-2021-2022学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册1.1分子动理论的基本内容 同步练习 (Word版含答案)

1.1分子动理论的基本内容 精选练习2（解析版）
一、选择题
1．钻石是首饰、高强度钻头和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。已知1克拉，则下列选项不正确的是（　　）
A．a克拉钻石物质的量为
B．a克拉钻石所含有的分子数为
C．每个钻石分子直径的表达式为（单位为）
D．a克拉钻石的体积为
2．关于分子间作用力，下列说法正确的是（　　）
A．引力和斥力都随距离的减小而增大
B．两分子间的距离为r0时，分子间斥力为零，引力也为零
C．两分子间距离为r0时，分子处于静止状态
D．分子力的本质是万有引力
3．如图所示，是关于布朗运动的实验，下列说法正确的是（　　）
A．实验中可以看到，温度越高，布朗运动越剧烈
B．图中记录的是微粒做布朗运动的轨迹
C．实验中可以看到，微粒越大，布朗运动越明显
D．图中记录的是分子无规则运动的情况
4．通常萝卜腌成咸菜需要几天，而把萝卜炒成熟菜，使之具有相同的咸味只需几分钟，那么造成这种差别的主要原因是（　　）
A．加热后盐分子变小了，很容易进入萝卜中
B．炒菜时萝卜翻动地快，盐和萝卜接触多
C．加热后萝卜分子间空隙变大，易扩散
D．炒菜时温度高，分子热运动激烈
5．钻石是首饰、高强度钻头和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。已知1克拉，则下列选项不正确的是（　　）
A．a克拉钻石物质的量为
B．a克拉钻石所含有的分子数为
C．每个钻石分子直径的表达式为（单位为）
D．a克拉钻石的体积为
6．分子间同时存在着引力和斥力，分子力随分子间距离的变化规律如图所示，当时，分子间作用力的合力为零。在两个分子间的距离从增大到的过程中，下列说法中正确的是（　　）
A．分子间的斥力减小，引力增大
B．分子间作用力的合力表现为斥力
C．分子间作用力的合力先增大后减小
D．分子间作用力的合力一直做正功
7．铜的摩尔质量为，密度为，每摩尔铜原子有个自由电子，今有一根横截面积为的铜导线，当通过的电流为时，电子定向移动的平均速率为（　　）
A．光速 B． C． D．
8．根据下列选项中的物理量，可以计算出氧气摩尔质量的是（　　）
A．氧气分子的质量和阿伏加德罗常数
B．氧气分子的体积和阿伏加德罗常数
C．氧气的密度和阿伏加德罗常数
D．氧气分子的体积和氧气分子的质量
9．关于分子动理论，下列说法正确的是（　　）
A．扩散现象是物质分子间存在斥力作用的结果
B．-2 ℃时水已经结为冰，水分子停止了热运动
C．两个分子间距离减小时，分子间引力和斥力都在增大
D．布朗运动虽不是分子运动，但是它证明了组成固体颗粒的分子在做无规则运动
10．如图所示，横轴表示两分子间的距离，纵轴表示两分子间引力、斥力的大小，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，为两曲线的交点。下列说法错误的是（　　）
A．为引力曲线，为斥力曲线
B．若两分子间的距离增大，分子间的斥力减小的比引力更快
C．若，则分子引力等于分子斥力，分子力表现为零
D．当分子间距从开始增大时，分子势能先减小再增大
11．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
12．我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作。PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5μm的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害。矿物燃料燃烧的排放物是形成PM2.5的主要原因。下列关于PM2.5的说法中正确的是（　　）
A．PM2.5的尺寸比空气中氧分子的尺寸大得多
B．PM2.5在空气中的运动属于分子热运动
C．PM2.5的运动轨迹只是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡决定的
D．倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用，能有效减小PM2.5在空气中的浓度
E.PM2.5必然有内能
13．下列说法正确的是（　　）
A．分子是保持物质化学性质的最小微粒
B．物质是由大量分子组成的
C．本节所说的“分子”，只包含化学中的分子，不包含原子和离子
D．无论是有机物质，还是无机物质，分子大小数量级都是
14．关于布朗运动，下列说法中正确的是（　　）
A．悬浮在液体或气体中的小颗粒的无规则运动就是分子的无规则运动
B．布朗运动反映了液体或气体分子的无规则运动
C．温度越低时，布朗运动就越明显
D．悬浮在液体或气体中的颗粒越小，布朗运动越明显
E.布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的运动，反映了液体分子对固体颗粒撞击的不平衡性
二、解答题
15．金刚石俗称“金刚钻”，也就是我们常说的钻石，它是一种由纯碳组成的矿物，也是自然界中最坚硬的物质。已知金刚石的密度ρ=4560 kg/m3碳原子的摩尔质量为1.2×10-2 kg/mol，现有一块体积V=5.7×10-8 m3的金刚石，阿伏加德罗常数为6.02×1023 mol-1（计算结果保留2位有效数字）
（1）它含有多少个碳原子？
（2）假如金刚石中碳原子是紧密地堆在一起的，把金刚石中的碳原子看成球体，试估算碳原子的直径。
16．环境与人类健康问题越来越受到重视，公共场所都贴有禁止吸烟的标志。在一个面积约的办公室内，如果因一人吸烟使得办公室内空气中有害气体的分子数占分子总数的万分之五，假设有害气体在室内空气中均匀分布，已知此时室内空气摩尔体积为22.4L/mol，试估算：
（1）该办公室内的人每呼吸一次，吸入的有害气体的分子数；（按人正常呼吸一次吸入的气体约为500mL计算）
（2）室内空气中每两个有害气体分子的间距。
参考答案
1．D
【详解】
AB．a克拉钻石的质量为0.2a克，得物质的量为，所含分子数为，故AB正确，不符合题意；
C．每个钻石分子的体积为，固体分子看作球体
联立解得分子直径
故C正确，不符合题意。
D． a克拉钻石的体积为，选项D错误，符合题意。
故选D。
2．A
【详解】
A．引力和斥力都随距离的减小而增大，故A正确；
B．两分子间的距离为r0时，分子间斥力与分子引力大小相等但不为零，故B错误；
C．分子始终在做无规则热运动，故C错误；
D．分子力的本质是电磁力，故D错误。
故选A。
3．A
【详解】
AC．实验中可以看到，颗粒越小、温度越高，布朗运动越明显，故A正确，C错误；
B．图中记录的是微粒在各时刻的位置的连线，并不是轨迹，故B错误；
D．布朗运动不是分子的无规则运动，是悬浮在液体中的颗粒做的无规则的运动，故D错误。
故选A。
4．D
【详解】
在扩散现象中，温度越高，扩散得越快。在腌萝卜时，是盐分子在常温下的扩散现象，炒菜时，是盐分子在高温下的扩散现象，因此，炒菜时萝卜咸得快，腌菜时萝卜咸得慢。
故选D。
5．D
【详解】
AB．a克拉钻石的质量为0.2a克，得物质的量为，所含分子数为，故AB正确，不符合题意；
C．每个钻石分子的体积为，固体分子看作球体
联立解得分子直径
故C正确，不符合题意。
D． a克拉钻石的体积为，选项D错误，符合题意。
故选D。
6．C
【详解】
A．随着分子间距离的增大，分子间的斥力减小，引力也减小，故A错误；
B．根据图像可知，两个分子间的距离从增大到的过程中，分子间作用力的合力表现为引力，故B错误；
C．由图像可知从增大到，分子间作用力的合力为引力，大小先增大后减小，故C正确；
D．分子间作用力为引力，随着距离增大，分子力一直做负功，故D错误；
故选C。
7．D
【详解】
单位体积的电子数为
根据
可得电子定向移动的平均速率为
故选D。
8．A
【详解】
A．一摩尔氧气分子的质量是摩尔质量，一摩尔氧气含有阿伏伽德罗常数个分子，已知氧气分子的质量和阿伏加德罗常数，可以求出氧气的摩尔质量，A正确；
B．已知氧气分子的体积和阿伏加德罗常数可以求出单位体积的分子数，无法求出氧气的摩尔质量，B错误
C．已知氧气的密度和阿伏伽德罗常数，可以求出单位体积氧气的质量，但求不出氧气的摩尔质量，C错误；
D．氧气分子的体积和氧气分子的质量，求不出氧气的摩尔质量，D错误。
故选A。
9．C
【详解】
A．扩散现象是物质分子无规则运动产生的结果，选项A错误；
B．无论温度多低，分子的无规则运动永远不会停止，选项B错误；
C．两个分子间距离减小时，分子间引力和斥力都在增大，选项C正确；
D．布朗运动虽不是分子运动，但是它证明了液体分子在做无规则运动，选项D错误。
故选C。
10．D
【详解】
A．在F r图线中，随着距离的增大斥力比引力变化的快，所以ab为引力曲线，cd为斥力曲线，A正确，不符合题意；
B．由图线可知，若两分子间的距离增大，分子间的斥力减小的比引力更快，B正确，不符合题意；
C．若，则分子引力等于分子斥力，分子的合力是零，C正确，不符合题意；
D．当分子间距从开始增大时，分子力是引力，随分子距离的增大，分子力做负功，分子势增大，D错误，符合题意。
故选D。
11．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。
12．ADE
【详解】
A．PM2.5的尺寸比空气中氧分子的尺寸大得多，A正确；
B．PM2.5在空气中的运动不属于分子热运动，B错误；
C．PM2.5的运动轨迹是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡和气流的运动决定的，C错误；
DE．倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用，能有效减小PM2.5在空气中的浓度，PM2.5必然有内能，D、E正确。
故选ADE。
13．AB
【详解】
保持物质化学性质的最小微粒是分子；在研究物质化学性质时，认为组成物质的微粒有分子、原子和离子，但在热学中，我们研究的是粒子的运动和相互作用规律，就不必区分微粒在化学变化中起的不同作用，因此化学中的分子、原子、离子在这里统称为“分子”，即物质是由大量分子组成的；除了一些有机物质的大分子外，多数分子大小数量级为。
故选AB。
14．BDE
【详解】
A．布朗运动是悬浮在液体或气体中的小颗粒的无规则运动，但并不是分子的无规则运动，故A错误；
B．布朗运动反映了液体或气体分子的无规则运动，故B正确；
C．温度越越高，布朗运动就越明显，故C错误；
D．悬浮在液体或气体中的颗粒越小，分子对小颗粒的撞击就越不平衡，布朗运动越明显，故D正确；
E．布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的运动，反映了液体分子对固体颗粒撞击的不平衡性，故E正确。
故选BDE。
15．（1）1.3×1022个；（2）2.0×10-10 m
【详解】
（1）金刚石的质量
m=ρV=4560×5.7×10-8 kg≈2.6×10-4 kg
碳的物质的量
n=≈2.2×10-2 mol
金刚石所含碳原子数
N=n·NA=2.2×10-2×6.02×1023=1.3×1022个
（2）一个碳原子的体积
V0==4.4×10-30 m3
把金刚石中的碳原子看成球体，则由公式
V0=
可得碳原子直径为
=2.0×10-10 m
17．（1）；（2）
【详解】
（1）吸入的有害气体的分子数为
（2）室内空气中含有害气体的分子数为
把有害气体分子看成正方体，则每个分子平均体积为
每两个有害气体分子的间距为