20182019學(xué)年魯科版高中物理選修33 第1章 分子動(dòng)理論 單元測(cè)試

2019-2019學(xué)年魯科版高中物理選修3-3 第1章 分子動(dòng)理論 單元測(cè)試一、單選題1.由于分子間存在著分子力，而分子力做功與路徑無(wú)關(guān)，因此分子間存在與其相對(duì)距離有關(guān)的分子勢(shì)能。如圖所示為分子勢(shì)能Ep隨分子間距離r變化的圖象，取r趨近于無(wú)窮大時(shí)Ep為零。通過(guò)功能關(guān)系可以從分子勢(shì)能的圖象中得到有關(guān)分子力的信息，則下列說(shuō)法正確的是（ ）A.假設(shè)將兩個(gè)分子從r=r2處釋放，它們將開始遠(yuǎn)離B.假設(shè)將兩個(gè)分子從r=r2處釋放，它們將相互靠近C.假設(shè)將兩個(gè)分子從r=r1處釋放，它們的加速度先增大后減小D.假設(shè)將兩個(gè)分子從r=r1處釋放，當(dāng)r=r2時(shí)它們的速度最大2.只要知道下列哪一組物理量,就可以估算出大氣體中分子平均距離() A.阿伏加德羅常數(shù),該氣體的摩爾質(zhì)量和質(zhì)量B.阿伏加德羅常數(shù),該氣體的摩爾質(zhì)量和密度C.阿伏加德羅常數(shù),該氣體的質(zhì)量和體積D.該氣體的密度,體積和摩爾質(zhì)量3.關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是 （） A.布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的熱運(yùn)動(dòng)。B.布朗運(yùn)動(dòng)間接表明懸浮微粒分子的熱運(yùn)動(dòng)。C.溫度越高，懸浮的小顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越激烈。D.剛開始時(shí)，布朗運(yùn)動(dòng)比較激烈，時(shí)間長(zhǎng)了，達(dá)到平衡狀態(tài)，布朗運(yùn)動(dòng)便停止了。4.利用油膜法測(cè)出了分子直徑D后，若滴在液面上一滴油酸的體積為V，水面上形成的油膜面積為S，這滴油酸中的油酸分子數(shù)為N，阿伏加德羅常數(shù)為NA ， 則下述表達(dá)式近似正確的是（） A.V=ND3B.S=ND2C.V=NADSD.S=NAD25.霧霾天氣對(duì)大氣中各種懸浮顆粒物含量超標(biāo)的籠統(tǒng)表述，是特定氣候條件與人類活動(dòng)相互作用的結(jié)果。霧霾中，各種懸浮顆粒物形狀不規(guī)則，但可視為密度相同、直徑不同的球體，并用PM10、PM25分別表示直徑小于或等于10m、25m的顆粒物（PM是顆粒物的英文縮寫）。某科研機(jī)構(gòu)對(duì)北京地區(qū)的檢測(cè)結(jié)果表明，在靜穩(wěn)的霧霾天氣中，近地面高度百米的范圍內(nèi)，PM10的濃度隨高度的增加略有減小，大于PM10的大懸浮顆粒物的濃度隨高度的增加明顯減小，且兩種濃度分布基本不隨時(shí)間變化。據(jù)此材料，以下敘述正確的是（ ） A.PM10表示直徑小于或等于1010-6 m的懸浮顆粒物B.PM10受到的空氣分子作用力的合力始終大于其受到的重力C.PM10和大懸浮顆粒物都在做布朗運(yùn)動(dòng)D.PM25濃度隨高度的增加逐漸增大6.分子間距離增大時(shí)，分子勢(shì)能將( ) A.增大B.減小C.不變D.不能確定二、多選題7.某種氣體摩爾質(zhì)量為M，每摩爾任何氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的體積均為V0 ， 阿伏伽德羅常數(shù)為NA ， 則下列敘述中錯(cuò)誤的是（ ） A.此氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度為M/V0B.每個(gè)氣體分子的質(zhì)量為M/NAC.每個(gè)氣體分子的體積為V0/NAD.此氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的分子數(shù)密度為MNA/V08.下列關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法，正確的是（ ） A.布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)B.布朗運(yùn)動(dòng)是由于液體各部分的溫度不同而引起的C.液體溫度越高，懸浮粒子越小，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈D.布朗運(yùn)動(dòng)是由液體分子從各個(gè)方向?qū)腋×Ｗ幼矒糇饔玫牟黄胶庖鸬?.如圖為兩分子系統(tǒng)的勢(shì)能Ep與兩分子間距離r的關(guān)系曲線下列說(shuō)法正確的是（ ）A.當(dāng)r大于r1時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為引力B.當(dāng)r小于r1時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力C.當(dāng)r等于r2時(shí)，分子間的作用力的合力為零D.在r由r1變到r2的過(guò)程中，分子間的作用力做負(fù)功三、填空題10.下列有關(guān)分子動(dòng)理論和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，其中正確的是_。A.分子間距離減小時(shí)分子勢(shì)能一定減小B.溫度越高，物體中分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈C.物體內(nèi)熱運(yùn)動(dòng)速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例與溫度無(wú)關(guān)D.非晶體的物理性質(zhì)各向同性而晶體的物理性質(zhì)都是各向異性 11.在“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，已知一滴溶液中純油酸的體積為V，配制的油酸溶液中，純油酸與溶液體積之比為1：500，1mL溶液含250滴那么一滴溶液中純油酸的體積為V=_cm3；該實(shí)驗(yàn)中一滴油酸溶液滴在水面上，穩(wěn)定后的面積為4103m2 ， 則油酸分子的直徑為_m 12.人吸氣時(shí)，肺的容積增大，肺內(nèi)空氣壓強(qiáng)變小，_將外部空氣壓人肺內(nèi)用高壓鍋煮食物容易煮熟，原因是壓強(qiáng)越大水的沸點(diǎn)_ 四、解答題13.已知水的摩爾質(zhì)量為M，密度是，阿伏伽德羅常數(shù)是NA ， 試估算水分子的直徑d 五、實(shí)驗(yàn)探究題14.在粗測(cè)油酸分子大小的實(shí)驗(yàn)中，具體操作如下：取油酸1.00mL注入250mL的容量瓶?jī)?nèi)，然后向瓶中加入酒精，直到液面達(dá)到250mL的刻度為止，搖動(dòng)瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，記錄滴入的滴數(shù)直到量筒達(dá)到1.00mL為止，恰好共滴了100滴在水盤內(nèi)注入蒸餾水，靜置后用滴管吸取油酸酒精溶液，輕輕地向水面滴一滴溶液，酒精揮發(fā)后，油酸在水面上盡可能地散開，形成一油膜測(cè)得此油膜面積為3.60102cm2 （1）這種粗測(cè)方法是將每個(gè)分子視為_，讓油酸盡可能地在水面上散開，則形成的油膜面積可視為_，這層油膜的厚度可視為油分子的_ （2）利用數(shù)據(jù)可求得油酸分子的直徑為_m（結(jié)果保留2位有效數(shù)字） 六、綜合題15.已知地球到月球的平均距離為384400km ， 金原子的直徑為3.48109m ， 金的摩爾質(zhì)量為197g/mol。若將金原子一個(gè)接一個(gè)地緊挨排列起來(lái)，筑成從地球通往月球的“分子大道”，試問(wèn)： （1）該“分子大道”需要多少個(gè)原子？ （2）這些原子的總質(zhì)量為多少？ 答案解析部分一、單選題1.【答案】D 【解析】【解答】由圖可知，兩個(gè)分子從 處的分子勢(shì)能最小，則分子之間的距離為平衡距離，分子之間的作用力恰好為0。A、B、C、結(jié)合分子之間的作用力的特點(diǎn)可知，當(dāng)分子間距離等于平衡距離時(shí)，分子力為零，分子勢(shì)能最小，所以假設(shè)將兩個(gè)分子從 處釋放，它們既不會(huì)相互遠(yuǎn)離，也不會(huì)相互靠近，A不符合題意，B不符合題意，C不符合題意；D、由于 ，可知分子在 處的分子之間的作用力表現(xiàn)為斥力，分子之間的距離將增大，分子力做正功，分子的速度增大；當(dāng)分子之間的距離大于r2時(shí)，分子之間的作用力表現(xiàn)為引力，隨距離的增大，分子力做負(fù)功，分子的速度減小，所以當(dāng) 時(shí)它們的速度最大，D符合題意；故答案為：D?！痉治觥縭=r2處為勢(shì)能最低點(diǎn)，應(yīng)該為分子的平衡位置，所以在r=r2處釋放分子應(yīng)該平衡不動(dòng)。r=r1出表現(xiàn)為分子斥力，釋放分子間距變大斥力做正功，速度變大，到r=r2位置時(shí)，勢(shì)能最小，速度最大。2.【答案】B 【解析】【分析】把氣體分子看成正方體模型，氣體分子間距較大，所以要計(jì)算出一個(gè)氣體分子的體積，要先知道摩爾體積除以阿伏加德羅常數(shù)。摩爾質(zhì)量/密度=摩爾體積，根據(jù)摩爾體積/阿伏伽德羅常數(shù)=一個(gè)氣體分子所占的體積，根據(jù)立方體的體積計(jì)算出兩個(gè)氣體分子間距。所以B對(duì)。【點(diǎn)評(píng)】熟悉氣體分子間距計(jì)算方法要首先理解氣體分子間距離很大，模型建立好，是解決這種問(wèn)題的關(guān)鍵。3.【答案】C 【解析】【分析】布朗運(yùn)動(dòng)是由于液體分子不停的撞擊固體顆粒的不平衡造成的，所以布朗運(yùn)動(dòng)是固體顆粒的運(yùn)動(dòng)，溫度越高小顆粒越小，撞擊的不平衡性越大，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯，C對(duì)。【點(diǎn)評(píng)】本題難度較小，理解布朗運(yùn)動(dòng)間接證明了液體分子的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，是固體顆粒的運(yùn)動(dòng)，以及布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的原因。4.【答案】A 【解析】【分析】油酸分子的體積V0=D3所以這滴油酸（共有N個(gè)分子）的體積V=NV0=ND3 ， 故A正確，C錯(cuò).油酸分子所占面積S0=D2所以含有N個(gè)分子的這滴油酸油膜的面積S=NS0=ND2 ， 故B、D錯(cuò)考點(diǎn)：本題考查了油膜法測(cè)分子大小的相關(guān)計(jì)算【點(diǎn)評(píng)】此題關(guān)鍵是把油膜等效看成一個(gè)一個(gè)緊密排列的，宏觀與微觀的模型的聯(lián)系是阿伏伽德羅常數(shù)。5.【答案】C 【解析】【解答】根據(jù)信息可知 ，A錯(cuò)誤；由于微粒處于靜止?fàn)顟B(tài)，受到空氣分子作用力的合力與重力等大反向，故B錯(cuò)誤；PM10和大懸浮顆粒物都在做布朗運(yùn)動(dòng)，C正確；大于PM10的大懸浮顆粒物的濃度隨高度的增加明顯減小，D錯(cuò)誤?！痉治觥坑深}意知：PM10表示直徑小于或等于的10m； PM10、PM2.5是直徑小于或等于10m、2.5m的顆粒物，在空氣分子作用力的合力作用下做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，合力不可能始終大于其受到的重力；布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，是空氣分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映6.【答案】D 【解析】【解答】當(dāng)分子間的作用力表現(xiàn)為引力時(shí)，隨著分子間距離的增大，引力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大，當(dāng)分子間的作用力表現(xiàn)為斥力時(shí)，隨著分子間距離的增大，斥力做正功，分子勢(shì)能減小，所以在沒(méi)有確定分子之間的距離的情況下，不能判斷出分子勢(shì)能的變化，D符合題意故答案為：D【分析】當(dāng)兩分子距離比較近時(shí)，分力表現(xiàn)為引力，當(dāng)距離比較近時(shí)，表現(xiàn)為斥力，故做功也不能確定。二、多選題7.【答案】CD 【解析】【解答】解：A、摩爾質(zhì)量除以摩爾體積等于密度，故A正確 B、每個(gè)氣體分子的質(zhì)量為M/NA ， 故B正確C、由于分子間距的存在，每個(gè)氣體分子的體積遠(yuǎn)小于V0/NA ， 故C錯(cuò)誤D、分子數(shù)密度等于物質(zhì)的量乘以阿伏伽德羅常數(shù)再除以標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的體積V0 ， 故D錯(cuò)誤本題選錯(cuò)誤的，故選：CD【分析】度等于摩爾質(zhì)量除以摩爾體積，摩爾數(shù)等于質(zhì)量與摩爾質(zhì)量之比阿伏伽德羅常數(shù)NA個(gè)原子的質(zhì)量之和等于摩爾質(zhì)量而對(duì)水蒸氣，由于分子間距的存在，NAv并不等于摩爾體積8.【答案】C,D 【解析】【解答】解：A、布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，不是液體分子的運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B、D、布朗運(yùn)動(dòng)是由于液體分子從各個(gè)方向?qū)腋×Ｗ幼矒糇饔貌黄胶庖鸬?，故B錯(cuò)誤，D正確；C、液體的溫度越高，懸浮顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈故C正確故選：CD【分析】布朗運(yùn)動(dòng)是小微粒受到的分子的撞擊的不平衡產(chǎn)生的，是小微粒的運(yùn)動(dòng)受溫度的影響9.【答案】B,C 【解析】【解答】解：由圖可知r2=r0 ， 因此當(dāng)r大于r1而小于r2時(shí)分子力為斥力，大于r2時(shí)分子力為引力，故A錯(cuò)誤；B、由于r1r2=r0 ， 故當(dāng)r小于r1時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，故B正確C、由于r2=r0 ， 因此當(dāng)r等于r2時(shí)，分子間的作用力為零，故C正確；D、當(dāng)r由r1變到r2的過(guò)程中，分子力為斥力，因此分子間作用力做正功，故D錯(cuò)誤故選：BC【分析】本題考查了分子勢(shì)能與分子之間距離的關(guān)系圖象，注意分子勢(shì)能為標(biāo)量，當(dāng)r=r0時(shí)，分子力為零，分子勢(shì)能最小，由圖可知r2=r0 ， 然后根據(jù)分子力與分子之間距離關(guān)系可以求解三、填空題10.【答案】B 【解析】【解答】由圖知，當(dāng)分子間距離小于時(shí)，分子勢(shì)能隨分子間距離的減校而增大，所以A錯(cuò)誤，由分子熱運(yùn)動(dòng)理論知，溫度越高，物體中分子規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈，所以B正確；物體內(nèi)熱運(yùn)動(dòng)速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例與溫度有關(guān)，故C錯(cuò)誤；非晶體是各向同性的，故D錯(cuò)誤?！痉治觥勘绢}主要是識(shí)記，分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系，分子熱運(yùn)動(dòng)的速率隨溫度的變化關(guān)系以及晶體非晶體的物理性質(zhì)等。11.【答案】8106；2109 【解析】【解答】解：一滴溶液中純油酸的體積V油酸= =8106mL=8106cm3；單分子油膜的厚度等于油酸分子的直徑，則d= = m=2109m故答案為：8106 ， 2109 【分析】先求出每滴溶液的體積，然后求出一滴溶液中含純油酸的體積；油酸分子在水面上形成單分子油膜，油膜的厚度等于油酸分子的直徑12.【答案】大氣壓強(qiáng)；升高 【解析】【解答】人吸氣時(shí)，肺的容積增大，則根據(jù)P1V1=P2V2可得肺內(nèi)空氣壓強(qiáng)P2P1 ， 即肺內(nèi)空氣壓強(qiáng)變小，從而使大氣壓強(qiáng)將外部空氣壓入肺內(nèi)當(dāng)用高壓鍋煮食物容易煮熟，其原因是 ，由于氣體的溫度升高，即T2T1 ， 故P2P1 ， 故壓強(qiáng)越大水的沸點(diǎn)越高所以本題的答案為：大氣壓強(qiáng)；升高【分析】根據(jù)P1V1=P2V2可得人吸氣時(shí)，肺的容積增大則肺內(nèi)空氣壓強(qiáng)變小即小于大氣壓強(qiáng)，從而使大氣壓強(qiáng)將外部空氣壓入肺內(nèi)根據(jù) ，可知?dú)怏w的壓強(qiáng)越大水的沸點(diǎn)越高四、解答題13.【答案】解：水的摩爾體積：V= ；阿伏伽德羅常數(shù)是NA ， 故水分子的體積：；根據(jù)球體積的計(jì)算公式，用d表示水分子直徑，有：V0= 聯(lián)立解得：d= 答：水分子的直徑d為 【解析】【分析】根據(jù)水的摩爾質(zhì)量和密度可以求出其摩爾體積，可將水分子看做球體，然后根據(jù)阿伏伽德羅常數(shù)即可正確解答五、實(shí)驗(yàn)探究題14.【答案】（1）球形；單分子油膜；直徑（2）1.1109 【解析】【解答】解：（1）這種粗測(cè)方法是將每個(gè)分子視為球形，讓油酸盡可能地在水面上散開，則形成的油膜面積可視為單分子油膜，這層油膜的厚度可視為油分