2023高中物理第一章分子動理論質量評估新人教版選擇性

第一章質量評估(時間:75分鐘滿分:100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,只有一項是符合題目要求的.1.下列說法正確的是()A.布朗運動就是液體分子的熱運動B.兩分子間的距離發(fā)生變化,分子間的作用力一定減小C.物體內(nèi)分子的平均動能隨物體溫度的改變而改變D.如果氣體溫度升高,那么所有氣體分子的速率都增大解析:布朗運動是小顆粒的運動,選項A錯誤.分子間距變化,分子間的作用力變化,但不一定減小,選項B錯誤.溫度是分子平均動能的標志,溫度變化,分子的平均動能變化,選項C正確.氣體的溫度升高,分子平均動能增大,平均速率增大,但不一定每個分子的速率都增大,選項D錯誤.答案:C2.水的摩爾質量為M,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則質量為m的水所含分子數(shù)為 ()A.mMNAB.MmNAC.mNA D.解析:質量為m的水的物質的量為n=mM,故質量為m的水所含的分子數(shù)為N=nNA=mMNA答案:A3.關于分子動理論,下列說法正確的是()A.布朗運動就是液體或者氣體分子的無規(guī)則運動B.兩個鄰近分子間不可能同時存在斥力和引力C.分子平均動能相同的兩個物體具有相同的溫度D.溫度是分子平均速率的標志解析:布朗運動是懸浮微粒的無規(guī)則運動,反映了液體或者氣體分子的無規(guī)則運動,選項A錯誤.根據(jù)分子動理論,分子間同時存在著斥力和引力,選項B錯誤.溫度是分子平均動能的標志,分子平均動能相同的兩個物體具有相同的溫度,選項C正確.溫度是分子平均動能的標志,不是分子平均速率的標志,選項D錯誤.答案:C4.關于擴散現(xiàn)象和布朗運動,下列說法正確的是()A.兩種運動都是液體分子的運動B.兩種運動都能反映分子的運動C.兩種運動都與溫度有關,所以也叫熱運動D.布朗運動的劇烈程度與懸浮顆粒大小有關,說明分子運動快慢與物體的速度有關解析:擴散現(xiàn)象是分子的運動,布朗運動不是分子的運動,但能反映分子的運動,并且擴散現(xiàn)象和布朗運動都與溫度有關,選項A錯誤,選項B正確.熱運動指的是分子的無規(guī)則運動,選項C錯誤.布朗運動的劇烈程度與懸浮顆粒大小有關,顆粒越小,布朗運動越明顯,說明液體分子做無規(guī)則運動對顆粒的撞擊越不平衡,選項D錯誤.答案:B5.“水立方”游泳館專門設計了雨水回收系統(tǒng),平均每年可以回收雨水10500m3,相當于100戶居民一年的用水量.一年按365天計算,水的密度為ρ=1.0×103kg/m3,阿伏加德羅常數(shù)為NA=6.02×1023mol1,水的摩爾質量為M=1.8×102kg/mol,每戶居民一天的平均用水量所對應的水分子數(shù)最接近()A.3×1031 B.3×1028C.9×1027 D.9×1030解析:每戶居民一天所用水的體積V=0.29m3,體積為0.29m3的水所含的水分子數(shù)N=ρVMNA=9.7×1027,故選項C正確答案:C6.下圖是氧氣分子在不同溫度(0℃和100℃)下的速率分布圖,由圖可得 ()A.同一溫度下,氧氣分子的速率分布呈現(xiàn)出“中間多、兩頭少”的規(guī)律B.隨著溫度的升高,每一個氧氣分子的速率都增大C.隨著溫度的升高,氧氣分子中速率小的分子所占的比例增加D.隨著溫度的升高,氧氣分子的平均速率變小解析:溫度升高后,并不是每一個氧氣分子的速率都增大,而是氧氣分子的平均速率變大,并且速率小的分子所占的比例減小,則選項B、C、D錯誤.同一溫度下,氧氣分子的速率分布呈現(xiàn)出“中間多、兩頭少”的規(guī)律,選項A正確.答案:A7.在一定的溫度下,一定質量的氣體體積減小時,氣體的壓強增大,下列說法正確的是()A.單位體積內(nèi)的分子數(shù)增多,單位時間內(nèi)分子對器壁碰撞的次數(shù)增多B.氣體分子的數(shù)密度變大,分子對器壁的吸引力變大C.每個氣體分子對器壁的平均撞擊力都變大D.氣體分子的數(shù)密度增大,分子質量變大解析:氣體壓強的微觀表現(xiàn)是氣體分子在單位時間內(nèi)對單位面積器壁的作用力,是由分子的平均動能和單位體積內(nèi)的分子數(shù)共同決定的.溫度不變說明氣體分子的平均動能不變,氣體體積減小時,單位體積內(nèi)分子數(shù)增多,單位時間內(nèi)分子對器壁碰撞的次數(shù)增多,故氣體的壓強增大.答案:A二、多項選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分.在每小題給出的四個選項中,有多項符合題目要求.全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分.8.現(xiàn)在有質量是18g的水、18g的水蒸氣和32g的氧氣,它們的溫度都是100℃.下列說法正確的是()A.它們的分子數(shù)相同,分子的平均動能相同B.它們的分子數(shù)相同,分子的平均動能不相同,氧氣分子的平均動能大C.它們的分子數(shù)相同,它們的內(nèi)能不相同,水蒸氣的內(nèi)能比水的大D.它們的分子數(shù)不相同,分子的平均動能相同解析:溫度相同時,分子平均動能相同,選項B錯誤.物質的量相同,分子數(shù)目相同,選項A正確,選項D錯誤.100℃的水變成100℃的水蒸氣需要吸收熱量,故水蒸氣的內(nèi)能比水的內(nèi)能大,選項C正確.答案:AC9.利用油膜法可粗略地測定分子的大小和阿伏加德羅常數(shù).已知n滴油的總體積為V,1滴油形成的單分子油膜面積為S,這種油的摩爾質量為M,密度為ρ,油分子的直徑為d,阿伏加德羅常數(shù)為NA.下列關系式正確的是()A.d=VS B.d=C.NA=6n3MS3解析:據(jù)題意,1滴油的體積為Vn,油膜厚度即分子直徑d=VnS,每一個球形分子的體積V0=πd36=πV36n3S3,該油的摩爾體積Vm=N答案:BD10.如圖所示,甲分子固定在坐標原點O,乙分子在分子間的作用力的作用下沿x軸向甲分子運動,兩分子間的分子勢能與兩分子間距離的關系如圖中曲線所示.圖中分子勢能的最小值為E0.若兩分子所具有的總能量為0,則下列說法正確的是()A.乙分子在P點(x=x2)時,加速度最大B.乙分子在P點(x=x2)時,其動能為E0C.乙分子在Q點(x=x1)時,處于平衡狀態(tài)D.乙分子的運動范圍為x≥x1解析:分子間的距離等于平衡距離時,分子間的作用力為0,加速度為0,此時分子勢能最小,分子的動能最大.由題圖可知P點即平衡位置,此時加速度為0,選項A錯誤.x=x2位置,分子勢能為E0,因為總能量為0,故分子動能為E0,選項B正確.在Q點,Ep=0,但分子間的作用力不為0,分子并非處于平衡狀態(tài),選項C錯誤.在乙分子沿x軸向甲分子靠近的過程中,分子勢能先減小后增大,分子動能先增大后減小,即分子的速度先增大后減小,到Q點分子的速度剛好減為0,此后由于斥力作用,乙分子再遠離甲分子返回,即乙分子運動的范圍為x≥x1,選項D正確.答案:BD三、非選擇題:共54分.11.(8分)每1000mL某油酸酒精溶液中有純油酸0.6mL,用滴管向量筒內(nèi)滴50滴上述溶液,量筒中的溶液體積增加1mL.若把1滴這樣的溶液滴入盛水的淺盤中,由于酒精溶于水,油酸在水面展開,穩(wěn)定后形成的單分子油膜的形狀如圖所示.(1)若每個小方格的邊長為30mm,則油酸薄膜的面積為m2;

(2)每一滴油酸酒精溶液含有純油酸的體積為m3;

(3)根據(jù)上述數(shù)據(jù),估算出油酸分子的直徑為m.

解析:(1)數(shù)出在油酸薄膜范圍內(nèi)的格數(shù)(面積大于半個方格的算一個,不足半個的舍去)為86個,油酸薄膜面積為S=86×(30×103)2m2=7.74×102m2.(2)因50滴油酸酒精溶液的體積為1mL,且油酸酒精溶液的濃度為η=0.06%,故每滴油酸酒精溶液含純油酸的體積為V0=VNη=150×0.06%×106m3=1.2×1011m(3)把油酸薄膜的厚度視為油酸分子的直徑,可估算出油酸分子的直徑為d=V0S=1.2×10-117答案:(1)7.74×102(2)1.2×1011(3)1.6×101012.(10分)很多轎車為了改善夜間行駛時的照明問題,在車燈的設計上選擇了氙氣燈,這是因為正常工作時,氙氣燈燈光的亮度是普通燈燈光亮度的3倍,但是耗電量僅是普通燈的一半,氙氣燈使用壽命是普通燈的5倍.若氙氣充入燈頭后的體積V=1.6L,氙氣密度ρ=6.0kg/m3.已知氙氣的摩爾質量M=0.131kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6×1023mol1.試估算:(結果保留一位有效數(shù)字)(1)燈頭中氙氣分子的總數(shù);(2)燈頭中氙氣分子間的平均距離.解析:(1)設氙氣的物質的量為n,則n=ρVM氙氣分子的總數(shù)N=ρVMNA=4×1022(2)每個分子所占的空間為V0,則V0=VN設分子間平均距離為a,則有V0=a3,所以a=3VN=3×109答案:(1)4×1022(2)3×109m13.(10分)甲分子固定在坐標原點O,乙分子位于x軸上,甲、乙分子間的作用力與二者間的距離關系的圖像如圖所示.若質量為m=1×1026kg的乙分子從r3(r3=30d,d為分子直徑)處以v=100m/s的速度沿x軸負方向向甲飛來,乙分子僅受分子間的相互作用力,則乙分子在運動中的最大分子勢能為多大?解析:在乙分子靠近甲分子過程中,分子間的作用力先做正功后做負功,分子勢能先減小后增大.分子動能和分子勢能之和不變.當速度為0時,分子勢能最大.Epm=ΔEk減=12mv2=12×1×1026×1002J=5×1023答案:5×1023J14.(12分)某瓶子的容積為500mL,空氣的摩爾質量M=2.9×102kg/mol.在標準狀態(tài)下,空氣的摩爾體積Vm=22.4L/mol,NA=6.0×1023mol1.(1)空氣分子的平均質量是多少?(2)標準狀態(tài)下,一瓶純凈空氣的質量是多少?(3)一瓶空氣中約有多少個氣體分子?解析:(1)空氣分子的平均質量m0=MNA=2.9×10-26(2)標準狀態(tài)下,一瓶純凈空氣的質量m空=ρV瓶=MV瓶Vm=2.9×10-(3)一瓶空氣中的氣體分子數(shù)N=nNA=V瓶Vm·NA=500×10-6答案:(1)4.8×1026kg(2)6.5×104kg(3)1.3×102215.(14分)被動吸煙比主動吸煙危害更大.試估算一個高約2.8m、面積約10m2的兩人辦公室,若一人在吸一根煙,另一人不吸煙,求不吸煙者一次呼吸大約吸入多少個被污染的氣體分子?阿伏加德羅常數(shù)為6.02