第一章 分子动理论 单元测试（含解析） 选择性必修第三册

第一章《分子动理论》单元测试
学校_______________ 姓名_______________ 班级____________ 考号_______________
评卷人得分
一、单选题（共21分）
1．（本题3分）关于布朗运动，下列说法正确的是(　　)
A．布朗运动就是分子运动，布朗运动停止了，分子运动也会暂时停止
B．布朗运动是无规则的，因此它说明了液体分子的运动也是无规则的
C．微粒做布朗运动，充分说明了微粒内部分子是不停地做无规则运动的
D．布朗运动的无规则性，是由于外界条件无规律的不断变化而引起的
2．（本题3分）如图，绝热密闭容器中有一个气球，气球内、外为温度相同的同种理想气体。已知膨胀的气球内部压强总是大于外部压强，且随气球体积的增大而减小。现气球因某种原因缓慢漏气，与漏气前相比，（　　）

A．气球外部气体的压强保持不变
B．气球外部气体分子平均动能增大
C．气球内部所有气体分子的动能都增大
D．气球内部气体的分子速率分布图峰值将向左移
3．（本题3分）阿伏加德罗常数为，铁的摩尔质量为，铁的密度为，下列说法中不正确的是（ ）
A．1m3铁所含的原子数目是
B．1个铁原子的质量是
C．1个铁原子占有的体积是
D．1kg铁所含有的原子数目是
4．（本题3分）下列研究采用理想模型方法的是（ ）
A．奥斯特研究电流磁效应 B．研究实际带电体时用点电荷代替
C．研究合力和两个分力的关系 D．布朗研究花粉颗粒的无规则运动
5．（本题3分）下列说法正确的是（ ）
A．温度越高布朗运动就越激烈，所以布朗运动也叫做热运动
B．由水的摩尔体积和每个水分子的体积可估算出阿伏加德罗常数
C．在压缩气体时需对气体做功，这是因为气体分子间的斥力大于引力
D．水和酒精混合后的体积小于原来体积之和，说明分子间存在的引力
6．（本题3分）关于扩散现象和布朗运动，下列说法中不正确的是（ ）
A．扩散现象说明分子之间存在空隙，同时也说明了分子在永不停息地做无规则运动
B．布朗运动是指在显微镜下观察到的组成悬浮颗粒的固体分子的无规则运动
C．温度越高，布朗运动越显著
D．扩散现象和布朗运动的实质都是分子的无规则运动的反映
7．（本题3分）福建南平茶文化久负盛名，“风过武夷茶香远”“最是茶香沁人心”。人们在泡大红袍茶时茶香四溢，下列说法正确的是（　　）
A．茶香四溢是扩散现象，说明分子间存在着相互作用力
B．茶香四溢是扩散现象，泡茶的水温度越高，分子热运动越剧烈，茶香越浓
C．茶香四溢是布朗运动现象，说明分子间存在着相互作用力
D．茶香四溢是布朗运动现象，说明分子在永不停息地做无规则运动
评卷人得分
二、多选题（共12分）
8．（本题4分）下列说法中正确的是___________
A．水中的花粉颗粒在不停地做无规则运动，反映了液体分子运动的无规则性
B．压缩气体、液体和固体需要用力，都是因为分子间存在斥力的缘故
C．水和酒精混合总体积会变小，说明分子之间有引力
D．拉伸和压缩固体都会使固体内分子势能增大
E．衣柜中充满卫生球的气味，是因为卫生球发生了升华和扩散现象
9．（本题4分）在“用油膜法估测分子直径大小”的实验中，关于油膜面积的测量方法，下列做法正确的是(　 　)
A．油酸酒精溶液滴入水中后，应让油膜尽可能地散开，再用刻度尺去测量油膜的面积
B．油酸酒精溶液滴入水中后，应立即将油膜的轮廓画在玻璃板上，再利用坐标纸去计算油膜的面积
C．油酸酒精溶液滴入水中后，应让油膜尽可能散开，再把油膜的轮廓画在玻璃板上，然后用坐标纸去计算油膜的面积
D．油酸酒精溶液滴入水中后，应让油膜尽可能散开，是为了形成单分子油膜
10．（本题4分）在某一容积不变的容器中封闭着一定质量的气体，对此气体的压强，下列说法中正确的是(　　)
A．气体压强是由重力引起的，容器底部所受的压力等于容器内气体所受的重力
B．气体压强是由大量气体分子对器壁的不断碰撞引起的
C．容器以9.8 m/s2的加速度向下运动时，容器内气体压强不变
D．由于分子运动无规则，所以容器内壁各处所受的气体压强相等
评卷人得分
三、实验题（共16分）
11．（本题8分）某同学在实验室做“用油膜法估测分子直径大小”的实验中，已知油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸6mL。用注射器抽取上述溶液1mL，缓慢滴出，数出滴数为50滴。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘中，在刻有小正方形坐标的玻璃板上描出油膜的轮廓如图所示，坐标系中小正方形方格的边长为20mm。试问：
（1）每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是 mL；
（2）估测出油酸分子的直径是 m（保留1位有效数字）；
（3）在用油膜法估测分子直径的实验中，会使测算结果偏大的操作是( )
A．撒的爽身粉过多
B．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格
C．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数误多记了10滴
D．将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算
（4）甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，但都发生了操作错误。甲在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小一些。乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的大。丙在计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，导致计算的面积比实际面积大一些。请分析：这三位同学的操作错误会导致实验测得的油酸分子直径偏大还是偏小 ？
12．（本题8分）在“油膜法估测油酸分子的大小”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；
②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；
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：④① (填写步骤前面的数字)
（2）将1cm3的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液；测得1cm3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0.13m2。由此估算出油酸分子的直径为 m(结果保留1位有效数字)；
（3）下列说法不能作为油膜法粗略测定分子直径的实验基础是
A．油滴扩散为油膜时体积不变
B．油酸分子直径的数量级是10-10m
C．让油酸在水面上充分散开，形成单分子油膜
（4）实验中若油酸未完全散开，会导致计算分子直径的结果 （选填“偏大”或“偏小”）。
评卷人得分
四、解答题（共51分）
13．（本题12分）已知金刚石的密度是，有一小块金刚石，体积是，这小块金刚石中含有多少个碳原子。设想金刚石中碳原子是紧密地堆在一起的，估算碳原子的直径。
14．（本题14分）如图所示，将容积为V的玻璃杯中装满水，已知水的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为NA，求：
（1）杯中水分子的数目N；
（2）水分子的直径。

15．（本题10分）在较暗的房间里，从窗帘缝隙射进来的阳光中，可以看到悬浮在空气里的灰尘颗粒飞舞，这是不是布朗运动？请说明理由。
16．（本题15分）2012年6月24日，我国三名潜航员乘坐“蛟龙号”深海潜水器在太平洋顺利下潜7000m到达大洋深处，实验表明，在2500m深海中，由于250多个标准大气压的作用二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体．已知某种状态下二氧化碳的密度为ρ，则该状态下体积为V的二氧化碳气体变成硬胶体后的体积约为多大？（二氧化碳的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA ， 二氧化碳分子可以看做直径为D的球体，其体积为 πD3）
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】A．布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是分子的无规则运动，故A错误；
BD．布朗运动是无规则的，与外界条件无规律的不断变化无关，它说明了液体分子的运动是无规则的，故B正确，D错误；
C．布朗微粒运动是液体分子做无规则运动的反映，不是微粒内部分子是不停地做无规则运动的反应，故C错误。
故选B。
2．B
【详解】A．气球漏气，气球外部气体密度增大，所以气球外部气体压强增大，故A错误；
B．气球漏气，体积减小，气球弹性势能减小，转化为容器系统的内能，容器内系统温度升高，所以气球外部气体的平均动能增大，故B正确；
C．温度升高是气体平均分子动能增大，不一定所有的分子的动能都增大，故C错误；
D．温度升高，分子平均速率增大，所以气体的分子速率分布图峰值将向右移，故D错误；
故选B。
3．D
【详解】A．1m3铁的质量为ρ，摩尔数为，所含的原子数目是， A正确；
B．1摩尔铁的质量为MA，故一个铁原子的质量为，B正确；
C．1个铁原子占有的体积是，C正确；
D．1kg铁的摩尔数为，它所含有的原子数目是，D错误。
本题选不正确的，故选D。
4．B
【详解】A．奥斯特研究电流磁效应使用了实验法，故A错误；
B．点电荷是理想化的模型，采用的是建立理想化物理模型的方法，故B正确；
C．研究合力和两个分力的关系是等效替代法，故C错误．
D．布朗研究花粉颗粒的无规则运动是放大法．故D错误．
故选B．
考点：物理问题的探究方法．
5．B
【详解】布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的运动，温度越高布朗运动就越激烈，但是布朗运动不是分子运动，所以不是热运动，选项A错误；由水的摩尔体积除以每个水分子的体积可估算出阿伏加德罗常数，选项B正确；在压缩气体时需对气体做功，这是因为气体压强作用的缘故，与气体分子间的相互作用力无关，选项C错误；水和酒精混合后的体积小于原来体积之和，说明分子间存在间隙，选项D错误；故选B.
6．B
【详解】A．扩散现象说明分子之间存在空隙，同时也说明分子在永不停息地做无规则运动，A正确；
B．布朗运动是指在显微镜下观察到的组成悬浮颗粒的无规则运动，不是固体分子的无规则运动，B错误；
C．布朗运动与温度有关，温度越高，布朗运动越显著，C正确；
D．扩散现象和布朗运动都反映了分子无规则运动，D正确。
此题选择不正确的选项，故选B。
7．B
【详解】CD．“茶香四溢”是扩散现象，故C、D错误；
A．茶香四溢是因为茶水的香味分子不停地做无规则的运动，扩散到空气中，故A错误：
B．物体温度越高，分子的无规则运动越剧烈，所以茶水温度越高，分子的热运动越剧烈，茶香越浓，故 B正确。
故选B。
8．ADE
【详解】A：水中的花粉颗粒在不停地做无规则运动，是由于周围液体分子对其不平衡的撞击造成的，反映了液体分子运动的无规则性．故A项正确．
B：压缩液体和固体需要用力，是因为分子间存在斥力的缘故；压缩气体需要用力，是因为气体有压强．故B项错误．
C：水和酒精混合总体积会变小，说明分子之间有间隙．故C项错误．
D：拉伸固体时，分子间作用力表现为引力，分子间距离增大，分子势能增加；压缩固体时，分子间作用力表现为斥力，分子间距离减小，分子势能增加．故D项正确．
E：衣柜中充满卫生球的气味，是因为卫生球发生了升华和扩散现象．
9．CD
【详解】液滴入水中后，应让油膜尽可能散开，形成单分子油膜，再把油膜的轮廓画在玻璃板上，然后用坐标纸计算油膜的面积，由于油膜不规则，无法用刻度尺去量油膜的面积，故AB错误，CD正确．
故选CD.
10．BCD
【详解】气体压强是由大量气体分子对器壁的不断碰撞引起的，它由气体的温度和单位体积内的分子数决定，与容器的运动状态无关。
故选BCD。
11． ABD 甲同学的操作会导致测量结果偏大，乙同学的操作会导致测量结果偏小，丙同学的操作会导致测量结果偏小
【详解】（1）[1]一滴溶液中含纯油酸的体积是
（2）[2]由题图所示油膜可知，油膜所占坐标纸的格数约为60个，所以油膜面积是
油膜分子的直径约为
（3）[3]A．撒的爽身粉过多，会造成油膜的面积小，使得直径测算结果偏大，故A正确；
B．计算油膜面积时舍去所有不足一格的方格，会造成计算的油膜面积小，测算的直径结果偏大，故B正确；
C．溶液的滴数计多了，会造成计算一滴溶液中含纯油酸体积偏小，最终测算的直径结果偏小，故C错误；
D．将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积计算，会造成油膜分子直径的测算结果偏大，故D正确。
故选ACD。
（4）[4]甲同学实际配置的油酸酒精溶液浓度偏小，导致一滴油酸酒精溶液内纯油酸体积的计算值偏大，因此，分子直径的计算结果偏大；乙同学滴在水面上的这滴油酸酒精溶液的体积比已计算好的每一滴体积要大，形成的油膜面积偏大，因此，分子直径的计算结果偏小；丙同学把凡是半格左右的油膜都算成一格，导致计算的面积比实际面积大，因此，分子直径的计算结果偏小。
12． ②⑤③ 5×10-10 B 偏大
【详解】（1）[1]“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液（教师完成，记下配制比例）→测定一滴酒精油酸溶液的体积（题中的④）→准备浅水盘（①）→形成油膜（②）→描绘油膜边缘（⑤）→测量油膜面积（③）→计算分子直径（③）；
（2）[2]先计算一滴油酸酒精溶液中油酸的体积=一滴酒精油酸溶液的体积×配制比例为，再计算油膜面积，最后计算分子直径
（3）[3]油滴扩散为油膜时体积不变，并且让油酸在水面上充分散开，形成单分子油膜，然后根据计算，跟分子的数量级无关
故选B；
（4）[4]油酸未完全散开，S偏小，根据可知得到的分子直径d将偏大。
13．个，
【详解】小块金刚石的质量
物质的量
小块金刚石中含碳原子个数
个
一个碳原子的体积
把金刚石中的碳原子看成球体，则由公式可得碳原子直径
14．（1）；（2）
【详解】（1）杯中水的质量
摩尔数
杯中水分子数目
解得
（2）平均每个水分子体积
解得
15．不是；原因见解析
【详解】颗粒飞舞是因为气流对流形成的，不是由于分子的不规则撞击形成的，不是布朗运动。
16．
【详解】某种状态下二氧化碳的密度为ρ，体积为V，则其质量为：m=ρV…①
含有二氧化碳分子数为：…②
二氧化碳气体变成硬胶体后的体积约：… ③
①③联立求解得：
答：二氧化碳气体变成硬胶体后的体积约为
【点睛】二氧化碳凝固前后质量不变，分子个数不变，已知某种状态下二氧化碳的密度为ρ，该状态下体积为V的二氧化碳的质量为m=ρV，又已知二氧化碳的摩尔质量可计算分子个数，根据V=NV0可计算二氧化碳气体变成硬胶体后的体积．
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