第一章 分子动理论 章节小测2023~2024学年高中物理人教版（2019）选择性必修第3册（含答案）

第一章《分子动理论》章节小测
(满分:100分;时间:90分钟)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32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,下列说法中正确的是(　　)
A.固体、液体分子可以看作是球状的
B.物质处于不同物态时均可用分子的球状模型进行分析
C.固体、液体的体积一定等于其内部所有分子的体积之和
D.气体的体积等于其内部所有分子的体积之和
2.关于分子动理论,下列说法中正确的是(　　)
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.在扩散现象中,温度越高,扩散得越快
D.温度是分子平均速率的标志
3.当某物质处于状态1,分子间距离为r=r0时,分子间的作用力为零;当它处于状态2,分子间距离为r>10r0时,分子间的作用力也为零。则(　　)
A.状态1和状态2分子间相互作用情况完全一样
B.两个状态分子势能相同,且都为零
C.从状态1变化到状态2,分子的平均动能一定增大
D.从状态1变化到状态2,分子势能一定增大
4.一定质量的气体,温度不变仅体积减小后,气体的压强增大,用分子动理论的观点分析,这是因为(　　)
A.气体分子每次碰撞器壁的平均作用力增大
B.单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多
C.气体分子的总数增加
D.单位体积内的分子数目不变
5.根据以下哪组数据可以估算出阿伏加德罗常数(　　)
A.一定量氧气的质量与体积
B.氧气的摩尔质量与分子质量
C.氧气的摩尔体积与分子体积
D.一定量氧气的体积与摩尔体积
6.关于物体的内能,正确的说法是(　　)
A.温度、质量相同的物体具有相等的内能
B.物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和,叫作物体的内能
C.机械能越大的物体,内能也一定越大
D.温度相同的物体具有相同的内能
7.如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离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轴上四个特定的位置。现把乙分子从a处静止释放,则(　　)
A.乙分子从a到b做加速运动,由b到c做减速运动
B.乙分子由a到c做加速运动,到达c时速度最大
C.乙分子由a到b的过程中,两分子的分子势能一直增加
D.乙分子由b到d的过程中,两分子的分子势能一直增加
8.下列说法正确的是(　　)
A.扩散现象说明分子间存在斥力
B.布朗运动是液体分子的无规则运动
C.悬浮颗粒越大,布朗运动越显著
D.液体温度越高,布朗运动越显著
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.由于分子间存在着相互作用力,而分子间的作用力做功与路径无关,因此分子间存在与其相对位置有关的分子势能。如图所示为分子势能Ep随分子间距离r变化的图像,取r趋近于无穷大时Ep为零。通过功能关系可以从分子势能的图像中得到有关分子间的作用力的信息,则下列说法不正确的是(　　)
A.假设将两个分子从r=r2处释放,它们将开始远离
B.假设将两个分子从r=r2处释放,它们将相互靠近
C.假设将两个分子从r=r1处释放,它们的加速度先增大后减小
D.假设将两个分子从r=r1处释放,当r=r2时它们的速度最大
10.下列说法正确的是(　　)
A.物体的温度降低,内部每个分子的运动速率不一定都减小
B.质量和温度都相同的物体,内能不一定相同
C.物体内所有分子的动能之和等于这个物体的动能
D.1摩尔气体的体积为V,阿伏加德罗常数为NA,每个气体分子的体积为
11.如图所示是氧气在0 ℃和100 ℃两种不同情况下,各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系。由图可知(　　)
A.100 ℃的氧气速率大的分子比例较多
B.0 ℃时对应的具有最大比例的速率区间的峰值速率较大
C.在0 ℃时,部分分子速率比较大,说明内部有温度较高的区域
D.同一温度下,气体分子速率分布总呈“中间多,两头少”的分布特点
12.已知某气体的摩尔体积为V=22.4 L/mol,摩尔质量为M=18 g/mol,阿伏加德罗常数为NA=6.02×1023 mol-1,由以上数据可以估算出这种气体　(　　)
A.每个分子的质量　　　　　　　　B.每个分子的体积
C.每个分子占据的空间　　　　　　　　D.分子之间的平均距离
三、非选择题(本题共5小题,共52分)
13.(12分)(1)在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中,用移液管量取0.25 mL油酸,倒入标注250 mL的容量瓶中,再加入酒精后得到250 mL的溶液,然后用滴管吸取这种溶液,向小量筒中滴入100滴溶液,溶液的液面达到量筒中1 mL的刻度,再用滴管取配好的油酸酒精溶液,向撒有爽身粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液,在液面上形成油酸薄膜,待油膜稳定后,放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜,如图所示。正方形坐标格的大小为2 cm×2 cm,由图可以估算出油膜的面积是　　　　m2(保留两位有效数字),由此估算出油酸分子的直径是　　　　m(保留一位有效数字)。
(2)(多选)某同学在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中,计算出的分子直径明显偏小,可能是由于　(　　)
A.油膜面积不稳定,油酸未完全散开
B.计算纯油酸的体积时,忘记了将油酸酒精溶液的体积乘上溶液的浓度
C.计算油膜面积时,将所有不足一格的方格全部数上了
D.求每滴油酸酒精溶液的体积时,1 mL的溶液滴数多计了1滴
14.(10分)在用油膜法估测油酸分子大小的实验中,具体操作如下:
①取油酸0.1 mL注入250 mL的容量瓶内,然后向瓶中加入酒精,直到液面达到250 mL的刻度,摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解,形成油酸酒精溶液;
②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒,记录滴入的滴数直到量筒内溶液达到1.0 mL,恰好共滴了100滴;
③在边长约40 cm的浅盘内注入约2 cm深的水,将细石膏粉均匀地撒在水面上,再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地散开,形成一层油膜,膜上没有石膏粉,可以清楚地看出油膜轮廓;
④待油膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上绘出油膜的形状;
⑤将画有油膜形状的玻璃板放在边长为1.0 cm的方格纸上,算出完整的方格有67个,大于半格的有14个,小于半格的有19个。
(1)这种估测方法是将每个分子视为　　　　,让油酸尽可能地在水面上散开,则形成的油膜可视为　　　　,这层油膜的厚度可视为油酸分子的　　　　。
(2)利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为　　　　m3,求得的油酸分子的直径为　　　　m。(结果全部保留一位有效数字)
15.(14分)已知某瓶子的容积为500 mL,标准状况下气体的摩尔体积为22.4 L/mol,空气的摩尔质量M=29×10-3 kg/mol。阿伏加德罗常数NA=6.0×1023 mol-1,试估算:
(1)一瓶纯净空气的质量是多少
(2)一瓶纯净空气中约有多少个气体分子
16.(8分)据统计“酒驾”是造成交通事故的主要原因之一,交警可以通过手持式酒精测试仪很方便地检测出驾驶员呼出的气体中的酒精含量,以此判断司机是否饮用了含酒精的饮料。当司机呼出的气体中酒精含量达2.4×10-4 g/L时,酒精测试仪开始报警。假设某司机呼出的气体刚好使仪器报警,并假设成人一次呼出的气体体积约为300 mL,试求该司机一次呼出的气体中含有酒精分子的个数(已知酒精的摩尔质量为46 g·mol-1,NA=6.02×1023 mol-1,结果保留三位有效数字)。
17.（8分）科学家可以运用无规则运动的规律来研究生物蛋白分子。资料显示,某种蛋白的摩尔质量为66 kg/mol,其分子可视为半径为3×10-9 m的球,已知阿伏加德罗常数为6.0×1023 mol-1。请估算该蛋白的密度。(计算结果保留一位有效数字)
参考答案：
1-5ACDBB
6-8BBD
9.ABC
10.AB
11.AD
12.ACD
13.
(1)0.024 m2(4分)　8×10-10(4分)　(2)CD(4分)
14.
(1)球体　单分子油膜　直径
(2)4×10-12　5×10-10(每空2分)
15.
(1)6.5×10-4 kg　(2)1.3×1022个
16.
9.42×1017个
17.
摩尔体积V=πr3NA[或V=(2r)3NA]
由密度ρ=,解得ρ=
代入数据得ρ=1×103 kg/m3(5×102~1×103 kg/m3都算对)