学年高中物理第七章分子动理论章末达标测试新人教版选修.doc

第七章分子动理论
(本试卷满分100分，考试用时90分钟)
一、选择题(本题共8小题，每小题5分，共40分)
1．(多选)对下列相关物理现象的解释正确的是
A．水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙
B．存放过煤的混凝土地面下一定深度内都有黑色颗粒，说明煤分子在做无规则的热运动
C．高压下的油会透过钢壁渗出，说明分子是不停运动着的
D．在一杯热水中放几粒盐，整杯水很快会变咸，这是盐分子在高温下无规则运动加剧的结果
解析水和酒精混合后，水分子和酒精分子相互“镶嵌”，总体积减小，说明分子间有空隙，选项A正确；选项B属于扩散现象，它说明分子在不停地做无规则的热运动，选项B 正确；高压下的油会透过钢壁渗出，这属于物体在外力作用下的机械运动，并不能说明分子是不停运动着的，选项C错误；选项D属于扩散现象，正确。

答案ABD
2．(多选)已知阿伏加德罗常数、物质的摩尔质量、摩尔体积，则可以计算出
A．固体物质分子的大小和质量
B．液体分子的大小和质量
C．气体分子的大小和质量
D．气体分子的质量和分子间的平均距离
解析分子质量M0＝M
N A
，固体、液体分子大小V0＝
V mol
N A
，但气体分子间距离较大，摩尔
体积除以阿伏加德罗常数等于单个气体分子占据的空间体积，但不等于单个分子体积，由此可求出气体分子间的平均距离，故A、B、D正确，C错误。

答案ABD
3．(多选)以下说法中正确的是
A．分子的热运动是指物体的整体运动和物体内部分子的无规则运动的总和
B．分子的热运动是指物体内部分子的无规则运动
C．物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子平均动能越大
D．分子间的距离r存在某一值r0，当r＜r0时，斥力大于引力，当r＞r0时，引力大于斥力
解析分子的热运动与物体的运动无关，选项A错；分子的热运动是指分子永不停息地做无规则运动，B对；温度是分子平均动能的标志，C对；分子间距离小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，F斥＞F引，分子间距离大于r0时，F引＞F斥，分子间的作用力表现为引力，D对。

答案BCD
4．如图1所示为一分子势能随距离变化的图线，从图中分析可得到
A．r1处为分子的平衡位置
B．r2处为分子的平衡位置图
1
C．r→∞处，分子间的势能为最小值，分子间无相互作用力
D．若r＜r1，r越小，分子间势能越大，分子间仅有斥力存在
解析当分子处于平衡位置时，分子力为零，分子势能最小，A、C错误，B正确；若r ＜r1，r越小，分子间势能越大，分子间的引力和斥力都越大，D错误。

答案 B
5．关于温度和内能，下列说法正确的是
A．分子质量不同的物质如果温度相同，物体分子的平均动能也相同
B．物体的内能变化时，它的温度一定改变
C．同种物质，温度高的内能肯定比温度低的内能大
D．物体的内能等于物体的势能和动能的总和
解析温度是物体分子平均动能的标志，所以温度相同，则物体分子的平均动能相同，A正确；内能是物体中所有分子的热运动的动能与分子势能的总和，宏观上与物质的量、物体的温度及体积有关，所以物体的内能变化，温度不一定改变，B、C、D错误。

答案 A
6．下列关于分子力和分子势能的说法中正确的是
A．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大
B．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小
C．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大
D．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小
解析当r＞r0时，分子力表现为引力，从r＝r0开始随着分子之间的距离的增大。

分子力先增大后减小，而分子势能一直增大，故AB错误；当r＜r0时，分子力表现为斥力，随着分子之间距离的减小，分子力增大，分子势能也增大，反之，距离增大时，分子力及分子势能均减小；故C错误，D正确。

答案 D
7．(多选)根据分子动理论，下列说法正确的是
A．一个气体分子的体积等于气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数之比
B．显微镜下观察到的墨水中的小炭粒所做的不停的无规则运动，就是分子的运动
C．分子间相互作用的引力和斥力一定随分子间的距离增大而减小
D．分子势能随着分子间的距离的增大，可能先减少后增加
解析气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数之比为一个气体分子所占据的空间，而非一个气体分子的体积，选项A错误。

墨水中小炭粒的无规则运动为固体小颗粒的无规则运动，而非分子运动，选项B错误。

分子间的引力和斥力随分子间距离的增大而减小，选项C正确。

当两分子间距离小于r0时，分子力表现为斥力，此时分子势能随分子间距离的增大而减小；当两分子间距离大于r0时，分子力表现为引力，此时分子势能随分子间距离的增大而增加，选项D正确。

答案CD
8．(多选)现在有质量是18 g的水、18 g的水蒸气和32 g的氧气，在它们的温度都是100 ℃时
A．它们的分子数目相同，分子的平均动能相同
B．它们的分子数目相同，分子的平均动能不相同，氧气的分子平均动能大
C．它们的分子数目相同，它们的内能不相同，水蒸气的内能比水大
D．它们的分子数目不相同，分子的平均动能相同
解析三种物质的温度相同时，分子平均动能相同，故B错；三种物质的物质的量相同，故分子数目相同，A对、D错；100 ℃时，水蒸气的分子势能大于水的分子势能，分子平均动能相同，故水蒸气的内能比水的内能大，C对。

答案AC
二、填空与实验题(本题共2小题，共15分)
9．(6分)三个瓶子分别盛有质量相同的氢气、氧气和氮气，它们的温度相同，则分子
平均速率最大的是_____________________________________________；
在不计分子势能的情况下气体内能最大的是_________________________。

解析 它们的平均动能相同，由于m O ＞m N ＞m H ，所以有v H ＞v N ＞v O 。

虽然它们的分子平均动能相同，但在相同质量下，氢气的分子数目更多一些，所以在不计分子势能的情况下，氢气的内能最大。

答案 氢气 氢气
10．(9分)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，已知油酸酒精溶液中，油酸的体积比浓度为0.05%，1 mL 这样的溶液合80滴，现将1滴溶液滴在水面上。

图2
(1)这滴溶液中纯油酸的体积是________m 3。

(2)用彩笔描绘出油膜轮廓线后，印在坐标纸上，如图2所示。

已知坐标纸每一小格的边长为1 cm ，则油膜的面积为________m 2。

(3)根据上面的数据，估算油酸分子的直径是________m(此问结果取一位有效数字)。

解析 (1)一滴酒精油酸溶液含纯油酸的体积：V ＝
180×0.05% mL ＝6.25×10－6 mL ＝6.25×10－12 m 3；
(2)由图示可知，小格的个数为：125个，油膜的面积：S ＝125×1 cm 2＝1.25×10－2 m 2
(3)油酸分子的直径：d ＝V S ＝6.25×10－12
1.25×10
－2 m ＝5×10－10 m 。

答案 (1)6.25×10－12 (2)1.25×10－2 (3)5×10－10
三、计算题(本题共3小题，共45分，有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要说明单位)
11．(12分)要落实好国家提出的“以人为本，创建和谐社会”的号召，不只是政府的事，要落实到我们每个人的生活中。

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
的两人办公室，若一人在吸一根烟，另一人不吸烟，求不吸烟者一次呼吸大约吸入多少个被污染的空气分子？(人正常呼吸一次吸
入气体300 cm 3
，一根烟大约吸10次，1 mol 气体的体积是22.4升)
图3
解析 吸烟者抽一根烟吸入气体的总体积10×300 cm 3，含有空气分子数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/m 3≈2.9×1021个/m 3 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 8.7×1017个
12．(15分)用放大600倍的显微镜观察布朗运动，估计放大后的小颗粒体积为0.1×10－9m 3，小颗粒的密度为2.25×103 kg/m 3，摩尔质量是1.2×10－2kg/mol ，阿伏加德罗常数为
6.02×1023mol －1，则：
(1)该小颗粒含分子数约为多少个？(取一位有效数字)
(2)假设小颗粒中的分子是紧挨在一起的，试估算该物质分子的直径。

解析 (1)设小颗粒边长为a ，放大600倍后，则其体积为
V ＝(600a )3＝0.1×10－9m 3。

实际体积为
V ′＝a 3＝10－16216m 3 质量为m ＝ρV ′＝1.0×10
－15kg
含分子数为 n ＝m M mol N A ＝1.0×10－151.2×10
－2×6.02×1023个＝5×1010个。

(2)将该物质的分子看成球体模型，则有
V ′n ＝43π⎝ ⎛⎭⎪⎫d 23＝πd 36
得d ＝36V ′n π＝3
6×10－162165×1010×3.14 m ＝2.6×10－10m 。

答案 (1)5×1010个 (2)2.6×10－10m
13．(18分)在标准状况下，有体积为V 的水和体积为V 的可认为是理想气体的水蒸气，已知水的密度为ρ，阿伏加德罗常数为N A ，水的摩尔质量为M A ，在标准状况下水蒸气的摩尔体积为V A ，求：
(1)说明标准状况下水分子与水蒸气分子的平均动能的大小关系。

(2)它们中各有多少水分子。

(3)它们中相邻两个水分子之间的平均距离。

解析 (1)由于在标准状况下水和水蒸气的温度相同，所以分子的平均动能相同。

(2)体积为V 的水，质量为M ＝ρV ，分子个数为：
n 1＝M M A N A ＝ρV M A
N A 。

体积为V 的水蒸气，分子个数为：
n 2＝V V A
N A (3)将水分子视为球形模型，则两个水分子间距离为分子的直径。

一个水分子的体积为
V 0＝V n 1＝M A ρN A
， 设水分子的平均直径为d 1，则
d 1＝36V 0π＝36M A πρN A
设两个水蒸气分子间的平均距离为d 2，将气体分子占据空间视为立方体模型，则两个分子间的平均距离为：
d 2＝3V A N A 。

答案 (1)见解析 (2)ρV M A N A V V A N A (3)
3
6M A πρN A 3V A N A。