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C
A
B
D
解:
已知​$V_{总}=1\ \mathrm {cm}^3,$​水分子总数​$n=3.34×10^{22},$​
一个水分子平均占有的体积:​$V=\frac {V_{总}}{n}=\frac {1\ \mathrm {cm}^3}{3.34×10^{22}}≈2.99×10^{-23}\mathrm {cm}^3$​
答:一个水分子平均占有的体积约为​$2.99×10^{-23}\mathrm {cm}^3。$​
解:
已知气体分子总数$N=2.7×10^{19}$个,每秒释放分子数$n=10^8$个,
则释放完所有分子的总时间:
$t=\frac{N}{n}=\frac{2.7×10^{19}}{10^8}\ \mathrm{s}=2.7×10^{11}\ \mathrm{s}$
一年的时间换算为秒:$t_0=365×24×3600=3.1536×10^7\ \mathrm{s}$
所需年数:
$t_{\mathrm{年}}=\frac{2.7×10^{11}}{3.1536×10^7}\approx8562$年
答:大约需要8562年才能将盒中的气体分子全部释放完。
【分析】
要解决这道题,我们需要结合科学探究的基本原则来分析每个选项:首先,科学研究必须以事实和证据为依据,不能脱离实际。A选项凭想象定义结构,不符合科学的严谨性;B选项不断分割物质,既无法真正探索内部结构,且分割到一定程度物质的性质会发生改变,不是合理方法;D选项仅靠公式和理论推理,缺乏实验证据的支撑,也不是科学探究物质结构的正确途径。而C选项,先根据观察到的现象提出猜想模型,再收集证据检验,这是科学家探索未知结构(如原子结构模型的建立)的常用科学方法,符合科学探究的逻辑。
【解析】
逐个分析选项:
A选项:科学探究需要以事实为依据,仅凭想象定义物质内部结构不符合科学严谨性,错误。
B选项:不断分割物质无法探索其内部结构,且分割到一定程度物质的化学性质会改变,不是有效的探究方法,错误。
C选项:科学家通常会根据观察到的现象提出物质结构模型的猜想,再通过实验等方式收集证据来检验猜想,这是探究物质微观结构的科学方法,正确。
D选项:仅利用数学公式和物理理论推理,缺乏实验证据的验证,不能作为探索物质内部结构的可靠方法,错误。
因此答案选C。
【答案】
C
【知识点】
科学探究方法;模型猜想与验证
【点评】
本题考查科学探究物质结构的正确思路,强调了科学探究中“基于现象提出猜想、用证据验证猜想”的核心原则,引导学生认识到科学研究不能脱离实际证据,需遵循严谨的探究逻辑。
【难度系数】
0.8
【分析】
这道题考查分子动理论的相关知识,解题时需结合分子间作用力的特点分析:
1. 先回忆分子动理论核心内容:分子间同时存在相互作用的引力和斥力,分子间存在空隙,分子在永不停息地做无规则运动。
2. 针对“固体、液体很难被压缩”的现象逐一分析选项:
分子间引力的作用是使分子相互吸引,不会阻碍压缩,B选项不符合;
分子间实际存在空隙,否则固体、液体完全无法被轻微压缩,C选项错误;
分子的无规则运动主要解释扩散等现象,与“难压缩”的现象无关,D选项不相关;
当固体、液体被压缩时,分子间距离减小,斥力会迅速增大且远大于引力,阻碍物体被进一步压缩,这正是固体、液体难被压缩的原因,A选项符合。
【解析】
根据分子动理论知识:
分子间同时存在相互作用的引力和斥力,且分子间存在空隙,分子在永不停息地做无规则运动。
当固体、液体被压缩时,分子间距离减小,斥力急剧增大,远大于引力,从而阻碍物体被压缩,这是固体、液体很难被压缩的本质原因。
对选项逐一判断:
A选项:分子间的斥力会阻碍压缩,符合分析,正确;
B选项:分子间引力不阻碍压缩,错误;
C选项:分子间存在空隙,该选项表述错误;
D选项:分子的无规则运动与“难压缩”现象无关,错误。
因此答案选A。
【答案】
A
【知识点】
分子间的作用力
【点评】
本题是分子动理论的基础考查题,重点在于区分分子间引力和斥力的作用场景,需要结合具体现象准确对应分子作用力类型,属于基础理解类题目。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先回忆分子动理论的核心内容:分子在永不停息做无规则运动、分子间存在间隙、分子间同时存在引力和斥力。接着对应每个选项的实验特征分析:
1. 选项A对应的是扩散现象(如闻到气味、墨水在水中散开),与本题实验无关;
2. 本题中两个铅块削平紧压后结合在一起,即使吊钩码也拉不开,说明分子间存在相互吸引的力;
3. 选项C的斥力通常体现在分子间距极小时(如压缩固体很难),与实验现象不符;
4. 选项D的分子间隙可通过酒精与水混合体积变小等实验证明,本题未体现该特点。
因此应从分子间引力的角度分析该实验现象。
【解析】
逐一分析各选项:
A选项:一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动,该结论通常通过扩散现象(如气体、液体的扩散)来证明,与本题实验现象无关,故A错误;
B选项:两个铅块紧压后结合在一起,吊钩码都无法拉开,说明分子间存在相互作用的引力,使铅块紧密结合,故B正确;
C选项:分子间的斥力是当分子间距非常小时表现出的相互排斥的力,本题实验现象体现的是结合,而非排斥,故C错误;
D选项:分子间存在间隙可通过酒精与水混合后总体积变小等实验验证,本题未涉及该现象,故D错误。
综上,答案选B。
【答案】
B
【知识点】
分子间的引力
【点评】
本题考查分子动理论的应用,关键是要区分分子动理论各结论对应的典型实验现象,避免混淆不同知识点的应用场景,属于基础识记类题目。
【难度系数】
0.8
【分析】
要判断哪种现象属于分子的无规则运动,需明确分子无规则运动的核心特点:分子极其微小,肉眼无法直接观察到,其运动常通过扩散现象体现;而宏观物体的运动属于机械运动,与分子运动本质不同。接下来逐一分析选项:
1. 先区分宏观机械运动与分子运动:宏观物体的运动(如水流、树叶晃动、尘土飞扬)都是肉眼可见的,由外力或重力等作用驱动,属于机械运动;
2. 再判断扩散现象:花香四溢是花香分子在空气中扩散,这是肉眼不可见的分子运动的直接体现,符合分子永不停息做无规则运动的特征。
【解析】
对各选项逐一分析:
A. 水从高处流向低处,是宏观物体(水)在重力作用下的机械运动,不能说明分子在做无规则运动;
B. 风吹树叶动,树叶是宏观物体,其运动是风的作用力导致的机械运动,与分子运动无关;
C. 尘土飞扬,尘土是可见的宏观小颗粒,飞扬属于宏观机械运动,并非分子的无规则运动;
D. 公园里花香四溢,是花香分子在空气中发生扩散现象,扩散现象直接证明了分子在永不停息地做无规则运动,符合题意。
【答案】
D
【知识点】
分子无规则运动、扩散现象、机械运动与分子运动的区别
【点评】
本题核心考查宏观机械运动与分子无规则运动的区分,解题关键在于明确:分子运动是肉眼不可见的,扩散现象是分子无规则运动的典型表现;宏观物体的运动均属于机械运动,与分子运动本质不同。题目侧重基础概念的理解,便于学生区分两种运动形式。
【难度系数】
0.8
【分析】
这道题是求单个水分子的平均占有体积,解题思路是利用“平均分配”的思想:将1cm³的水的总体积平均分给所有水分子,那么单个水分子平均占有的体积就等于水的总体积除以水分子的总数,只需代入题目给出的数值进行计算即可。
【解析】
已知水的总体积$V_{总}=1\ \mathrm{cm}^3$,水分子的总数$n=3.34×10^{22}$。
根据平均占有体积的计算方法,单个水分子平均占有的体积:
$V=\frac{V_{总}}{n}=\frac{1\ \mathrm{cm}^3}{3.34×10^{22}}≈2.99×10^{-23}\ \mathrm{cm}^3$
答:一个水分子平均占有的体积约为$2.99×10^{-23}\ \mathrm{cm}^3$。
【答案】
一个水分子平均占有的体积约为$2.99×10^{-23}\ \mathrm{cm}^3$
【知识点】
分子平均体积计算
【点评】
本题属于基础物理计算类题目,考查对分子体积的估算方法,核心是理解总体积与分子总数的比值即为单个分子的平均占有体积,题目逻辑清晰,计算难度低,易于掌握。
【难度系数】
0.9
【分析】
首先,我们需要明确解题的两个关键步骤:第一步,根据分子总数和每秒释放的分子数,通过除法计算出释放完所有分子需要的总秒数;第二步,将总秒数换算成年数,因为问题最终要求的是年数。先利用除法求出总时间(秒),再借助时间单位的换算关系把秒转化为年,即可得到最终结果。
【解析】
已知气体分子总数$N=2.7×10^{19}$个,每秒释放分子数$n=10^8$个。
1. 计算释放完所有分子的总秒数:
$ t=\frac{N}{n}=\frac{2.7×10^{19}}{10^8}\ \mathrm{s}=2.7×10^{11}\ \mathrm{s}$
2. 计算一年对应的秒数:
$t_0=365×24×3600=3.1536×10^7\ \mathrm{s}$
3. 计算所需的年数:
$ t_{\mathrm{年}}=\frac{2.7×10^{11}}{3.1536×10^7}\approx8562$年
答:大约需要8562年才能将盒中的气体分子全部释放完。
【答案】
大约8562年
【知识点】
科学计数法运算、时间单位换算、除法实际应用
【点评】
本题结合实际物理情境,主要考查科学计数法的运算以及时间单位的换算,解题时需注意科学计数法的除法运算规则,同时要准确掌握时间单位间的换算关系,通过这类题目能帮助学生理解大数的实际意义。
【难度系数】
0.7