2018－2019學年高中物理 第一章 分子動理論 階段質(zhì)量檢測（一）分子動理論（含解析）粵教版選修3-3.doc

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分子動理論 (時間：90分鐘　滿分：100分) 第Ⅰ卷(選擇題，共48分) 一、單項選擇題(本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項符合題目要求) 1．下列關(guān)于分子動理論說法中正確的是(　　) A．分子勢能隨著分子間距離的增大，可能先減小后增大 B．分子間的相互作用力隨著分子距離的增大，一定先減小后增大 C．物體溫度越高，則該物體內(nèi)所有分子運動的速率都一定越大 D．顯微鏡下觀察到墨水中的小顆粒在不停地做無規(guī)則運動，這就是液體分子的運動 解析：選A　根據(jù)分子動理論，分子都在不停地做無規(guī)則的運動；分子之間存在著相互作用的引力和斥力。引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，但斥力的變化比引力快，因此分子勢能隨著分子間距離的增大，可能先減小后增大，A正確，B錯誤；溫度越高，說明分子平均動能越大，但不能說明每個分子都大，C錯誤；顯微鏡下觀察到墨水中的小顆粒在不停地做無規(guī)則運動，說明液體分子在做無規(guī)則運動，不是液體分子的運動，D錯誤。 2．由阿伏加德羅常數(shù)NA和一個水分子的質(zhì)量m，一個水分子的體積V0，不能確定的物理量有(　　) A．1摩爾水的質(zhì)量　　　　 B．2摩爾水蒸氣的質(zhì)量 C．3摩爾水的體積 D．4摩爾水蒸氣的體積 解析：選D　1摩爾水的質(zhì)量為MA＝NAm，A正確；2摩爾水蒸氣的質(zhì)量M＝2NAm，B正確；液體可認為分子是緊密地靠在一起，3摩爾水的體積V＝3NAV0，故C正確，由于氣體分子間有一個很大的空隙，氣體的體積并非所含分子自身體積之和，故D項由已知條件無法確定，故選D。 3．關(guān)于布朗運動，以下說法正確的是(　　) A．布朗運動是花粉分子自身的無規(guī)則運動 B．布朗運動是由于花粉微粒內(nèi)部分子間的碰撞引起的 C．溫度越高，布朗運動越明顯 D．布朗運動是分子運動 解析：選C　由布朗運動產(chǎn)生的原因及其特點可知C正確。 4．以下說法正確的是(　　) A．溫度相等的兩塊鐵(固體)，其內(nèi)能一定相等 B．溫度不等的兩物體，其內(nèi)能一定不等 C．兩物體的內(nèi)能相等，其分子平均動能一定相等 D．兩塊相同物質(zhì)組成的物體(固體)，質(zhì)量相等，形狀不同，溫度相同，內(nèi)能一樣大 解析：選D　溫度相等的兩塊鐵，因為不知道他們的質(zhì)量是否相等。那么他們的內(nèi)能不一定相等，所以A錯；而對于溫度不等的兩物體，分子平均動能不一樣大，但由于分子數(shù)目、分子勢能、分子質(zhì)量等因素，就有可能使內(nèi)能一樣大，因此B錯；同樣的道理，C錯，D對。 5．關(guān)于物體的內(nèi)能、溫度和分子的平均動能，下列說法正確的是(　　) A．溫度低的物體內(nèi)能一定小 B．溫度低的物體分子運動的平均動能一定小 C．外界對物體做功時，物體的內(nèi)能一定增加 D．做加速運動的物體，由于速度越來越大，因此物體分子的平均動能越來越大 解析：選B　溫度低的物體分子平均動能小，內(nèi)能不一定小，選項A錯誤B正確；外界對物體做功時，若同時散熱，物體的內(nèi)能不一定增加，選項C錯誤；做加速運動的物體，由于速度越來越大，動能越大，但溫度不一定升高，物體分子的平均動能不一定增大，選項D錯誤。 6．有關(guān)分子動能的說法，正確的是(　　) A．溫度變化時，物體內(nèi)某分子的動能一定變化 B．分子的平均動能永不為零 C．在0 ℃時的水和0 ℃時的冰的分子平均動能不相等 D．物體動能為零，分子的動能也為零 解析：選B　由于分子運動的無規(guī)則性，同一分子在不同的溫度的動能也可能相同，選項A錯誤。物體內(nèi)大量分子永不停息地做無規(guī)則熱運動，選項B正確，選項D錯誤。溫度是物體分子熱運動的平均動能的標志，選項C錯誤。 7．如果一個系統(tǒng)達到了平衡態(tài)，那么這個系統(tǒng)各處的(　　) A．溫度、壓強、體積都必須達到穩(wěn)定的狀態(tài)不再變化 B．溫度一定達到了某一穩(wěn)定值，但壓強和體積仍是可以變化的 C．溫度一定達到了某一穩(wěn)定值，并且分子不再運動，達到了“凝固”狀態(tài) D．溫度、壓強就會變得一樣，但體積仍可變化 解析：選A　如果一個系統(tǒng)達到了平衡態(tài)，系統(tǒng)內(nèi)各部分的狀態(tài)參量，如溫度、壓強和體積等不再隨時間發(fā)生變化。溫度達到穩(wěn)定值，分子仍然是運動的，不可能達到所謂的“凝固”狀態(tài)。 二、多項選擇題(本題共5小題，每小題4分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯或不答的得0分) 8．下列說法正確的是(　　) A．物質(zhì)是由大量分子組成的，分子直徑的數(shù)量級為100 nm B．任何物質(zhì)分子都在不停地做無規(guī)則運動 C．在任何情況下，分子間的引力和斥力都是同時存在的 D．1 kg 任何物質(zhì)含有的微粒數(shù)相同，都是6.021023個 解析：選BC　1 nm＝10－9 m，分子直徑的數(shù)量級為10－10 m，合0.1 nm，故A錯；只有在溫度為0 K時分子才停止運動，0 K是達不到的，所以任何物質(zhì)分子都在不停地做無規(guī)則運動，B正確；在任何情況下，分子間的引力和斥力都是同時存在的，C正確；6.021023 mol－1是阿伏加德羅常數(shù)，指1 mol任何物質(zhì)中都含有6.021023個分子，D錯。 9．在研究熱現(xiàn)象時，我們可以采用統(tǒng)計方法，這是因為(　　) A．每個分子的運動速率隨溫度的變化是有規(guī)律的 B．個別分子的運動不具有規(guī)律性 C．在一定溫度下，大量分子的速率分布是確定的 D．在一定溫度下，大量分子的速率分布也隨時間而變化 解析：選BC　在研究熱現(xiàn)象時，單個分子的運動具有無規(guī)則的特征，但大量的分子卻滿足統(tǒng)計規(guī)律，故正確答案為B、C。 10.如圖所示，甲分子固定在坐標原點O，乙分子位于x軸上，甲分子對乙分子的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示。F＞0表示斥力，F(xiàn)＜0表示引力，A、B、C、D為x軸上四個特定的位置，現(xiàn)把乙分子從A處由靜止釋放，則下列選項中如圖所示分別表示乙分子的速度、加速度、勢能、動能與兩分子間距離的關(guān)系，其中大致正確的是(　　) 解析：選BC　乙分子從A處釋放后先是分子引力做正功，分子勢能減小，乙分子的動能增加，至B點處，乙分子所受分子引力最大，則此處乙分子加速度最大；B點至C點的過程中，分子引力繼續(xù)做正功，分子動能繼續(xù)增加，分子勢能繼續(xù)減小，至C點分子動能最大，分子勢能最??；C點至D點過程，分子斥力做負功，分子動能減小(但不會變?yōu)樨撝?，分子勢能增加；在整個運動過程中，乙分子的運動方向不變。綜合上述分析知B、C正確，A、D錯誤。 11．關(guān)于內(nèi)能和機械能的下列說法中不正確的是(　　) A．內(nèi)能和機械能各自包含動能和勢能，因此，它們在本質(zhì)上是一樣的 B．運動物體的內(nèi)能和機械能均不為零 C．一個物體的機械能可以為零，但它們的內(nèi)能永遠不可能為零 D．物體的機械能變化時，它的內(nèi)能可以保持不變 解析：選AB　機械能是指宏觀物體動能、重力勢能、彈性勢能等，內(nèi)能是指分子動能、分子勢能，有本質(zhì)的區(qū)別，A錯；物體的分子運動永不停息，內(nèi)能不能為零，但重力勢能是有相對性運動的物體機械能，可以為零，B錯，C對；機械能與內(nèi)能在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化，但沒有轉(zhuǎn)化時，一個可以變化，另一個不變，D對。 12．設有甲、乙兩分子，甲固定在0點，r0為其與平衡位置間的距離，今使乙分子由靜止開始只在分子力作用下由距甲0.5r0處開始沿x方向運動(如圖)，則(　　) A．乙分子的加速度先減小，后增大 B．乙分子到達r0處時速度最大 C．分子力對乙一直做正功，分子勢能減小 D．乙分子在r0處時，分子勢能最小 解析：選BD　兩分子間的斥力和引力的合力F與分子間距離r的關(guān)系如圖中曲線所示，曲線與r軸交點的橫坐標為r0。由圖可知，乙分子受到的分子力先變小，位于平衡位置時，分子力為零，過平衡位置后，分子力先變大再變小，故乙分子的加速度先變小再反向變大，再變小，故A錯誤。當r小于r0時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，F(xiàn)做正功，分子動能增加，勢能減小，當r等于r0時，動能最大，勢能最小，當r大于r0時，分子間作用力表現(xiàn)為引力，分子力做負功，動能減小，勢能增加。故B、D正確，C錯誤。 第Ⅱ卷(非選擇題，共52分) 三、非選擇題(本題共5小題，共52分。填空題要把正確結(jié)果填在相應橫線上或按要求作答；計算題要有必要的文字說明和演算步驟，有數(shù)值計算的要注明單位) 13．(7分)在“用單分子油膜估測分子大小”實驗中， (1)某同學操作步驟如下； ①取一定量的無水酒精和油酸，制成一定濃度的油酸酒精溶液； ②在量筒中滴入一滴該溶液，測出它的體積； ③在蒸發(fā)皿內(nèi)盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散開穩(wěn)定； ④在蒸發(fā)皿上覆蓋透明玻璃，描出油膜形狀，用透明方格紙測量油膜的面積。 改正其中的錯誤：__________________________________________________。 (2)若油酸酒精溶液體積濃度為0.10%，一滴溶液的體積為4.810－3mL，其形成的油膜面積為40 cm2，則估測出油酸分子的直徑為________m。 解析：(1)②由于一滴溶液的體積太小，直接測量時相對誤差太大，應用微量累積法減小測量誤差。 ③液面上不撒痱子粉時，滴入的油酸酒精溶液在酒精揮發(fā)后剩余的油膜不能形成一塊完整的油膜，油膜間的縫隙會造成測量誤差增大甚至實驗失敗。 (2)由油膜的體積等于一滴油酸酒精溶液內(nèi)純油酸的體積可得：d＝＝m＝1.210－9m。 答案：(1)②在量筒中滴入N滴溶液 ③在水面上先撒上痱子數(shù) (2)1.210－9 14．(9分)在“油膜法估測分子的大小”實驗中，有下列實驗步驟： ①往邊長約為40 cm的淺盤里倒入約2 cm深的水，待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上。 ②用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定。 ③將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標紙上，計算出油膜的面積，根據(jù)油酸的體積和面積計算出油酸分子直徑的大小。 ④用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)每增加一定體積時的滴數(shù)，由此計算出一滴油酸酒精溶液的體積。 ⑤將玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上。 完成下列填空： (1)上述步驟中，正確的順序是________。(填寫步驟前面的數(shù)字) (2)1 cm3的油酸溶于酒精，制成300 cm3的油酸酒精溶液，測得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴?，F(xiàn)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上，測得所形成的油膜的面積是0.13 m2。由此估算出油酸分子的直徑為________ m。(結(jié)果保留1位有效數(shù)字) (3)某同學在用油膜法估測分子直徑實驗中，計算結(jié)果明顯偏大，可能是由于________。 A．油酸未完全散開 B．油酸中含有大量的酒精 C．計算油膜面積時舍去了所有不足一格的方格 D．求每滴體積時，1 mL溶液的滴數(shù)誤多計了10滴 解析：(1)“油膜法估測分子的大小”實驗步驟為：配制油酸酒精溶液→測定一滴油酸酒精溶液的體積(題中的④)→準備淺水盤(①)→形成油膜(②)→描繪油膜邊緣，測量油膜面積(⑤)→計算分子直徑(③)。 (2)一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積 V＝10－6 m3＝10－9 m3， 油酸分子直徑d＝＝ m≈510－10 m。 (3)油酸未完全散開，測得的油膜面積偏小，由d＝可知d的計算結(jié)果明顯偏大，故A正確。 酒精易溶于水，不影響測量結(jié)果，故B錯誤。 計算油膜面積時舍去了所有不足一格的方格，算出的油膜面積偏小，由d＝可知d的計算結(jié)果明顯偏大，故C正確。 求每滴體積時，1 mL溶液的滴數(shù)誤多計了10滴，求出的純油酸的體積偏小，由d＝可知d的計算結(jié)果明顯偏小，故D錯誤。 答案：(1)④①②⑤③　(2)510－10　(3)AC 15．(10分)請解釋下列物理現(xiàn)象： (1)將樟腦球放入衣箱里，過一段時間后，衣箱里充滿了樟腦味； (2)將鹽放入水中，水逐漸變咸，而且熱水比冷水容易變咸； (3)給氣球吹足氣，雖然用細線將口扎緊，但過三兩天后，氣球仍然癟了。 答案：(1)樟腦球放入衣箱里，由于分子的熱運動，樟腦分子進入箱內(nèi)空氣中，因此衣箱內(nèi)充滿樟腦味。 (2)鹽放入水中，發(fā)生擴散現(xiàn)象，故水變咸，且分子的熱運動與溫度有關(guān)，溫度越高，分子運動越劇烈，因此熱水比冷水容易變咸。 (3)氣球分子間有間隙，而且球內(nèi)氣壓大，因此球內(nèi)氣體分子可由空隙運動到球外，氣球會慢慢變癟。 16．(12分)實驗發(fā)現(xiàn)，在水深300 m處，二氧化碳將變成凝膠狀態(tài)，當水深超過2 500 m時，二氧化碳會濃縮成近似固體的硬膠體。設在某狀態(tài)下二氧化碳氣體的密度為ρ，摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，將二氧化碳分子看做直徑為D的球，體積為πD3，則在該狀態(tài)下體積為V的二氧化碳氣體變成固體后體積為多少？ 解析：體積為V的二氧化碳氣體的分子數(shù)為n＝NA，所以固體的體積為V′＝nπD3，即V′＝πD3。 答案：πD3 17．(14分)目前，環(huán)境污染已非常嚴重，瓶裝純凈水已經(jīng)占領(lǐng)柜臺。再嚴重下去，瓶裝純凈空氣也會上市。設瓶子的容積為500 mL，空氣的摩爾質(zhì)量M＝2910－3kg/mol。按標準狀況計算，NA＝6.01023 mol－1，試估算： (1)空氣分子的平均質(zhì)量是多少？ (2)一瓶純凈空氣的質(zhì)量是多少？ (3)一瓶中約有多少個氣體分子？ 解析：(1)m＝＝ kg ＝4.810－26 kg。 (2)m空＝ρV瓶＝ ＝ kg ＝6.510－4 kg。 (3)分子數(shù)N＝nNA＝NA ＝ ＝1.31022(個)。 答案：(1)4.810－26 kg　(2)6.510－4 kg (3)1.31022個