分子动理论 例题1.已知水的密度.其摩尔质量.阿伏加德罗常数.试求: ⑴某人一口喝了的水.内含多少水分子? ⑵估计一个水分子的线度多大? 解析:水的摩尔体积是 ⑴中的水含有的分子数为 ⑵把水分子看成“球体 .并设其直径为.则有 所以 知识链接: ①“物质是由大量分子组成的 .这是分子动理论的第一个内容, ②除一些有机物大分子以外.多数分子大小的数量级为.处理有关分子大小的计算问题时.一般可以将分子看成“球体 模型或“立方体 模型.上题的第二问中.若把分子看成“立方体 .就可以用表达式求得分子的线度为.可见.不管把分子看成什么模型.求得的分子大小的数量级都是.一般情况下.在估算固体或液体分子线度.分子间的距离时采用“球体 模型.而在估算气体间距或分子所占空间大小时采用“立方体 模型. ③若设物质的摩尔质量为.摩尔体积为.密度为.分子质量为.分子体积为.阿伏加德罗常数为.则有..这是几个常用的表达式.要熟悉并记住它们.从中可以看出:阿伏加德罗常数是联系宏观量(.和)和微观量(和)的桥梁.若再知道物质的质量和体积.还可以求出所含有的分子数目等等. 例题2.如图1所示是教材中模仿布朗实验所做的一个类似实验中.记录的其中一个小炭粒的“运动轨迹 .以小炭粒在点开始计时.图中的.....--各点是每隔小炭粒所到达的位置.用折线连接这些点.就得到了图中小炭粒的“运动轨迹 .则下列说法中正确的是 .图中记录的是分子无规则运动的情况 .在第末.小炭粒一定位于.连线的中点 .由实验可知.小炭粒越大.布朗运动越显著 .由实验可知.温度越高.布朗运动越剧烈 解析:首先要弄清楚的是:此实验用显微镜观察的是悬浮在液体中小炭粒的运动.而不是液体分子的运动.更不是小炭粒分子的运动.所以选项是错误的,再者.图中......--各点是每隔小炭粒所到达的位置.连线是人为画出的.只是用来表示小炭粒到达各位置的先后顺序.并不能说明小炭粒是沿着连线运动的.更不能说明小炭粒是以等速率运动的.所以选项也是错误的,由实验可知.小炭粒越小或温度越高.布朗运动越显著.所以选项错.对. 本题的正确答案为. 知识链接: ①“组成物质的分子永不停息地做无规则热运动 .这是分子动理论的第二个内容. ②除扩散现象能够说明组成物质的分子的无规则运动外.布朗运动也充分证实了物质分子的无规则运动.但这里需要强调的是.实验中观察到的是悬浮在液体中颗粒的运动.并没有观察到分子的运动.布朗运动指的就是悬浮颗粒的的运动.是通过观察悬浮颗粒的无规则运动.来证实液体分子无规则运动的!一定不要稀里糊涂得出错误结论.更不能因为看题不仔细而选错了答案. ③颗粒越小或温度越高.其周围液体分子的对其撞击作用的不平衡性越明显.布朗运动也就越显著,布朗运动越显著.也就反映了分子的运动越剧烈,由于分子运动剧烈程度与温度有关.所以把分子的无规则运动叫做热运动. 例题3.关于分子势能.下列说法中正确的是 .分子间表现为斥力时.分子间距离越小.分子势能越大 .分子间表现为引力时.分子间距离越小.分子势能越大 .当分子间距离时.分子势能最小 .将物体以一定的初速度竖直向上抛出.在物体的上升阶段.其分子势能越来越大 解析:分子间表现为斥力时.分子间距离越小.需要克服分子间的斥力做功.所以分子势能增大.选项正确,分子间表现为引力时.分子间距离越小.是分子引力对分子做功.从而分子势能减小.选项错误,只有当时.分子势能才最小.所以选项错误,物体上升增加的是其本身的重力势能.与分子势能无关.所以选项也是错误的. 本题的正与其答案为. 知识链接: ①“分子间存在着相互作用的引力和斥力 .这是分子动理论的第三个内容. ②分子力表现为引力还是斥力.取决于分子间的距离.如图2画出了分子力随分子间距离而变化的图象.由图象可知.分子间的距离(.下同)时.分子力.分子间的距离>时.分子力表现为引力.并且随着的增大.先增大后减小,分子间的距离<时.分子力表现为斥力.并且随着的减小.一直增大. ③分子间由于存在着相互的引力和斥力.所以分子所组成的系统具有势能.即分子势能.分子势能的大小是由分子间的作用力和它们之间的相对位置所决定的.若取分子相距无穷远时势能为零.则分子势能随分子间距离而变化的关系图象如图3所示.由图象可知.分子间的距离>时.,分子间的距离<时.,分子间的距离=时.分子势能最小.即.分子势能的变化直接与分子力做功有关系. ④要注意宏观量和微观量之间的关系:物体的机械能和内能是两个不同的物理量.它们分别从宏观和微观两个不同方面描述物体的能量.但它们之间没有丝毫的必然联系.决不能说物体的机械能大其内能就一定越大.象上面题目中的选项. 例题4.某种油的浓度为每的溶液中有的油.密度.摩尔质量.用注射器量得上述溶液共有滴.将其中的滴滴在水面上形成单分子油膜.油膜面积.试根据以上数据粗略测定出阿伏加德罗常数. 解析:这滴溶液中含有的油的体积为 油分子的直径为 一个油分子的体积分别为 这种油的摩尔体积为 所以.阿伏加德罗常数为 代入数据.解得 命题解读: 分子大小可以用单分子油膜法测定.这个题目其实是单分子油膜实验的一个变形应用.这种方法只能粗测.为了使结果更加精确一些.在实验过程中.一方面.要尽量使滴在水面上的油尽量扩散开.形成“单分子油层 ,另一方面.在利用坐标纸确定单分子油膜的面积时.一般采用“小于半格不计.大于半格计整格 的四舍五入法.另外.在书写结果时一定要注意题目要求.像本题要求保留一位有效数字. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

A. (1)如题12A-1图所示,一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成,轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片,轻推转轮后,进入热水的叶片因伸展面“划水”,推动转轮转动。离开热水后,叶片形状迅速恢复,转轮因此能较长时间转动。下列说法正确的是

A.转轮依靠自身惯性转动,不需要消耗外界能量

B.转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身

C.转动的叶片不断搅动热水,水温升高

D.叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量

(2)如题12A-2图所示,内壁光滑的气缸水平放置。一定质量的理想气体被密封在气缸内,外界大气压强为P0。现对气缸缓慢加热,气体吸收热量Q后,体积由V1增大为V2。则在此过程中,气体分子平均动能_________(选填“增大”、“不变”或“减小”),气体内能变化了_____________。

(3)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,结果保留一位有效数字)

B. (1)如图所示,沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A、B和C。假想有一列车沿AC方向以接近光速行驶,当铁塔B发出一个闪光,列车上的观测者测得A、C两铁塔被照亮的顺序是

 

(A)同时被照亮

(B)A先被照亮

(C)C先被照亮

(D)无法判断

(2)一束光从空气射向折射率为的某种介质,若反向光线与折射光线垂直,则入射角为__________。真空中的光速为c ,则光在该介质中的传播速度为________________ .

(3)将一劲度系数为K的轻质弹簧竖直悬挂,下端系上质量为m的物块,将物块向下拉离平衡位置后松开,物块上下做简谐运动,其振动周期恰好等于以物块平衡时弹簧的伸长量为摆长的单摆周期。请由单摆周期公式推算出物块做简谐运动的周期T。

C. (1)下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中,符合黑体辐射规律的是

(2)按照玻尔原子理论,氢原子中的电子离原子核越远,氢原子的能量__________(选填“越大”或“越小”)。已知氢原子的基态能量为E1(E1<0),电子质量为m,基态氢原子中的电子吸收一频率为γ的光子被电离后,电子速度大小为___________(普朗克常量为h ).

(3)有些核反应过程是吸收能量的。例如在中,核反应吸收的能量,在该核反应中,X表示什么粒子?X粒子以动能EK轰击静止的,若EK=Q,则该核反应能否发生?请简要说明理由。

 

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A.(1)如题12A-1图所示,一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成,轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片,轻推转轮后,进入热水的叶片因伸展面“划水”,推动转轮转动。离开热水后,叶片形状迅速恢复,转轮因此能较长时间转动。下列说法正确的是

A.转轮依靠自身惯性转动,不需要消耗外界能量

B.转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身

C.转动的叶片不断搅动热水,水温升高

D.叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量

(2)如题12A-2图所示,内壁光滑的气缸水平放置。一定质量的理想气体被密封在气缸内,外界大气压强为P0。现对气缸缓慢加热,气体吸收热量Q后,体积由V1增大为V2。则在此过程中,气体分子平均动能_________(选填“增大”、“不变”或“减小”),气体内能变化了_____________。

(3)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,结果保留一位有效数字)

B.(1)如图所示,沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A、B和C。假想有一列车沿AC方向以接近光速行驶,当铁塔B发出一个闪光,列车上的观测者测得A、C两铁塔被照亮的顺序是

 

(A)同时被照亮

(B)A先被照亮

(C)C先被照亮

(D)无法判断

(2)一束光从空气射向折射率为的某种介质,若反向光线与折射光线垂直,则入射角为__________。真空中的光速为c ,则光在该介质中的传播速度为________________ .

(3)将一劲度系数为K的轻质弹簧竖直悬挂,下端系上质量为m的物块,将物块向下拉离平衡位置后松开,物块上下做简谐运动,其振动周期恰好等于以物块平衡时弹簧的伸长量为摆长的单摆周期。请由单摆周期公式推算出物块做简谐运动的周期T。

C.(1)下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中,符合黑体辐射规律的是

(2)按照玻尔原子理论,氢原子中的电子离原子核越远,氢原子的能量__________(选填“越大”或“越小”)。已知氢原子的基态能量为E1(E1<0),电子质量为m,基态氢原子中的电子吸收一频率为γ的光子被电离后,电子速度大小为___________(普朗克常量为h ).

(3)有些核反应过程是吸收能量的。例如在中,核反应吸收的能量,在该核反应中,X表示什么粒子?X粒子以动能EK轰击静止的,若EK=Q,则该核反应能否发生?请简要说明理由。

 

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A. (1)如题12A-1图所示,一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成,轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片,轻推转轮后,进入热水的叶片因伸展面“划水”,推动转轮转动。离开热水后,叶片形状迅速恢复,转轮因此能较长时间转动。下列说法正确的是

A.转轮依靠自身惯性转动,不需要消耗外界能量
B.转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身
C.转动的叶片不断搅动热水,水温升高
D.叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量
(2)如题12A-2图所示,内壁光滑的气缸水平放置。一定质量的理想气体被密封在气缸内,外界大气压强为P0。现对气缸缓慢加热,气体吸收热量Q后,体积由V1增大为V2。则在此过程中,气体分子平均动能_________(选填“增大”、“不变”或“减小”),气体内能变化了_____________。
(3)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,结果保留一位有效数字)
B. (1)如图所示,沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A、B和C。假想有一列车沿AC方向以接近光速行驶,当铁塔B发出一个闪光,列车上的观测者测得A、C两铁塔被照亮的顺序是
 
(A)同时被照亮
(B)A先被照亮
(C)C先被照亮
(D)无法判断
(2)一束光从空气射向折射率为的某种介质,若反向光线与折射光线垂直,则入射角为__________。真空中的光速为c ,则光在该介质中的传播速度为________________ .
(3)将一劲度系数为K的轻质弹簧竖直悬挂,下端系上质量为m的物块,将物块向下拉离平衡位置后松开,物块上下做简谐运动,其振动周期恰好等于以物块平衡时弹簧的伸长量为摆长的单摆周期。请由单摆周期公式推算出物块做简谐运动的周期T。
C. (1)下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中,符合黑体辐射规律的是

(2)按照玻尔原子理论,氢原子中的电子离原子核越远,氢原子的能量__________(选填“越大”或“越小”)。已知氢原子的基态能量为E1(E1<0),电子质量为m,基态氢原子中的电子吸收一频率为γ的光子被电离后,电子速度大小为___________(普朗克常量为h ).
(3)有些核反应过程是吸收能量的。例如在中,核反应吸收的能量,在该核反应中,X表示什么粒子?X粒子以动能EK轰击静止的,若EK=Q,则该核反应能否发生?请简要说明理由。

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