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人教版选择性必修三第一章检测试卷C卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、选择题:本题共10小题,共42分。在每小题给出的四个选项中,第1~8小题只有一项符合题目要求,每小题4分;第9~10小题有多项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的或不选的得0分。
1.一滴红墨水滴在一杯清水中,最后清水变红,这个现象说明( )
A. 物质是由分子组成的 B. 分子不停地做无规则运动
C. 分子能够用肉眼看到 D. 分子间存在相互作用力
3.关于分子动理论的规律,下列说法正确的是( )
A. 压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体分子间存在斥力的缘故
B. 密度为,体积为,摩尔质量为的铝所含原子数为
C. 当分子力表现为引力时,分子势能随分子间距离的增加而减小
D. 布朗运动是液体分子的运动,说明液体分子在永不停息地做无规则的热运动
4. 年,英国植物学家布朗首先在显微镜下研究了悬浮在液体中的小颗粒的运动。某同学做了一个类似的实验,用显微镜观察炭粒的运动得到某个观测记录如图。图中记录的是( )
A. 某个分子无规则运动的情况
B. 某个微粒做布朗运动的轨迹
C. 某个微粒做布朗运动的速度时间图线
D. 按相等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线
5.下面的表格是某年某地区月份的气温与气压对照表:
月份
平均气温
平均大气压
根据表数据可知:该年该地区从月份到月份( )
A. 空气分子热运动的剧烈程度呈减弱的趋势
B. 速率大的空气分子所占比例逐渐增加
C. 单位时间对单位面积的地面撞击的空气分子数呈增加的趋势
D. 单位时间内地面上单位面积所受气体分子碰撞的总冲量呈增加的趋势
6.如图所示,是家庭生活中用壶烧水的情景。下列关于壶内分子运动和热现象的说法正确的是( )
A. 气体温度升高,所有分子的速率都增加
B. 定量的水变成的水蒸气,其分子平均动能增加
C. 一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子势能的总和
D. 一定量气体如果失去容器的约束就会散开,这是因为气体分子之间存在势能的缘故
7.关于分子动理论及分子间的相互作用,下列叙述错误的是( )
A. 图中曲线是分子力随分子间距离的关系图,当时分子力为
B. 图中当等于时,分子势能最小
C. 扩散现象说明分子间存在空隙
D. 当阳光射入较暗的房间内,可以看到光束中有大量微粒在做无规则运动,此现象属于布朗运动
8.如图所示为食盐晶体结构中钠离子和氯离子的空间分布的示意图,图中相邻离子的中心用线连起来了,组成了一个个大小相等的立方体。已知食盐的密度为,食盐的摩尔质量为,阿伏加德罗常数,食盐晶体中两个最近的钠离子中心间的距离为( )
A. B. C. D.
9.下列说法正确的是( )
A. 只要知道水的摩尔质量和水分子的质量,就可以计算出阿伏加德罗常数;
B. 悬浮微粒越大,在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多,布朗运动越明显;
C. 在使两个分子间的距离由很远减小到很难再靠近的过程中,分子间作用力先减小后增大;分子势能不断增大;
D. 温度升高,分子热运动的平均动能一定增大,但并非所有分子的速率都增大;
10.如图所示为高中物理课本封面插图,某同学通过查阅资料知道该图表示的是科学家在铜表面将个铁原子排成圆圈后形成半径为的“原子围栏”,相邻铁原子间有间隙。现设铁的密度为,摩尔质量是为,阿伏加德罗常数,铁原子个数为,“原子围栏”的半径为。该同学根据所学知识列出铁原子的直径和铁原子平均间隙的表达式正确的是( )
A. 铁原子的直径
B. 铁原子的直径
C. 围栏中相邻铁原子的平均间隙
D. 围栏中相邻铁原子的平均间隙
二、填空实验题:本大题共2小题,共16分。
11.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,可知,一定温度下气体分子的速率呈现 选填“两头多、中间少”或“两头少、中间多”的分布规律;温度下气体分子的平均速率 填“大于”“等于”或“小于”温度下气体分子的平均速率。
12.“用单分子油膜法估测分子大小”的实验中
如图所示的四个图反映了实验中的四个步骤,请将它们按操作先后顺序排列应是_________用符号表示。
用油膜法测出油酸分子的直径后,要测定阿伏加德罗常数,还需要知道油滴的__________。
A.摩尔质量 摩尔体积 C.质量 体积
某同学实验中最终得到的计算结果和大多数同学的比较,数据偏大,对出现这种结果的原因,下列说法中可能正确的是__________。
A.错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算
B.计算油酸膜面积时,错将不完整的方格作为完整方格处理
C.计算油酸膜面积时,只数了完整的方格数
D.水面上痱子粉撒得较多,油酸膜没有充分展开
某同学在做实验时,油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有纯油酸,用注射器测得上述溶液有滴,把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里,待水面稳定后,测得油酸膜的近似轮廓如图所示,图中正方形小方格的边长为,求:计算结果均保留位有效数字
油酸膜的面积是__________;
根据上述数据,估测出油酸分子的直径是__________。
三、计算题(本题共3小题,共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
13. 在标准状况下,有体积为的水和体积为的可认为是理想气体的水蒸气.已知水的密度为,阿伏加德罗常数为,水的摩尔质量为,在标准状况下水蒸气的摩尔体积为,求:
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;
它们中各有多少水分子;
它们中相邻两个水分子之间的平均距离.
14.如图所示,、为某种物质的两个分子,以所在位置为原点,沿两分子所在位置连线建立轴若选取两个分子相距无穷远时的分子势能为零,则作出的两个分子之间的势能与它们之间距离的关系图线如图所示假设分子固定不动,分子只在、间分子力的作用下运动在轴上当两分子间距离为时,分子的动能为
求、分子间的最大势能
利用图,结合画图说明分子在轴上的运动范围
若某物体固体由大量这种分子组成,当温度升高时,物体体积膨胀试结合图所示的关系图线,分析说明这种物体受热后体积膨胀的原因.
15.很多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,利叠氮化纳爆炸产生气体假设都是充入气囊.若氮气充入后安全气囊的容积,囊中氮气密度,已知氮气的摩尔质最,阿伏加德罗常数,试估算:
囊中氮气分子的总个数;
囊中氮气分子间的平均距离.结果保留一位有效数字
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人教版选择性必修三第一章检测试卷C卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、选择题:本题共10小题,共42分。在每小题给出的四个选项中,第1~8小题只有一项符合题目要求,每小题4分;第9~10小题有多项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的或不选的得0分。
1.一滴红墨水滴在一杯清水中,最后清水变红,这个现象说明( )
A. 物质是由分子组成的 B. 分子不停地做无规则运动
C. 分子能够用肉眼看到 D. 分子间存在相互作用力
【答案】B
【详解】最后清水变红,这是扩散现象,说明分子不停的无规则运动,ACD错误,B正确。
故选B
2.新型冠状病毒在世界范围内的肆虐,给我们的生命财产造成了重大损失。为了减少病毒传播,人们使用乙醇喷雾消毒液和免洗洗手液,两者的主要成分都是酒精,则下列说法正确的是( )
A. 在房间内喷洒乙醇消毒液后,会闻到淡淡的酒味,这是酒精分子做布朗运动的结果
B. 在房间内喷洒乙醇消毒液后,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,手部很快就干爽了,是由于液体分子扩散到了空气中
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
【答案】C
【详解】在房间内喷洒乙醇消毒液后,会闻到淡淡的酒味,这是由于酒精分子扩散的结果,扩散现象本质就是分子无规则的运动,故A、B错误;
C.使用免洗洗手液时,酒精分子快速扩散到空气中,所以手部很快就干爽了,故C正确;
D.洗手液中的酒精由液态变为同温度的气体的过程中,分子之间的距离变大,故D错误。
故选C。
3.关于分子动理论的规律,下列说法正确的是( )
A. 压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体分子间存在斥力的缘故
B. 密度为,体积为,摩尔质量为的铝所含原子数为
C. 当分子力表现为引力时,分子势能随分子间距离的增加而减小
D. 布朗运动是液体分子的运动,说明液体分子在永不停息地做无规则的热运动
【答案】B
【详解】A.压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于永不停息的撞击容器壁的结果,A错误;
B.由题意可知其质量为:,其摩尔数为:,故铝所含原子数为:,故B正确;
C.由分子势能随分子间距的变化关系可知当分子力表现为引力时,分子势能随分子间距离的增加而增大,C错误;
D.布朗运动是液体中悬浮微粒的运动,其实质说明液体分子在永不停息地做无规则的热运动,D错误。
故选B。
4. 年,英国植物学家布朗首先在显微镜下研究了悬浮在液体中的小颗粒的运动。某同学做了一个类似的实验,用显微镜观察炭粒的运动得到某个观测记录如图。图中记录的是( )
A. 某个分子无规则运动的情况
B. 某个微粒做布朗运动的轨迹
C. 某个微粒做布朗运动的速度时间图线
D. 按相等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线
【答案】D
【详解】、布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动,而非分子的运动,故A错误;
B、布朗运动是无规则运动,所以微粒没有固定的运动轨迹,故B错误;
C、对于某个微粒而言在不同时刻的速度大小和方向均是不确定的,所以无法确定其在某一个时刻的速度,也就无法描绘其速度时间图线,故C错误;
D、该图记录的是按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线,故D正确。
故选:。
明确布朗运动的性质,知道微粒在周围液体分子无规则碰撞作用下,做布朗运动,轨迹是无规则的,实际操作中不易描绘出微粒的实际轨迹;而按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线,也能充分反映微粒布朗运动的无规则性,本实验记录描绘的正是某一运动微粒等时间间隔的位置的连线。
本题考查了布朗运动。注意点:颗粒越小,颗粒的表面积越小,同一瞬间,撞击颗粒的液体分子数越少,据统计规律,少量分子同时作用于小颗粒时,它们的合力是不可能平衡的。而且,同一瞬间撞击的分子数越少,其合力越不平衡,又颗粒越小,其质量越小,因而颗粒的加速度越大,运动状态越容易改变,故颗粒越小,布朗运动越明显。
5.下面的表格是某年某地区月份的气温与气压对照表:
月份
平均气温
平均大气压
根据表数据可知:该年该地区从月份到月份( )
A. 空气分子热运动的剧烈程度呈减弱的趋势
B. 速率大的空气分子所占比例逐渐增加
C. 单位时间对单位面积的地面撞击的空气分子数呈增加的趋势
D. 单位时间内地面上单位面积所受气体分子碰撞的总冲量呈增加的趋势
【答案】B
【详解】 A、温度是分子平均动能的标志,温度越高,分子的平均动能越大,分子无规则热运动越剧烈,从月到月,温度逐渐升高,空气分子无规则热运动剧烈程度呈增大的趋势,故A错误;
B、温度是分子平均动能的标志,温度越高,分子速率越大,故速率大的空气分子所占比例逐渐增加,故B正确;
C、根据气体压强的微观意义,气体压强和单位时间单位面积对地面撞击次数、气体的分子平均动能有关,可以表示为:;温度升高,即增大,而压强减小,说明减小,所以单位时间对单位面积的地面撞击的空气分子数呈减少的趋势,故C错误;
D、根据气体压强的微观意义,气体压强等于单位时间内地面上单位面积所受气体分子碰撞的总冲量,大气压强呈减小的趋势,单位时间内地面上单位面积所受气体分子碰撞的总冲量也呈减小的趋势,故D错误。
故选:。
6.如图所示,是家庭生活中用壶烧水的情景。下列关于壶内分子运动和热现象的说法正确的是( )
A. 气体温度升高,所有分子的速率都增加
B. 定量的水变成的水蒸气,其分子平均动能增加
C. 一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子势能的总和
D. 一定量气体如果失去容器的约束就会散开,这是因为气体分子之间存在势能的缘故
【答案】C
【详解】A.气体的温度升高时,分子热运动的平均动能增加,平均速率增加,由于气体分子运动是无规则的,所以并不是每个分子的速率都增加,故A错误;
B.温度是分子平均动能的标志,定量的水变成的水蒸气,温度不变,则其分子平均动能不变,故B错误;
C.一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子势能的总和,故C正确;
D.气体分子之间的距离很大分子力近似为零,气体如果失去了容器的约束就会散开,是由于分子杂乱无章运动的结果,故D错误。
故选C。
7.关于分子动理论及分子间的相互作用,下列叙述错误的是( )
A. 图中曲线是分子力随分子间距离的关系图,当时分子力为
B. 图中当等于时,分子势能最小
C. 扩散现象说明分子间存在空隙
D. 当阳光射入较暗的房间内,可以看到光束中有大量微粒在做无规则运动,此现象属于布朗运动
【答案】D
【详解】题图中曲线是分子力随分子间距离的关系图,当时分子力为,故A正确;
B.题图中当等于时,分子势能最小,故B正确;
C.扩散现象说明物质分子永不停息地做无规则运动,且分子间存在空隙,故C正确;
D.当阳光射入较暗的房间内,可以看到光束中有大量微粒在做无规则运动,这是尘埃颗粒在气流作用下的一般无规则运动,布朗运动需用显微镜观察,肉眼无法直接观察,故D错误。
本题选择错误的说法,故选D。
8.如图所示为食盐晶体结构中钠离子和氯离子的空间分布的示意图,图中相邻离子的中心用线连起来了,组成了一个个大小相等的立方体。已知食盐的密度为,食盐的摩尔质量为,阿伏加德罗常数,食盐晶体中两个最近的钠离子中心间的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】设晶胞边长为,在晶胞中含个和个,根据密度公式,可得:,所以两个距离最近的钠离子中心间的距离等于晶胞面对角线的一半,所以两个距离最近的钠离子中心间的距离为,故ABC错误,D正确。
故选:。
摩尔质量等于密度与摩尔体积的乘积;摩尔体积等于分子体积与阿伏加德罗常数的乘积;选择分子的立方体模型列式求解分子间距。
本题关键是利用阿伏加德罗常数求解出分子的体积,然后根据分子的立方体模型列式估算分子间距。
9.下列说法正确的是( )
A. 只要知道水的摩尔质量和水分子的质量,就可以计算出阿伏加德罗常数;
B. 悬浮微粒越大,在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多,布朗运动越明显;
C. 在使两个分子间的距离由很远减小到很难再靠近的过程中,分子间作用力先减小后增大;分子势能不断增大;
D. 温度升高,分子热运动的平均动能一定增大,但并非所有分子的速率都增大;
【答案】AD
【详解】A、只要知道水的摩尔质量和水分子的质量,就可以计算出阿伏伽德罗常数:,故A正确;
B、悬浮微粒越大,在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多,受力越趋于平衡,布朗运动越不明显,故B错误;
C、将一个分子从无穷远处无限靠近另一个分子,分子力先增加后减小再增加,分子先表现为引力,做正功;后表现为斥力,做负功,故分子势能先减小,后增加,故C错误;
D、温度是分子平均动能的标志,温度高说明分子平均动能增大,不代表所有分子的动能都增大,故D正确;故选AD。
10.如图所示为高中物理课本封面插图,某同学通过查阅资料知道该图表示的是科学家在铜表面将个铁原子排成圆圈后形成半径为的“原子围栏”,相邻铁原子间有间隙。现设铁的密度为,摩尔质量是为,阿伏加德罗常数,铁原子个数为,“原子围栏”的半径为。该同学根据所学知识列出铁原子的直径和铁原子平均间隙的表达式正确的是( )
A. 铁原子的直径
B. 铁原子的直径
C. 围栏中相邻铁原子的平均间隙
D. 围栏中相邻铁原子的平均间隙
【答案】AC
【详解】根据题意有:
一个铁原子的体积:,将铁原子看做球形,则有:,因此铁原子的直径为:,围栏中相邻铁原子的平均间隙:,故AC正确,BD错误。
故选AC。
二、填空实验题:本大题共2小题,共16分。
11.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,可知,一定温度下气体分子的速率呈现 选填“两头多、中间少”或“两头少、中间多”的分布规律;温度下气体分子的平均速率 填“大于”“等于”或“小于”温度下气体分子的平均速率。
【答案】两头少、中间多 小于
【详解】由题图可知,一定温度下气体分子的速率呈现两头少、中间多的分布规律。
温度是分子热运动剧烈程度的标志,温度升高时,速率小的分子所占的百分比减小,速率大的分子所占百分比变大,分子的平均速率增大,则温度下气体分子的平均速率小于温度下气体分子的平均速率。
12.“用单分子油膜法估测分子大小”的实验中
如图所示的四个图反映了实验中的四个步骤,请将它们按操作先后顺序排列应是__________用符号表示。
用油膜法测出油酸分子的直径后,要测定阿伏加德罗常数,还需要知道油滴的__________。
A.摩尔质量 摩尔体积
C.质量 体积
某同学实验中最终得到的计算结果和大多数同学的比较,数据偏大,对出现这种结果的原因,下列说法中可能正确的是__________。
A.错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算
B.计算油酸膜面积时,错将不完整的方格作为完整方格处理
C.计算油酸膜面积时,只数了完整的方格数
D.水面上痱子粉撒得较多,油酸膜没有充分展开
某同学在做实验时,油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有纯油酸,用注射器测得上述溶液有滴,把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里,待水面稳定后,测得油酸膜的近似轮廓如图所示,图中正方形小方格的边长为,求:计算结果均保留位有效数字
油酸膜的面积是__________;
根据上述数据,估测出油酸分子的直径是__________。
【答案】;
;
;
;
【详解】“用单分子油膜法估测分子大小”的实验步骤为:配制酒精油酸溶液教师完成,记下配制比例;将滴酒精油酸溶液滴入量筒测出体积,根据配制比例算出一滴酒精油酸溶液中纯油酸的体积;准备浅水盘,将痱子粉均匀的撒在水面上;将一滴油酸酒精溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上,待油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上;将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,数出轮廓内的方格数不足半格的舍去,多于半格的算一格,再根据方格的边长求出油膜的面积;根据可算出油膜的厚度,即为分子直径。故正确的操作顺序为;
阿伏加德罗常数为任何物质所含的粒子的个数,等于摩尔体积除以一个分子的体积。用油膜法测出油酸分子的直径后,可知道一个油酸分子的体积,要测定阿伏加德罗常数,还需要知道油酸分子的体积,即摩尔体积,故B正确,故选B;
计算结果数据偏大,根据原因可能是油酸体积计算偏大或者油膜面积偏小;
A、错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算,会造成计算偏大,故A正确;
B、计算油酸膜面积时,错将不完整的方格作为完整方格处理,会造成油膜面积偏大,故B错误;
C、计算油酸膜面积时,只数了完整的方格数,会造成油膜面积偏小,故C正确;
D、水面上痱子粉撒得较多,油酸膜没有充分展开,会造成油膜面积偏小,故D正确。
故选ACD;
数出轮廓内的方格数不足半格的舍去,多于半格的算一格格,正方形小方格的边长为,则小方格的面积为,
则油酸膜的面积;
根据配制比例算出一滴酒精油酸溶液中纯油酸的体积,
根据,可算出。
三、计算题(本题共3小题,共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
13. 在标准状况下,有体积为的水和体积为的可认为是理想气体的水蒸气.已知水的密度为,阿伏加德罗常数为,水的摩尔质量为,在标准状况下水蒸气的摩尔体积为,求:
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;
它们中各有多少水分子;
它们中相邻两个水分子之间的平均距离.
【答案】温度是分子热运动平均动能的标志,在标准状况下温度相同,所以分子的平均动能相同;
体积为的水,质量为
分子个数为,
对体积为的水蒸气,分子个数为
设相邻的两个水分子之间的平均距离为,将水分子视为球形,每个水分子的体积为:
,
分子间距等于分子直径:
,
设相邻的水蒸气中两个水分子之间距离为,将水分子占据的空间视为立方体,
。
【解析】本题主要考查阿伏加德罗常数、温度、分子动能。
温度是分子热运动平均动能的标志;
先求解水的质量,然后求解摩尔数,最后求解分子数;对于气体,同样求解摩尔数再求解分子数;
求解出每个分子占据空间体积,然后运用球模型或者立方体模型求解。
14.如图所示,、为某种物质的两个分子,以所在位置为原点,沿两分子所在位置连线建立轴若选取两个分子相距无穷远时的分子势能为零,则作出的两个分子之间的势能与它们之间距离的关系图线如图所示假设分子固定不动,分子只在、间分子力的作用下运动在轴上当两分子间距离为时,分子的动能为
求、分子间的最大势能
利用图,结合画图说明分子在轴上的运动范围
若某物体固体由大量这种分子组成,当温度升高时,物体体积膨胀试结合图所示的关系图线,分析说明这种物体受热后体积膨胀的原因.
【答案】当分子速度为零时,两分子间势能最大,根据能量守恒定律可有 .
由图像可知,当两分子间势能为时,分子对应和两个位置坐标,分子的运动范围为,如图所示.
当物体温度升高时,分子在时的平均动能增大,分子的运动范围将增大,由图线可以看出,曲线两边不对称,当时曲线较陡,当 时曲线较缓,导致分子的运动范围主要向方向偏移,从宏观来看物体的体积膨胀.
【解析】略
15.很多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,利叠氮化纳爆炸产生气体假设都是充入气囊.若氮气充入后安全气囊的容积,囊中氮气密度,已知氮气的摩尔质最,阿伏加德罗常数,试估算:
囊中氮气分子的总个数;
囊中氮气分子间的平均距离.结果保留一位有效数字
【答案】设的物质的量为,
则
氮气的分子总数
代入数据得个
气体分子间距较大,因此建立每个分子占据一个立方体,
则分子间的平均距离,即为立方体的边长,
所以一个气体的分子体积为:
而设边长为,则有
解得分子平均间距为。
【解析】本题主要考查阿伏伽德罗常数,加强对基本概念的记忆,基本方法的学习利用,是学好的基本方法.此处高考要求不高,不用做太难的题目。
先求出的物质量,再根据阿伏加德罗常数求出分子的总个数;
根据总体积与分子个数,从而求出一个分子的体积,建立每个分子占据一个立方体,则分子间的平均距离,即为立方体的边长。
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