第一章 分子动理论 单元测试题(解析版)

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名称 第一章 分子动理论 单元测试题(解析版)
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文件大小 262.5KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-08-30 08:13:02

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文档简介

2021-2022学年人教版(2019)选择性必修第三册
第一章
分子动理论
单元测试题(解析版)
第I卷(选择题)
一、选择题(共40分)
1.夏天开空调,冷气从空调中吹进室内,则室内气体分子的(  )
A.热运动剧烈程度加剧
B.平均速率变大
C.每个分子速率都会相应地减小
D.速率小的分子数所占的比例升高
2.氧气分子在100℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化如图中曲线所示。下列说法中不正确的是(  )
A.100℃时也有部分氧气分子速率大于900m/s
B.曲线反映100℃时氧气分子速率呈“中间多,两头少”的分布
C.在100℃时,部分氧气分子速率比较大,说明内部也有温度较高的区域
D.温度降低时,氧气分子单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比的最大值将向速率小的方向移动
3.关于扩散现象,下面的几种说法中正确的是(  )
A.只有在气体和液体之间才发生扩散现象
B.扩散现象说明了构成物质的分子总是在永不停息地做无规则运动
C.扩散现象说明了分子间有力的作用
D.扩散现象与温度的高低无关
4.根据分子动理论,下列说法正确的是(  )
A.分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后增大
B.分子间相互作用的引力和斥力一定随分子间距离的增大而增大
C.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
D.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
5.关于气体压强和温度的理解,下列说法错误的是(  )
A.气体对容器的压强是大量气体分子做不规则热运动不断撞击器壁的结果
B.等温压缩过程中,气体压强增大是因为单个气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大
C.同一温度下,速率很大和速率很小的分子数目相对较少,速率分布至现“中间多、两头少”的特征
D.温度升高时,气体中某些分子的速率可能反而减小
6.有关分子的热运动和内能,下列说法正确的是(  )
A.一定质量的理想气体,温度不变时,内能可能增加
B.物体的温度越高,所有分子的热运动都变越剧烈
C.可看作理想气体的质量相等的氢气和氧气,温度相同时氧气的内能小
D.物体的内能是物体中所有分子热运动的动能和重力势能的总和
7.由阿伏伽德罗常量和一个水分子的质量
m,一个水分子的体积
,不能确定的物理量有(  )
A.1摩尔水的质量
B.2摩尔水蒸气的质量
C.3摩尔水的体积
D.4摩尔水蒸气的体积
8.分子势能E,与分子间距离r的关系图线如图中曲线所示,曲线与横轴交点为r1,曲线最低点对应横坐标为r2(取无限远处分子势能Ep=
0)。下列说法正确的是(  )
A.分子间的引力和斥力都随着分子间距离r增大而减小
B.当r=r1时,分子势能为零,分子间作用力最小
C.当rD.当r>r2时,随着分子间距离r增大,分子力可能先做正功后做负功
E.当分子间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离减小而增大
9.分子间存在着相互作用的引力和斥力,分子间实际表现出的作用力是引力与斥力的合力。图甲是分子引力、分子斥力随分子间距离r的变化图像,图乙是实际分子力F随分子间距离r的变化图像(斥力以正值表示,引力以负值表示)。将两分子从相距r=r2处由静止释放,仅考虑这两个分子间的作用力,下列说法正确的是______。
A.从r=r2到r=r1分子间引力、斥力都在增大
B.从r=r2到r=r1分子间引力减小,斥力增大
C.当rD.从r=r2到r=r0分子间的作用力一直做正功
E.从r=r2到r=r0分子势能先减小后增大
10.两分子间的斥力和引力的合力与分子间距离的关系如图中曲线所示,曲线与轴交点的横坐标为。相距很远的两分子在分子力作用下,由静止开始相互接近,若两分子相距无穷远时分子势能为零,则下列说法正确的是(  )
A.在有分子力的情况下,分子引力先增大后减小,分子斥力先减小后增大量
B.在有分子力的情况下,分子之间的引力和斥力都增大
C.在时,分子势能最小,动能最大
D.在时,分子力和分子势能均为零
第II卷(非选择题)
二、实验题(共15分)
11.在做“用油膜法测分子的大小”实验时,利用油酸分子的特性,易在水面上形成_______(选填“单层”或“多层”)分子油膜,在某次实验中,将含有纯油酸体积为V的一滴油酸酒精溶液滴到水面上,形成面积为S的油酸薄膜,则由此可估测出油酸分子的直径为_______.
12.在用油膜法估测油酸分子的大小的实验中,具体操作如下:
①取油酸注入的容量瓶内,然后向瓶中加入酒精,直到液面达到的刻度为止,摇动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,记录滴入的滴数直到量筒达到为止,恰好共滴了100滴;
②往边长约为的浅盘里倒入约深的水,待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。
③用注射器将配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待油酸膜形状稳定。
④将画有油膜形状的玻璃板放在边长为的方格纸上,算出完整的方格有67个,大于半格的有14个,小于半格的有19个。
⑤将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。
(1)上述步骤中,正确的顺序是__________
(2)利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液含纯油酸为__________,油膜面积为__________,求得的油膜分子直径为__________。(结果全部取2位有效数字)
三、解答题(共45分)
13.根据水的密度为和水的摩尔质量,利用阿伏加德罗常数(),估算水分子的质量和水分子的直径.
14.已知铜的摩尔质量是,铜的密度是,阿伏加德罗常数是,求
(1)每个铜原子的质量;
(2)每个铜原子的直径;
(3)铜中含有铜原子的个数.
15.在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中,已知配制的油酸酒精溶液纯油酸与溶液体积之比为。测出此溶液有25滴,在三次实验中分别取其中一滴在水面上自由扩展后形成的油膜面积S见下表。试完成表格并算出测量结果,看看测量结果与公认的油酸分子大小的数量级是否一致。
次数
d的平均值/m
1
0.533
2
0.493
3
0.563
16.在做“用油膜法估测分子的大小”实验中,油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸6mL。用注射器得1mL上述溶液中有液滴50滴。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上描出油膜的轮廓,随后把玻璃板放在坐标纸上,其形状如图所示,坐标中正方形小方格的边长为20mm。求:
(1)油酸膜的面积是多少?
(2)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少?
(3)根据上述数据,估测出油酸分子的直径是多少?(保留一位有效数字)
参考答案
1.D
【详解】
冷气从空调中吹进室内,室内温度降低,分子热运动剧烈程度减弱,分子平均速率减小,即速率小的分子数所占的比例升高,但不是每个分子的速率都减小。
故选D。
2.C
【详解】
A.由图可知,100℃时也有部分氧气分子速率大于900m/s,A正确,不符合题意;
B.曲线反映100℃时氧气分子速率呈“中间多,两头少”的分布,B正确,不符合题意;
C.温度是平均动能的标志,100℃时,也有少部分分子的速率较大,少部分分子的速率较小,但不是说明内部有温度较高的区域,C错误,符合题意;
D.温度降低时,分子平均速率减小,则氧气分子单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比的最大值将向速率小的方向移动,D正确,不符合题意。
故选C。
3.B
【详解】
A.固体、液体、气体之间都可以发生扩散现象,故A错误;
B.扩散是由于物质分子永不停息地做无规则运动而造成的,故B正确;
C.扩散现象说明物质分子在永不停息地运动,不能说明分子间有力的作用,故C错误;
D.温度越高,扩散过程越快,反之越慢,故D错误。
故选B。
4.A
【详解】
A.当分子之间的距离小于平衡位置的间距时,分子之间的作用力表现为斥力,随分子之间距离的增大,分子力做正功,分子势能减小;当分子之间的距离大于平衡位置的间距时,分子之间的作用力表现为引力,随分子之间距离的增大,分子力做负功,分子势能增大,故A正确;
B.根据分子力的特点,分子间的相互作用的引力和斥力随分子间的距离增大而减小,但斥力减小的快,故B错误;
C.气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数之比是气体分子所占空间的大小,该大小比气体的分子大很多,故C错误;
D.显微镜下观察到的墨水中的小炭粒所做的不停地无规则运动,是小炭粒的运动,小炭粒中很多的分子组成,所以不是分子的运动,故D错误;
故选A。
5.B
【详解】
A.气体对容器的压强是大量气体分子做不规则热运动不断撞击器壁的结果,A正确,不符合题意;
B.等温压缩过程中,气体压强增大是因为体积减小,密度增大,同一时间有更多气体分子撞击器壁的结果,B错误,符合题意;
C.同一温度下,速率很大和速率很小的分子数目相对较少,速率分布至现“中间多、两头少”的特征,C正确,不符合题意;
D.温度升高时,大量气体分子的平均速率增加,但气体中某些分子的速率可能反而减小,D正确,不符合题意。
故选B。
6.C
【详解】
A.气体的内能仅仅与分子的平均动能有关,所以对一定质量的理想气体,温度不变时内能不变,A错误;
B.分子的热运动的剧烈程度与温度有关,物体的温度越高,分子热运动越剧烈,但不是所有分子热运动都变越剧烈,B错误;
C.理想气体不计分子之间的分子势能,内能只和分子动能有关,此时气体内能等于分子数与分子平均动能的乘积;氢气分子的质量小于氧气分子的质量,则质量相同的情况下,则氢气物质的量大于氧气物质的量,又因为氢气与氧气的温度相同,它们的平均动能也相同,则氢气的内能大于氧气的内能,C正确;
D.物体的内能是物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和,D错误。
故选C。
7.D
【详解】
A.摩尔质量等于分子的质量乘以阿伏加德罗常数,即M=m?NA,故A不符合题意;
B.水蒸气的分子与水分子相同,所以1摩尔水蒸气的质量也是m?NA,2摩尔水蒸气的质量是2m?NA,故B不符合题意;
C.摩尔体积等于分子的体积乘以阿伏加德罗常数,所以3摩尔水的体积是3V0?NA,故C不符合题意;
D.水蒸气中,水分子之间的距离比较大,远大于水分子的体积,而且不同的压强下水蒸气的摩尔体积不同,所以根据题目提供的条件不能确定4摩尔水蒸气的体积,故D符合题意;
本题选择不能确定的物理量故选D。
8.AE
【详解】
A.分子间的引力和斥力都随分子间的距离增大而减小,故A正确;
B.当r=r2时,分子间作用力为零,分子势能最小,故B错误;
C.当rD.当r>r2时,分子间作用力表现为引力,随着分子间距离r增大,分子间作用力做负功,分子势能增加,故D错误;
E.当分子间作用力表现为斥力时,分子间距离减小,分子间作用力做负功,分子势能增大,故E正确;
故选AE。
9.ACD
【详解】
AB.由图甲可知,随分子间距离减小,分子间的引力和斥力都在增大,故A正确B错误;
C.由图乙可知,当rDE.从r=r2到r=r0过程中,分子间的作用力表现为引力,故随距离的减小,分子力一直做正功,动能增大,分子势能一直减小,故D正确E错误。
故选ACD。
10.BC
【详解】
AB.相距很远的两分子在分子力作用下,由静止开始相互接近的过程中,随着分子间距离的减小,分子间引力一直增大,斥力一直增大,故A错误,B正确;
C.相距很远的两分子在相互接近的过程中,分子力先做正功后做负功,分子势能先减小后增大,在时,分子势能最小,动能最大,故C正确;
D.在时,分子力为零,分子势能最小且小于零,故D错误。
故选BC。
11.单层
【解析】
酸溶液滴在水面上扩散后形成的油酸油膜最大面积时,形成单分子油膜,油膜的厚度等于分子直径,所以在做“用油膜法测分子的大小”实验时,利用油酸分子的特性,易在水面上形成单层分子油膜;
根据浓度按比例算出纯油酸的体积,把油酸分子看成球形,且不考虑分子间的空隙,油膜的厚度近似等于油酸分子的直径,由此可估测出油酸分子的直径为

12.①②③⑤④
【详解】
(1)[1]实验步骤可简化为:配液→注水→撒粉→滴液→绘形→估算。则正确的顺序是①②③⑤④;
(2)[2][3][4]油酸酒精溶液的浓度为,一滴溶液的体积为,则一滴油酸酒精溶液含纯油酸为
油膜的面积
油酸分子直径为
13.3.0×10-26kg;4×10-10
m
【详解】
每个水分子的质量
m=M/NA=1.8×10-2÷6.0×1023=3.0×10-26kg;
水的摩尔体积V=M/ρ,把水分子看作一个挨一个紧密排列的小球,则每个分子的体积为v=V/NA,而根据球体积的计算公式,用d表示水分子直径,v=4πr3/3=πd3/6,得
d=4×10-10
m
点睛:根据水的摩尔质量和密度可以求出其摩尔体积,可将水分子看做一个挨一个紧密排列的小球,然后根据阿伏伽德罗常数即可正确解答.
14.(1);(2);(3).
【详解】
(1)由铜的摩尔质量M,阿伏伽德罗常数NA,可得
每个铜原子的质量
(2)由铜的摩尔质量M,铜的密度,铜的摩尔体积
又由阿伏伽德罗常数NA可得
解得每个铜原子的直径
(3)铜中含有铜原子的个数
15.1.5×10-10m;1.6×10-10m;1.4×10-10m;其平均值为1.5×10-10m;这与公认值的数量级相吻合。
【详解】
由题给条件得,1滴溶液中含纯油酸的体积为
根据
据此算得3次测得d的结果分别为1.5×10-10m;1.6×10-10m;1.4×10-10m;其平均值为1.5×10-10m;这与公认值的数量级相吻合。
16.(1)
2.32×10-2m2
;(2)
1.2×10-5mL
;(3)
5×10-10m
【详解】
(1)数轮廓包围方格约58个,则油酸膜的面积
S=58×(2×10-2)2m2=2.32×10-2m2
(2)每滴溶液中含纯油酸的体积
V=mL=1.2×10-5mL
(3)油酸分子直径
m=5×10-10m