2018_2019学年高中物理第七章分子动理论章末质量评估新人教版选修3_3

第七章分子动理论章末质量评估(一)(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本大题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求)1．下列现象中，不能用分子的热运动来解释的是( )A．长期放煤的地方，地面下1 cm深处的泥土变黑B．炒菜时，可使满屋子嗅到香味C．大风吹起地上的尘土到处飞扬D．食盐粒沉在杯底，水也会变咸解析：长期放煤的地方，地面下1 cm深处的泥土变黑，炒菜时，可使满屋子嗅到香味，食盐粒沉在杯底，水也会变咸，都属于扩散现象．答案：C2．下述现象中说明分子之间有引力作用的是( )A．两块纯净铅柱的接触面刮平整后用力挤压可以粘在一起B．丝绸摩擦过的玻璃棒能吸引轻小物体C．磁铁能吸引小铁钉D．自由落体运动解析：把接触面磨平，使两个铅块的距离接近分子间引力发生作用的距离，两个铅块就会结合在一起，两个铅块的分子之间就存在着引力，故A正确；丝绸摩擦过的玻璃棒能吸引轻小物体是静电吸附，故B错误；磁铁能吸引小铁钉，为磁场力作用，故C错误；自由落体运动为万有引力作用，故D错误．答案：A3．关于分子质量，下列说法正确的是( )A．质量数相同的任何物质，分子数都相同B．摩尔质量相同的物体，分子质量一定相同C．分子质量之比一定不等于它们的摩尔质量之比D．密度大的物质，分子质量一定大解析：不同物质分子质量不同，质量数相同的不同物质，分子数不一定相同，A错；摩尔质量相同，分子量也相同，分子质量一定相同，B正确，C错误；密度大的物体，单位体积的质量大，但分子质量不一定大，D错误．答案：B4．下列关于布朗运动的说法中，正确的是( )A．颗粒越小，布朗运动越明显B ．颗粒越大，与颗粒撞击的分子数越多，布朗运动越明显C ．如果没有外界的扰动，经过较长时间，布朗运动就观察不到了D ．温度高低对布朗运动没有影响解析：布朗运动是由微粒周围的液体分子对微粒作用的不均衡性引起的，微粒越小，温度越高，布朗运动越显著，因此A 正确，B 、D 错误；布朗运动永不停息，C 错误．答案：A5．从下列数据组可以算出阿伏加德罗常数的是( )A ．水的密度和水的摩尔质量B ．水的摩尔质量和水分子的体积C ．水分子的体积和水分子的质量D ．水分子的质量和水的摩尔质量解析：阿伏加德罗常数是指1 mol 任何物质所含的粒子数，对固体和液体，阿伏加德罗常数N A ＝摩尔质量M 分子质量m 0，或N A ＝摩尔体积V 分子体积V 0.因此，正确的选项是D. 答案：D6．分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生，并随着分子间距的变化而变化，则( )A ．分子间引力随分子间距的增大而增大B ．分子间斥力随分子间距的减小而增大C ．分子间相互作用力随分子间距的增大而增大D ．分子间相互作用力随分子间距的减小而增大解析：如图所示，根据分子力和分子间距离关系图象，选B.答案：B7．以下说法正确的是( )A ．机械能为零、内能不为零是可能的B ．温度相同，质量相同的物体具有相同的内能C ．温度越高，物体运动速度越大，物体的内能越大D ．0 ℃的冰的内能比等质量的0 ℃的水的内能大解析：A 正确，因为机械能可以为零，但内能是分子动能和分子势能的总和，而分子动能又是分子无规则运动引起的．所以分子动能不可能为零．那么物体的内能当然也不可能为零；B不正确，因为物体的内能由物体的温度和体积来决定与物体运动的宏观速度无关；C 也不正确，原因同上；由于0 ℃的冰的体积比0 ℃的水大，温度相同，有的同学错认为D 正确，实际上有较为复杂的反常膨胀的现象，我们用体积来讨论其内能是不适合的，可以从能量角度来讨论，因为0 ℃的冰熔化为0 ℃的水要吸收热量或对它做功，所以冰溶化为水内能增加，所以0 ℃的水的内能比等质量的0 ℃的冰的内能大，该题正确的选项为A.答案：A8．在两个分子间的距离由r0(平衡位置)变为10r0的过程中，关于分子间的作用力F和分子间的势能E p的说法中，正确的是( )A．F不断减小，E p不断减小B．F先增大后减小，E p不断增大C．F不断增大，E p先减小后增大D．F、E p都是先减小后增大解析：分子间距r＝r0时，分子力F＝0；随r的增大，分子力表现为引力；当r＝10r0时，F＝0，所以F先增大后减小．在分子间距由r0至10r0的过程中，始终克服分子引力做功，所以分子势能一直增大，所以B正确，其他选项错误．答案：B9．有甲、乙两个物体，已知甲的温度比乙的温度高，则可以肯定( )A．甲物体的内能比乙物体的内能大B．甲物体含的热量比乙物体含的热量多C．甲物体分子的平均动能比乙物体分子的平均动能大D．如果降低相同的温度，甲比乙放出的热量多解析：温度是分子平均动能的标志，温度高的物体，分子平均动能一定大，而内能则是所有分子动能、势能的总和，故温度高的物体内能不一定大，A错误、C正确；热量是热传递过程内能的迁移，与内能的多少无关，故B错误；降低温度时，放出热量的多少与物体的质量及比热容有关，与温度高低无关，D错误．答案：C10．两个相距较远(此时它们之间的分子力可以忽略)的分子在靠近的过程中( ) A．分子间的引力减小，斥力增大B．分子力先增大后减小，然后再增大C．分子势能先增大后减小D．分子势能先增大后减小，然后再增大解析：开始时由于两分子之间的距离大于r0，分子力表现为引力做正功．分子间的距离一直减小，则分子力先增大后减小．当距离减为r0时，分子力表现为斥力做负功，随距离的减小斥力增大．故分子力先增大后减小再增大，分子势能先减小后增大，当距离减为r0时，分子势能最小，故选B.答案：B二、多项选择题(本大题共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求)11．关于分子动理论，下述说法不正确的是( )A．分子是组成物质的最小微粒B．物质是由大量分子组成的C．分子永不停息地做无规则运动D．分子间有相互作用的引力或斥力解析：分子是保持物质化学性质的最小微粒，A错误；分子间同时存在相互作用的引力和斥力，D错误．答案：AD12．下列说法不正确的是( )A．物体内所有分子的动能之和等于这个物体的动能B．物体的分子势能由物体的温度和体积决定C．自行车轮胎充气后膨胀，主要原因是气体分子间有斥力D．物体的内能和其机械能没有必然联系，但两者可以相互转化解析：所谓物体的动能是指物体的宏观运动的动能，而非微观的分子的动能，故A错．物体的分子势能由物体的体积决定，故B错．自行车轮胎充气后轮胎膨胀，主要是因为分子间有空隙，气体对轮胎有压强，故C错．答案：ABC13．下列事实中能说明分子间存在斥力的是( )A．气体可以充满整个空间B．给自行车车胎打气，最后气体很难被压缩C．给热水瓶灌水时，瓶中水也很难被压缩D．万吨水压机可使钢锭变形，但很难缩小其体积解析：气体分子间距离很大，分子力表现为引力；打气时，需要用力是由于要克服气体压强的原因．答案：CD14.如图所示，把一块干净的玻璃板吊在测力计的下端，使玻璃板水平地接触水面，用手缓慢竖直向上拉测力计，则玻璃板在拉离水面的过程中( )A ．测力计示数始终等于玻璃板的重力B ．测力计示数会出现大于玻璃板重力的情况C ．因为玻璃板上表面受到大气压力，所以拉力大于玻璃板的重力D ．因为拉起时还需要克服水分子对玻璃板分子的吸引力，所以拉力大于玻璃板的重力 解析：玻璃板被拉起时，受到水分子的引力作用，故拉力大于玻璃板的重力，与大气压无关，所以B 、D 正确．答案：BD三、非选择题(本题共5小题，共54分．把答案填在题中的横线上或按照题目要求作答．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)15．( 9分 )在“用单分子油膜估测分子大小”实验中，(1)某同学操作步骤如下：①取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液；②在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积；③在蒸发皿内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；④在蒸发皿上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积．改正其中的错误：______________________________________；______________________________________________________.(2)若油酸酒精溶液体积浓度为0.10%，一滴溶液的体积为4.8×10－3mL ，其形成的油膜面积为40 cm 2，则估测出油酸分子的直径为__________ m.解析：(1)②由于一滴溶液的体积太小，直接测量时相对误差太大，应用微小量累积法减小测量误差．③液面上不撒痱子粉时，滴入的油酸酒精溶液在酒精挥发后剩余的油膜不能形成一块完整的油膜，油膜间的缝隙会造成测量误差增大甚至实验失败．(2)由油膜的体积等于一滴油酸酒精溶液内纯油酸的体积可得： d ＝V S ＝4.8×10－3×10－6×0.10%40×10－4 m ＝1.2×10－9 m. 答案：(1)②在量筒中滴入N 滴溶液③在水面上先撒上痱子粉 (2)1.2×10－916．(9分)在做“用油膜法估测分子大小”的实验时，油酸酒精溶液的浓度为每2 000 mL 溶液中有纯油酸1 mL.用注射器测得1 mL 上述溶液有200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1 cm ，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是________mL ，油酸膜的面积是________ cm 2.据上述数据，估测出油酸分子的直径是________ m.解析：每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V ＝12 000×1200mL ＝2.5×10－6mL. 由题图可知油酸膜的面积是41 cm 2，由公式d ＝V S 得d ＝6.1×10－10m. 答案：2.5×10－6 41 6.1×10－1017．(10分)已知铜的摩尔质量为6.4×10－2 kg/mol ，密度为8.9×103 kg/m 3，阿伏加德罗常数为6.0×1023 mol －1，试估算铜原子的直径(要求保留一位有效数字)．解析：每一个铜原子的体积为V 0＝M 摩ρN A ＝ 6.4×10－28.9×103×6.0×1023m 3≈1.2×10－29m 3. 每一个铜原子的直径为d ＝36V 0π＝36×1.2×10－293.14m ≈3×10－10m. 答案：3×10－10m 18．(13分)2009年末，世界环境大会在哥本哈根召开，引起全球关注，环境问题越来越与我们的生活息息相关．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大．试估算一个高约2.8 m ，面积约10 m 2的办公室，若只有一人吸了一根烟(人正常呼吸一次吸入气体300 cm 3，一根烟大约吸10次)．(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？解析：(1)吸烟者抽一根烟吸入气体的总体积为10×300 cm 3，含有空气分子数为n ＝10×300×10－622.4×10－3×6.02×1023个＝8.1×1022个． 办公室单位体积空间内含被污染的空气分子数为8.1×102210×2.8个/米3＝2.9×1021个/米3， 每个污染分子所占体积为 V ＝12.9×1021m 3， 所以平均距离为L ＝3V ＝7×10－8m.(2)被动吸烟者一次吸入被污染的空气分子数为 2.9×1021×300×10－6个＝8.7×1017个．答案：(1)7×10－8 m (2)8.7×1017个19．(13分)将甲分子固定在坐标原点O ，乙分子位于x 轴上，甲、乙分子间作用力与距离间关系的函数图象如图所示．若质量为m ＝1×10－26 kg 的乙分子从r 3(r 3＝12d ，d 为分子直径)处以v ＝100 m/s 的速度沿x 轴负方向向甲分子飞来，仅在分子力作用下，则乙分子在运动中能达到的最大分子势能为多大(选无穷远处分子势能为零)?解析：在乙分子靠近甲分子的过程中，分子力先做正功，后做负功，分子势能先减小，后增大．动能和势能之和不变．又因为无穷远处分子势能为零，当r ＝r 3时分子力为零，分子势能可认为为零，所以当速度为零时，分子势能最大．即E pm ＝ΔE k 减＝12mv 2＝12×10－26×1002 J ＝5×10－23 J. 答案：5×10－23 J。