第一章分子动理论单元检测

第一章　分子动理论 单元检测
一、单选题
1．空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器(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，排出液化水的体积为V，水的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为NA，则液化水中分子的总数N和水分子的直径d分别为
A． ， B．，
C．， D． ，
2．下列说法正确的是（　　）
A．由于扩散现象，我们能闻到巷子中的酒香
B．空调能使热量从低温物体传到高温物体，突破了热力学第二定律的限制
C．非晶体有固定的熔点，而晶体没有固定的熔点
D．布朗运动是悬浮颗粒分子的无规则运动
3．小明同学在清洗玻璃试管时发现：将盛有半管水的试管倒扣在水槽中时水并不会流入盆中，且管内水面下凹，如图所示。他又在水槽中滴入一滴蓝色的硫酸铜溶液，一段时间后试管中的水也变蓝了。对于上述现象，下列说法中正确的是（　　）
A．试管中水面下凹是由于管中气体压强引起的
B．试管中水面下凹说明水对玻璃是不浸润的
C．试管中的水变蓝是由于硫酸铜分子间存在斥力
D．试管中的水变蓝是由于硫酸铜分子扩散引起的
4．下列说法正确的是 ( )
A．当物质分子间距离减小时，若分子力为引力，则分子力增大
B．气体在绝热条件下膨胀，气体的内能一定减少
C．布朗运动说明只有液体分子才可以做无规则运动
D．气体体积增大，内能一定减小
5．关于分子动理论，下列说法正确的是（　　）
A．气体扩散的快慢与温度无关
B．分子间同时存在着引力和斥力
C．布朗运动是液体分子的无规则运动
D．分子间的引力总是随分子间距增大而增大
6．下列说法不正确的是（　　）
A．悬浮微粒的布朗运动说明了微粒内部分子做无规则热运动
B．一定量的某种理想气体的内能只与温度有关
C．温度是描述热现象的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相等
D．一定质量的理想气体，从外界吸收热量，其内能可能不变
7．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
8．对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是（　　）
A．若气体的温度不断升高，其压强也一定不断增大
B．在完全失重的状态下，气体的压强为零
C．若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变
D．当分子热运动变剧烈时，压强一定增大
9．由于分子间存在着分子力，而分子力做功与路径无关，因此分子间存在与其相对距离有关的分子势能。如图所示为分子势能Ep随分子间距离r变化的图象，取r趋近于无穷大时Ep为零。r0表示分子间引力和斥力平衡的位置。通过功能关系可以从分子势能的图象中得到有关分子力的信息，则下列说法正确的是（　　）
A．图中r1是分子间的引力和斥力平衡的位置
B．假设将两个分子从r=r2处释放，它们将相互靠近
C．当分子间的距离r=r3时，分子间只有引力没有斥力
D．当分子间的距离减小时，分子间的引力和斥力都会增大
10．下列关于热学中的一些说法，正确的是（　　）
A．温度是分子平均动能的标志，两个动能不同的分子相比，动能大的温度高
B．茶叶蛋变色是布朗运动的结果
C．“水火箭”在用打气筒加压时，若瓶体积和瓶内外空气温度几乎不变化，则瓶内气体分子单位时间内对瓶壁撞击次数增加
D．电冰箱能把热量从低温的箱内传到高温的箱外，违背了热力学第二定律，但符合热力学第一定律
二、多选题
11．在加拿大温哥华举行的第二十一届冬奥会花样滑冰双人自由滑比赛中，中国选手申雪、赵宏博获得冠军．如图所示，如果赵宏博以自己为转动轴拉着申雪做匀速圆周运动．若赵宏博的转速为30r/min，手臂与竖直方向夹角为60°，申雪的质量是50kg ，她触地冰鞋的线速度为4.7m/s，则下列说法正确的是(　　)　
A．申雪做圆周运动的角速度为π rad/s
B．申雪触地冰鞋做圆周运动的半径约为2m
C．赵宏博手臂拉力约是850N
D．赵宏博手臂拉力约是500N
12．【物理-选修3-3】.如图为两分子系统的势能EP与两分子间距离r的关系曲线，下列说法正确的是( )
E.当rA．当r>r1时,分子间的作用力表现为引力
B．当rC．当r=r2时，分子间的作用力为零
D．在r由r1变到r2的过程中,分子间的作用力做负功
13．已知铜的摩尔质量为，铜的密度为，阿伏伽德罗常数为，下列说法正确的是（ ）
A．个铜原子的质量为
B．个铜原子的质量为
C．个铜原子所占的体积为
D．个铜原子所占的体积为
14．以下说法正确的是（　　）
A．某物质的密度为ρ，其分子的体积为，分子的质量为m，则
B．在油膜法粗测分子直径的实验中，把油分子看成球形，是物理学中的一个理想化模型，因为分子并不真的是球形
C．在装满水的玻璃杯内，可以不断地轻轻投放一定数量的大头针，水也不会流出，这是由于大头针填充了水分子间的空隙
D．物质是由大量分子组成的，在这里的分子是组成物质的分子、原子、离子的统称
E．玻璃管裂口放在火上烧熔，它的尖锐处就变圆滑，是因为熔化的玻璃在表面张力的作用下，表面要收缩到最小的缘故
15．下列说法中正确的是_______．
A．物体从外界吸热，其内能一定增大
B．一定质量的气体，在压强不变时，则单位时间内分子与器壁碰撞次数随温度降低而减少
C．知道阿伏伽德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可以估算出该气体中分子间的平均距离
D．温度相同的氢气和氧气，它们分子的平均速率不相同
E．液体表面具有收缩的趋势，是由于液体表面层里分子的分布比内部稀疏的缘故
三、实验题
16．将1cm3的油酸溶于酒精，制成200 cm3的油酸酒精溶液。已知1cm3的溶液有50滴，取1滴滴到水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子薄层，以测出该薄层的面积为0.2m2由此可估测油酸分子的直径为_________m。（答案要求写成科学计数法形式）。
17．用油膜法估测分子的大小，方法及步骤如下：
①向体积V油=1mL油酸中加酒精，直至总量达到V总=500mL。
②用注射器吸取①中油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入滴时，量筒内溶液体积增加1mL。
③先往边长的浅盘里倒入2cm深的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上。
④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状。
⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内正方形的个数，正方形边长l=20mm。
根据以上信息，回答下列问题（有数值计算的问题，先用信息中字母写出表达式再代入数值并统一单位算出结果）
(1)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V纯是______mL
(2)油酸分子直径是______m（保留2位有效数字）
四、解答题
18．一滴露水的质量约是9×10-5g，它含有多少个水分子．（取阿伏伽德罗常数NA=6.0×1023mol-1，水的摩尔质量是18g/mol）
19．氢能是环保能源，常温水中用氧化钛晶体和铂黑作电极，在太阳光照射下分解水可以从两电极上分别获得氢气和氧气已知1mol的水分解可得到1mol氢气，1mol氢气完全燃烧可以放出的能量，阿伏伽德罗常数，水的摩尔质量为 求：
(1)1g水分解后得到氢气分子总数；
(2)1g水分解后得到的氢气完全燃烧所放出的能量．
结果取2位有效数字
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
水的摩尔体积 Vmol=；
水分子数
；
将水分子看成球形，由一个水分子的体积：
，
解得水分子直径为
，
故选C．
【点睛】
本题的解题关键是建立物理模型，抓住阿伏加德罗常数是联系宏观与微观的桥梁，也可以将水分子看成立方体形．
2．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．扩散现象是由物质分子无规则热运动产生的分子迁移现象，闻到酒香属于扩散现象，故A正确；
B．空调采用了做功的方式使热量从低温物体传到高温物体，不违背热力学第二定律，故B错误；
C．晶体有固定的熔点而非晶体没有固定的熔点，故C错误；
D．布朗运动产生的原因是液体分子对悬浮颗粒各个方向的撞击力不平衡，不是悬浮颗粒分子的无规则运动，故D错误。
故选A。
3．D
【解析】
【详解】
AB．试管中水面下凹是由于水对玻璃是浸润的，选项AB错误；
CD．试管中的水变蓝是由于硫酸铜分子扩散引起的，选项C错误，D正确。
故选D。
4．B
【解析】
【详解】
由分子力曲线可知，当物质分子间距离减小时，若分子力为引力，分子力可能增大，也可能先增大后减小，或者只减小，A项错误；气体在绝热条件下膨胀，对外做功，绝热时不传递热量，由热力学第一定律可知内能减小，选项B正确；布朗运动说明液体分子在做无规则运动，但其它事实表明任何物质的分子都在做无规则热运动，C错误；气体体积增大，气体对外做功，若对外做功大于吸热，则内能减小，等于吸热则内能不变，小于吸热则内能增大，D项错误．故选B．
【点睛】
此题要掌握分子间距和分子力间的关系，知道布朗运动的实质，理解热力学第一定律的含义，会用热力学第一定律判断内能的变化.
5．B
【解析】
【详解】
A．扩散的快慢与温度有关，温度越高，扩散越快，故A错误；
BD．分子间同时存在引力和斥力，引力和斥力均随着分子间距离的增大而减小，故B正确，D错误；
C．布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的无规则运动，它是液体分子的无规则运动的反映，故C错误。
故选B。
6．A
【解析】
【详解】
A.悬浮微粒的布朗运动反应液体分子的无规则热运动，故A错误；
B.内能是分子动能与分子势能的和，气体分子间距离太大，所以不考虑其分子势能，气体的内能是分子动能，只与温度有关，故B正确；
C.热量是从高温物体向低温物体传递，两个物体达到热平衡时，说明温度相同，故C正确；
D.气体吸热的同时，如果对外做功，内能可能不变，故D正确。
故选A。
7．D
【解析】
【分析】
【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。
8．C
【解析】
【详解】
A． 根据可知，若气体的温度T不断升高，气体的压强P和体积V的乘积一定增大，但其压强P不一定增大， A错误；
B． 从微观角度，气体的压强是由大量气体分子对容器壁的频繁碰撞产生的，即使在完全失重的状态下，只要容器密闭，气体分子仍然会不停的频繁碰撞器壁， B错误；
C． 对于一定量的理想气体，若气体的压强和体积都不变，根据理想气体的状态方程：，可知其温度不变；而理想气体的内能仅仅与温度有关，所以其内能也一定不变。C正确；
D． 当分子热运动变剧烈时，分子数密度可能减小，故气体压强也可以减小或者不变，D错误；
故选C。
9．D
【解析】
【详解】
AB．在分子间的引力和斥力平衡的位置，分子势能最小，则图中r2是分子间的引力和斥力平衡的位置，所以假设将两个分子从r=r2处释放，它们既不会相互远离，也不会相互靠近。选项AB错误；
C．当分子间的距离r=r3时，分子力表现为引力，分子间引力大于斥力，选项C错误；
D．当分子间的距离减小时，分子间的引力和斥力都会增大，选项D正确。
故选D。
10．C
【解析】
【详解】
A．温度是分子平均动能的标志是统计规律，适用于大量分子，对于单个分子不成立，A错误；
B．茶叶蛋变色属于扩散现象，B错误；
C．“水火箭”在用打气筒加压时，瓶内气体分子数密度增大，因为温度几乎不变，故分子平均动能不变，故单位时间内对瓶壁撞击次数增加，C正确；
D．热力学第二定律可以表述为：“不可能使热量从低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化”，电冰箱把热量从低温的箱内传到高温的箱外，消耗了其他形式能，产生了其他变化，不违背热力学第二定律，D错误。
故选C。
11．AC
【解析】
【详解】
A．据题意，两位运动员此时可以看成同轴转动体，则申雪转动的角速度为
故选项A正确；
B．由于申雪做匀速圆周运动，则有
故选项B错误；
CD．手臂拉力为
即
故C正确，D错误。
故选AC。
12．BCE
【解析】
【详解】
试题分析：当r=r时，分子力为零，分子势能最小，由图可知r2=r，则当r大于r2时，分子间的作用力表现为引力．故A错误，C正确；当r＜r1＜r2时，分子间的作用力表现为斥力．故B正确；E在r由r1变到r2的过程中，分子力是斥力，则分子力做正功．故D错误；当r考点：分子力、分子势能
13．BC
【解析】
【详解】
AB．铜原子的质量等于摩尔质量除以阿伏伽德罗常数N，即
故A错误，B正确；
CD．铜原子所占的体积等于摩尔体积除以阿伏伽德罗常数，即
故C正确，D错误．
故选BC.
14．BDE
【解析】
【详解】
A．物质密度是宏观的质量与体积的比值，而分子体积、分子质量是微观量，A选项错误；
B．实际上，分子有着复杂的结构和形状，并不是理想的球形，B选项正确；
C．在装满水的玻璃杯内，可以轻轻投放一定数量的大头针，而水不会流出是由于表面张力的作用，C选项错误；
D．物理学中的分子是指分子、原子、离子等的统称，D选项正确；
E．玻璃管裂口放在火焰上烧熔后，成了液态，由于表面张力使得它的尖端变圆，E项正确。
故选BDE。
15．CDE
【解析】
【详解】
A、改变内能的方式有做功和热传递，气体从外界吸热，其内能不一定增加,故A错误. B、气体压强与分子热运动的平均动能和分子的数密度有关，压强不变而温度降低，则分子数密度增大，选项B错误. C、知道阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，用摩尔质量除以摩尔密度可以得到摩尔体积，再除以阿伏加德罗常数得到每个分子平均占有的体积，用正方体模型得到边长，即为分子间距，故C正确．D、由于不考虑分子间作用力，氢气和氧气只有分子动能，温度相同，它们的平均动能相同，而 ，可知两只气体分子的质量不同，则平均速率不同，选项D正确.E、液体表面由于蒸发等因素而使分子较为稀疏，从而使分子间表现为引力，故E正确．故选CDE．
【点睛】本题考查热力学第一定律、气体的压强、液体的表面张力等性质，要注意正确掌握相关知识，并能正确应用并解释相关现象．
16．5×10－10
【解析】
【详解】
[1]一滴油酸溶液含油酸的体积为
V=m3=10 10m3
油酸在水面上形成一单分子薄膜，薄膜的面积为0.2m2，故分子直径为
= m =5×10 10m
17． 2×10-5 4.3×10-10
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]一滴油酸溶液含有纯油酸的体积
(2)[2]油膜的面积
则油酸分子的直径
18．
【解析】
【详解】
水的摩尔数为：
一滴露水的质量约是，分子数为：．
19．(1)个 (2) J
【解析】
【详解】
(1) 1g水分解得到的氢气分子总数为
代入数据解得
个
(2) 氢气完全燃烧所放出热量
答案第1页，共2页
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