第一章 分子动理论 复习与提高——高二物理人教版（2019）选择性必修第三册课后习题（含解析）

第一章 复习与提高———高二物理人教版（2019）选择性必修第三册课后习题 【教材课后习题】 1.为什么说任何物体都具有内能？物体的体积不变，温度升高时，它的内能怎样变化？ 2.当分子间距离为时，分子间的作用力为0。分析当分子间的距离从增大到的过程中，分子间的作用力及分子势能的大小是如何变化的？ 3.钻石是首饰以及高强度的钻头、刻刀等工具中的主要材料。设钻石的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为，请写出质量为m的钻石所含有的分子数，推导钻石分子直径的表达式（计算时可认为组成钻石的分子是一个紧挨着一个的小球）。 4.气体分子间的空隙很大，可将单个气体分子平均占有的空间看作以下模型：将气体所占的整个空间分成若干个小立方体，气体分子位于每个小立方体的中心，小立方体的边长为相邻气体分子间的平均距离。请按这种模型，估算气体在标准状态下分子间的平均距离。 5.地球到月球的平均距离为。已知铁的摩尔质量为，密度为。若把铁分子一个紧挨一个地单列排起来，筑成从地球通往月球的“分子大道”。求： （1）这条“分子大道”共需多少个铁分子？ （2）这条“分子大道”的质量为多少？ 6.甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，但都发生了操作错误。 甲在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小一些。 乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的大。 丙在计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，导致计算的面积比实际面积大一些。 请分析：这三位同学的操作错误会导致实验测得的油酸分子直径偏大还是偏小？说明道理。 7.全班每人都把4枚硬币握在手中，在桌面上随意投掷10次，统计10次投掷中有0、1、2、3、4枚硬币正面朝上的次数，并将所得数据按下表的要求记录下来。你发现有什么规律？ 统计对象 统计项目 总共投掷的次数 4枚硬币中正面朝上的硬币枚数 0 1 2 3 4 我的实验数据 我所在小组（3~4人一组）的数据 我所在大组（按座位划分）的数据 全班的数据 答案以及解析 1.答案：见解析 解析：物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和，叫作物体的内能，由于组成物体的分子在不停地做无规则的热运动，分子平均动能永远不为零，所以说任何物体都具有内能。物体的体积不变，分子势能不变，温度升高时，分子平均动能增大，所以它的内能应该是增大的。 2.答案：见解析 解析：依据图像 分子间距离从增大至过程中，分子力表现为斥力且减小，在时减小为0，这个过程中，分子力做正功，分子势能减小，在时，势能减小至最小。 分子间距离从增大至过程中，分子力表现为引力，且先增大后减小，在处接近为0，这个过程中，分子力做负功，分子势能增大，在处，势能接近为0。 3.答案： 解析：设质量为m的钻石所含有的分子数为n， 则 设钻石分子直径为d，则 则① 单个钻石分子的体积② 将②代入①得 4.答案： 解析：标准状态下气体的摩尔体积为22.4 L/mol。 设相邻两个气体分子间的平均距离为d 将每个气体分子占有的空间看成立方体，则立方体的边长近似等于分子间的平均距离。 则 则。 5.答案：（1）个 （2） 解析：（1）设铁分子的直径为d，则 “分子大道”所需铁分子的个数① 将铁分子看作球形② 而单个分子的体积③ 将③代入②得。 则分子大道需要的分子数个个 （2）每个铁分子的质量 分子大道的分子总质量。 6.答案：见解析 解析：估测油酸分子直径的步骤 ①配制溶液，计算出溶液的浓度n； ②取溶液，计算出一滴溶液的体积V； ④根据浓度和体积，计算出溶液中纯油酸的体积； ④计算油膜面积S； ... ...