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1、課時(shí)作業(yè)31 分子動(dòng)理論 內(nèi)能
時(shí)間:45分鐘 滿分:100分
一、選擇題(8×8′=64′)
1.關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是( )
A.布朗運(yùn)動(dòng)是指懸浮在液體中的微粒分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
B.布朗運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性
C.液體溫度越高,布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈
D.懸浮微粒越小,在某一瞬間撞擊它的液體分子數(shù)就越少,布朗運(yùn)動(dòng)越不明顯
解析:布朗運(yùn)動(dòng)是指懸浮在液體中的微粒的運(yùn)動(dòng),仍屬于宏觀物體的運(yùn)動(dòng),并非分子的運(yùn)動(dòng),所以A錯(cuò);布朗運(yùn)動(dòng)的原因是由于液體分子的頻繁撞擊,所以布朗運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性,B正確;液體溫度越高,液體分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈,布
2、朗運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)越明顯,C正確;懸浮微粒越小,分子對(duì)它的撞擊越不能平衡而容易顯示出來(lái),所以布朗運(yùn)動(dòng)越明顯,D錯(cuò)誤.
答案:BC
2.從下列哪一組物理量可以算出氧氣的摩爾質(zhì)量( )
A.氧氣的密度和阿伏加德羅常數(shù)
B.氧氣分子的體積和阿伏加德羅常數(shù)
C.氧氣分子的質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)
D.氧氣分子的體積和氧氣分子的質(zhì)量
解析:摩爾質(zhì)量M、氧氣分子的質(zhì)量m和阿伏加德羅常數(shù)NA的關(guān)系是:M=NA·m,故C選項(xiàng)正確.
答案:C
3.某氣體的摩爾質(zhì)量為M,摩爾體積為V,密度為ρ,每個(gè)分子的質(zhì)量和體積分別為m和V0,則阿伏加德羅常數(shù)NA可表示為( )
A.NA= B.NA
3、=
C.NA= D.NA=
解析:氣體的體積是指氣體所充滿的容器的容積,它不等于氣體分子個(gè)數(shù)與每個(gè)氣體分子體積的乘積,所以A、D錯(cuò).由質(zhì)量、體積、密度關(guān)系可推知B、C正確.
答案:BC
4.下列有關(guān)溫度的各種說(shuō)法中正確的是( )
A.溫度低的物體內(nèi)能小
B.溫度低的物體,其分子運(yùn)動(dòng)的平均速率也必然小
C.做加速運(yùn)動(dòng)的物體,由于速度越來(lái)越大,因此物體分子的平均動(dòng)能越來(lái)越大
D.0℃的鐵和0℃的冰,它們的分子平均動(dòng)能相同
解析:從宏觀上決定物體內(nèi)能的是物體中所含分子的摩爾數(shù)、溫度和體積三個(gè)因素.溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,溫度低只能表明分子的平均動(dòng)能小.而分子平均速率的大小還
4、要看分子的質(zhì)量,所以平均速率大小不定,由此判斷選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;做加速運(yùn)動(dòng)的物體,其宏觀動(dòng)能逐步增大,但是物體的溫度未必升高,所以分子的平均動(dòng)能變化情況不能確定,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;溫度表征了分子的平均動(dòng)能,鐵和冰的溫度既然相同,則分子的平均動(dòng)能必然相等,選項(xiàng)D正確.
答案:D
5.下面所列舉的現(xiàn)象,能說(shuō)明分子是不斷運(yùn)動(dòng)著的是( )
A.將香水瓶蓋打開后能聞得到香味
B.汽車開過(guò)后,公路上塵土飛揚(yáng)
C.灑在地上的水,過(guò)一段時(shí)間就干了
D.懸浮在水中的花粉做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)
解析:擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)都能說(shuō)明分子在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng).香水的擴(kuò)散、水分子在空氣中的擴(kuò)散以及懸浮在水中花粉的運(yùn)動(dòng)都說(shuō)明
5、了分子是不斷運(yùn)動(dòng)的,故A、C、D均正確;而塵土不是單個(gè)分子,是顆粒,所以塵土飛揚(yáng)不是分子的運(yùn)動(dòng).
答案:ACD
6.如圖1所示為懸浮在水中的一花粉微粒的布朗運(yùn)動(dòng)的情況.在一段時(shí)間內(nèi)從A點(diǎn)開始計(jì)時(shí),每隔30 s記下一個(gè)位置,依次記為B、C、D、E、F,則( )
圖1
A.圖中的折線為此花粉的運(yùn)動(dòng)軌跡
B.2 min內(nèi),此花粉的位移大小是AE
C.第15 s時(shí),此花粉應(yīng)在AB的中點(diǎn)
D.以上說(shuō)法都不正確
答案:B
7.下列關(guān)于熱力學(xué)溫標(biāo)的說(shuō)法不正確的是( )
A.熱力學(xué)溫度的零度是-273.15℃,叫絕對(duì)零度
B.熱力學(xué)溫度的每一度的大小和攝氏溫度是相同的
C.絕對(duì)
6、零度是低溫的極限,永遠(yuǎn)達(dá)不到
D.1℃就是1 K
解析:熱力學(xué)溫度和攝氏溫度的每一度大小是相同的,兩種溫度的區(qū)別在于它們的零值規(guī)定不同,所以A、B、C正確;據(jù)T=(273.15+t) K知1℃為274.15 K,所以D不正確.
答案:D
8.雨滴下落,溫度逐漸升高,在這個(gè)過(guò)程中,有關(guān)說(shuō)法正確的是( )
A.雨滴內(nèi)分子的勢(shì)能都在減小,動(dòng)能在增加
B.雨滴內(nèi)每個(gè)分子的動(dòng)能都在不斷增加
C.雨滴內(nèi)水分子的平均速率不斷增大
D.雨滴內(nèi)水分子的勢(shì)能在不斷增大
解析:根據(jù)題目只可以確定分子的平均動(dòng)能在增大,當(dāng)然分子的平均速率也在增大.
答案:C
二、計(jì)算題(3×12′=36′)
7、9.已知空氣的摩爾質(zhì)量是MA=29×10-3 kg·mol-1,則空氣中氣體分子的平均質(zhì)量多大?成年人做一次深呼吸,約吸入450 cm3的空氣,則做一次深呼吸所吸入的空氣質(zhì)量是多少?所吸入的氣體分子數(shù)是多少(按標(biāo)準(zhǔn)狀況估算)?
解析:空氣分子的平均質(zhì)量為:
m==kg≈4.82×10-26kg.
成年人做一次深呼吸所吸入的空氣質(zhì)量為:
m′=×29×10-3kg≈5.8×10-4kg.
所吸入的分子數(shù)為:
N===1.2×1022個(gè).
答案:4.82×10-26 kg 5.8×10-4kg 1.2×1022個(gè)
10.某學(xué)校物理興趣小組組織開展一次探究活動(dòng),想估算地球周圍大氣層空
8、氣的分子個(gè)數(shù).一學(xué)生通過(guò)網(wǎng)上搜索,查閱得到以下幾個(gè)物理量數(shù)據(jù):已知地球的半徑R=6.4×106 m,地球表面的重力加速度g=9.8 m/s2,大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105 Pa,空氣的平均摩爾質(zhì)量M=2.9×10-2 kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.0×1023 mol-1.
(1)這位同學(xué)根據(jù)上述幾個(gè)物理量能估算出地球周圍大氣層空氣的分子數(shù)嗎?若能,請(qǐng)說(shuō)明理由;若不能,也請(qǐng)說(shuō)明理由.
(2)假如地球周圍的大氣全部液化成水且均勻分布在地球表面上,估算一下地球半徑將會(huì)增加多少?(已知水的密度ρ=1.0×103 kg/m3)
解析:(1)能.因?yàn)榇髿鈮簭?qiáng)是由大氣重力產(chǎn)生的,由
p0=
9、=,得m=
把查閱得到的數(shù)據(jù)代入上式得m=5.2×1018 kg
所以大氣層空氣的分子數(shù)為n=NA=1.1×1044個(gè).
(2)可求出液化后的體積為
V== m3=5.2×1015 m3
設(shè)大氣液化后液體水分布在地球表面上時(shí),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(xiàng)和三次項(xiàng),得
h== m≈10 m
答案:(1)能'1.1×1044個(gè)'(2)10 m
11.離子顯微鏡由半徑約為10 cm的球形玻璃容器和一根鎢針組成,鎢針的針尖放在容器的中心,如圖2甲所示,針尖的表面可以看做是半徑非常小的球面.近代金屬加
10、工技術(shù)可以做到使這個(gè)球面半徑約為5×10-6 cm.在球形容器的內(nèi)表面涂上一薄層導(dǎo)電物質(zhì),像電視熒光屏那樣,在快速粒子的打擊下可以發(fā)光.在導(dǎo)電層和針尖之間加上高電壓,使導(dǎo)電層帶負(fù)電,針尖帶正電.在球形容器中充滿低壓氦氣,當(dāng)無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的氦原子與針尖上的鎢原子碰撞時(shí),由于氦原子失去電子成為正離子,氦離子在電場(chǎng)力作用下沿球半徑運(yùn)動(dòng),以很大的速度打到球形容器的內(nèi)表面上使之發(fā)光,這樣,就出現(xiàn)了鎢針針尖上原子分布的圖樣.如圖2乙所示,弧長(zhǎng)ab表示相鄰兩個(gè)鎢原子間的距離,弧長(zhǎng)AB表示它們?cè)谇蛐稳萜鲀?nèi)表面上的像之間的距離,現(xiàn)測(cè)得弧長(zhǎng)AB=4×10-2 cm,試計(jì)算:
(1)離子顯微鏡的放大率.
(2)估算鎢原子的直徑.
答案:(1)2×106 倍'(2)2×10-8 cm