ρVC．NA＝V0/VD．NA＝M/m0解析：选C.阿伏加德罗常数是1mol物质含有的微粒数，V是摩尔体积，V0是分子体积，故VV0是1摩尔物质的微粒数，A正确，C错误；M是摩尔质量，m0是分子质量，则Mm0是1摩尔物质的微粒数，D正确；ρ是物质密度，ρV是1摩尔物质的质量，B正确．故本题应选C项．410.从下列哪一组数据可以算出阿伏加德罗常数()A．水的密度和水的摩尔质量B．水的摩尔质量和水的体积C．水分子的体积和水分子的质量D．水分子的质量和水的摩尔质量解析：选D.阿伏加德罗常数是每摩尔物质所含的分子个数，根据各选项给出的条件，结合宏观量、微观量、阿伏加德罗常数的关系可知，只有D项能算出阿伏加德罗常数，NA＝水的摩尔质量水分子的质量，故D正确．二、非选择题11.将1cm3的油酸溶于酒精，制成200cm3的油酸酒精溶液．已知1cm3溶液有50滴，现取1滴油酸酒精溶液滴到水面上．随着酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子薄层，已测出这一薄层的面积为0.2m2.由此可估测油酸分子的直径为多大？解析：1滴油酸酒精溶液的体积为V′＝1Ncm3，由于取用的油酸酒精溶液的浓度为1200＝0.5%，故1滴溶液中油酸的体积为V＝V′×0.5%＝1N×0.5%cm3＝1N×0.5%×10－6m3.已知油酸薄层的面积为S＝0.2m2，所以油酸分子的直径为d＝VS＝1N×0.5%×10－6Sm＝150×0.2×0.5%×10－6m＝5×10－10m.答案：5×10－10m12.(2012·苏北四市一模)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＝1.0×103cm3.已知水的密度ρ＝1.0×103kg/m3、摩尔质量M＝1.8×10－2kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023mol－1.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d.解析：(1)水的摩尔体积为V0＝Mρ＝1.8×10－21.0×103m3/mol＝1.8×10－5m3/mol水分子数：N＝VNAV0＝1.0×103×10－6×6.0×10231.8×10－5个≈3×1025个(2)建立水分子的球模型有V0NA＝16πd3得水分子直径d＝36V0πNA＝36×1.8×10－53.14×6.0×1023≈4×10－10m答案：(1)3×1025个(2)4×10－10m5