第一章 分子动理论 单元测试题1（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
单元测试题1（解析版）
第I卷（选择题）
一、选择题（共40分）
1．在热学研究中，常常把物质的热学性质和规律看作微观粒子热运动的宏观表现。下列判断正确的是（　　）
A．扩散现象是不同物质间的一种化学反应
B．布朗运动是由于液体的对流形成的
C．分子间的作用力总是随分子间距离的增大而减小
D．悬浮在液体中的微粒越小，越容易观察到布朗运动
2．当两个分子之间的距离为r0时，正好处于平衡状态，下面关于分子间相互作用的引力和斥力的各种说法中，正确的是（　　）
A．两分子间的距离小于r0时，它们之间只有斥力作用
B．两分子间的距离小于r0时，它们之间只有引力作用
C．两分子之间的距离小于r0时，它们之间既有引力又有斥力的作用，而且引力大于斥力
D．两分子之间的距离等于2r0时，它们之间既有引力又有斥力的作用，而且引力大于斥力
3．如图所示为一个防撞气包，包内气体在标准状况下体积为336
mL，已知气体在标准状态下的摩尔体积V0=22.4
L/mol，阿伏加德罗常数NA=6.0×1023
mol-1，求气包内气体在标准状况下每个分子所占的体积（　　）（结果均保留两位有效数字）。
A．3.0×10-26
m3
B．3.7×10-25
m3
C．3.7×10-26
m3
D．3.7×10-27
m3
4．做布朗运动实验中得到某个观测记录如图所示。图中记录的是（　　）
A．固体分子无规则运动的轨迹
B．某个微粒做布朗运动的轨迹
C．某个微粒做布朗运动的速度-时间图线
D．按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线
5．标准状况下气体的摩尔体积为22.4L/mol，在此状态下，平均每个气体分子所占的空间约为分子自身体积的多少倍（阿伏加德罗常数近似取为6.0×1023mol-1）（　　）
A．10
B．103
C．105
D．107
6．如图为分子势能随分子间距离的关系图像，关于分子力和分子势能的说法正确的是（　　）
A．分子力随分子间距离的增大而减小
B．分子势能随分子间距离的增大而减小
C．当分子力为零时，分子势能最大
D．在分子力为零时，分子势能最小
7．两个分子间作用力的合力F与分子间距离r的关系如图所示，假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为0，下列说法正确的是（　　）
A．在r由无限远到趋近于0的过程中，F先变小后变大
B．在r由无限远到趋近于0的过程中，F先做正功后做负功
C．在r由无限远到趋近于0的过程中，分子势能先增大后减小
D．在r
=
r0处分子势能为零
8．关于分子间的作用力，下列说法正确的是（　　）
A．分子之间的斥力和引力同时存在
B．分子之间的引力随分子间距离的增大而增大，斥力则减小，所以在大于平衡距离时，分子力表现为引力
C．分子之间的距离减小时，分子力一直做正功
D．分子之间的距离增大时，分子势能可能增加
9．在用油膜法估测分子大小的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为，且滴溶液体积为。现取1滴溶液滴入撒有痱子粉的浅水盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上描绘出油酸膜的轮廓形状，再把玻璃板放在边长为的坐标纸上，算出油膜的面积。关于本实验，下列说法正确的是（　　）
A．不用痱子粉，直接将1滴溶液滴入浅水盘也可以完成实验
B．水面上形成的油酸薄膜的体积为
C．估测油酸分子的直径为
D．在坐标纸上数油膜轮廓内格子数以计算油膜的面积采用的是近似法
E.用配制的油酸酒精溶液的原因是因为易于形成油酸的单分子油膜
10．一定质量的氧气在0℃和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分别如图中两条曲线所示。下列说法错误的是（　　）
A．图中实线对应氧气的内能大
B．图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形
C．图中实线对应于氧气分子在100℃时的情形
D．与0°C时相比，100℃时氧气分子速率出现在区间内的分子数占总分子数的百分比较大
第II卷（非选择题）
二、实验题（共15分）
11．在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为1：400，用注射器和量筒测得1mL上述溶液为40滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开。
(1)本实验中做了三点理想化假设，
①将油酸分子视为球形；
②
______________；
③油酸分子是紧挨在一起的。
(2)在滴入油滴之前，要先在水面上均匀撒上痱子粉这样做的目的是____________；
(3)测得油膜的面积约为150cm2，则油酸分子的直径是__________m（结果保留两位有效数字）；
(4)某同学计算出的结果明显偏大，可能是由于（______）（可多选）
A．油酸未完全散开
B．油酸中含有大量酒精
C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格
D．求每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL溶液的滴数多记了10滴
12．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，用移液管量取0.3
mL油酸，倒入容量瓶中，再加入酒精后得到300
mL的溶液；然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面达到量筒中1
mL的刻度；再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下1滴溶液，在液面上形成油酸薄膜；待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图所示，坐标格正方形的大小为2
cm×2
cm。
（1）由图可以估算出油膜的面积是___________m2（保留两位有效数字）；
（2）由此估算出油膜分子的直径是___________m（保留一位有效数字）。
（3）某同学在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，计算出的分子直径明显偏大，可能是由于（______）
A．水面上痱子粉撒得较多，油酸分子未完全散开
B．油酸中含有大量酒精
C．计算油膜面积时，所有不足一格的方格按照一格计数
D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1
mL的溶液滴数多计了10滴
三、解答题（共45分）
13．2020年12月17日，嫦娥五号返回器带着1.731kg的月球土壤顺利在内蒙古预定区
域着陆。月球土壤中的氦-3蕴藏量大，它是一种目前已被世界公认的高效、清洁、安全的核聚变原料。若每千克月球土壤中含有氦-3的质量为m，氦-3的摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为（均为国际单位），求：
(1)每个氦-3分子的质量；
(2)嫦娥五号返回器带回的1.731kg月球土壤中含有氦-3分子总个数。
14．已知空气的摩尔质量，则空气分子的平均质量为多大？成年人做一次深呼吸，约吸入的空气（视为标准状态下，空气体积为），所吸入的空气分子数约为多少？（阿伏加德罗常数为，计算结果保留2位有效数字）
15．现在轿车已进入普通家庭，为保证驾乘人员人身安全，汽车增设了安全气囊，它会在汽车发生一定强度的碰撞时，利用叠氮化钠(NaN3)爆炸时产生气体(假设都是N2)充入气囊，以保护驾乘人员．若已知爆炸瞬间气囊容量为70
L，氮气的密度ρ＝1.25×102
kg/m3，氮气的平均摩尔质量M＝0.028
kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023mol－1，试估算爆炸瞬间气囊中N2分子的总个数
(结果保留一位有效数字)．
16．全班每人都把4枚硬币握在手中，在桌面上随意投掷10次，统计10次投掷中有0，1，2，3，4枚硬币正面朝上的次数，并将所得数据按下表的要求记录下来。你发现有什么规律？
统计对象
统计项目
总共投掷的次数
4枚硬币中正面朝上的硬币枚数
0
1
2
3
4
我的实验数据
我所在小组（3~4人一组）的数据
我所在大组（按座位划分）的数据
全班的数据
参考答案
1．D
【详解】
A．扩散现象是不同物质间的一种物理现象。故A错误；
B．布朗运动是由于液体分子的无规则运动造成的悬浮微粒的无规则运动。故B错误；
C．根据分子间作用力的特点可知，分子间的斥力和引力都随分子间距离的增大先而减小，合力先减小到零然后反向增加到某一最大值再减小。故C错误；
D．悬浮在液体中的微粒越小，越容易观察到布朗运动。故D正确。
故选D。
2．D
【详解】
AB．分子间同时存在相互作用的引力和斥力，故AB错误；
C．两分子之间的距离小于r0时，它们之间既有引力又有斥力的作用，而且斥力大于引力，作用力表现为斥力，故C错误；
D．当分子间距离等于2r0时，它们之间既有引力又有斥力的作用，而且引力大于斥力，故D正确。
故选D。
3．C
【详解】
由题意可知气体在标准状况下每个分子所占的体积为
V′=≈3.7×10-26
m3
故选C。
4．D
【详解】
A．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，而非分子的运动，故A错误；
B．布朗运动既然是无规则运动，所以微粒没有固定的运动轨迹，故B错误；
C．对于某个微粒而言在不同时刻的速度大小和方向均是不确定的，所以无法确定其在某一个时刻的速度，故也就无法描绘其速度-时间图线，故C错误；
D．该图记录的是按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线，故D正确。
故选D。
5．C
【详解】
平均每个气体分子所占的空间约为
每个分子体积为
体积之比为
故选C。
6．D
【详解】
A．由分子力的关系可知，当r大于r0时，分子间的作用力表现为引力，当r小于r0时，分子间的作用力表现为斥力；当r=r0时，分子间作用力为零；当r>10r0时，分子力可以忽略不计，所以分子力随分子间距离的增大，分子力先减小后增大，然后又减小，故A错误；
B．由题图可知，分子势能随分子间距离的增大，先减小后增大，故B错误；
CD．结合分子力的关系可知，当r＞r0时，r越小，分子引力做正功，则分子势能减小；当r＜r0时，r越小，分子间为斥力，分子斥力做负功，分子势能增大；当r=r0时，分子间作用力为零，此时分子势能最小，故C错误，D正确。
故选D。
7．B
【详解】
A．r0为分子间的平衡距离，根据分子间的作用力的合力F与分子间距离r的关系，可知在r由无限远到趋近于0的过程中，F先变大后变小再变大，故A错误；
BC．在r由无限远到趋近于0的过程中，在r
>
r0阶段，分子间作用力表现为引力，F做正功，分子势能由零减小，在r
<
r0阶段，分子力表现为斥力，F做负功，分子势能逐渐增加，故B正确，C错误；
D．在r=
r0处，分子引力等于斥力，故分子力合力为零，分子势能最小，但不等于零，分子势能小于零，故D错误。
故选
B。
8．AD
【详解】
AB．分子间既存在引力，也存在斥力，引力和斥力都随分子间距离的减小而增大，随分子间距离的增大而减小，只是斥力变化的快，所以当分子间距离大于r0时分子力表现为引力，小于r0时表现为斥力，故A正确、B错误；
C．当分子力表现为引力，相互靠近时分子力做正功，当分子力表现为斥力，相互靠近时分子力做负功，故C错误；
D．当分子力表现为引力，分子之间的距离增大时分子力做负功，分子势能增加，故D正确。
故选AD。
9．BDE
【详解】
A．由于油酸薄膜在水面上不易观察，撒痱子粉是为了便于确定油酸薄膜的轮廓，A错误；
B．1滴溶液中油酸酒精溶液的体积为，1滴溶液中油酸的体积为，即水面上形成的油酸薄膜的体积为，B正确；
C．将油酸分子看作球体且一个一个的单层排列，忽略空隙，估测油酸分子的直径为
C错误；
D．在坐标纸上数油膜轮廓内格子数时，大于或等于半格时算一格，小于半格的不计，用总格子数乘以作为油膜的面积，采用的是近似法，D正确；
E．因为纯油酸粘滞力较大，很难形成单分子油膜，油酸酒精溶液滴在水面上，酒精易挥发，易形成油酸的单分子油膜，E正确。
故选BDE。
10．ABC
【详解】
AC．实线对应的最大比例的速率区间内分子动能大，说明实线对应的温度大，对应氧气的内能大，且为100℃时的情形，故AC正确；
B．由图可知，具有最大比例的速率区间，0℃时对应的速率小，故说明虚线为0℃的分布图象，故对应的平均动能较小，故B正确；
D．由图可知，0～400m/s段内，100°C对应的占据的比例均小于与0°C时所占据的比值，因此100°C时氧气分子速率出现在0～400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较小，故D错误。
故选ABC。
11．油膜看成单分子层
使油膜边界清晰，便于描绘油膜形状
AC
【详解】
(1)[1]
油膜看成单分子层，则有油酸分子的直径；
(2)[2]
使油膜边界清晰，便于描绘油膜形状；
(3)[3]
(4)[4]A．油酸未完全散开，S偏小，分子直径偏大，A正确；
B．油酸中含有大量酒精不会造成影响，因为酒精最终挥发或溶于水，B错误；
C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S偏小，分子直径偏大，C正确；
D．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数误多记了10滴，纯油酸的体积将偏小，分子直径将偏小，D错误；
故选AC。
12．2.4×10-2
4×10-10
A
【详解】
（1）[1]由题目中图示油膜可知，油膜的面积为
S=60×2cm×2cm=240cm2=2.4×10-2m2
（2）[2]一滴油酸溶液含纯油的体积
油酸分子的直径为
（3）[3]计算油酸分子直径的公式是，V是纯油酸的体积，S是油膜的面积。
A．油酸未完全散开，S偏小，故得到的分子直径d将偏大，故A正确；
B．计算时利用的是纯油酸的体积，如果含有大量的酒精，则油酸的实际体积偏小，则直径d偏小，故B错误；
C．计算油膜面积时所有不足一格的方格按照一格计数，即S偏大，那么得到的分子直径d将偏小，故C错误；
D．求每滴体积时，lmL的溶液的滴数多计了10滴，由可知，纯油酸的体积将偏小，则计算得到的分子直径d将偏小，故D错误；
故选A。
13．(1)；(2)
【详解】
(1)每个氦-3分子的质量
(2)每千克月球土壤中含有质量为m的氦-3，则1.731kg月球土壤中含有氦-3的质量为，则嫦娥五号返回器带回的1．731kg月球土壤中含有氦-3分子总个数
14．；
个
【详解】
设空气分子的平均质量为，阿伏加德罗常数用表示，则
要估算成年人一次深呼吸吸入的空气分子数，应先估算出吸入空气的物质的量，则
因此吸入的空气分子数为
个
15．2×1026
【详解】
设N2气体物质的量为n，则，气体分子数，代入数据可得：N≈2×1026个
16．见解析
【详解】
数据记录如下：
统计对象
统计项目
总共投掷的次数
4枚硬币中正面朝上的硬币枚数
0
1
2
3
4
我的实验数据
10
1
2
4
3
0
我所在小组（3~4人一组）的数据
40
2
9
16
10
3
我所在大组（按座位划分）的数据
100
7
25
36
26
6
全班的数据
400
26
100
151
99
24
规律：4枚硬币中有两面朝上时出现的次数最多，大约占，有一面朝上和三面朝上出现的机会差不多，分别大约占，没有朝上的或均朝上的最少，分别大约占。我们不能确定每次出现的情况，但是每种情况出现的可能性是一定的。