2023-2024学年粤教版选择性必修3第一章 分子动理论 单元测试B卷

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2023-2024学年 粤教版 选择性必修3 第一章《分子动理论》单元测试B卷
试卷后附解析
考试范围：xxx；考试时间：75分钟；命题人：xxx
题号 一 二 三 四 总分
得分
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
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评卷人得分
一、单选题
1．下列说法正确的是（ ）
A．气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力
B．气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均冲量
C．气体分子热运动的平均动能减少，气体的压强一定减小
D．单位面积的气体分子数增加，气体的压强一定增大
2．秋天的早晨，我们常常能看到空气中的水蒸气在草叶上凝聚成的露珠．在凝露的这一物理过程中，水分子间的( )
A．引力、斥力都减小 B．引力、斥力都增大
C．斥力减小，引力增大 D．斥力增大，引力减小
3．关于分子动理论，下列说法正确的是（　　）
A．同温度的氢气与氧气（可视为理气体）两者气体分子的平均速率相等
B．物体的温度升高时，每个分子的动能增加，故物体的内能增加
C．当分子间距离为平衡距离r0时，分子力和分子势能均最小
D．当分子间距离r大于分子间的平衡距离r0时，分子力仅有引力，分子势能随分子间距增大而增大
4．关于分子动理论和热力学规律，下列说法中正确的是（　　）
A．对一定量的气体，温度升高，气体分子的动能都增大
B．分子间相互作用类似于万有引力作用，当间距小于某一值时，两分子就相互排斥
C．对冰水混合物加热时，温度不变，内能不变，分子势能减少
D．密闭容器内的水从20℃加热到100℃的过程中，分子势能不变，分子的平均动能不断增加
5．关于分子动理论，下列说法正确的是（　　）
A．把温度降到，分子热运动将停止
B．阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动是布朗运动
C．温度越高，扩散现象和布朗运动都越剧烈
D．一个氧分子的体积等于氧气的摩尔体积除以阿伏伽德罗常数
6．分子势能随分子间距离变化的图像如图所示，规定两分子相距无穷远时势能为0，现将分子A固定，将分子B由无穷远处释放，仅考虑分子间作用力，在分子间距由r2到r1的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．分子B动能一直增大
B．分子B加速度一直减小
C．分子间作用力始终表现为引力
D．分子间距为r2时分子间作用力为0
7．1934年我国物理学家葛正权定量验证了麦克斯韦的气体分子速率分布规律.如图所示为氧气分子在不同温度下的分子速率分布规律图像，图中实线1、2对应的温度分别为、、则下列说法正确的是（　　）
A．温度大于温度
B．、温度下，某一速率区间的分子数占比可能相同
C．将、温度下的氧气混合后，对应的分子速率分布规律曲线下方的面积为曲线1和曲线2下方的面积之和
D．将、温度下的氧气混合后，对应的分子速率分布规律曲线可能是图中的虚线
评卷人得分
二、多选题
8．如图为密闭钢瓶中的理想气体分子在两种不同温度下的速率分布情况，由图可知
A．温度高于
B．温度低于
C．温度的气体分子的速率呈“中间多、两头少的“的分布
D．温度的气体分子的速率呈“中间少、两头多的“的分布
9．下列关于分子动理论知识，说法正确的是（　　）
A．图甲“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，若水面上痱子粉撒得较多，实验测得的结果将偏大
B．图乙折线显示的是液体分子永不停息的无规则运动，这种运动称为布朗运动
C．图丙为氧气分子在不同温度下的速率分布图像，由图可知状态③时的温度比状态①、②时都高
D．图丁分子力F随分子间距离r的变化图像，两分子间距从到，分子力先减小后增大
10．若以M表示水的摩尔质量，V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为在标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，m、V0表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式其中正确的是（ ）
A． B． C． D．
11．钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为ρ（单位为 kg/m3），摩尔质量为M（单位为g/mol），阿伏加德罗常数为NA。已知1克拉=0.2克，则（　　）
A．a克拉钻石所含有的分子数为
B．每个钻石分子直径的表达式为（单位为 m）
C．每个钻石分子直径的表达式为（单位为 m）
D．每个钻石分子的质量为
第II卷（非选择题）
请点击修改第II卷的文字说明
评卷人得分
三、实验题
12．(1)用油膜法估测分子的大小时有如下步骤：
A．将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形态用彩笔画在玻璃板上；
B．将油酸和酒精按一定比例配制好；把酒精油酸溶液一滴一滴的滴入量筒中，当体积达到1mL时记下滴入的滴数，算出每滴液滴的体积；把一滴酒精油酸溶液滴在水面上，直至薄膜形态稳定；
C．向浅盘中倒入约2cm深的水，向浅盘中的水面均匀地撒入石膏粉（或痱子粉）；
D．把玻璃板放在方格纸上，数出薄膜所占面积；
E．计算出油膜的厚度；
把以上各步骤按合理顺序排列如下： ；
(2)若油酸酒精溶液的浓度为每104ml溶液中有纯油酸4mL，用注射器测得1mL上述溶液有液滴50滴。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，最后油酸膜的形状和尺寸如图所示，坐标中正方形小方格的边长为1cm，按以上数据可知每一液油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 m3；估算出油酸分子的直径是 m。（本题结果均保留1位有效数字）
13．（1）在“用油膜法估测分子大小”实验中，某同学操作步骤如下：
①取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液；
②在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积；
③在浅盘内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；
④在盛水浅盘上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积。
上述操作步骤需改正两处错误：（写出有问题步骤的序号并纠正错误）
a： ；b： 。
（2）若油酸酒精溶液体积浓度为0.10%，一滴溶液的体积为4.8×10-3mL，其形成的油膜面积为40cm2，则估测出油酸分子的直径为 m。（结果保留两位有效数字）
评卷人得分
四、解答题
14．当温度升高时，气体分子的运动速率分布将如何变化？
15．从宏观上看，一定质量的气体体积不变仅温度升高或温度不变仅体积减小都会使压强增大。从微观上看，这两种情况有没有区别？
16．在物理学中，研究微观物理问题时借鉴宏观的物理模型，可使问题变得更加形象生动。弹簧的弹力和弹性势能变化与分子间的作用力以及分子势能变化情况有相似之处，因此在学习分子力和分子势能的过程中，我们可以将两者类比，以便于理解。
（1）轻弹簧的两端分别与物块A、B相连，它们静止在光滑水平地面上，现给物块B一沿弹簧方向的瞬时冲量，使其以水平向右的速度开始运动，如图甲所示，并从这一时刻开始计时，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示。已知A、B的质量分别为和，求：
a.物块B在时刻受到的瞬时冲量；
b.系统在之后的过程中，弹簧中储存的最大弹性势能是多少？第一次达到该值时是图乙中的哪个时刻？
（2）研究分子势能是研究物体内能的重要内容，现某同学计划在COMSOL仿真软件中对分子在分子力作用下的运动规律进行模拟，在模拟的场景中：两个质量同为m的小球A和B（可视为质点且不计重力）可以在x轴上运动，二者间具有相互作用力，将该力F随两球间距r的变化规律设置为和分子间作用力的变化规律相似，关系图的局部如图丙所示，图中F为“正”表示作用力为斥力，F为“负”表示作用力为引力，图中的和都为已知量。若给两小球设置不同的约束条件和初始条件，则可以模拟不同情形下两个小球在“分子力”作用下的运动情况。
a.将小球A固定在坐标轴上处，使小球B从坐标轴上无穷远处静止释放，则B会在“分子力”的作用下开始沿坐标轴向着A运动，求B运动过程中的最大速度；
b.将小球A和B的初始位置分别设置在和，小球A的初速度为零，小球B的初速度为上一小问中的（沿x轴正方向），两球同时开始运动，求初始状态至两个小球相距最远时，分子力做功大小。
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学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
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第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．A
解析：本题考查气体部分的知识.根据压强的定义A正确,B错.气体分子热运动的平均动能减小,说明温度降低,但不能说明压强也一定减小,C错.单位体积的气体分子增加,但温度降低有可能气体的压强减小,D错．
2．B
思路：分子间同时存在引力和斥力，且引力和斥力都随着分子间距离的减小而增大．
解析：凝露是水由气态凝结成液态的水，分子间距离变小．而分子间同时存在引力和斥力，且引力和斥力都随着分子间距离的减小而增大，故B正确．答案：B．
点拨：本题考查了分子间同时存在引力和斥力，都随距离增大而减小，随距离减小而增大．
3．C
解析：A．同温度的氢气与氧气（可视为理气体）两者气体分子的平均动能相等，但是因为氢气分子质量较小，所以氢气分子的平均速率较大。A错误；
B．物体的温度升高时，分子的平均动能增大，但不是每个分子的动能增大。物体的内能不仅与温度有关，还与体积有关，所以内能变化不确定。B错误；
C．当分子间距离为平衡距离r0时，分子力为零，此时分子距离增大时，分子力表现为引力，引力做负功，分子间距离减小时，分子力表现为斥力，斥力做负功，所以势能均增加。故此位置分子力及分子势能最小。C正确；
D．当分子间距离r大于分子间的平衡距离r0时，分子间既有引力又有斥力，但是引力大于斥力，所以合力表现为引力，分子间距离增大时，引力做负功，分子势能增大。D错误。
答案：C。
4．D
解析：A．对一定量的气体，温度升高，气体分子的平均动能增大，但不是每个分子的动能都增大，选项A错误；
B．分子间相互作用与万有引力不同，分子之间既又引力又有斥力，当间距小于平衡距离时，两分子表现为排斥，大于平衡距离时，表现为引力，选项B错误；
C．对冰水混合物加热时，温度不变，分子平均动能不变，由于吸收热量，则分子势能增加，内能增加，选项C错误；
D．密闭容器内的水从20℃加热到100℃的过程中，可认为水的体积不变，分子势能不变，温度升高，则分子的平均动能不断增加，选项D正确。
答案：D。
5．C
解析：A．物体分子永不停歇做无规则运动，温度降到时，分子热运动不会停止，故A错误；
B．尘埃运动是空气流动引起的，不是布朗运动，故B错误；
C．扩散现象和布朗运动都反映了分子的无规则运动，温度越高，分子热运动越剧烈，扩散现象和布朗运动也越剧烈，故C正确；
D．由于气体分子的间距大于分子直径，因此氧气的摩尔体积除以阿伏伽德罗常数得到的是一个氧分子所占的体积，不是氧分子的体积，故D错误。
答案：C。
6．D
解析：A．在两分子间的距离由到的过程中，分子势能增大，故分子B动能减小，故A错误；
B．由到的过程中，根据
可知分子间作用力增大，加速度一直增大，故B错误；
C．分子势能增大，分子间作用力做负功，分子间作用力表现为斥力，故C错误；
D．分子间距为r2时分子势能最小，分子间作用力为零，故D正确。
答案：D。
7．B
解析：A．温度越高，分子热运动越激烈，速率大的分子所占的比例大，由图可知曲线2速率大的分子所占的比例比曲线1速率大的分子所占的比例大，故温度高于温度，A错误；
B．、温度下，实线1、2相较于一点，即该速率区间的分子数占相同，B正确；
C．由图可知，在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图线与横轴所围面积都应该等于1，故将、温度下的氧气混合后，对应的分子速率分布规律曲线下方的面积仍为1，C错误；
D．将、温度下的氧气混合后，温度不会比的温度更低，故对应的分子速率分布规律曲线不可能是图中的虚线，D错误。
答案：B。
8．BC
解析：由图可知，两种温度下气体分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点．由于T1时速率较低的气体分子占比例较大，则说明T1温度下气体分子的平均动能小于T2温度下气体分子的平均动能，即温度T1低于T2．综上分析 ，BC正确，AD错误。
答案：BC。
9．AC
解析：A．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，若水面上痱子粉撒得较多，则油酸分子比较难散开，会导致所测油膜面积偏小，由
可知，实验测得的油膜厚度即油酸分子直径将偏大，故A正确；
B．图乙折线显示的是固体小颗粒在液体中做永不停息的无规则运动，此为布朗运动，故B错误；
C．由热运动规律可知，温度越高，氧分子做热运动的平均速率越大，速率大的分子数目越多，所以状态③时的温度比状态①、②时都高，C正确；
D．由图丁可知，两分子间距从到，分子力表现为引力，先增大后减小到0；从到，分子力表现为斥力，逐渐增大，故D错误。
答案：AC。
10．AC
解析：A．为摩尔质量，阿伏加德罗常数等于摩尔质量与一个分子的质量之比，A正确；
B．每个水分子的体积乘以阿伏加德罗常数不等于水蒸气摩尔体积，B错误；
C．水的摩尔质量除以阿伏加德罗常数等于一个分子的质量，C正确；
D．标准状态下水蒸气的摩尔体积除以阿伏加德罗常数等于一个水分子占据的空间，D错误；
答案：AC。
11．BD
解析：A．a克拉钻石物质的量（摩尔数）为
所含分子数
故A错误；
BC．钻石的摩尔体积
每个钻石分子的体积
设钻石分子的直径为d，则
联立解得
故B正确、C错误；
D．根据阿伏加德罗常数的意义可知，每个钻石分子的质量
故D正确。
答案：BD。
12． CBADE
解析：(1)[1]“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液例测定一滴酒精油酸溶液的体积（前期准备工作）准备浅水盘滴入酒精油酸溶液，形成油膜描绘油膜边缘测量油膜面积计算分子直径，故实验步骤为CBADE。
(2)[2][3]油酸膜的面积是
每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积
油酸分子的直径约为油膜的厚度
13． ②错误，应在量筒中滴入n滴该溶液 ③错误，应在液面上先撒痱子粉
解析：（1）a[1]②错误，由于一滴溶液的体积太小，直接测量时相对误差太大，应用微小量累积法减小测量误差，所以在量筒中滴入n滴该溶液，测出它的体积，再计算出一滴该溶液的体积。
b[2]③错误，液面上不撒痱子粉时，滴入的油酸酒精溶液在酒精挥发后剩余的油膜不能形成一块完整的油膜，油膜间的缝隙会造成测量误差增大，甚至使实验失败。
（2）[3]估测出油酸分子的直径为
14．见解析
解析：物体的温度升高，则其内能增大，分子的无规则运动速度也越快，分子运动的平均速率增大，仍然表现为“中间多、两头少”的运动规律。
15．见解析
解析：因为一定质量的气体的压强是由单位体积内的分子数和气体的温度决定的，气体温度升高体积不变，气体分子运动加剧，分子的平均速率增大，分子撞击器壁的作用力增大，故压强增大。气体体积减小温度不变时，虽然分子的平均速率不变，分子对容器的撞击力不变，但单位体积内的分子数增多，单位时间内撞击器壁的分子数增多，故压强增大，所以这两种情况下在微观上是有区别的。
16．（1）， ，；（2）.，
解析：（1）a. 根据动量定理，得
b. A和B共速时，系统弹性势能最大，由动量守恒定律得
解得
最大弹性势能满足
解得
由图可知，第一次达到该值时为时刻。
（2）a. 当分子B到达时，速度最大，根据图像，可以用图线和横轴围成的面积求该过程分子力所做的功
由动能定理得
解得
b. 在到达最大距离前，分子力始终做负功，分子势能增大当A和B共速时，系统分子势能最大，二者间距最大，由动量守恒定律得
解得
故分子力做功大小

答案第1页，共2页
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