第一章 分子动理论 单元检测（Word解析版）

2021-2022学年人教版（2019）选择性必修第三册
第一章
分子动理论
单元检测（解析版）
第I卷（选择题）
一、选择题（共40分）
1．关于物体的温度与分子动能的关系，下列说法正确的是（　　）
A．某物体的温度是0℃，说明物体中分子的平均动能为零
B．物体温度升高时，每个分子的动能都增加
C．物体温度升高时，分子的平均动能增加
D．物体的运动速度越大，则物体的温度越高
2．新型冠状病毒在世界范围内的肆虐，给我们的生命财产造成了重大损失。为了减少病毒传播，人们使用乙醇喷雾消毒液和免洗洗手液，两者的主要成分都是酒精，则下列说法正确的是（　　）
A．在房间内喷洒乙醇消毒液后，会闻到淡淡的酒味，这是酒精分子做布朗运动的结果
B．在房间内喷洒乙醇消毒液后，会闻到淡淡的酒味，与分子运动无关
C．使用免洗洗手液洗手后，手部很快就干爽了，是由于液体分子扩散到了空气中
D．使用免洗洗手液洗手后，洗手液中的酒精由液体变为同温度的气体的过程中，分子间距不变
3．1827年，英国植物学家布朗在显微镜下观察悬浮在液体里的花粉颗粒时，发现花粉颗粒在做永不停息的无规则运动，这种运动称为布朗运动。下列说法正确的是（　　）
A．液体温度一定时，花粉颗粒越大，花粉颗粒的无规则运动越明显
B．花粉颗粒大小一定时，液体温度越低，花粉颗粒的无规则运动越明显
C．布朗运动就是液体分子永不停息的无规则运动
D．布朗运动是由液体分子的无规则运动引起的
4．对一定质量的气体，通过一定的方法得到了分子数目f与速率v的两条关系图线，如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．曲线Ⅰ对应的气体温度较高
B．曲线Ⅰ对应的气体分子平均速率较小
C．曲线Ⅱ对应的图线与横坐标轴所围面积较大
D．曲线Ⅱ对应的图线与横坐标轴所围面积较小
5．下列关于温度与内能的说法正确的是（　　）
A．物体的内能等于物体的势能和动能的总和
B．一个分子的运动速度越大，它的温度就越高
C．物体的内能变化时，它的温度可以不变
D．温度是分子热运动剧烈程度的反映，当温度升高时物体内部分子的动能都增加
6．关于分子的热运动，以下叙述正确的是（　　）
A．布朗运动就是分子的热运动
B．同种物质的分子的热运动激烈程度相同
C．气体分子的热运动不一定比液体分子激烈
D．物体运动的速度越大，其内部的分子热运动就越激烈
7．在使两个分子间的距离由很远（r>10一9m）减小到平衡距离的过程中（　　）
A．分子间的引力和斥力一直增大，且二者的合力也一直增大
B．分子间的引力减小，斥力增大且变化较快，但二者的合力先增大后减小
C．分子间的作用力先做正功后做负功，分子势能先减小后增大
D．分子间的作用力一直做正功，分子势能一直减小
8．表中数据是某地区1～6月份气温与气压的对照表：
月份/月
1
2
3
4
5
6
平均气温/℃
1.8
4.5
12.8
21.4
28.7
31.4
平均大气压/105Pa
1.031
1.025
1.018
1.012
1.007
0.9764
6月份与1月份相比较，下列说法正确的是（　　）
A．空气中每个气体分子无规则热运动速度加快了
B．空气中气体分子的平均动能增加了
C．单位时间内空气分子对地面单位面积的撞击次数增加了
D．单位时间内空气分子对地面单位面积的撞击次数减少了
9．两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0。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，分子势能为零，则下列说法正确的是（
）
A．在r>r0阶段，F做正功，分子动能增大，势能增大
B．在r=10-9
m时，分子间的作用力可以忽略不计
C．在r=r0时，分子势能最小，动能最大
D．在r=r0时，分子势能为零
10．若以M表示氧气的摩尔质量，ρ表示标准状况下氧气的密度，NA表示阿伏加德罗常数，则（　　）
A．每个氧气分子的质量为
B．在标准状况下每个氧气分子的体积为
C．单位质量的氧气所含氧气分子数为
D．在标况下单位体积的氧气所含氧分子个数为
第II卷（非选择题）
二、实验题（共15分）
11．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）
12．“用油膜法估测分子的大小”的实验步骤如下：
A．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓中的方格数（不足半个的舍去，多于半个的算1个），再根据格数及方格的边长，求油膜面积S
B.将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在盘上，用彩笔将薄膜的形状画在玻璃板上
C．向浅盘中装入约2cm深的水井撒上痱子粉或细石膏粉
D．用公式求出薄膜厚度，即油酸分子的直径
E.根据油酸酒精溶液的浓度，用注射器或滴管将事先配制好的油酸精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时溶液的滴数，然后算出一滴溶液中纯油酸的体积V
上述实验步骤的合理顺序是______。
三、解答题（共45分）
13．有甲、乙、丙、丁四瓶氢气。甲的体积为，质量为，温度为，压强为。乙、丙、丁的体积、质量、温度如下所述。
(1)乙的体积大于，质量、温度和甲相同。
(2)丙的温度高于，体积、质量和甲相同。
(3)丁的质量大于、温度高于，体积和甲相同。
试问：乙、丙、丁的压强是大于还是小于？或等于？请用气体压强的微观解释来说明。
14．2017年5月．我国成为全球首个海域可燃冰试采获得连续稳定气流的国家，可燃冰是一种白色固体物质，1L可燃冰在常温常压下释放160L的甲烷气体，常温常压下甲烷的密度，甲烷的摩尔质量，阿伏伽德罗常数，请计算1L可燃冰在常温常压下释放出甲烷气体分子数目计算结果保留一位有效数字
15．很多轿车为了改善夜间行驶时的照明问题，在车灯的设计上选择了氙气灯，因为氙气灯灯光的亮度是普通灯灯光亮度的3倍，但是耗电量仅是普通灯的一半，氙气灯使用寿命则是普通灯的5倍，很多车主会选择含有氙气灯的汽车，若氙气充入灯头后的容积V=1.6L，氙气密度ρ=6.0kg/m3．已知氙气摩尔质量M=0.131kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6×1023mol-1．试估算：（结果保留一位有效数字）
（1）灯头中氙气分子的总个数N；
（2）灯头中氙气分子间的平均距离．
16．分子势能随分子间距离r的变化情况可以在如图所示的图象中表现出来，就图象回答：
（1）从图中看到分子间距离在r0处分子势能最小，试说明理由．
（2）图中分子势能为零的点选在什么位置？在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，对吗？
（3）如果选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能有什么特点？
参考答案
1．C
【详解】
某物体温度是0℃，物体中分子的平均动能并不为零，因为分子在永不停息地运动。从微观上讲，分子运动快慢是有差别的，各个分子运动的快慢无法跟踪测量，而温度的概念是建立在统计规律的基础上的，在一定温度下，分子速率大小按一定的统计规律分布，当温度升高时，分子运动加剧，平均动能增加，但并不是所有分子的动能都增加。物体的运动速度越大，物体的动能越大，这并不能代表物体内部分子的热运动加快，所以物体的温度不一定高。
故选C。
2．C
【详解】
AB．在房间内喷洒乙醇消毒液后，会闻到淡淡的酒味，这是由于酒精分子的扩散运动的结果，证明了酒精分子在不停地做无规则运动，AB错误；
C．因为一切物质的分子都在不停地做无规则运动，所以使用免洗洗手液时，手部很快就干爽了，这是扩散现象，C正确；
D．洗手液中的酒精由液态变为同温度的气体的过程中，温度不变分子平均动能不变，但是分子之间的距离变大，D错误。
故选C。
3．D
【详解】
布朗运动的是指悬浮在液体中花粉颗粒所做的无规则运动，是由于液体分子对花粉颗粒的碰撞时冲力不平衡导致的，布朗运动不是液体分子的无规则运动，而是液体分子做无规则热运动的间接反映，当温度一定时，颗粒越小，布朗运动越明显；当颗粒大小一定时，温度越高，布朗运动越明显。
故选D。
4．B
【详解】
AB．温度增大时，分子平均速率增大，即分子速率较大的分子占比增大，由图知气体在状态Ⅰ时分子平均速率较小，曲线Ⅱ对应的气体分子平均速率较大，则知气体在状态II时温度较高，A错误，B正确；
CD．由题图可知，两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1，即相等，故CD错误；
故选B。
5．C
【详解】
A．物体的内能等于物体内所有分子的动能和分子势能的总和，这与物体的势能和动能无关，故A错误；
BD．温度是分子平均动能的标志，这是统计规律，对于单个分子是不成立的，例如温度升高，每个分子动能不一定都增大，同理一个分子的速度增大，其温度不一定升高，故BD错误；
C．物体的状态发生变化其温度不一定变化，如零摄氏度的水变成零摄氏度的冰，即物体的内能变化时，它的温度可以不变，故C正确。
故选C。
6．C
【详解】
A．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒做的无规则运动，由于小颗粒是由大量分子构成的，所以布朗运动不是分子的运动，故A项错误；
B．同种物质的分子若温度不同，其热运动的剧烈程度也不同，故B项错误；
CD．温度是分子热运动激烈程度的反映，温度越高，分子热运动越激烈，与物体运动的速度无关，由于气体和液体的温度高低不确定，所以气体分子的热运动不一定比液体分子激烈，故C正确，D错误；
故选C。
7．D
【详解】
AB.
两个分子间的距离由很远（r>10一9m）减小到平衡距离的过程中，分子间的引力和斥力一直增大，且二者的合力表现为引力，先增大后减小，故AB错误；
CD.
分子间的作用力表现为引力，则随分子间距减小，分子力一直做正功，分子势能一直减小，故C错误，D正确；
故选D。
8．BD
【详解】
AB．6月份与1月份相比较，平均气温升高，空气中气体分子的平均动能增加了，但并非每个气体分子无规则热运动速度都加快了，A错误，B正确；
CD．温度升高，则空气分子对地面的碰撞力增加，但是由于压强减小，则单位时间内空气分子对地面单位面积的撞击次数减少了，C错误，D正确。
故选BD。
9．BC
【详解】
r>r0时分子力的合力为引力，靠近时，合力做正功，分子势能减小，动能增大；r=r0时分子势能最小，但不为零，动能最大；rm时，分子间的作用力十分微弱，可以忽略不计，BC正确；AD错误；
故选BC。
10．AC
【详解】
A．氧气分子的质量等于每摩尔氧气的总质量与每摩尔氧气分子总数的比值，等于，A正确；
B．气体分子不是一个挨着一个的，无法求出分子的体积，B错误；
C．单位质量的氧气所含氧气分子数等于每摩尔分子总数与每摩尔质量的比值，等于，C正确；
D．在标况下单位体积的氧气所含氧分子个数为，D错误。
故选AC。
11．①②③⑤④
【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
12．CEBAD
【详解】
实验“用油膜法估测分子的大小”的步骤应为：
1.
用浅盘装入约2cm深的水，然后用痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上；
2.
根据油酸酒精溶液的浓度，用注射器或滴管将事先配置好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数，然后算出一滴溶液中纯油酸的体积V；
3.
将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上；
4.
将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓中的方格数（不足半个的舍去，多于半个的算1个），再根据格数及方格的边长，求油膜面积S；
5.
用公式求出薄膜厚度，即油酸分子的大小。
所以，上述实验步骤的合理顺序是：CEBAD。
13．(1)小于p；(2)大于p；(3)
大于p；
【详解】
(1)乙的体积大于，质量、温度和甲相同，则分子平均速率相同，气体分子对器壁的平均作用力相同，而由于乙的体积较大，则分子密度较小，则单位时间撞击器壁的分子数较少，则气体压强较小，即乙的压强小于p。
(2)
丙的温度高于，体积、质量和甲相同。则丙分子密度与甲相同，丙的温度高，则分子平均速率较大，分子对器壁的平均撞击力较大，则丙气体的压强较大，即丙的压强大于p。
(3)丁的质量大于、温度高于，体积和甲相同。则丁的分子数密度大于甲，分子的平均速率大于甲，则单位时间内撞击器壁的分子数大于甲，分子对器壁的平均撞击力大于甲，则压强大于甲，即丁的压强大于p。
14．
【详解】
甲烷分子数目为：
个
【点睛】
本题的解题关键掌握各个量之间的关系，抓住阿伏加德罗常数是联系宏观与微观的桥梁，知道求分子数先求摩尔数．
15．（1）N个；（2）3×10-9m．
【详解】
(1)
设疝气的物质的量为n，则
疝气分子的总数：；
(2)
每个分子所占的空间为：
设分子间平均距离为a，则有：
则．
16．(1)在r0处分子势能最小；(2)
分子势能可以大于零，也可以小于零，还可以等于零；(3)
在r≠r0时，分子势能将大于零，但随分子间距离的变化规律不变
【详解】
(1)当分子间距离时分子力为零，当分子间距离小于时，分子间的作用力表现为斥力，要减小分子间的距离必须克服斥力做功，因此，分子势能随分子间距离的减小而增大，如果分子间距大于时，分子间的相互作用力表现为引力，要增大分子间的距离必须克服引力做功，因此，分子势能随分子间的距离增大而增大．
从以上两种情况综合分析，分子间距离以为基准，分子间距离不论减小或增大，分子势能都增大，所以说在处分子势能最小．
(2)由图可知，选两个分子相距无穷远时分子势能为零，时分子势能最低且小于零，故在这种情况下，分子势能可以大于零，也可以小于零，还可以等于零．
(3)若选时，分子势能为零，则
图象为：
故可知在时，分子势能将大于零，但随分子间距离的变化规律不变．