【與名師對(duì)話(huà)】2013屆高考物理總復(fù)習(xí) 課時(shí)作業(yè)31 新人教版選修3-3

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1、 課時(shí)作業(yè)(三十一) (分鐘：45分鐘　滿(mǎn)分：100分) 一、選擇題(每小題7分，共49分) 1．(2011·南昌調(diào)研)根據(jù)分子動(dòng)理論，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．一個(gè)氣體分子的體積等于氣體的摩爾體積與阿伏加德羅常數(shù)之比 B．顯微鏡下觀(guān)察到的墨水中的小炭粒所做的不停地?zé)o規(guī)則運(yùn)動(dòng)，就是分子的運(yùn)動(dòng) 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(shì)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(shù)之比為一個(gè)氣體分子所占據(jù)的空間，而非一個(gè)氣體分子的體積，A錯(cuò)誤．墨水中小炭粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)為固體小顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，而非分子運(yùn)動(dòng)，B

2、錯(cuò)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(dāng)兩分子間距離小于r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力，此時(shí)分子勢(shì)能隨分子間距離的增大而減??；當(dāng)兩分子間距離大于r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，此時(shí)分子勢(shì)能隨分子間距離的增大而增大，D正確． [答案]　　CD 2．設(shè)兩分子a、b間距離為r0時(shí)分子間的引力F引和斥力F斥大小相等，現(xiàn)固定a，將b從與a相距處由靜止釋放，在b遠(yuǎn)離a的過(guò)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(chǎn)對(duì)b一直做正功 C．當(dāng)b運(yùn)動(dòng)最快時(shí)，a對(duì)b的作用力為零 D．當(dāng)a、b間距離為r0時(shí)，a、b間的分子勢(shì)能最小 [解析]　由分子動(dòng)理論可知距離

3、變化對(duì)斥力的影響比對(duì)引力的影響大，距離增大時(shí)斥力、引力都減小，但斥力減小得快，故A正確．由到r0的過(guò)程中，分子力表現(xiàn)為斥力，分子力做正功，分子勢(shì)能減小，當(dāng)分子間距離大于r0時(shí)，表現(xiàn)為引力，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大，因此當(dāng)分子間距離等于r0時(shí)分子勢(shì)能最小，所以B錯(cuò)D對(duì)．b分子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，先加速后減速，當(dāng)距離為r0時(shí)，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(dòng)理論較好地解釋了物質(zhì)的宏觀(guān)熱學(xué)性質(zhì)，據(jù)此可判斷下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(　　) A．顯微鏡下觀(guān)察到墨水中的小炭粒在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，這反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)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(shì)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(kuò)散向半導(dǎo)體材料摻入其他元素 [解析]　小炭粒做布朗運(yùn)動(dòng)反映了液體分子的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，故A對(duì)；由于不確定r與r0的關(guān)系，故無(wú)法確定分子力的變化，B錯(cuò)；分子間距離增大時(shí)，分子力可能做正功，也可能做負(fù)功，分子勢(shì)能可能增大，也可能減小，C對(duì)；高溫下，分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈，擴(kuò)散更容易，故D對(duì)． [答案]　　B 4．已知銅的摩爾質(zhì)量為M(kg/mol)，銅的密度為ρ(kg/m3)，阿伏加德羅常數(shù)為NA(mol－1)．下列判斷錯(cuò)誤的是(　　) A．1 kg銅所含的原子數(shù)為 B．1 m3

5、銅所含的原子數(shù)為 C．1個(gè)銅原子的質(zhì)量為(kg) D．1個(gè)銅原子的體積為(m3) [解析]　原子個(gè)數(shù)N＝NA＝，A正確；同理N＝NA＝，B錯(cuò)誤；1個(gè)銅原子質(zhì)量m0＝(kg)，C正確；1個(gè)銅原子體積V0＝(m3)，D正確． [答案]　　B 5．一個(gè)鐵球和冰球的溫度相同，且其質(zhì)量相等，則(　　) A．它們的分子平均動(dòng)能一定相等 B．它們的分子運(yùn)動(dòng)的平均速率一定相等 C．冰球的體積大，水分子的勢(shì)能大 D．它們的內(nèi)能一定相同 [解析]　因?yàn)闇囟认嗤骄鶆?dòng)能相同，據(jù)＝m2知，水分子的平均速率較大，分子勢(shì)能與分子間距有關(guān)，分子間距等于r0時(shí)，分子勢(shì)能最小，偏離r0越多，分子勢(shì)能越大，

6、所以體積大，分子勢(shì)能不一定大，物體的內(nèi)能E內(nèi)＝n(＋)，分子數(shù)n＝不同，哪個(gè)大無(wú)法弄清楚． [答案]　　A 6．在觀(guān)察布朗運(yùn)動(dòng)時(shí)，從微粒在a點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí)，間隔30 s記下微粒的一個(gè)位置得到b、c、d、e、f、g等點(diǎn)，然后用直線(xiàn)依次連接，如右圖所示，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．微粒在75 s末時(shí)的位置一定在cd的中點(diǎn)上 B．微粒在75 s末時(shí)的位置可能在cd的連線(xiàn)上，但不可能在cd中點(diǎn)上 C．微粒在前30 s內(nèi)的路程一定等于ab的長(zhǎng)度 D．微粒在前30 s內(nèi)的位移大小一定等于ab的長(zhǎng)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(shí)的位置，但并不一定沿著折線(xiàn)abcdefg運(yùn)動(dòng)，故選D. [答案]　　D 7．如圖所示，縱坐標(biāo)表示兩個(gè)分子間引力、斥力的大小，橫坐標(biāo)表示兩個(gè)分子間的距離，圖中兩條曲線(xiàn)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(guān)系，e為兩曲線(xiàn)的交點(diǎn)，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．a(chǎn)b為斥力曲線(xiàn)，cd為引力曲線(xiàn)，e點(diǎn)橫坐標(biāo)的數(shù)量級(jí)為10－10 m B．a(chǎn)b為引力曲線(xiàn)，cd為斥力曲線(xiàn)，e點(diǎn)橫坐標(biāo)的數(shù)量級(jí)為10－10 m C．若兩個(gè)分子間距離大于e點(diǎn)的橫坐標(biāo)，則分子間作用力表現(xiàn)為斥力 D．若兩個(gè)分子距離越來(lái)越大，則分子勢(shì)能亦越來(lái)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(dāng)分子間距為平衡距離即10－10 m時(shí)，分子引力和分子斥力大小相等，分子力為零，當(dāng)分子間距大于平衡距離即10－10 m時(shí)，分子引力大于分子斥力，分子力表現(xiàn)為分子引力；當(dāng)分子間距小于平衡位置距離即10－10 m時(shí)，分子引力小于分子斥力，分子力表現(xiàn)為分子斥力；所以?xún)蓤D的交點(diǎn)為平衡距離即10－10 m，分子勢(shì)能隨分子間距的變化而發(fā)生改變，當(dāng)分子間距大于10－10 m，分子勢(shì)能隨分子間距的增大而增大；當(dāng)分子間距小于10－10 m時(shí)，分子勢(shì)能隨分子間距的增大而減??；分子間距離為平衡距離時(shí)，分子勢(shì)能是最小的．若取無(wú)窮遠(yuǎn)處的分子勢(shì)能為0，

9、則分子間距為平衡距離時(shí)，分子勢(shì)能為負(fù)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(kāi)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(shí)間后，整杯水都變成了紅色．這一現(xiàn)象在物理學(xué)中稱(chēng)為_(kāi)________現(xiàn)象，是由于分子的_________而產(chǎn)生的，這一過(guò)程是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)的無(wú)序性_________的方向進(jìn)行的． [解析]　(1)水分

10、子對(duì)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(jìn)入水中為擴(kuò)散現(xiàn)象，是分子熱運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，并且分子熱運(yùn)動(dòng)朝著熵增大，即無(wú)序性增大的方向進(jìn)行． [答案]　　(1)大　分子引力 (2)擴(kuò)散　無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)(熱運(yùn)動(dòng))　增大 9．(10分)回答下列問(wèn)題： (1)已知某氣體的摩爾體積為Vm，摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，由以上數(shù)據(jù)能否估算出每個(gè)分子的質(zhì)量、每個(gè)分子的體積、分子之間的平均距離？ (2)當(dāng)物體體積增大時(shí)，分子勢(shì)能一定增大嗎？ (3)在同一個(gè)坐標(biāo)系中畫(huà)出分子力F和分子勢(shì)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(shì)． [解析]　(1)可估算出每個(gè)氣體分子的質(zhì)量m0＝； 由于氣體分子間距較大，由V0＝求得的是一個(gè)氣體分子占據(jù)的空間，而不是一個(gè)氣體分子的體積，故不能估算每個(gè)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(nèi)，當(dāng)r增大時(shí)，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大；在r

12、3，空氣的摩爾質(zhì)量為0.029 kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)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(shù)．(結(jié)果保留一位有效數(shù)字) [解析]　設(shè)空氣的摩爾質(zhì)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(shù)據(jù)得Δn＝3×1022個(gè)． [答案]　　3×1022個(gè) 11．(10分)對(duì)于固體和液體來(lái)說(shuō)，其內(nèi)部分子可看做是一個(gè)挨一個(gè)緊密排列的小球，若某固體的摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為NA. (1)該固體分子質(zhì)量的表達(dá)式為m0＝__________. (2)

13、若已知汞的摩爾質(zhì)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(shù)為NA＝6.0×1023 mol－1，試估算汞原子的直徑大小(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)． [解析]　(1)該固體分子質(zhì)量的表達(dá)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(lián)考)某學(xué)校物理興趣小組組織開(kāi)展一次探究活動(dòng)，想估算地球周?chē)髿鈱拥姆肿觽€(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)：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(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?chē)髿鈱拥姆肿訑?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?chē)拇髿馊恳夯梢簯B(tài)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？(已知液化空氣的密度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＝＝，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)大氣液化后的液體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)見(jiàn)解析　(2)10 m 5 用心 愛(ài)心 專(zhuān)心