第一章测评(A)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A.布朗运动就是液体或者气体分子的无规则运动
B.两个邻近分子间不可能同时存在斥力和引力
C.达到热平衡的两个系统具有相同的温度
D.温度是分子平均速率的标志
答案：C
解析：布朗运动是悬浮微粒的无规则运动,反映了液体或者气体分子的无规则运动,A错误。根据分子动理论表述,分子间同时存在着斥力和引力,B错误。达到热平衡的两个系统,共同的热学特征就是温度,所以达到热平衡的两个系统具有相同的温度,C正确。温度是分子平均动能的标志,不是平均速率的标志,D错误。
2.以下关于热运动的说法正确的是( )
A.水流速度越大,水分子的热运动越剧烈
B.水凝结成冰后,水分子的热运动停止
C.水的温度越高,水分子的热运动越剧烈
D.水的温度升高,每一个水分子的运动速率都会增大
答案：C
解析：水流的速度是机械运动的速度,不同于水分子热运动的速度,A项错误。分子永不停息地做无规则运动,B项错误。温度是分子平均动能的标志,温度越高,分子的热运动越剧烈,故C项正确。水的温度升高,水分子的平均动能增大,即水分子的平均运动速率增大,但不是每一个水分子的运动速率都增大,D项错误。
3.下列现象中不能说明分子无规则运动的是( )
A.香水瓶打开盖,香味充满房间
B.汽车驶过后扬起灰尘
C.糖放入水中,一会儿整杯水变甜了
D.衣箱里卫生球不断变小,衣服上有卫生球味
答案：B
解析：房间充满香味说明含有香味的分子是不断运动的,A可以。灰尘不属于微观粒子,不能说明微粒的运动情况,B不可以。糖放入水中,一会儿整杯水变甜了说明分子是不断运动的,C可以。衣服上有卫生球味说明卫生球中的分子是不断运动的,D可以。故选B。
4.下列说法正确的是( )
A.分子间的平均距离增大时,其分子势能一定增大
B.分子间的平均距离增大时,其分子势能一定减小
C.物体的体积增大时,其分子势能一定增大
D.0 ℃的水变成0 ℃的冰时,体积增大,分子势能减小
答案：D
解析：若分子间的平均距离在大于r0(r0约为10-10 m)的范围内增大,由于分子间的作用力表现为引力,分子间平均距离增大时,分子力对分子做负功,分子势能将增大;若分子间的平均距离在小于r0的范围内增大,由于分子间的作用力表现为斥力,分子间平均距离增大时,分子力对分子做正功,分子势能将减小,选项A、B错误。由于物体的体积随分子间的平均距离的增大而增大,所以其分子势能随分子距离的变化,与分子势能随物体的体积的变化规律相同,选项C错误。水在0~4 ℃的范围内温度升高时,表现出反常膨胀的特性,温度升高,体积反而减小,0 ℃的冰体积最大,0 ℃的水变成0 ℃的冰时,由于要放热,而且温度不变,所以水的分子势能减小,选项D正确。
5.下列关于布朗运动的说法正确的是( )
A.布朗运动是指在显微镜中看到的液体分子的无规则运动
B.花粉颗粒的布朗运动反映了花粉分子在永不停息地做无规则运动
C.悬浮颗粒越大,同一时刻与它碰撞的液体分子越多,布朗运动越不明显
D.当液体温度达到0 ℃时,布朗运动就会停止
答案：C
解析：布朗运动是悬浮在液体中的花粉颗粒,在液体分子的撞击下所做的无规则运动,颗粒越大,布朗运动越不明显,故A错误,C正确。布朗运动反映了液体分子的无规则热运动,它不会停止,B、D错误。
6.关于组成物体的分子,下列说法正确的是( )
A.分子是球形的,就像我们平时的乒乓球有弹性,只不过分子非常非常小
B.所有分子的直径都相同
C.不同分子的直径一般不同,但数量级基本一致
D.测定分子大小的方法只有油膜法一种
答案：C
解析：分子的形状非常复杂,为了研究和学习方便,把分子简化为球形,实际上不是真正的球形,故A错误。不同分子的直径一般不同,但数量级基本一致,为10-10 m,故B错误、C正确。油膜法只是测定分子大小的一种方法,还有其他方法,如扫描隧道显微镜观察法等,故D错误。
7.下列关于物体的温度、内能和热量的说法正确的是( )
A.物体的温度越高,所含热量越多
B.物体的内能越大,所含热量越多
C.物体的温度越高,它的分子热运动的平均动能越大
D.物体的温度不变,其内能就不变
答案：C
解析：分子热运动的平均动能与温度有关,温度越高,分子热运动的平均动能越大,内能由物体的质量、温度和体积共同决定,并且内能是状态量,而热量是过程量,它表示由于热传递而引起的内能变化过程中转移的能量。
8.关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A.水分子的内能比冰分子的内能大
B.物体所处的位置越高,分子势能就越大,内能越大
C.一定质量的0 ℃的水结成0 ℃的冰,内能一定减少
D.相同质量的两个同种物体,运动物体的内能一定大于静止物体的内能
答案：C
解析：内能是指组成物体的所有分子的热运动的动能与分子势能的总和,说单个分子的内能没有意义,故选项A错误。内能与机械能是两种不同性质的能,它们之间无直接联系,内能与“位置”高低、“运动”还是“静止”没有关系,故选项B、D错误。一定质量的0 ℃的水结成0 ℃的冰,放出热量,使得内能减小,故选项C正确。
二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
9.用r表示两个分子间的距离,Ep表示两个分子间相互作用的势能,当r=r0时,两分子间的斥力大小等于引力大小,设两分子相距很远时Ep=0,则( )
A.当r>r0时,Ep随着r的增大而减小
B.当rC.当r>r0时,Ep不随着r的变化而变化
D.当r=r0时,分子势能Ep最小
答案：BD
解析：当r=r0时,分子势能最小, D正确。当r>r0时,随着r的增大,分子力做负功,Ep增大,A、C错误。当r10.关于分子间距与分子力的下列说法正确的是( )
A.水和酒精混合后的体积小于原来的体积之和,说明分子间存在引力
B.实际上水很难被压缩,这是由于水分子间距稍微变小时,分子间的作用就表现为斥力
C.一般情况下,当分子间距rr0时,分子力为引力
D.弹簧被拉伸或被压缩时表现的弹力,正是分子引力和斥力的对应表现
答案：BC
解析：水和酒精混合后体积减小,说明分子间有空隙,A错误。水很难被压缩,说明分子力表现为斥力,B正确。由分子力与分子间距离的关系可知C正确。弹簧的弹力是由于弹簧发生弹性形变而产生的,与分子力是两种不同性质的力,D错误。
11.两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动,直到不能再靠近,在此过程中,下列说法正确的是( )
A.分子力先增大,后一直减小
B.分子力先做正功,后做负功
C.分子动能先增大,后减小
D.分子势能先增大,后减小
答案：BC
解析：当分子间距大于平衡间距时,分子力表现为引力,随着距离的减小,分子间的作用力先增大,后减小,平衡位置时作用力为零;而小于平衡位置时,分子间为斥力,分子力一直增大,故A错误。两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动,直至不能再靠近的过程中,分子力先是引力后是斥力,故先做正功后做负功,分子势能先减小后增加,故B正确,D错误。只有分子力做功,先做正功后做负功,根据动能定理,动能先增加后减小,故C正确。
12.对于实际的气体,下列说法正确的是( )
A.气体的内能包括气体分子的重力势能
B.气体的内能包括气体分子之间相互作用的势能
C.气体的内能包括气体整体运动的动能
D.气体的体积变化时,其内能可能不变
答案：BD
解析：气体的内能不考虑气体自身重力的影响,故气体的内能不包括气体分子的重力势能,A错。实际气体的内能包括气体的分子动能和分子势能两部分,B对。气体整体运动的动能属于机械能,不是气体的内能,C错。气体体积变化时,分子势能发生变化,气体温度也可能发生变化,即分子势能和分子动能的和可能不变,D对。
三、非选择题(本题共6小题,共60分)
13.(6分)在用油膜法估测分子的大小实验中所用的油酸酒精溶液每1 000 mL溶液中有纯油酸0.6 mL。用注射器测得1 mL上述溶液为80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,测得油膜的轮廓形状如图所示。图中每个小正方形方格的边长均为1 cm,下列说法正确的是 。
①实验时将油酸分子看成球体
②实验时不考虑各油酸分子间的间隙
③测出分子直径后,就可以根据已知条件算出阿伏加德罗常数
④该实验测出油酸分子的直径约是6.5×10-8 m
⑤使用油酸酒精溶液的目的是让油酸在水面上形成单层分子油膜
答案：①②⑤
解析：实验时,把一滴油酸酒精溶液滴到水面上,油酸在水面上要尽可能地散开,形成单分子油膜,把分子看成球体,单分子油膜的厚度就可以认为等于油酸分子的直径,故①②⑤正确。
1滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为V= mL=7.5×10-6 mL,油膜所占格数约为115个,则面积S=115×1 cm2,分子直径d==6.5×10-8 cm=6.5×10-10 m,故④错。而NA=,故③错。
14.(8分)在油膜法估测油酸分子的大小的实验中,有下列实验步骤:
①往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水,待水面稳定后将适量的爽身粉均匀地撒在水面上。
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴在水面上,待薄膜形状稳定。
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 (填写步骤前面的数字)。
(2)将1 cm3的油酸溶于酒精,制成300 cm3的油酸酒精溶液,测得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴。现取1滴该油酸酒精溶液滴在水面上,测得所形成的油膜的面积是0.13 m2。由此估算出油酸分子的直径为 m。(结果保留1位有效数字)
答案：(1)④①②⑤③ (2)5×10-10
解析：(1)在油膜法估测油酸分子的大小实验中,应先配制油酸酒精溶液,再往盘中倒入水,并撒爽身粉,然后用注射器将配好的溶液滴一滴在水面上,待油膜形状稳定,再将玻璃板放于盘上,用彩笔将油膜形状描绘在玻璃板上,根据d=计算。
(2)一滴溶液中含油酸体积V= m3,故d==5×10-10 m。
15.(8分)已知水的摩尔质量M=18×10-3 kg/mol,1 mol水中含有6.0×1023个水分子,试估算水分子的直径(保留1位有效数字)。
答案：4×10-10 m
解析：由水的摩尔质量M和密度ρ,可得水的摩尔体积VA=
把水分子看作是一个挨一个紧密地排列的小球,1个水分子的体积为
V0= m3=3.0×10-29 m3
每个水分子的直径为d= m=4×10-10 m。
16.(8分)纳米材料具有很多优越性能,有着广阔的应用前景。边长为1 nm的立方体可容纳液态氢分子(其直径约为10-10 m)的个数最接近多少
答案：103
解析：1 nm=10-9 m,则边长为1 nm的立方体的体积为V=(10-9)3 m3=10-27 m3。估算时,可将液态氢分子看作边长为10-10 m的小立方体,则每个氢分子的体积V0=(10-10)3 m3=10-30 m3,所以可容纳的液态氢分子个数N==103个。
17.(14分)一艘油轮装载着密度为9×102 kg/m3的原油在海上航行,由于故障而发生原油泄漏。如果泄漏的原油有9 t,海面上风平浪静时,求这些原油造成污染的最大面积。
答案：1011 m2
解析：泄漏的原油的体积为V==10 m3,而油分子直径的数量级为10-10 m,所以这些原油造成的污染总面积最大为S==1011 m2。
18.(16分)为保护环境和生态平衡,在各种生产活动中都应严禁污染水源。在某一水库中,一艘年久失修的快艇在水面上违规快速行驶,速度为8 m/s,导致油箱突然破裂,柴油迅速流入水中,从漏油开始到船员堵住漏油处共用时t=1.5 min。测量时,漏出的油已在水面上形成宽约为a=100 m的长方形厚油层。已知快艇匀速运动,漏出油的体积V=1.44×10-3 m3。
(1)求该厚油层的平均厚度D。
(2)该厚油层的厚度D约为分子直径d的多少倍 已知油分子的直径约为10-10 m。
答案：(1)2×10-8 m (2)200
解析：(1)油层长度L=vt=8×90 m=720 m则油层厚度D= m=2×10-8 m。
(2)n==200。第一章测评(A)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A.布朗运动就是液体或者气体分子的无规则运动
B.两个邻近分子间不可能同时存在斥力和引力
C.达到热平衡的两个系统具有相同的温度
D.温度是分子平均速率的标志
2.以下关于热运动的说法正确的是( )
A.水流速度越大,水分子的热运动越剧烈
B.水凝结成冰后,水分子的热运动停止
C.水的温度越高,水分子的热运动越剧烈
D.水的温度升高,每一个水分子的运动速率都会增大
3.下列现象中不能说明分子无规则运动的是( )
A.香水瓶打开盖,香味充满房间
B.汽车驶过后扬起灰尘
C.糖放入水中,一会儿整杯水变甜了
D.衣箱里卫生球不断变小,衣服上有卫生球味
4.下列说法正确的是( )
A.分子间的平均距离增大时,其分子势能一定增大
B.分子间的平均距离增大时,其分子势能一定减小
C.物体的体积增大时,其分子势能一定增大
D.0 ℃的水变成0 ℃的冰时,体积增大,分子势能减小
5.下列关于布朗运动的说法正确的是( )
A.布朗运动是指在显微镜中看到的液体分子的无规则运动
B.花粉颗粒的布朗运动反映了花粉分子在永不停息地做无规则运动
C.悬浮颗粒越大,同一时刻与它碰撞的液体分子越多,布朗运动越不明显
D.当液体温度达到0 ℃时,布朗运动就会停止
6.关于组成物体的分子,下列说法正确的是( )
A.分子是球形的,就像我们平时的乒乓球有弹性,只不过分子非常非常小
B.所有分子的直径都相同
C.不同分子的直径一般不同,但数量级基本一致
D.测定分子大小的方法只有油膜法一种
7.下列关于物体的温度、内能和热量的说法正确的是( )
A.物体的温度越高,所含热量越多
B.物体的内能越大,所含热量越多
C.物体的温度越高,它的分子热运动的平均动能越大
D.物体的温度不变,其内能就不变
8.关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A.水分子的内能比冰分子的内能大
B.物体所处的位置越高,分子势能就越大,内能越大
C.一定质量的0 ℃的水结成0 ℃的冰,内能一定减少
D.相同质量的两个同种物体,运动物体的内能一定大于静止物体的内能
二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
9.用r表示两个分子间的距离,Ep表示两个分子间相互作用的势能,当r=r0时,两分子间的斥力大小等于引力大小,设两分子相距很远时Ep=0,则( )
A.当r>r0时,Ep随着r的增大而减小
B.当rC.当r>r0时,Ep不随着r的变化而变化
D.当r=r0时,分子势能Ep最小
10.关于分子间距与分子力的下列说法正确的是( )
A.水和酒精混合后的体积小于原来的体积之和,说明分子间存在引力
B.实际上水很难被压缩,这是由于水分子间距稍微变小时,分子间的作用就表现为斥力
C.一般情况下,当分子间距rr0时,分子力为引力
D.弹簧被拉伸或被压缩时表现的弹力,正是分子引力和斥力的对应表现
11.两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动,直到不能再靠近,在此过程中,下列说法正确的是( )
A.分子力先增大,后一直减小
B.分子力先做正功,后做负功
C.分子动能先增大,后减小
D.分子势能先增大,后减小
12.对于实际的气体,下列说法正确的是( )
A.气体的内能包括气体分子的重力势能
B.气体的内能包括气体分子之间相互作用的势能
C.气体的内能包括气体整体运动的动能
D.气体的体积变化时,其内能可能不变
三、非选择题(本题共6小题,共60分)
13.(6分)在用油膜法估测分子的大小实验中所用的油酸酒精溶液每1 000 mL溶液中有纯油酸0.6 mL。用注射器测得1 mL上述溶液为80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,测得油膜的轮廓形状如图所示。图中每个小正方形方格的边长均为1 cm,下列说法正确的是 。
①实验时将油酸分子看成球体
②实验时不考虑各油酸分子间的间隙
③测出分子直径后,就可以根据已知条件算出阿伏加德罗常数
④该实验测出油酸分子的直径约是6.5×10-8 m
⑤使用油酸酒精溶液的目的是让油酸在水面上形成单层分子油膜
14.(8分)在油膜法估测油酸分子的大小的实验中,有下列实验步骤:
①往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水,待水面稳定后将适量的爽身粉均匀地撒在水面上。
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴在水面上,待薄膜形状稳定。
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 (填写步骤前面的数字)。
(2)将1 cm3的油酸溶于酒精,制成300 cm3的油酸酒精溶液,测得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴。现取1滴该油酸酒精溶液滴在水面上,测得所形成的油膜的面积是0.13 m2。由此估算出油酸分子的直径为 m。(结果保留1位有效数字)
15.(8分)已知水的摩尔质量M=18×10-3 kg/mol,1 mol水中含有6.0×1023个水分子,试估算水分子的直径(保留1位有效数字)。
16.(8分)纳米材料具有很多优越性能,有着广阔的应用前景。边长为1 nm的立方体可容纳液态氢分子(其直径约为10-10 m)的个数最接近多少
17.(14分)一艘油轮装载着密度为9×102 kg/m3的原油在海上航行,由于故障而发生原油泄漏。如果泄漏的原油有9 t,海面上风平浪静时,求这些原油造成污染的最大面积。
18.(16分)为保护环境和生态平衡,在各种生产活动中都应严禁污染水源。在某一水库中,一艘年久失修的快艇在水面上违规快速行驶,速度为8 m/s,导致油箱突然破裂,柴油迅速流入水中,从漏油开始到船员堵住漏油处共用时t=1.5 min。测量时,漏出的油已在水面上形成宽约为a=100 m的长方形厚油层。已知快艇匀速运动,漏出油的体积V=1.44×10-3 m3。
(1)求该厚油层的平均厚度D。
(2)该厚油层的厚度D约为分子直径d的多少倍 已知油分子的直径约为10-10 m。
