【精品教与学】2014-2015学年高中物理（人教版）选修3-3作业：第7章《分子动理论》章末检测（解析与答案）
文档属性
| 名称 | 【精品教与学】2014-2015学年高中物理（人教版）选修3-3作业：第7章《分子动理论》章末检测（解析与答案） |
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| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 23.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2015-01-19 00:00:00 | ||
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文档简介
《分子动理论》章末检测
(时间：60分钟 满分：100分)
第Ⅰ卷(选择题50分)
一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分．把符合题意的选项前的字母填写在题后括号内．)
1．下列说法中正确的是 ( )
A．热的物体中的分子有热运动，冷的物体中的分子无热运动
B．气体分子有热运动，固体分子无热运动
C．高温物体的分子热运动比低温物体的分子热运动激烈
D．运动物体中的分子热运动比静止物体中的分子热运动激烈
解析 不论物体处于何种状态以及温度高低，分子都是不停地做无规则运动，只是剧烈程度与温度有关．
答案 C
2．甲、乙两杯水，水中均有颗粒在做布朗运动，经显微镜观察后，发现甲杯中的布朗运动比乙杯中的布朗运动激烈，则下列说法中正确的是( )
A．甲杯中的水温高于乙杯中的水温
B．甲杯中的水温等于乙杯中的水温
C．甲杯中的水温低于乙杯中的水温
D．条件不足，无法确定
解析 布朗运动的激烈程度跟温度和颗粒大小有关系，故无法判断．
答案 D
3．一般情况下，分子间同时存在分子引力和分子斥力；若在外力作用下两分子的间距达到不能再靠近为止，且甲分子固定不动，乙分子可自由移动，则去掉外力后，当乙分子运动到相距很远时，速度为v，则在乙分子的运动过程中(乙分子的质量为m)下列说法错误的是( )
A．乙分子的动能变化量为mv2
B．分子力对乙分子做的功为mv2
C．分子引力比分子斥力多做了mv2的功
D．分子斥力比分子引力多做了mv2的功
解析 由动能定理可知A、B正确，乙分子远离过程中，分子斥力做正功，引力做负功，动能增加mv2，故斥力比引力多做mv2的功，C错误，D正确．
答案 C
4．一定质量的0 ℃的水在凝结成0 ℃的冰的过程中，体积变大，它内能的变化是( )
A．分子平均动能增加，分子势能减少
B．分子平均动能减小，分子势能增加
C．分子平均动能不变，分子势能增加
D．分子平均动能不变，分子势能减少
解析 温度相同，分子的平均动能相同，体积改变，分子势能发生了变化．由于不清楚由水变成冰分子力做功的情况，不能从做功上来判断．从水变成冰是放出热量的过程，因此说势能减少，D对．
答案 D
5．关于物体的内能，以下说法正确的是( )
A．不同的物体，若温度相同，则内能也相同
B．物体速度增大，则分子动能增大，内能也增大
C．冰熔化时，吸收热量，温度不变，但内能增大
D．静止在地面上的物体，机械能和内能均为零
解析 温度相同则分子平均动能相同，但物体的内能不一定相同，因内能与分子势能和分子数有关，故A错；物体速度增大，分子运动不一定增大，故B错；冰融化时吸收热量，内能增大，温度不变，分子平均动能不变，分子热能增大，故C正确；物体的内能不能为零，故D错．
答案 C
6．从下列哪一组物理量可以算出氧气的摩尔质量( )
A．氧气的密度和阿伏加德罗常数
B．氧气分子的体积和阿伏加德罗常数
C．氧气分子的质量和阿伏加德罗常数
D．氧气分子的体积和氧气分子的质量
解析 已知氧分子的质量m0和阿伏加德罗常数NA，则摩尔质量MA＝m0·NA，故C选项正确．
答案 C
7．关于分子的势能，下列说法中正确的是( )
A．分子间表现为斥力时，分子间距离越小，分子势能越大
B．分子间表现为引力时，分子间距离越小，分子势能越大
C．当r→∞时，分子势能最小
D．将物体以一定初速度竖直上抛，物体在上升阶段其分子势能越来越大
解析 在分子作用力表现为斥力时，随着分子间距离的减小，分子力做负功分子势能增大，故A选项正确；在表现为引力时，随分子间距离的增大而增大，故B选项错误；当r→∞分子势能为零，但不是最小，故C选项错误；重力势能属于机械能，它与分子势能无关，故D选项错误．
答案 A
8．甲乙两物体相互接触，如果有热量从甲物体传给乙物体，那么可知( )
A．甲的热量一定比乙的多
B．甲的内能一定比乙大
C．甲的体积一定比乙的大
D．甲的分子平均动能一定比乙的大
解析 热量从高温物体传给低温物体，温度高的物体分子平均动能大，故D选项正确．
答案 D
9．(多选题)两个原来处于热平衡状态的系统分开后，由于外界的影响，其中一个系统的温度升高了5 K，另一个系统温度升高了5 ℃，则下列说法正确的是( )
A．两个系统不再是热平衡系统了
B．两个系统此时仍是热平衡状态
C．两个系统的状态都发生了变化
D．两个系统的状态没有变化
解析 两个系统原来温度相同而处于热平衡状态，分开后，由于升高的温度相同，两者仍处于热平衡状态，新的热平衡状态下温度比以前升高了，两个系统的状态都发生变化．
答案 BC
10．(多选题)下列说法正确的是( )
A．温度计测温原理就是热平衡定律
B．温度计读出的示数是它自身这个系统的温度，若它与被测系统热平衡时，这一示数是被测系统的温度
C．温度计读出的示数总是被测系统的温度，无论是否达到热平衡
D．温度计与被测系统的温度不相同时，读不出示数
解析 温度计能测出被测物体的温度，其原理是热平衡定律，即温度计与被测系统达到热平衡时温度相同，其示数也就是被测物体的温度，故A、B选项正确， C选项错误；温度计与被测系统温度不相同时，仍有示数，故D选项错误．
答案 AB
第Ⅱ卷(非选择题50分)
二、实验题(本题包括2个小题，共14分)
11．(6分)将下列实验事实与产生原因对应起来．
事实：A.水与酒精混合体积变小．
B．糖在热水中溶解得快．
原因：a.分子间存在着引力．b.分子运动的剧烈程度与温度有关．c.分子间存在着空隙．它们的对应关系分别是①________、②________(在横线上填写实验事实与产生原因前的符号)．
答案 ①Ac ②Bb
12．(8分)在一种粗测油酸分子大小的实验中，具体操作如下：
A．取油酸1 mL注入250 mL的量杯内，然后向杯内加入酒精，直到液面达到250 mL的刻度为止，并使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液．
B．用滴管吸取制得的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1 mL为止，恰好只滴了100滴．
C．在水盘内注入蒸馏水，静置后用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能散开形成一油膜．
D．测得此油膜的面积为8×102 cm2.
(1)在课本上这种粗测油酸分子大小的方法叫__________法，让油酸尽可能在水面上散开，使其形成__________油膜，如果把分子看成球形，这层油膜的厚度可视为油酸分子的__________．
(2)利用相关数据可求得油酸分子直径为__________ m．(取一位有效数字)
答案 (1)油膜 单分子 直径
(2)5×10－10
三、计算题(本题包括3个小题，共36分．要求写出必要的文字和重要的演算步骤及各物理量的单位．)
13．(10分)设想1 g水均匀分布在地球表面上，估算1 cm2的表面上有多少个水分子？(已知1 mol水的质量为18 g，地球的表面积约为5×1014 m2，结果保留一位有效数字)
解析 设水的摩尔质量为MA，阿伏加德罗常数为NA，则1 g水的分子数为N＝·NA＝×6.02×1023 个＝3.33×1022个，则每平方厘米的表面上分子数n＝＝≈7×103个．
答案 7×103
14．(12分)已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3 kg/m3和2.1 kg/m3，空气的摩尔质量为0.029 kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023 mol－1.若潜水员呼吸一次吸入2 L空气，试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数．(结果保留一位有效数字)
解析 设空气的摩尔质量为M，在海底和岸上的密度分别为ρ2和ρ1，一次吸入空气的体积为V，则有Δn＝NA，代入数据得Δn＝3×1022.
答案 3×1022个
15．(14分)在标准状况下，有体积V的水和体积V的水蒸气(可视为理想气体)，已知水的密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，水的摩尔质量为MA，在标准状况下水蒸气的摩尔体积为VA.求：
(1)说明标准状况下水分子与水蒸气分子的平均动能的大小关系；
(2)它们各有多少个水分子；
(3)它们中相邻两个水分子之间的平均距离．
解析 (1)在标准状况下，它们的温度均为0 ℃，所以水分子与水蒸气分子的平均动能相等．
(2)体积V的水，质量M＝Vρ①
分子个数为N＝·NA②
联立①②得 N＝·NA③
对体积为V的水蒸气分子个数N′＝·NA.④
(3)设相邻的两个水分子之间的距离为d，将水分子视为球形，每个水分子的体积V0＝＝πd2⑤
联立③⑤解得 d＝⑥
设水蒸气中相邻的两个水分子之间的距离为d′，将水分子占据的空间视为正方体，其体积V′＝⑦
联立④⑦解得d′＝.
答案 (1)相等 (2) NA (3)
(时间：60分钟 满分：100分)
第Ⅰ卷(选择题50分)
一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分．把符合题意的选项前的字母填写在题后括号内．)
1．下列说法中正确的是 ( )
A．热的物体中的分子有热运动，冷的物体中的分子无热运动
B．气体分子有热运动，固体分子无热运动
C．高温物体的分子热运动比低温物体的分子热运动激烈
D．运动物体中的分子热运动比静止物体中的分子热运动激烈
解析 不论物体处于何种状态以及温度高低，分子都是不停地做无规则运动，只是剧烈程度与温度有关．
答案 C
2．甲、乙两杯水，水中均有颗粒在做布朗运动，经显微镜观察后，发现甲杯中的布朗运动比乙杯中的布朗运动激烈，则下列说法中正确的是( )
A．甲杯中的水温高于乙杯中的水温
B．甲杯中的水温等于乙杯中的水温
C．甲杯中的水温低于乙杯中的水温
D．条件不足，无法确定
解析 布朗运动的激烈程度跟温度和颗粒大小有关系，故无法判断．
答案 D
3．一般情况下，分子间同时存在分子引力和分子斥力；若在外力作用下两分子的间距达到不能再靠近为止，且甲分子固定不动，乙分子可自由移动，则去掉外力后，当乙分子运动到相距很远时，速度为v，则在乙分子的运动过程中(乙分子的质量为m)下列说法错误的是( )
A．乙分子的动能变化量为mv2
B．分子力对乙分子做的功为mv2
C．分子引力比分子斥力多做了mv2的功
D．分子斥力比分子引力多做了mv2的功
解析 由动能定理可知A、B正确，乙分子远离过程中，分子斥力做正功，引力做负功，动能增加mv2，故斥力比引力多做mv2的功，C错误，D正确．
答案 C
4．一定质量的0 ℃的水在凝结成0 ℃的冰的过程中，体积变大，它内能的变化是( )
A．分子平均动能增加，分子势能减少
B．分子平均动能减小，分子势能增加
C．分子平均动能不变，分子势能增加
D．分子平均动能不变，分子势能减少
解析 温度相同，分子的平均动能相同，体积改变，分子势能发生了变化．由于不清楚由水变成冰分子力做功的情况，不能从做功上来判断．从水变成冰是放出热量的过程，因此说势能减少，D对．
答案 D
5．关于物体的内能，以下说法正确的是( )
A．不同的物体，若温度相同，则内能也相同
B．物体速度增大，则分子动能增大，内能也增大
C．冰熔化时，吸收热量，温度不变，但内能增大
D．静止在地面上的物体，机械能和内能均为零
解析 温度相同则分子平均动能相同，但物体的内能不一定相同，因内能与分子势能和分子数有关，故A错；物体速度增大，分子运动不一定增大，故B错；冰融化时吸收热量，内能增大，温度不变，分子平均动能不变，分子热能增大，故C正确；物体的内能不能为零，故D错．
答案 C
6．从下列哪一组物理量可以算出氧气的摩尔质量( )
A．氧气的密度和阿伏加德罗常数
B．氧气分子的体积和阿伏加德罗常数
C．氧气分子的质量和阿伏加德罗常数
D．氧气分子的体积和氧气分子的质量
解析 已知氧分子的质量m0和阿伏加德罗常数NA，则摩尔质量MA＝m0·NA，故C选项正确．
答案 C
7．关于分子的势能，下列说法中正确的是( )
A．分子间表现为斥力时，分子间距离越小，分子势能越大
B．分子间表现为引力时，分子间距离越小，分子势能越大
C．当r→∞时，分子势能最小
D．将物体以一定初速度竖直上抛，物体在上升阶段其分子势能越来越大
解析 在分子作用力表现为斥力时，随着分子间距离的减小，分子力做负功分子势能增大，故A选项正确；在表现为引力时，随分子间距离的增大而增大，故B选项错误；当r→∞分子势能为零，但不是最小，故C选项错误；重力势能属于机械能，它与分子势能无关，故D选项错误．
答案 A
8．甲乙两物体相互接触，如果有热量从甲物体传给乙物体，那么可知( )
A．甲的热量一定比乙的多
B．甲的内能一定比乙大
C．甲的体积一定比乙的大
D．甲的分子平均动能一定比乙的大
解析 热量从高温物体传给低温物体，温度高的物体分子平均动能大，故D选项正确．
答案 D
9．(多选题)两个原来处于热平衡状态的系统分开后，由于外界的影响，其中一个系统的温度升高了5 K，另一个系统温度升高了5 ℃，则下列说法正确的是( )
A．两个系统不再是热平衡系统了
B．两个系统此时仍是热平衡状态
C．两个系统的状态都发生了变化
D．两个系统的状态没有变化
解析 两个系统原来温度相同而处于热平衡状态，分开后，由于升高的温度相同，两者仍处于热平衡状态，新的热平衡状态下温度比以前升高了，两个系统的状态都发生变化．
答案 BC
10．(多选题)下列说法正确的是( )
A．温度计测温原理就是热平衡定律
B．温度计读出的示数是它自身这个系统的温度，若它与被测系统热平衡时，这一示数是被测系统的温度
C．温度计读出的示数总是被测系统的温度，无论是否达到热平衡
D．温度计与被测系统的温度不相同时，读不出示数
解析 温度计能测出被测物体的温度，其原理是热平衡定律，即温度计与被测系统达到热平衡时温度相同，其示数也就是被测物体的温度，故A、B选项正确， C选项错误；温度计与被测系统温度不相同时，仍有示数，故D选项错误．
答案 AB
第Ⅱ卷(非选择题50分)
二、实验题(本题包括2个小题，共14分)
11．(6分)将下列实验事实与产生原因对应起来．
事实：A.水与酒精混合体积变小．
B．糖在热水中溶解得快．
原因：a.分子间存在着引力．b.分子运动的剧烈程度与温度有关．c.分子间存在着空隙．它们的对应关系分别是①________、②________(在横线上填写实验事实与产生原因前的符号)．
答案 ①Ac ②Bb
12．(8分)在一种粗测油酸分子大小的实验中，具体操作如下：
A．取油酸1 mL注入250 mL的量杯内，然后向杯内加入酒精，直到液面达到250 mL的刻度为止，并使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液．
B．用滴管吸取制得的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1 mL为止，恰好只滴了100滴．
C．在水盘内注入蒸馏水，静置后用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能散开形成一油膜．
D．测得此油膜的面积为8×102 cm2.
(1)在课本上这种粗测油酸分子大小的方法叫__________法，让油酸尽可能在水面上散开，使其形成__________油膜，如果把分子看成球形，这层油膜的厚度可视为油酸分子的__________．
(2)利用相关数据可求得油酸分子直径为__________ m．(取一位有效数字)
答案 (1)油膜 单分子 直径
(2)5×10－10
三、计算题(本题包括3个小题，共36分．要求写出必要的文字和重要的演算步骤及各物理量的单位．)
13．(10分)设想1 g水均匀分布在地球表面上，估算1 cm2的表面上有多少个水分子？(已知1 mol水的质量为18 g，地球的表面积约为5×1014 m2，结果保留一位有效数字)
解析 设水的摩尔质量为MA，阿伏加德罗常数为NA，则1 g水的分子数为N＝·NA＝×6.02×1023 个＝3.33×1022个，则每平方厘米的表面上分子数n＝＝≈7×103个．
答案 7×103
14．(12分)已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3 kg/m3和2.1 kg/m3，空气的摩尔质量为0.029 kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023 mol－1.若潜水员呼吸一次吸入2 L空气，试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数．(结果保留一位有效数字)
解析 设空气的摩尔质量为M，在海底和岸上的密度分别为ρ2和ρ1，一次吸入空气的体积为V，则有Δn＝NA，代入数据得Δn＝3×1022.
答案 3×1022个
15．(14分)在标准状况下，有体积V的水和体积V的水蒸气(可视为理想气体)，已知水的密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，水的摩尔质量为MA，在标准状况下水蒸气的摩尔体积为VA.求：
(1)说明标准状况下水分子与水蒸气分子的平均动能的大小关系；
(2)它们各有多少个水分子；
(3)它们中相邻两个水分子之间的平均距离．
解析 (1)在标准状况下，它们的温度均为0 ℃，所以水分子与水蒸气分子的平均动能相等．
(2)体积V的水，质量M＝Vρ①
分子个数为N＝·NA②
联立①②得 N＝·NA③
对体积为V的水蒸气分子个数N′＝·NA.④
(3)设相邻的两个水分子之间的距离为d，将水分子视为球形，每个水分子的体积V0＝＝πd2⑤
联立③⑤解得 d＝⑥
设水蒸气中相邻的两个水分子之间的距离为d′，将水分子占据的空间视为正方体，其体积V′＝⑦
联立④⑦解得d′＝.
答案 (1)相等 (2) NA (3)