第一章 分子动理论 第1~4节综合拔高练（Word版版含答案）

人教版选择性必修第三册 第一章 第1~4节综合拔高练
一、单选题
1．运用分子动理论的相关知识，判断下列说法正确的是（　　）
A．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数仅与单位体积内的分子数有关
B．某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数可表示为NA
C．阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃运动是布朗运动
D．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，这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成
2．以下说法正确的是（　　）
A．水流速度越大，水分子的热运动越剧烈
B．水的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现
C．给汽车轮胎充气时很费力，说明分子间存在斥力
D．阳光射入屋内，可以看见尘埃乱舞，这属于布朗运动
3．关于扩散现象，下列说法不正确的是（　　）
A．温度越高，扩散进行得越快
B．扩散现象是不同物质间的一种化学反应
C．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的
D．扩散现象在气体、液体和固体中都能发生
二、多选题
4．下列说法正确的是
A．扩散现象和布朗运动都与温度有关，所以扩散现象和布朗运动都是分子的热运动
B．气体的温度升高，气体分子的平均动能一定增大
C．两分子从无限远处逐渐靠近，直到不能再靠近为止的过程中，分子间相互作用的合力先变大，后变小，再变大
D．第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律
E．一定质量的理想气体体积增大时，压强一定减小
5．下列说法正确的是（ ）
A．气体扩散现象表明气体分子间存在斥力
B．对于同一理想气体，温度越高，分子平均动能越大
C．热量总是自发的从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体
D．在阳光照射下，可以观察到教室空气中飞舞的灰尘做无规则运动，灰尘的运动属于布朗运动
E．用活塞压缩气缸内的理想气体，对气体做了3.0×105J的功，同时气体向外界放出1.5×105J的热量，则气体内能增加了1.5×105J
6．有关对热学的基础知识理解正确的是____．
A．液体表面张力的方向与液面平行并指向液体内部
B．低温的物体可以自发把热量传递给高温的物体，最终两物体可达到热平衡状态
C．当装满水的某一密闭容器自由下落时，容器中的水的压强为零
D．空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压，水蒸发变慢
E．在“用油膜法测分子直径”的实验中，作出了把油膜视为单分子层、忽略油酸分子间的间距并把油酸分子视为球形这三方面的近似处理
三、填空题
7．用高倍显微镜观察墨汁液滴，追踪一个小炭粒的运动，每隔30s记录炭粒的位置并连线，记录的结果如图所示．则下列说法正确的是________．
A．图中连线说明炭粒在做机械运动；
B．图中连线是炭粒的运动径迹
C．图中炭粒的位置变化是由于分子间斥力作用的结果
D．图中连线的杂乱不足以说明布朗运动与温度有关
E. 图中连线的杂乱无章间接说明液体分子运动的无规则性
8．如图，甲分子固定于坐标原点0 ， 乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力F与两分子间距离x的关系如图中曲线所示，F＞0为斥力，F＜0为引力，a、b、c、d为x轴上的四个特定位置．现把乙分子沿x轴负方向从a处移动到d处，则在________位置分子间作用力最小，在________位置分子势能最小．
（两空均选填“a”、“b”、“c”或“d”）
四、实验题
9．在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：
①用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定；
②往边长约为40cm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；
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用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积；
⑤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；
完成下列填空：
(1)上述步骤中，正确的顺序是_____________；
(2)油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸1mL，用注射器测得1mL上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是___________mL，油酸膜的面积是_________________cm2。根据上述数据，估测出油酸分子的直径是____________nm。（结果均保留三位有效数字）
五、解答题
10．在标准状况下，空气的摩尔质量是M=2.9×10-2kg/mol，则空气中气体分子的平均质量是多少？成年人做一次深呼吸约吸入4.5cm3的空气，则做一次深呼吸吸入空气的质量是多少？所吸入的分子个数大约是多少？已知阿伏伽德罗常数NA=6.02×1023mol-1，标准状态下空的摩尔体积为22.4L/mol．（计算结果保留两位有效数值）
11．如图，一根均匀带电的长直橡胶棒沿轴线方向做速度为的匀速直线运动。若棒横截面积为，单位长度所带的电荷量为，求由于棒的运动而形成的等效电流的大小和方向。
12．如果已知分子的大小，就可以推算阿伏伽德罗常量。假设水分子一个挨着一个紧密排列，1mol的水，质量为，体积是，水分子的直径是，体积约为，估算阿伏伽德罗常数。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
A．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内的分子数有关，还与分子平均速率有关，故A错误；
B．由于分子的无规则运动，气体的体积可以占据很大的空间，故不能用摩尔体积除以分子体积得到阿伏加德罗常数，故B错误；
C．布朗运动的微粒非常小，肉眼是看不到的，阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃运动是机械运动，不是布朗运动，故C错误；
D．扩散可以在固体中进行，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，这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成，故D正确。
故选D。
2．B
【解析】
【详解】
A．水分子的热运动与温度有关，温度越高运动越剧烈，与水流的宏观速度无关，故A错误；
B．水分子不同于气体分子，间隙可以忽略，水的体积很难被压缩，是分子间存在斥力的宏观表现，故B正确；
C．由于气体分子间的距离很大，分子间的作用力可以忽略不计，给汽车轮胎充气时很费力，这是压强导致的结果，故C错误；
D．阳光射入屋内，可以看见尘埃乱舞，是空气的流动造成的，不是布朗运动，布朗运动是分子碰撞的不平衡性造成的，要通过显微镜才能看到，故D错误。
故选B。
3．B
【解析】
【详解】
A．温度越高，分子运动的越快，扩散越快，故A不符合题意；
B．扩散现象是不同的物质分子相互进入对方的现象，是物理变化，故B符合题意；
CD．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的，扩散现象在气体、液体和固体中都能发生。故CD不符合题意。
故选B。
4．BC
【解析】
【详解】
扩散现象是分子的热运动，而布郎运动是不是分子的热运动，但是它能说明分子是运动的，故选项A错误；气体的温度升高，气体分子的平均动能一定增大，故选项B正确；两分子从无限远处逐渐靠近，直到不能再靠近为止的过程中，无限远处合力为0，然后靠近到一定程度时，会先有引力，此时引力大于斥力，故合力先变大，再靠近时，到引力等于斥力时，分子间相互作用的合力又为0，再靠近时，斥力又会大于引力，故合力再次变大，所以选项C正确；第二类永动机不可能制造不是因为它违反了能量守恒定律，而是违反了热力学第一定律，故选项D错误；一定质量的气体在温度不变时，体积增大，压强一定减小，故选项E错误．故选BC
5．BCE
【解析】
【详解】
A.气体的扩散现象说明气体分子在永不停息的运动，不能说明分子间存在斥力，故A错误；
B.温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大，故B正确；
C.热量总是自发的从温度高的物体传递到温度低的得物体，而温度是分子平均动能的标志，物体温度越高，分子平均动能越大，所以热量总是自发的从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体，故C正确；
D.灰尘的运动是由于空气的对流引起的，不属于布朗运动，故D错误；
E.由热力学第一定律可知
U=W+Q=3.0×105-1.5×105=1.5×105J
气体内能增加了1.5×105J，故E正确。
故选BCE.
6．CDE
【解析】
【详解】
A．表面张力产生在液体表面层，它的方向平行于液体表面，而不是与液面垂直指向液体内部，A错误；
B．高温的物体可以自发把热量传递给低温的物体，最终两物体可达到热平衡状态，低温的物体不能自发地把热量传递给高温的物体，B错误；
C．液体压强是由液体重量产生的，当装满水的某一密闭容器自由下落时，水处于完全失重状态，则容器中的水的压强为零，C正确；
D．空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压，水蒸发越慢，D正确；
E．在“用油膜法测分子直径”的实验中，把油膜看成是呈单分子分布的，把油酸分子看成球形，分子之间没有空隙，紧密排列，E正确；
故选CDE。
7．ADE
【解析】
【详解】
图中连线说明炭粒在做机械运动，选项A正确；根据题意，有每隔30s把观察到的炭粒的位置记录下来，然后用直线把这些位置依次连接成折线；故布朗运动图象是每隔30s固体微粒的位置，而不是运动轨迹，只是按时间间隔依次记录位置的连线；故B错误；炭粒的位置变化是由于液体分子的无规则碰撞的不平衡性引起的，故C错误；图中连线的杂乱不足以说明布朗运动与温度有关，选项D正确； 图中连线的杂乱无章间接说明液体分子运动的无规则性，选项E正确；故选ADE.
点睛：布朗运动图象的杂乱无章反映了固体小颗粒运动的杂乱无章，进一步反映了液体分子热运动的杂乱无章．
8． c c
【解析】
【详解】
[1][2]根据题意可知，沿x轴方向，O点到a、b、c、d各点的间距，即为甲、乙两分子间的距离，显然由图可知Oc间距离即为两分子间平衡距离，因此，乙分子c位置处时，两分子间的作用力和分子势能最小．
9． ④②①⑤③ 40.0 1.25
【解析】
【详解】
(1)[1] 实验操作开始之前要先配制油酸酒精溶液，确定每一滴溶液中含有纯油酸的体积，实验操作时要在浅盘放水、痱子粉，为油膜形成创造条件，然后是滴入油酸、测量油膜面积，计算油膜厚度，则正确的顺序是④②①⑤③
(2)[2]1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积
[3]由于每格边长为1cm，则每一格就是1cm2，估算油膜面积以超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出40格，则油酸薄膜面积为
[4]由于分子是单分子紧密排列的，因此分子直径为
10．（1）4.8×10-26kg（2）5.8×10-6kg（3）1.2×1020个
【解析】
【详解】
（1）空气中气体分子的平均质量
m==kg=4.8×10-26kg
（2）做一次深呼吸吸入空气的质量
m′==kg=5.8×10-6kg
（3）做一次深呼吸所吸入的分子个数
n==个=1.2×1020个
答：（1）空气中气体分子的平均质量为4.8×10-26kg；
（2）做一次深呼吸吸入空气的质量为5.8×10-6kg；
（3）做一次深呼吸所吸入的分子个数为1.2×1020个．
11．qv，与v的方向相反
【解析】
【详解】
棒沿轴线方向以速度v做匀速直线运动时，每秒通过的距离为v米，每秒v米长的橡胶棒上电荷都通过直棒的横截面，每秒内通过横截面的电量大小为
Q=q v
根据电流的定义式为
t=1s
得到等效电流为
I=qv
由于棒带负电，则电流的方向与棒运动的方向相反，即与v的方向相反。
12．
【解析】
【详解】
假设水分子一个挨着一个紧密排列，1mol的水，体积是，水分子的体积约为，则1mol的水所含水分子数为
则阿伏伽德罗常数为
答案第1页，共2页
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