第一章 分子动理论 单元测试（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
单元测试（解析版）
第I卷（选择题）
一、选择题（共40分）
1．在“用油膜法估测分子大小”的实验中，配制好适当比例的油酸酒精溶液，用注射器和量筒测得1mL含上述溶液50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，测出油膜的面积，便可算出油酸分子的直径。某同学计算出的油酸分子的直径结果明显偏大，可能的原因是（　　）
A．油酸未完全散开
B．油酸中含有大量酒精
C．计算油膜面积时将所有不足一格的方格均记为了一格
D．求每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL溶液的滴数多记了几滴
2．近年来，雾霾天气在我国频繁出现，空气质量问题引起全社会高度关注。其中主要污染物是大气中直径小于或等于的颗粒物即（该颗粒肉眼不可见，仅能在显微镜下观察到），也称为可入肺颗粒物。以下对该颗粒的说法中不正确的是（　　）
A．在无风的时候，颗粒悬浮在空中静止不动
B．该颗粒的无规则运动是布朗运动
C．布朗运动是由空气分子从各个方向对颗粒撞击作用的不平衡引起的
D．该颗粒的无规则运动反映了空气分子的无规则运动
3．利用单分子油膜法估测分子的直径，需要测量的物理量是（　　）
A．一滴油酸的体积和它的密度
B．一滴油酸的体积和它散成油膜的最大面积
C．一滴油酸的质量和它的密度
D．一滴油酸形成油膜的厚度和它的密度
4．两分子间的力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0，相距很远的两分子仅在分子力作用下，由静止开始相互靠近。若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法中正确的是（　　）
A．在r=r0时，分子势能为零
B．在r＜r0阶段，分子势能先减小后增加
C．在r＞r0阶段，分子势能一直减小
D．整个过程中分子力先做负功再做正功
5．关于热现象，下列说法中正确的是（　　）
A．布朗运动就是分子的无规则运动
B．对于一定质量的理想气体，温度升高，气体内能一定增大
C．气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加
D．0°C的冰和0°C的铁块的分子平均动能可以不相同
6．关于分子动理论和物体的内能，下列说法中正确的是（
）
A．液体分子的无规则运动称为布朗运动
B．温度是物体分子热运动平均动能的标志
C．物体从外界吸收热量，其内能一定增加
D．改变物体内能的方式有做功和热传递，它们的本质是相同的
7．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
8．以下关于分子动理论的说法中正确的是（　　）
A．物质是由大量分子组成的
B．－2
℃时水已经结为冰，部分水分子已经停止了热运动
C．分子势能随分子间距离的增大，可能先减小后增大
D．分子间的引力与斥力都随分子间距离的增大而减小
9．关于布朗运动，下列说法正确的是（
）
A．布朗运动就是悬浮在液体中小颗粒分子的无规则运动
B．液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧烈
C．布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的
D．布朗运动图中不规则折线表示的是液体分子的运动轨迹
E.悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了水分子的无规则热运动
10．在“用单分子油膜估测分子大小”的实验中，某同学的操作如下，不正确的是（　　）
A．将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液
B．在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积
C．在浅盘中盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定
D．在浅盘上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积
第II卷（非选择题）
二、实验题（共15分）
11．（1）某同学在“用油膜法估测分子直径”的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于（______）
A．油酸未完全散开
B．油酸中含有大量的酒精
C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格
D．求每滴体积时，1
mL
的溶液的滴数多记了10
滴
在做“用油膜法估测分子大小”实验中，油酸酒精溶液的浓度为每1000mL
油酸酒精溶液中有油酸2mL，用滴管向量筒内滴100
滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1mL，若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示（以下结果均保留两位有效数字）。
（2）油膜在坐标纸上约占_________个格（不足半格舍去，多于半格的算一个）。
（3）若每一小方格的边长为25mm，则油酸薄膜的面积约为_________m2。
（4）一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为_________m3。
（5）由以上数据，估算出油酸分子的直径约为_________m。
12．在“油膜法估测分子直径”的实验中，我们通过宏观量的测量间接计算微观量。
（1）本实验利用了油酸分子易在水面上形成___________（选填“单层”或“多层”）分子油膜的特性。若将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，这滴溶液中含有纯油酸体积为V，形成面积为S的油酸薄膜，则由此可估测油酸分子的直径为___________。
（2）某同学实验中先取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液，测量并计算一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积后，接着又进行了下列操作：
A．将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上自由地扩展为形状稳定的油酸薄膜
B．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算油酸薄膜的面积
C．将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸薄膜的轮廓画在玻璃板上
D．向浅盘中倒入约2cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上
以上操作的合理顺序是___________（填字母代号）。　
（3）该同学做完实验后，发现自己所测的分子直径d明显偏大。出现这种情况的原因可能是________。
A．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
B．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化
C．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开
D．计算油膜面积时，将不完整的方格作为完整方格处理
（4）将1
cm3的油酸溶于酒精，制成200
cm3的油酸酒精溶液；测得l
cm3的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜面积是0.16
m2。由此估算出油酸分子的直径为_________m。（结果保留一位有效数字）。
三、解答题（共45分）
13．当分子间距离为时，分子间的作用力为0.分析当分子间的距离从增大到的过程中，分子间的作用力及分子势能的大小是如何变化的？
14．如图，在有机玻璃筒底放少量的硝化棉（燃点较低），迅速压下活塞，观察硝化棉的变化．
①你能看到什么现象？实验现象说明了什么？
②图中用力按压活塞时为什么一定要迅速？
15．空调在制冷过程中，室内水蒸气接触蒸发器（铜管）液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥。某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V＝1.0×103cm3。已知水的密度ρ＝1.0×103kg/m3、摩尔质量M＝1.8×10－2kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023mol－1。试求：（结果均保留1位有效数字）
(1)该液化水中含有水分子的总数N；
(2)一个水分子的直径d。
16．已知地球半径为R，大气层的厚度为h，h远小于R。空气平均摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为，地面大气压强为，重力加速度大小为g。估算地球大气层空气分子总数。
参考答案
1．A
【详解】
A．油酸未完全散开，S偏小，由
d=
可知，分子直径偏大。故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者溶于水，故B错误；
C．计算油膜面积时将所有不足一格的方格均记为了一格,S偏大，由
d=
可知，分子直径偏大。故C错误；
D．求每滴体积时，1ml的溶液的滴数误多记了几滴，纯油酸的体积V将偏小，由
d=
可知，分子直径偏小，故D错误。
故选A。
2．A
【详解】
A．在无风的时候，颗粒还会受到附近空气分子对它的撞击作用，颗粒要不停地做无规则运动，故A错误，符合题意；
B．悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的无规则运动叫做布朗运动，所以该颗粒符合布朗运动的条件，该颗粒的运动就是布朗运动，故B正确，不符合题意；
C．布朗运动产生的原因就是气体或液体分子对颗粒撞击的不平衡性造成的，故C正确，不符合题意；
D．布朗运动反映了气体或液体分子的无规则运动，故D正确，不符合题意。
故选A。
【点睛】
3．B
【详解】
根据实验原理：油酸分子是紧密排列的，在水面上形成单分子油膜，用纯油酸的体积除以油膜面积得出的油膜厚度，即为油酸分子直径．所以需要测量的量有纯油酸的体积和纯油酸在水面上形成油膜的面积．故B正确，ACD错误。
故选B。
4．C
【详解】
分子势能Ep－r图象如图
A．根据Ep－r图象，在r=r0时，分子势能最小，但不为零，故A错误；
B．在r＜r0阶段，分子距离减小，分子力做负功，分子势能增加，故B错误；
C．在r＞r0阶段，分子距离减小，分子力做正功，分子势能一直减小，故C正确；
D．根据F－r图象，整个过程中，随着分子之间分子距离减小，分子力先做正功再做负功，故D错误。
故选C。
5．B
【详解】
A．布朗运动是悬浮在体中的小颗粒的运动，是液体分子无规则运动的反映，但不是液体分子的运动。故A错误；
B．温度是分子的平均动能的标志，气体分子的平均动能只与分子的温度有关，一定质量的理想气体，温度升高，气体内能一定增大。故B正确；
C．温度是分子的平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，气体的温度升高，分子的平均动能增大，但不是每个气体分子运动的速率都增加。故C错误；
D．温度是分子的平均动能的标志，可知0°C的冰和0°C的铁块的分子平均动能相同。故D错误。
故选B。
6．B
【详解】
A．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒受到液体分子无规则的撞击而产生的无规则运动，反映了液体分子无规则运动，A错误；
B．温度是物体分子热运动平均动能的标志，B正确；
C．改变内能的方式有做功和热传递，所以从外界吸收能量，没有说明是否还对外做功，内能不一定增加，C错误；
D．两种方式在改变内能的效果上是相同的，但本质不同，做功是通过能量间的转化来实现内能的变化，热传递是通过能量的转移实现内能变化，D错误。
故选B。
7．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。
8．ACD
【详解】
A．物质是由大量分子组成的，A正确；
B．分子永不停息地做无规则运动，B错误；
C．在分子间距离增大时，如果先是分子斥力做正功，后是分子引力做负功，则分子势能是先减小后增大的，C正确；
D．分子间的引力与斥力都随分子间距离的增大而减小，且斥力变化得快，D正确。
故选ACD。
9．BCE
【详解】
A．布朗运动是悬浮在液体中的固体微粒的运动，不是固体颗粒分子的无规则运动，是液体分子无规则运动的间接反映，选项A错误；
B．液体温度越高，液体分子无规则运动越剧烈，对悬浮粒子的撞击力越大，悬浮粒子越小，液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用不平衡的机会越多，布朗运动也就越剧烈，选项B正确；
C．布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的，选项C正确；
D．布朗运动图中不规则折线是将间隔相等时间描出的点用直线段连接起来得到的，不表示液体分子的运动轨迹，选项D错误；
E．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了水分子的无规则热运动，选项E正确。
故选BCE。
10．BC
【详解】
A．将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，A正确；
B．应在量筒中滴入N滴该溶液，测出它的体积，所以B错误；
C．在浅盘中盛一定量的水，先撒上痒子粉，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定，所以C错误；
D．在浅盘上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积，D正确。
本题选择错误的，故选BC。
11．AC
70（68~72）
4.4×10-2（4.3×10-2~4.5×10-2）
2.0×10-11
4.5×10-10（4.7×10-10~4.4×10-10）
【详解】
（1）[1]A．油酸未完全散开，则测量的面积减小，根据
可知，分子直径计算结果明显偏大，所以A正确；
B．.油酸中含有大量的酒精，不影响测量结果，只需要在配制浓度时，与测n滴体积时正确操作，就不会影响测量结果，所以B错误；
C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，则测量的面积减小，根据
可知，分子直径计算结果明显偏大，所以C正确；
D．求每滴体积时，1
mL
的溶液的滴数多记了10
滴，则测量的体积减小，根据
可知，分子直径计算结果明显偏小，所以D错误；
故选AC。
（2）[2]油膜在坐标纸上约占70（68~72）个格。
（3）[3]一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为
（4.3×10-2~4.5×10-2）
（4）[4]一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为
（5）[5]估算出油酸分子的直径约为
（4.7×10-10~4.4×10-10）
12．单层
DACB
AC
6×10-10
【详解】
（1）[1][2]本实验利用了油酸分子易在水面上形成单层分子油膜的特性。若将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，这滴溶液中含有纯油酸体积为V，形成面积为S的油酸薄膜，则由此可估测油酸分子的直径为。
（2）[3]实验中先在浅盘中倒入约2cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上；然后将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上自由地扩展为形状稳定的油酸薄膜；将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸薄膜的轮廓画在玻璃板上；将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算油酸薄膜的面积。则合理的顺序是：DACB。
（3）[4]该同学做完实验后，发现自己所测的分子直径d明显偏大。根据可知：
A．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算，则V偏大，测得的分子直径d偏大，选项A正确；
B.油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度变大，则油膜的面积偏大，则测得的分子直径偏小，选项B错误；
C.水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，则S的测量值偏小，分子直径测量值偏大，选项C正确；
D.计算油膜面积时，将不完整的方格作为完整方格处理，则S测量值偏大，则分子直径测量值偏小，选项D错误。
故选AC。
（4）[5]一滴该油酸酒精溶液含纯油酸的体积为
油酸分子的直径为
13．分子间的作用力先变小后变大再变小，分子势能先变小后变大。
【详解】
当分子间距离由0.9r0增大到10r0的过程中，如图所示：
分子间的作用力先变小后变大再变小；当分子间距离由由0.9r0增大到r0的过程中，分子力表现为斥力，斥力做正功，分子势能减小，由r0增大到10r0的过程中，分子力表现为引力，引力做负功，分子势能变大。
14．①见解析；②见解析
【详解】
①可以看到硝化棉燃烧．实验现象说明压缩空气做功，使空气内能增大，达到硝化棉的燃点后引起硝化棉燃烧．
②迅速按下活塞是为了减少热传递，尽量创造一个绝热条件．
15．(1)3×1025个；(2)4×10－10
m
【详解】
(1)水的摩尔体积为
水分子数
(2)建立水分子的球体模型有
可得水分子直径
16．
【详解】
大气压是由地球大气层的重力产生，设大气层质量为m地球表面积为S可知
mg=p0S
S=4πR2
得
大气分子数