2024-2025学年高中物理第七章分子动理论1物体是由大量分子组成的课后作业含解析新人教版选修3-3

PAGEPAGE5物体是由大量分子组成的eq\o(\s\up7(限时：45分钟总分：100分),\s\do5())一、单项选择题(每小题7分，共49分)1．某种油剂的密度为8×102kg/m3，取这种油剂A．10－10m2 B．C．1010cm2 D．解析：由d＝eq\f(V,S)，得S＝eq\f(V,d)＝eq\f(m,ρd)＝eq\f(8×10－4,8×102×10－10)m2＝104m2.2．关于分子，下列说法中正确的是(C)A．分子是球形的，就像我们平常玩的乒乓球有弹性，只不过分子特别特别小B．全部分子的直径都相同C．不同分子的直径一般不同，但数量级基本一样D．测定分子大小的方法只有油膜法一种方法解析：分子的形态特别困难，为了探讨和学习便利，把分子简化为球形，事实上不是真正的球形，故A项错误；不同分子的直径一般不同，但数量级基本一样，为10－10m3．某种油酸酒精溶液中油酸的体积百分比浓度为0.05%,50滴这种溶液的总体积为1mL，将1滴这样的溶液滴在足够大的水面上，酒精溶于水并很快挥发后，最终在水面上形成的油膜最大面积约为(A)A．103cm2 B．C．105cm2 D．解析：1滴溶液中含纯油酸的体积V＝eq\f(1,50)×10－6×0.05%m3＝1×10－11m3.分子直径的数量级为10－10m，又V＝Sd得S＝eq\f(V,d)＝eq\f(10－11,10－10)m2＝10－1m2＝103cm2.故A正确．4．纳米材料具有广泛的应用前景，在材料科学中纳米技术的应用使材料科学日新月异，在1nm的长度上可以排列的分子(其直径约为10－10mA．1个 B．10个C．100个 D．1000个解析：纳米是长度的单位，1nm＝10－9m，即1nm＝10×10－105．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，空气中水分越来越少，人会感觉干燥．某空调工作一段时间后，排出液化水的体积为V，水的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则液化水中分子的总数N和水分子的直径d分别为(C)A．N＝eq\f(M,ρVNA)，d＝eq\r(3,\f(6M,πρNA))B．N＝eq\f(ρVNA,M)，d＝eq\r(3,\f(πρNA,6M))C．N＝eq\f(ρVNA,M)，d＝eq\r(3,\f(6M,πρNA))D．N＝eq\f(M,ρVNA)，d＝eq\r(3,\f(πρNA,6M))解析：水的摩尔体积Vmol＝eq\f(M,ρ)；水分子数N＝eq\f(V,Vmol)NA＝eq\f(ρVNA,M)；将水分子看成球形，由eq\f(Vmol,NA)＝eq\f(1,6)πd3，解得水分子直径为d＝eq\r(3,\f(6M,πρNA))，故选C.6．NA代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是(D)A．在同温同压时，相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同B．2g氢气所含原子数目为NAC．在常温常压下，11.2L氮气所含的原子数目为NAD．17g氨气所含电子数目为10NA解析：由于构成单质分子的原子数目不同，所以同温同压下，同体积单质气体所含原子数目不肯定相同，A错；2g氢气所含原子数目为2NA，B错；只有在标准状况下，11.2L氮气所含的原子数目才为NA，而常温常压下，原子数目不能确定，C错；17g氨气即1mol氨气，其所含电子数目为(7＋3)NA，即10NA，D正确．7．若以M表示水的摩尔质量，V表示在标准状况下水蒸气的摩尔体积，ρ为在标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，m、ΔV分别表示每个水分子的质量和体积，下面四个关系式：①NA＝eq\f(ρV,m)②ρ＝eq\f(M,NAΔV)③m＝eq\f(M,NA)④ΔV＝eq\f(V,NA)其中正确的是(B)A．①和② B．①和③C．③和④ D．①和④解析：对于气体，宏观量M、V、ρ之间的关系式仍适用，有M＝ρV，宏观量与微观量之间的质量关系也适用，有NA＝eq\f(M,m)，所以m＝eq\f(M,NA)，③式正确；NA＝eq\f(M,m)＝eq\f(ρV,m)，①式正确；由于气体的分子间有较大的距离，eq\f(V,NA)求出的是一个气体分子平均占有的空间，一个气体分子的体积远远小于该空间，所以④式不正确；气体密度公式不适用于单个气体分子的计算，故②式也不正确．二、多项选择题(每小题9分，共27分)8．某同学在用油膜法估测分子直径的试验中，计算结果明显偏大，可能是由于(AC)A．油酸未完全散开B．油酸中含有大量的酒精C．计算油膜面积时舍去了全部不足一格的方格D．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴解析：油酸分子直径d＝eq\f(V,S)计算结果明显偏大，可能是V取大了或S取小了，油酸未完全散开，所测S偏小，d偏大，A正确；油酸中含有大量的酒精，不影响结果，B错；若计算油膜面积时舍去了全部不足一格的方格，使S变小，d变大，C正确；若求每滴体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴，使V变小，d变小，D不正确．9．已知阿伏加德罗常数为NA，铜的摩尔质量为M(kg/mol)，密度为ρ(kg/m3)，下面的结论中正确的是(BC)A．1m3铜所含原子的数目为eq\f(NA,M)B．1个铜原子的质量为eq\f(M,NA)C．1个铜原子的体积为eq\f(M,ρNA)D．1kg铜所含原子的数目为NA解析：固体与微观量之间的关系为摩尔质量＝NA·原子质量摩尔体积＝NA·原子体积故1m3铜所含原子数目为eq\f(ρ,M)·NA，故A项错误.1个铜原子的质量为eq\f(M,NA)，故B正确．一个铜原子的体积是eq\f(M,ρNA)，故C项正确.1kg铜所含原子的数目为eq\f(NA,M)，故D项错误．10．对于液体和固体来说，假如用Mmol表示摩尔质量，m表示分子质量，ρ表示物质密度，Vmol表示摩尔体积，V分子表示分子体积，NA表示阿伏加德罗常量，下列各式中能正确反映这些量之间关系的是(AD)A．NA＝eq\f(Vmol,V分子) B．NA＝eq\f(Mmol,Vmol)C．Vmol＝ρMmol D．Vmol＝eq\f(Mmol,ρ)三、非选择题(共24分)11．(10分)在做“用油膜法估测分子大小”的试验时，油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.2mL，用注射器测得1mL上述溶液有80滴，把一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，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm(保留2位有效数字)，求：(1)油酸膜的面积是4.0×10－3m(2)依据上述数据，估测出油酸分子的直径是6.3×10－10m(3)某同学在本试验中，计算结果明显偏小，可能是由于(D)A．油酸未完全散开B．油酸中含有大量酒精C．计算油膜面积时舍去了全部不足一格的方格D．在向量筒中滴入1mL油酸酒精溶液时，滴数多数了10滴解析：(1)由于每格边长为1cm，则每一格就是1cm2，估算油膜面积超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出40格，则油酸薄膜面积为S＝40cm2＝4.0×10－3m(2)1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积V＝eq\f(1,80)×eq\f(0.2,1000)mL＝2.5×10－12m3；由于分子是单分子紧密排列的，因此分子直径为d＝eq\f(V,S)＝eq\f(2.5×10－12,4.0×10－3)m≈6.3×10－10m(3)计算油酸分子直径的公式是d＝eq\f(V,S)，V是纯油酸的体积，S是油膜的面积．水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分绽开，则测量的面积S偏小，导致结果计算偏大，故A错误；计算时利用的是纯油酸的体积，酒精的作用是更易于油酸平铺成单层薄膜，自身溶于水或挥发掉，使测量结果更精确，故B错误；计算油膜面积时舍去了全部不足一格的方格，S将偏小，故得到的分子直径将偏大，故C错误；向量筒中滴入1mL油酸酒精溶液时，滴数多数了10滴，浓度降低，则d偏小，故D正确．12．(14分)要落实好国家提出“以人为本，创建和谐社会”的号召，不只是政府的事，要落实到我们每个人的生活中．比如说公共场所禁止吸烟，我们知道被动吸烟比主动吸烟害处更多．试估算一个高约2.8m，面积约10m2(1)估算被污染的空气分子间的平均距离．(2)另一不吸烟者一次呼吸大约吸入多少个被污染过的空气分子．(人正常呼吸一次吸入气体300cm3，一根烟大约吸10次)答案：(1)7×10－8m(2)8.7×1017解析：(1)吸烟者抽一根烟吸入气体的总体积10×300cm3，含有空气分子数n＝eq\f(10×300×10－6,22.4×10－3