高二下学期物理人教版（2019版）选择性必修三 第一章 分子动理论 单元检测（A卷）（含解析）

第一章 分子动理论 单元检测（A卷）
一、单选题
1．下列关于物体内能的说法正确的是（　　）
A．温度高的物体一定比温度低的物体内能大
B．物体中所有分子的分子动能与分子势能的总和叫做物体的内能
C．某个分子的动能和分子势能的总和叫做该分子的内能
D．当一个物体的机械能增加时，其内能也跟着增加
2．扩散现象说明了（）
A．气体没有固定的形状和体积
B．分子间相互排斥
C．分子在不停地运动着
D．不同分子间可相互转换
3．关于布朗运动，下列说法正确的是(　　)
A．布朗运动就是液体分子的无规则运动
B．液体的温度越高，布朗运动越剧烈
C．只要时间足够长，布朗运动就会逐渐停止
D．肉眼观察到的阳光照射下的灰尘的无规则运动也是布朗运动
4．下列关于分子动理论的说法中正确的是（　　）
A．两个邻近分子间不可能同时存在斥力和引力
B．布朗运动就是液体分子的无规则热运动
C．扩散现象和布朗运动表明，分子在做永不停息的热运动
D．微粒越大，液体温度越高，布朗运动就越明显
5．有关气体压强，下列说法正确的是（ ）
A．气体分子的平均速率增大，则气体的压强一定增大
B．气体分子的平均速率增大，则气体的压强有可能减小
C．气体分子的密集程度增大，则气体的压强一定增大
D．气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定增大
6．为了防止新型冠状病毒传播，许多公共场所使用乙醇喷雾消毒液和免洗洗手液进行手部消毒，两者的主要成分都是酒精，则下列说法正确的是（　　）
A．在手上喷洒乙醇消毒液后，会闻到淡淡的酒味，这是酒精分子做布朗运动的结果
B．在手上喷洒乙醇消毒液后，会闻到淡淡的酒味，与分子运动无关
C．使用免洗洗手液洗手后，洗手液中的酒精由液体变为同温度的气体的过程中，需要吸收热量
D．使用免洗洗手液洗手后，洗手液中的酒精由液体变为同温度的气体的过程中，分子间距不变
7．图示是氧气分子在0℃和100℃下的速率分布图线，由图可知（　　）
A．随着温度升高，氧气分子的平均速率变小
B．随着温度升高，每一个氧分子的速率都增大
C．随着温度升高，氧气分子中速率小的分子所占比例增大
D．同一温度下，氧气分子速率分布呈现“中间多、两头少”的规律
8．关于分子动理论，下列说法正确的是
A．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大
B．相邻的两个分子之间的距离减小时，分子间的引力变小，斥力变大
C．给自行车打气时，气筒压下后反弹是由分子斥力造成的
D．当分子间的距离为r0时合力为0，此时，分子势能最大
二、多选题
9．氧气分子在0℃和100℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。下列说法正确的是（　　）。
A．图中两条曲线下面积相等
B．图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形
C．图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目
D．与0℃时相比，100℃时氧气分子速率出现在0~400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大
10．下列关于热学知识的说法正确的是（　　）
A．固体、液体、气体中都有扩散现象和布朗运动
B．扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关
C．水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙
D．当分子间的距离r=r0时，斥力等于引力，分子间作用力为零
11．如图是氧气分子在不同温度（0和100）下的速率分布规律图，横坐标表示速率，纵坐标表示某一速率内的分子数占总分子数的百分比，由图可知（　　）
A．同一温度下，氧气分子呈现出“中间多，两头少”的分布规律
B．随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大
C．随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例增大
D．温度越高，氧气分子热运动的平均速率越大
12．美国普林斯顿大学生态学和进化生物学专业的一名一名研究生Dylan Morris说道:"目前，新型冠状病毒主要的传播途径还是以大的呼吸道飞沫的形式出现……而不是小气溶胶悬浮颗粒，幸运的是，飞沫的重量足够大，它们不会飞很远，而是在飞行几英尺后从空中落下”。一般的工作生活条件下， 只要我们正确佩戴好口罩，做好防护措施，就不会被感染。下列有关飞沫和气溶胶在空气中的运动的说法，正确的是（ ）
A．气溶胶悬浮在空气中的运动是布朗运动
B．飞沫在空气中的运动是布朗运动
C．温度越高，气溶胶在空气中的运动越剧烈
D．温度越高，飞沫在空气中的运动越剧烈
三、实验题
13．关于“油膜法估测油酸分子的大小”实验：
(1)“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的科学依据是________；
A．将油膜看成是单层油酸分子铺成的
B．不考虑各油酸分子间的间隙
C．考虑了各油酸分子间的间隙
D．将油酸分子看成球形
(2)将的油酸溶于酒精，制成的油酸酒精溶液；测得的油酸酒精溶液有50滴，现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是。由此估算出油酸分子的直径为________m。（结果保留1位有效数字）
四、解答题
14．将1 cm3油酸溶于酒精，制成200 cm3的酒精油酸溶液.已知1 cm3溶液有50滴，现取1滴溶液滴到水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子薄层，已测出这一薄层的面积为0.2 m2，由此估算油酸分子直径.
15．轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全。轿车在发生一定强度的碰撞时，利用叠氮化钠（NaN3）爆炸产生气体（假设都是N2）充入气囊。若氮气充入后安全气囊的容积V＝70 L，囊中氮气密度＝2 kg/m3，已知氮气摩尔质量M＝0.028 kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6×1023 mol-1.试估算（结果均保留1位有效数字）：
(1)气囊中氮气分子的总个数N
(2)气囊中氮气分子间的平均距离。
16．2020年12月17日，嫦娥五号返回器带着1.731kg的月球土壤顺利在内蒙古预定区域着陆。月球土壤中的氦-3蕴藏量大，它是一种目前已被世界公认的高效、清洁、安全的核聚变原料。若每千克月球土壤中含有氦-3的质量为m，氦-3的摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为（均为国际单位），求：
(1)每个氦-3分子的质量；
(2)嫦娥五号返回器带回的1.731kg月球土壤中含有氦-3分子总个数。
参考答案：
1．B
【详解】A．物体内能的大小与物质的量、温度、体积以及物态有关，温度高的物体不一定比温度低的物体内能大，故A错误；
BC．内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的分子动能和分子势能的总和，故B正确，C错误；
D．因为一切物体都有内能，所以物体的机械能为零时，内能一定不为零；一个物体的机械能发生改变时，其内能不一定发生改变，故D错误。
故选B。
【点睛】机械能的改变与内能的改变没有必然的联系。
2．C
【详解】扩散现象是指分子间彼此进入对方的现象，可以发生在固体、液体、气体任何两种物质之间，直接反映了分子的无规则热运动，C对；气体没有固定的形状和体积是因为气体分子间距离很大，分子间作用力很小，气体分子可以自由向各个方向运动，A错；分子间相互排斥，就不会彼此进入了，分子间有空隙，积存在引力又存在斥力；B错；转换是一种化学反应或是原子核反应，这只是彼此进入对方，D错．
3．B
【详解】A. 布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动，而组成颗粒的分子有成千上万个，颗粒的运动是大量分子集体的运动，并不是颗粒分子的无规则运动，也不是液体分子的运动，故A项不符合题意；
B. 悬浮在液体中的微粒越小，液体温度越高，布朗运动越显著，故B项符合题意；
C. 布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不会停止，故C项不符合题意；
D.空气中飞舞的尘埃是由于空气的对流而形成的，不是布朗运动，故D项不符合题意．
4．C
【详解】A．两个邻近分子间的斥力和引力是同时存在的，故A错误；
BC．扩散现象表明分子在做永不停息的无规则运动，布朗运动是固体小颗粒的无规则运动，反映了液体分子的无规则热运动，故B错误，C正确；
D．微粒越小，液体温度越高，布朗运动越明显，故D错误。
故选C。
5．B
【详解】AB．气体分子的平均速率增大，分子数密度可能减小，故气体的压强不一定增大，故B正确，A错误；
C．气体分子的密集程度增大，分子热运动的平均动能可能减小，故气体的压强不一定增大，故C错误；
D．气体分子的平均动能增大，分子数密度可能减小，故气体的压强不一定增大，故D错误。
故选B。
6．C
【详解】AB．在手上喷洒乙醇消毒液后，会闻到淡淡的酒味，这是由于酒精分子的扩散运动的结果，证明了酒精分子在不停地运动，AB错误；
CD．使用免洗洗手液时，洗手液中的酒精由液态变为同温度的气体的过程中，温度不变，分子的平均动能不变，但是分子之间的距离变大，分子势能增大，需要吸收热量，D错误C正确。
故选C。
7．D
【详解】AB．温度升高使得氧气分子的平均速率增大，不一定每一个氧气分子的速率都增大，故AB 错误；
CD．温度越高，中等速率大的氧气分子数所占的比例大，同一温度下，氧气分子速率分布呈现“中间多，两头少”的规律，故C错误，D正确。
故选D。
8．A
【详解】A．当分子力表现为引力时，随着分子间距离增大，分子力做负功，故分子势能增大，故A正确；
B．分子之间同时存在引力和斥力，当相邻的两个分子之间的距离减小时，分子间的引力变小，斥力也减小，故B错误；
C．给自行车打气时气筒压下后反弹，是由活塞上下的压强差造成的，故C错误；
D．分子间的距离为r0时合力为0，此时，分子势能最小，故D错误。
故选A。
9．AB
【详解】A．曲线下的面积表示分子速率从所有区间内分子数占总分子数的百分比之和，显然为1，故A正确；
B．温度是分子平均动能的标志，具有最大比例的速率区间，速率越大说明温度越高，所以0℃对应的是虚线，实线对应的是100℃，故B正确；
C．图中给出了任意速率区间的氧气分子占据的比例，因分子总数未知，无法确定分子的具体数目，故C错误；
D．0~400m/s区间内100℃对应的占据比例均小于0℃时所占据的比值，所以100℃时氧气分子速率出现在0~400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较小，故D错误。
故选AB。
10．BCD
【详解】A．布朗运动只能在气体和液体中发生，不能在固体中发生，故A错误；
B．温度是分子热运动剧烈程度的标志，温度越高，分子运动越剧烈，扩散现象和布朗运动越明显，故B正确；
C．水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙，故C正确；
D．根据分子间作用力与分子间距离的关系，当分子间的距离r=r0时，斥力等于引力，分子间作用力为零，故D正确。
故选BCD。
11．AD
【详解】A．同一温度下，中等速率的氧气分子数所占的比例大，即呈现出“中间多，两头少”的分布规律，A正确；
BD．温度升高使得氧气分子的平均速率增大，不一定每一个氧气分子的速率都增大，B错误D正确；
C．温度越高，一定速率范围内的氧气分子所占的比例有高有低，C错误.
故选AD。
12．AC
【详解】A. 气溶胶是固体小颗粒，是固体小颗粒悬浮在空气中，受到气体分子撞击不均匀造成的小颗粒的运动，它不是空气分子的运动，但可以反映空气分子的运动，是布朗运动，故A正确；
B. 飞沫重量大，布朗运动是固体小颗粒的运动，飞沫不是固体小颗粒，故其运动不能看成是布朗运动，故B错误；
C. 温度越高，布朗运动越剧烈，故气溶胶在空气中的运动越剧烈，故C正确；
D.飞沫运动不是分子运动，与分子运动无关，所以温度变化，飞沫在空气中的运动不一定越剧烈，故D错误；
故选：AC。
13． ABD
【详解】(1)[1]在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，实验的基本原理是：①让油膜尽可能散开，形成单分子层；②把油酸分子看成球形；③不考虑分子之间间隙。
故选ABD。
(2)[2]先计算一滴油酸酒精溶液中油酸的体积
则分子直径为
14．5×10-10 m
【详解】试题分析：在油膜法估测分子大小的实验中，让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，估算出油膜面积，从而求出分子直径：
200 cm3油酸酒精溶液有
50滴/cm3×200 cm3="10" 000滴
一滴油酸溶液含油酸的体积
V= cm3=10-4 cm3=10-10 m3
所以油酸分子直径为：
d== m=5×10-10 m.
考点：本题考查了油膜法测分子大小的计算方法．
点评：以油酸分子呈球型分布在水面上，且一个挨一个，从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度即为分子直径．
15．（1）个；（2）
【详解】（1）根据题意可知，气体物质的量
所以气体分子的总个数为
解得
个
（2）把每个气体分子看成立方体，立方体的边长作为气体分子间的距离
代入得
16．(1)；(2)
【详解】(1)每个氦-3分子的质量
(2)每千克月球土壤中含有质量为m的氦-3，则1.731kg月球土壤中含有氦-3的质量为，则嫦娥五号返回器带回的1．731kg月球土壤中含有氦-3分子总个数