高考物理一轮复习：分子动理论、测分子大小

试卷更新日期：2024-09-14 类型：一轮复习

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一、选择题

1. 下列事例中，能说明分子在不停地做无规则运动的是（　　）

A、汽车驶过后建设中的高铁站扬起灰尘 B、泸州酒博会展区酒香四溢 C、细沙混进芝麻里 D、初冬的早上泸州玉带河河面，雾气弥漫

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2. 关于分子动理论，下列说法正确的是（　　）

A、温度越高，分子热运动的平均动能越大 B、布朗运动是液体分子的无规则运动 C、气体扩散的快慢与温度无关 D、分子间的作用力总是随分子间距减小而增大

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3. 下列对生活中的热学现象分析正确的是（　　）

A、沙尘暴天气出现时，风沙弥漫，尘土飞扬，这是布朗运动现象 B、汽车尾气中存在多种成分气体，它们可以自发的分离 C、静止在水平地面上的卡车在缓慢装沙子的过程中，若车胎内气体温度不变，则胎内气体向外界放热 D、荷叶上露珠附着层的水分子比露珠的内部密集

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4. 如图所示的虚线1和实线2分别描述了两个物理量随分子之间的距离变化的规律， $r_{0}$ 为平衡位置，下列说法正确的是（）

A、虚线1表示分子间斥力随分子间距离的变化规律 B、实线2表示分子间合力随分子间距离的变化规律 C、当分子间的距离从接近零时逐渐增大，实线2表示的物理量先减小后增大再减小 D、当分子间的距离从接近零时逐渐增大，实线2表示的物理量先增大后减小

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5. 对于分子动理论下列四幅插图的说法，正确的是（）

A、甲图中分子间距离为 $r_{0}$ 时，分子间斥力、引力都为零，分子势能也为零 B、乙图中欲使玻璃板离开水面，绳子对玻璃板的拉力大于玻璃板的重力 C、丙图中液体表面层分子间距离小于液体内部分子间的距离，分子间表现为斥力 D、丁图为同一气体不同温度下分子的速率分布图，温度 $T_{1}$ 时分子运动更剧烈，所以温度更高

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6. 根据分子动理论可知，下列说法中正确的是（　　）

A、已知阿伏加德罗常数和某物质的摩尔质量，可以求出该物质分子的质量 B、当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而减小 C、布朗运动就是液体分子的无规则运动 D、气体总是很容易充满整个容器，这是分子间存在斥力的宏观表现

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7. 阿伏加德罗常数把宏观物理量和分子的微观物理量联系起来了，是一个重要的常数量。从下列哪一组数据可以估算出阿伏加德罗常数?（）

A、气体的摩尔体积和分子体积 B、物体的质量和分子质量 C、气体的摩尔质量和分子体积、分子密度 D、物体的质量、密度和分子的体积

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8. 某同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验，下列操作中错误的是（　　）

A、取一定量的酒精和油酸，配制油酸浓度为90%的油酸酒精溶液 B、用滴管吸取1cm³该溶液，均匀滴入量筒并数出总滴数，求出一滴溶液的体积 C、在浅盘里倒入约2cm深的水，将痱子粉均匀撒在水面，滴入一滴油酸酒精溶液 D、待油膜散开稳定后在浅盘上覆盖透明玻璃，描出油膜的轮廓，测出油膜的面积

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9. 下列现象属于布朗运动的是（　　）

A、胡椒粉在热水中翻滚 B、清水中滴入硫酸铜溶液后变成蓝色 C、煮茶叶蛋的过程中蛋白的颜色逐渐变成茶色 D、墨汁悬浊液中小炭粒的运动

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10. 科学家可以运用无规则运动的规律来研究生物蛋白分子。资料显示，某种蛋白的摩尔质量为60kg/mol，其分子可视为半径为 $3.0 \times 1 0^{- 9} m$ 的球，已知阿伏加德罗常数为 $6.0 \times 1 0^{23} m o l^{- 1}$ ，请估算该蛋白的密度。（结果保留2位有效数字）（　　）

A、 $ρ = 8.9 \times 1 0^{2} k g / m^{3}$ B、 $ρ = 8.102 \times 1 0^{2} k g / m^{3}$ C、 $ρ = 10 \times 1 0^{2} k g / m^{3}$ D、 $ρ = 9 \cdot 8 \times 1 0^{2} k g / m^{3}$

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11. 关于分子动理论，下列说法正确的是（　　）

A、布朗运动是液体分子的无规则运动 B、布朗运动反映了悬浮颗粒中分子运动的无规则性 C、在较暗的房间里，看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动不是布朗运动 D、已知某气体的摩尔体积V，再知道阿伏加德罗常数 $N_{A}$ ，就可以求出一个气体分子的体积

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12. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，下列情况可能导致测量结果偏小的是（）

A、油酸酒精溶液是久置的 B、计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 C、配制一定浓度的油酸酒精溶液时多倒了些酒精 D、测一滴溶液体积时，1mL溶液的滴数少记了10滴

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二、多项选择题

13. 对于“油膜法估测分子的大小”的实验，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小，对出现这种结果的原因，下列说法可能正确的是（　　）

A、计算一滴油酸体积时错误将N滴油酸记为 $(N + 1)$ 滴 B、计算油酸膜面积时，错将不完整的方格全部作为完整方格处理 C、配置好的油酸酒精溶液搁置较长时间后再做实验 D、水面上痱子粉撒多了，油酸膜没有充分展开

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14. 如图为桂林市某两日的天气，下列说法正确的是（　　）
11月8日
21：00
23：00
9日01：00
03：00
05：00
07：00
周三
气温
18.5℃
17.8℃
17.0℃
16.4℃
15.8℃
15.1℃
PM2.5
32
36
52
52
44
42

A、从8日21：00到23：00，热力学温度降低 $273.7 K$ B、清晨西山公园荷叶上的露珠呈球状的主要原因是液体表面张力的作用和不浸润现象 C、PM2.5（即固体颗粒物）悬浮在空气中，其固体颗粒在空气中做布朗运动 D、从9日01：00到07：00，空气中所有分子热运动的速率都减小

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15. 根据分子动理论，下列关于气体的说法中正确的是（）

A、气体的温度越高，气体分子无规则运动越剧烈 B、气体分子的平均动能越大，气体的温度越高 C、气体的压强越大，气体分子的平均动能越大 D、气体的体积越大，气体分子之间的相互作用力越大

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16. 下列说法正确的是（　　）

A、由图甲可知，状态①的温度比状态②的温度高 B、由图乙可知，气体由状态A变化到B的过程中，气体分子平均动能一直不变 C、由图丙可知，当分子间的距离 $r > r_{0}$ 时，分子间的作用力随分子间距离的增大先减小后增大 D、由图丁可知，在r由 $r_{1}$ 变到 $r_{2}$ 的过程中分子力做正功

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17. 由于地球引力的作用，大气被“吸”向地球，因而产生了压力，大气压强与液体产生的压强类似，测得地球表面大气压强为 $p_{0}$ ，大气层的厚度为h ，空气的平均摩尔质量为M。已知地球大气层的厚度远小于地球的半径R ，阿伏加德罗常数为 $N_{A}$ ，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（）

A、地球表面空气的总体积约为 $4 π h R^{2}$ B、空气分子的平均密度为 $\frac{p_{0}}{g h}$ C、空气分子的总数为 $\frac{2 π R^{2} p_{0} N_{A}}{M g}$ D、空气分子间的平均距离为 $\sqrt[3]{\frac{M g h}{p_{0} N_{A}}}$

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三、非选择题

18. 关于“油膜法估测分子直径”的实验，回答以下问题：

(1)、此实验中使用到的研究方法是___________。

A、等效替代法 B、微元求和法 C、理想模型法 D、控制变量法

(2)、现将体积为V₁的纯油酸与酒精混合，配置成体积为 V₂的酒精油酸溶液，用滴管从量筒中取体积为 V₀的该种溶液，让其自由滴出，全部滴完共 N₀滴。把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，正确描绘出油膜的形状如图所示，在坐标纸上数出油膜占 N₁个小方格。已知坐标纸上每个小方格面积为S，根据以上数据可估算出油酸分子直径为d=。

(3)、某同学在该实验中，计算出的分子直径明显偏大，可能由于___________。

A、油膜面积不稳定，油酸未完全散开 B、计算纯油酸的体积时，忘记了将油酸酒精溶液的体积乘上溶液的浓度 C、计算油膜面积时，将所有不足一格的方格全部数上了 D、求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL 的溶液滴数多计了1滴

(4)、若阿伏加德罗常数为 N_A ，油酸的摩尔质量为 M，油酸的密度为ρ，则下列说法正确的是___________。

A、质量为m 的油酸所含有分子数为 $\frac{M N_{A}}{m}$ B、体积为V的油酸所含分子数为 $\frac{ρ V N_{A}}{M}$ C、1个油酸分子的质量为 $\frac{M}{N_{Λ}}$ D、油酸分子的直径约为 $\sqrt[3]{\frac{6 M}{ρ N_{Λ}}}$

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19. 在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用体积为 $V_{1}$ 的纯油酸配制成体积为 $V_{2}$ 的油酸酒精溶液，再用滴管取体积为 $V_{3}$ 的油酸酒精溶液，让其自然滴出，共 $n$ 滴。把1滴该溶液滴入盛水的、表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用油性笔在玻璃板上描出油酸膜的轮廍，测得面积为S，如图。

(1)、此估测方法是将每个油酸分子视为球形，让油酸尽可能在水面上散开，则形成的油膜可视为油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的；

(2)、估算出油酸分子的直径大小表达式为（用 $V_{1}$ 、 $V_{2}$ 、 $V_{3}$ 、 $n$ 、 $S$ 表示）；

(3)、某同学计算出的油酸分子直径明显偏大，可能的原因是______。

A、油酸酒精溶液中酒精挥发，导致油酸浓度变大 B、痱子粉撒太多，油膜未能充分展开 C、计算油膜面积时，将所有不完整的方格都作为一格保留 D、计算每滴溶液中纯油酸的体积时，油酸酒精溶液的滴数多记了10滴

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20. 在“用单分子油膜估测分子的大小”实验中，

(1)、运用到的科学方法有、等。

(2)、将 $1 c m^{3}$ 的油酸溶于酒精，制成 $300 c m^{3}$ 的油酸酒精溶液；测得 $1 c m^{3}$ 的油酸酒精溶液有50滴。取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积为 $0.13 m^{2}$ 。由此估算出油酸分子的直径为m（结果保留一位有效数字）；

(3)、（单选题）某小组测量出的油酸分子直径比教材上介绍的分子直径大几百倍，可能性最大的原因是（　　）

A、计算油膜面积时，只数了完整方格的数目 B、测量1滴油酸溶液体积时误将50滴记录为500滴 C、误将1滴油酸酒精溶液的体积当作1滴油酸的体积 D、油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化

(4)、（单选题）测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油滴的（　　）

A、摩尔质量 B、摩尔体积 C、质量 D、体积

(5)、本实验中油膜的形成是分子力的作用效果图甲为分子力F随分子间距r的变化图线，图乙为某同学参照图甲所做的分子势能 $E_{p}$ 随分子间距r的变化图线。请指出图乙的两个不合理之处：
1、；
2、。

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21.

(1)、分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示，r= r₁时，F=0。分子间势能由r决定，规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零。若一分子固定于原点O ，另一分子从距O点很远处向O点运动，在两分子间距减小到r₂的过程中，势能（填“减小“不变”或“增大”）；在间距由r₂减小到r₁的过程中，势能（填“减小”“不变”或“增大”）；在间距等于r₁处，势能（填“大于”“等于”或“小于”）零。

(2)、如图，一竖直放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体，两活塞用一轻质弹簧连接，汽缸连接处有小卡销，活塞Ⅱ不能通过连接处。活塞Ⅰ、Ⅱ的质量分别为 $2 m$ 、m ，面积分别为 $2 S$ 、S ，弹簧原长为l。初始时系统处于平衡状态，此时弹簧的伸长量为 $0.1 l$ ，活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸连接处的距离相等，两活塞间气体的温度为 $T_{0}$ 。已知活塞外大气压强为 $p_{0}$ ，忽略活塞与缸壁间的摩擦，汽缸无漏气，不计弹簧的体积。（重力加速度常量g）
（i）求弹簧的劲度系数；
（ii）缓慢加热两活塞间的气体，求当活塞Ⅱ刚运动到汽缸连接处时，活塞间气体的压强和温度。

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22. 图甲和图乙中曲线I、II、III分别描述了某物理量随分子之间的距离r变化的规律，r₀为平衡位置。
则曲线I描述的是、曲线II描述的是、曲线III描述的是。（选填字母）
A．分子间引力和斥力的合力随r的变化规律 B．分子间斥力随r的变化规律
C．分子间引力随r的变化规律 D．分子势能随r的变化规律
E．分子动能随r的变化规律

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23. 实验小组进行了如图所示的实验探究。

(1)、如图甲所示，将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起，两个铅块就会结合在一起，两个铅块就会结合在一起，下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开。这说明了分子间存在；

(2)、如图乙所示，在一端开口的玻璃管内装有一半的酒精，再沿管壁慢慢地注入带颜色的水，这时可以清楚地看见水和酒精的分界面。然后堵住管口，上下颠倒几次，使水和酒精充分混合，可以看见混合液体的体积（选填“大于”、“小于”或“等于”）混合前水和酒精的总体积，这说明分子间存在；

(3)、如图丙所示，将红墨水滴入热水中比滴入冷水中扩散得更快，说明温度越高，分子的热运动越（选填“剧烈”或“缓慢”）。

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24. 如（甲）和（乙）图中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30s，两方格纸每格表示的长度相同。比较两张图片可知：若炭粒大小相同，（选填“甲”或“乙”）中水分子的热运动较剧烈；若水温相同，（选填“甲”或“乙”）中炭粒的颗粒较大。
（甲）（乙）

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25. 在转运传染病病人时需要使用负压救护车，其主要装置为车上的负压隔离舱（即舱内气体压强低于外界的大气压强，如图9所示），这种负压舱既可以让外界气体流入，也可以将舱内气体过滤后排出，隔离舱内负压（舱内外压强差）为10~50Pa时效果比较理想，负压小于15Pa或者大于500Pa时会发生声光报警。若负压舱容积V为 $0.6 m^{3}$ ，救护车出发时温度 $t_{1}$ 为27℃，舱内压强 $p_{1}$ 为 $0.996 \times 1 0^{5} P a$ ，转运到某地区后，外界温度变为 $t_{2} = 17 ° C$ ，外界大气压强 $p_{0}$ 为 $1 \times 1 0^{5} P a$ ，已知负压舱导热性良好，气体均可视为理想气体，绝对零度取 $- 273 ° C$ ，阿伏加德罗常数 $N_{4} = 6.02 \times 1 0^{23} m o l^{- 1}$ ，标准状况（压强为 $1 \times 1 0^{5} P a$ ，温度为0℃）下气体摩尔体积为22.4L/mol。

(1)、请估算负压舱内气体分子个数有多少？（保留两位有效数字）

(2)、若负压舱运输过程中与外界没有气体交换且气体体积不变，则运送到该地区后负压舱内外压强差是多少？会不会发生报警？

(3)、若转运到该地区后使负压舱重新回到40Pa的稳定负压，需要充入压强为 $p_{0} = 1 \times 1 0^{5} P a$ 的气体，求充入气体的体积。（保留两位有效数字）

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11月8日	21：00	23：00	9日01：00	03：00	05：00	07：00
周三
气温	18.5℃	17.8℃	17.0℃	16.4℃	15.8℃	15.1℃
PM2.5	32	36	52	52	44	42