第一章 分子动理论 单元达标1（Word解析版）

2021-2022学年粤教版（2019）选择性必修第三册
第一章
分子动理论
单元达标1（解析版）
第I卷（选择题）
一、选择题（共40分）
1．两分子间的作用力F与分子间距离r的关系如图所示。若将甲分子固定在坐标原点O，乙分子从a点处由静止释放，在它向甲分子靠近的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．乙分子将一直做加速运动
B．在r>r0阶段，乙分子的速度先增大后减小
C．当乙分子到达r0位置时，其加速度最大
D．在r>r0阶段，两分子的势能一直减小
2．下列叙述中正确的是（　　）
A．物体的内能与物体的温度有关，与物体的体积无关
B．物体体积增大，分子势能可能增大也可能减小。
C．物体的温度升高，物体中所有分子的无规则运动都越剧烈
D．温度计读出的示数总是被测系统的温度，无论是否达到热平衡
3．上海世博会于2010年5月到10月在黄浦江畔举行。上海夏季气候炎热，为了凸现“城市让生活更美好”的主题，改善游客在世博园区露天场地活动时的环境，可采取的措施是（　　）
①建筑、树木保留间隔通风道
②适当增加水面面积和瀑布
③地面尽可能铺设低吸热材料
④采用新材料建造场馆
⑤采用大功率设备降温
A．②③④
B．①②③
C．③④⑤
D．①②⑤
4．下列关于热运动的说法中，正确的是（　　）
A．
的物体中的分子不做无规则运动
B．存放过煤的混凝土地面下一段深度内都有黑色颗粒，说明煤分子和混凝土分子都在做无规则的热运动
C．因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也叫做热运动
D．运动物体中的分子热运动比静止物体中的分子热运动激烈
5．下列说法中正确的是（　　）
A．若两个分子只受到它们间的分子作用力，在两分子间距离增大的过程中，分子势能定增大
B．用表示阿伏伽德罗常数，表示铜的摩尔质量，表示铜的密度，那么一个铜原子所占空间的体积可表示为
C．布朗运动就是液体分子的运动
D．容器中的气体对器壁的压强是由气体分子间有排斥力而产生
6．以下说法正确的是（　　）
A．当分子间距离增大时，分子间作用力减小，分子势能增大
B．某物体温度升高，则该物体的每个分子热运动的动能一定增大
C．布朗运动和扩散现象都是大量分子无规则的热运动
D．根据1滴油酸酒精溶液中油酸的体积V和油膜面积S就可以算出油膜的厚度，即油酸分子的大小。
7．下列说法正确的是（
）
A．液体中悬浮微粒的布朗运动就是液体分子的无规则热运动
B．物体的温度越高，物体内分子热运动越激烈，物体的动能越大
C．密封在体积不变的容器中的气体温度升高时，单位时间打到单位面积器壁的分子数变多
D．温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时，两系统的内能相同
8．如图所示是做布朗运动的小颗粒的运动路线记录的放大图，以小颗粒在A点开始计时，每隔30s记下小颗粒的一个位置，得到B、C、D、E、F、G等点，则小颗粒在75s末时的位置（　　）
A．一定在连线的中点
B．一定不在连线的中点
C．可能在连线靠近C的位置
D．可能在连线上，但不一定是连线的中点
9．下列有关热现象和内能的说法中正确的是（　　）
A．把物体缓慢举高，其机械能增加，内能不变
B．盛有气体的容器做加速运动时，容器中气体的内能必定会随之增大
C．电流通过电阻后电阻发热，它的内能增加是通过“做功”方式实现的
D．分子间引力和斥力相等时，分子势能最大
10．对下列相关物理现象的解释正确的是（　　）
A．水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙
B．生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成
C．高压下的油会透过钢壁渗出，说明分子是不停运动着的
D．在一杯热水中放几粒盐，整杯水很快会变咸，这是盐分子在高温下无规则运动加剧的结果
第II卷（非选择题）
二、实验题（共15分）
11．在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：
①往边长约为50cm的浅盘里倒入约2cm深的水。待水面稳定后，将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定，膜的边缘有痱子粉，可以清楚地看出油膜轮廓；
②将0.1mL的油酸溶于酒精，制成200mL的油酸酒精溶液。用注射器将配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加1mL的油酸酒精溶液时的滴数为100滴，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积；
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小；
④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，正确排列顺序是_______（填写步骤前面的数字序号）；
(2)由题目中所给数据可以计算出一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积为_______，油膜面积如图所示，已知坐标纸中每一个小格的边长为1cm，由此估算出油酸分子的直径为_____m。（结果保留1位有效数字）
12．在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用a
mL的纯油酸配制成b
mL的油酸酒精溶液，再用滴管取1
mL油酸酒精溶液，让其自然滴出，共n滴。现在让其中一滴落到盛水的浅盘内，待油膜充分展开后，测得油膜的面积为S
cm2，则：
(1)估算油酸分子的直径大小是________cm。
(2)用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油滴的________。
A．摩尔质量　
B．摩尔体积
C．质量　
D．体积
(3)某同学将制成的油酸酒精溶液敞口放置一段较长的时间，然后去做实验，则他测得的油酸分子直径与真实直径相比________。（填“偏大”、“不变”或“偏小”）
三、解答题（共45分）
13．已知铜的密度为，铜的原子量为64，质子和中子的质量均为，则铜块中平均每个原子所占的空间体积约多大？
14．轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全。轿车在发生一定强度的碰撞时，利用叠氮化钠（NaN3）爆炸产生气体（假设都是N2）充入气囊。若氮气充入后安全气囊的容积V＝70
L，囊中氮气密度＝2
kg/m3，已知氮气摩尔质量M＝0.028
kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6×1023
mol-1.试估算（结果均保留1位有效数字）：
(1)气囊中氮气分子的总个数N
(2)气囊中氮气分子间的平均距离。
15．某种物质的摩尔质量为m，密度是，用NA表示阿伏加德罗常数。求：
(1)每立方米中这种物质包含的分子数目；
(2)平均每个分子所占据的空间。
16．钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为（单位为），摩尔质量为M（单位为），阿伏加德罗常数为。则每个钻石分子直径d的表达式为多少m？
参考答案
1．D
【详解】
a点处分子力表现了引力，故乙分子将加速运动，到达r0时，分子合力为零，加速度为零，速度最大，在r>r0过程中，分子力做正功，速度增加，分子势能减小，之后分子力表现为斥力，乙分子做减速运动，故D正确，ABC错误。
故选D。
2．B
【详解】
A．物体的内能与物体的温度和体积都有关，选项A错误；
B．当分子间距从r>r0增大时，分子力做负功，分子势能增加；当分子间距从rC．物体的温度升高，物体分子的平均动能增加，但非所有分子的无规则运动都越剧烈，选项C错误；
D．只有当达到热平衡时温度计读出的示数才是被测系统的温度，选项D错误。
故选B。
3．B
【详解】
改善游客在世博园区露天场地活动时的环境，其中关键之一是降低温度。应在建筑、树木保留间隔通风道，使空气流通；水的比热容较大，可以吸收大量的热量，所以应适当增加水面面积和瀑布；地面尽可以铺设低吸热材料，降低地面温度。用新材料建造场馆与露天场地不吻合，采用大功率设备降温也不能在天场地使用，所以正确的是①②③，ACD不正确，B正确；
故选择：B。
4．B
【详解】
A．的物体中的分子仍然不停地做无规则运动，A错误；
B．存放过煤的混凝土地面下一段深度内都有黑色颗粒，说明煤分子和混凝土分子都在做无规则的热运动，B正确；
C．分子的无规则运动叫热运动，布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的运动，布朗运动不是热运动，C错误；
D．物体温度越高分子无规则运动越剧烈，物体的运动是机械运动，运动物体中的分子热运动不一定比静止物体中的分子热运动激烈，D错误。
故选B。
5．B
【详解】
A．当时，分子力表现为斥力，在两分子间距离增大时，斥力做正功，分子势能减小；当时，分子力表现为引力，在两分子间距离增大时，引力做负功，分子势能增大，A错误；
B．用表示阿伏伽德罗常数，表示铜的摩尔质量，表示铜的密度，表示摩尔体积，那么一个铜原子所占空间的体积可表示为
B正确；
C．布朗运动就是固体颗粒在液体分子撞击下的无规则运动，C错误；
D．容器中的气体对器壁的压强是由于大量气体分子频繁撞击容器壁产生的，气体分子间几乎不存在作用力，D错误。
故选B。
6．D
【详解】
A．根据分子动理论，分子间距离曾大时分子间作用力先减小再增大再减小，此时分子势能分子间作用力先减小再增大，故A错误；
B．某物体温度升高，则该物体分子平均动能增大，不是每个分子热运动的动能增大，故B错误；
C．布朗运动是固体小颗粒的无规则运动，故C错误；
D．根据1滴油酸酒精溶液中油酸的体积V和油膜面积S就可以算出油膜的厚度
即油酸分子的大小，故D正确。
故选D。
7．C
【详解】
A．布朗运动是悬浮液体中微粒的无规则运动，产生的原因是液体分子对微粒撞击的冲力不平衡造成的，布朗运动间接反映了液体分子的无规则运动，但不是液体分子的无规则运动，A错误；
B．温度是分子平均动能的标志，分子热运动越剧烈，温度越高分子平均动能越大，B错误；
C．密封在体积不变的容器中的气体温度升高时，单位时间打到单位面积器壁的分子数变多，C正确；
D．温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时，两系统的温度相同，D错误。
故选C。
8．CD
【详解】
布朗运动是固体颗粒的无规则运动，从颗粒运动到A点开始计时，每隔30s，记下颗粒的一个位置，其连线并不是小颗粒运动的轨迹，所以在75s末时，其所在位置不能确定。
故选CD。
9．AC
【详解】
A．将一个物体举高后，高度增加，质量不变，速度也不变，因此动能不变、重力势能增加，则机械能增加，而物体的内能与物体的体积、温度和物质的量有关，而体积、温度和物质的量都没有改变，因此内能不变，故A正确；
B．物体的内能与物体的体积、温度和物质的量有关，与宏观的速度无关，故B错误；
C．电流通过通过电阻后电阻发热，内能的增加是通过电流做功的方式实现的，故C正确；
D．当分子间距离等于平衡距离时，分子力合力为零，即分子间引力和斥力相等，分子势能最小，故D错误。
故选AC。
10．ABD
【详解】
A．水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙，故A正确；
B．生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成，故B正确；
C．
高压下，油可以渗过钢管壁，这说明固体分子间也有间隙，不能说明分子的运动；故C错误；
D．在一杯热水中放几粒盐，整杯水很快会变咸，这是盐分子在高温下无规则运动加剧的结果，故D正确。
故选ABD。
11．②①④③
5×10-6
4×10-10
【详解】
(1)[1]
．“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：
配制酒精油酸溶液（教师完成，记下配制比例）→测定一滴酒精油酸溶液的体积（题中的②）→浅水盘中形成油膜（①）→→描绘油膜边缘（④）→测量油膜面积，计算分子直径（③），即操作步骤正确的顺序为：②①④③；
(2)[2][3]．先计算一滴油酸酒精溶液中油酸的体积=一滴酒精油酸溶液的体积×配制比例，即
由图可知，油膜的格子数约为125个，则油膜的面积约为
根据实验原理可知油酸分子直径为
12．
B
偏小
【详解】
(1)[1]．据题得：油酸酒精溶液的浓度为；一滴酸酒精溶液的体积为mL，一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为
则油酸分子的直径为
(2)[2]．设一个油酸分子的体积为V1，则
由
可知要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油滴的摩尔体积．故B正确．
故选B．
(3)[3]．置于一个敞口容器中，如果时间偏长，酒精挥发，导致油酸浓度增大，因此油膜面积偏大，则直径的测量值偏小；
13．
【详解】
一个铜原子的质量：m0=64×1.6×10-27kg，1米3的铜质量为8.9×103千克，1米3的铜的原子的个数：
所以平均每个铜原子所占的空间体积：
14．（1）个；（2）
【详解】
（1）根据题意可知，气体物质的量
所以气体分子的总个数为
解得
个
（2）把每个气体分子看成立方体，立方体的边长作为气体分子间的距离
代入得
15．(1)；(2)
【详解】
(1)每立方米中这种物质包含的分子数目
(2)
1mol这种物质体积
平均每个分子所占据的空间
16．
【详解】
钻石的摩尔体积为
每个钻石分子体积为
该钻石分子直径为d，则
由上述公式可求得