1.1 分子动理论的基本内容 同步巩固练 2024-2025学年物理人教版(2019) 选择性必修第三册

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名称 1.1 分子动理论的基本内容 同步巩固练 2024-2025学年物理人教版(2019) 选择性必修第三册
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资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2025-03-13 17:29:18

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1.1 分子动理论的基本内容 同步巩固练
2024-2025学年物理人教版(2019) 选择性必修第三册
一、单选题
1.“冷”“热”二词常闻于生活,与之相关的“热现象”无所不在、无时不有。这一宏观现象与系统中大量微观粒子的无规则运动密切联系。下列说法中正确的是(  )
A.当物体温度下降到0℃时,物体分子的热运动就会停止
B.布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的无规则运动
C.悬浮在液体中的颗粒越大,布朗运动越明显
D.在阳光照射下的教室里,眼睛看到空气中尘埃的运动就是布朗运动
2.分子间的作用力F与分子间距离r的关系如图所示,r0为分子间的平衡位置。下列说法正确的是(  )

A.当r = r0时,分子间的作用力最小
B.当r = r1时,分子间的作用力表现为斥力
C.分子间的作用力总是随分子间距离增大而减小
D.分子间的作用力总是随分子间距离增大而增大
3.下列关于分子动理论的说法,正确的是(  )
A.固体、液体和气体中,都能发生布朗运动和扩散现象
B.分子间的作用力是由原子核内质子和中子之间的相互作用引起的
C.用高倍的光学显微镜能够观察到物质表面原子的排列
D.水和酒精混合后的总体积变小,表明液体分子间存在着空隙
4.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
5.雾霾天气是一种大气污染状态,雾霾是对大气中如灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子悬浮颗粒物含量超标的笼统表述,尤其是PM2.5(空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物)被认为是造成雾霾天气的“元凶”。随着空气质量的恶化,阴霾天气现象出现增多,危害加重。中国不少地区把阴霾天气现象并入雾一起作为灾害性天气预警预报,统称为“雾霾天气”。霾粒子的分布比较均匀,而且灰霾粒子的尺度比较小,从0.001微米到10微米,平均直径大约在1~2微米左右,肉眼看不到空中飘浮的颗粒物。从物理学的角度认识雾霾,下列说法正确的是(  )
A.雾霾天气中霾粒子的运动是布朗运动
B.霾粒子的运动是分子的运动
C.霾粒子的扩散形成霾
D.霾粒子的运动与温度无关
6.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(单位为),摩尔质量为M(单位为),阿伏加德罗常数为,已知1克拉=0.2g,则下列说法正确的是(  )
A.a克拉钻石所含有的分子数为
B.每个钻石分子的质量为
C.每个钻石分子直径的表达式为
D.含有的钻石分子个数为
7.已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R,空气平均摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为,地面大气压强为,重力加速度大小为g。由此估算得(  )
A.地球大气层空气的总重力为
B.地球大气层空气分子总数为
C.每个空气分子所占空间为
D.空气分子之间的平均距离为2
8.晶须是一种发展中的高强度材料,它是一些非常细、非常完整的丝状(横截面为圆形)晶体。现有一根铁质晶须,直径为d,用大小为F的力恰好将它拉断,断面呈垂直于轴线的圆形。已知铁的密度为,铁的摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为,铁质晶须内的铁原子可看作紧密排列的小球,则下列说法中正确的是( )
A.铁质晶须单位体积内铁原子的个数为
B.铁原子的直径为
C.断面内铁原子的个数为
D.相邻铁原子之间的相互作用力为
二、多选题
9.我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作。PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5μm的悬浮颗粒物,其在空中做无规则运动,很难自然沉降到地面,吸入后对人体形成危害。燃烧矿物燃料是形成PM2.5的主要原因。下列关于PM2.5的说法中正确的是(  )
A.PM2.5的尺寸比空气中氧分子的尺寸大得多
B.PM2.5在空气中的运动属于分子热运动
C.PM2.5的运动轨迹只是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡决定的
D.倡导低碳生活,减少煤和石油等燃料的使用,能有效减小PM2.5在空气中的浓度
10.如图所示是分子间引力与分子间斥力随分子间距离r变化的关系曲线,根据曲线,下列说法正确的是(  )

A.随r的增大而增大
B.随r的增大而增大
C.时,引力与斥力大小相等
D.引力与斥力都随分子间距离r的增大而减小
11.石墨烯是由碳原子按六边形晶格整齐排布而成的碳单质,结构非常稳定。已知单层石墨烯的厚度约为0.33nm,每个六边形的面积约为,碳的摩尔质量为12g/mol,阿伏伽德罗常数取。对质量为10g的单层石墨烯,下列说法正确的(  )

A.包含有个碳原子
B.包含有个碳原子
C.所占有的空间体积约为
D.所占有的空间体积约为
12.由于地球引力的作用,大气被“吸”向地球,因而产生了压力,大气压强与液体产生的压强类似,测得地球表面大气压强为,大气层的厚度为h,空气的平均摩尔质量为M。已知地球大气层的厚度远小于地球的半径R,阿伏加德罗常数为,重力加速度大小为g。下列说法正确的是(  )
A.地球表面空气的总体积约为 B.空气分子的平均密度为
C.空气分子的总数为 D.空气分子间的平均距离为
三、解答题
13.金刚石俗称“金刚钻”,也就是我们常说的钻石,它是一种由纯碳组成的矿物,也是自然界中最坚硬的物质。已知金刚石的密度ρ=4560 kg/m3碳原子的摩尔质量为1.2×10-2 kg/mol,现有一块体积V=5.7×10-8 m3的金刚石,阿伏加德罗常数为6.02×1023 mol-1(计算结果保留2位有效数字)
(1)它含有多少个碳原子?
(2)假如金刚石中碳原子是紧密地堆在一起的,把金刚石中的碳原子看成球体,试估算碳原子的直径。
14.目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术,实验发现,在水深300m处,二氧化碳将变成凝胶状态,当水深超过2500m时,二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体,设在某状态下二氧化碳气体的密度为ρ,摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA,将二氧化碳分子看作直径为D的球,则
(1)在该状态下体积为V的二氧化碳气体所含分子数为多少
(2)变成硬胶体后体积约为多少﹖
15.如图所示为食盐晶体结构示意图,食盐的晶体是由钠离子和氯离子组成的,这两种离子在空间中三个互相垂直的方向上,都是等距离地交错排列的。已知食盐的摩尔质量是M,食盐的密度是ρ,阿伏加德罗常数为,求:
(1)食盐的摩尔体积多大;
(2)试估算食盐晶体中两个最近的钠离子中心间的距离。
参考答案
1.B
A.物体分子做永不停息的热运动,温度即使为零度,分子热运动也不会停止,故A错误;
B.布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的无规则运动,故B正确;
C.悬浮在液体中的颗粒越小,碰撞的不平衡性越明显,布朗运动越明显,故C错误;
D.布朗运动是微小粒子表现出的无规则运动,肉眼不可见,故D错误。
故选B。
2.A
A. 当r = r0时,分子间的作用力为零,最小,故A正确;
B. 当r = r1时,分子间的作用力表现为引力,故B错误;
CD. 当r r0时,分子间的作用力随分子间距离增大先增大后减小,故CD错误。
故选A。
3.D
A.固体、液体和气体中都能发生扩散现象,液体和气体中都能发生布朗运动,固体中不能发生布朗运动,故A错误;
B.分子间的作用力是由原子内部的带电粒子相互作用引起的,而不是原子核内核子之间的相互作用引起的,故B错误;
C.原子很小,用高倍的光学显微镜无法观察到物质表面原子的排列,故C错误;
D.水和酒精混合后的总体积变小,表明液体分子间存在着空隙,故D正确。
故选D。
4.B
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。
5.A
AB.雾霾天气中霾固体颗粒悬浮在空气中做无规则运动,是布朗运动,不是分子运动,选项A正确,B错误;
C.扩散现象是分子的无规则运动引起的,则霾粒子不是扩散形成霾,选项C错误;
D.布朗运动的激烈程度与温度有关,则霾粒子的运动与温度有关,选项D错误。
故选A。
6.C
A.a克拉钻石物质的量
所含分子数
A错误;
B.每个钻石分子的质量
B错误;
C.每个钻石分子的体积
设分子直径为d,则
解得
C正确;
D.含有的钻石物质的量
所含分子数
D错误。
故选C。
7.B
A.大气中的压强由大气的质量重力产生,即
A错误;
B.地球大气层空气分子总数为
B正确;
C.大气的体积为
每个空气分子所占空间为
C错误;
D.气体分子之间的距离为
D错误。
故选B。
8.D
A.单个铁原子的质量
铁质晶须单位体积内铁原子的个数为
故A错误;
B.铁的摩尔体积
单个分子的体积

所以分子的半径
分子的直径
故B错误;
C.分子的最大截面积
断面内铁原子的个数为
故C错误;
D.相邻铁原子之间的相互作用力为
故D正确。
故选D。
9.AD
A.PM2.5的尺寸比空气中氧分子的尺寸大得多,故A正确;
B.PM2.5在空气中的运动不属于分子热运动,故B错误;
C.PM2.5的运动轨迹是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡和气流的运动决定的,故C错误;
D.倡导低碳生活,减少煤和石油等燃料的使用,能有效减小PM2.5在空气中的浓度,故D正确。
故选AD。
10.CD
由图可知,分子引力与分子斥力都随分子间距离r的增大而减小。时,引力与斥力大小相等。
故选CD。
11.BC
AB.质量为10g的单层石墨烯,物质的量为
则包含有碳原子的个数为

故A错误,B正确;
CD.因为石墨烯最小的六元环上有6个碳原子,每个碳原子被3个环占用,所以10g的单层石墨烯占有的空间体积约为
故C正确,D错误;
故选BC。
12.ABD
A.大气的体积为
故A正确;
B.根据上述
解得
故B正确;
C.设大气层中气体的质量为m,地球的表面积为S,由大气压强产生的原因可知
解得
故C错误;
D.气体分子之间的距离为
故D正确。
故选ABD。
13.(1)1.3×1022个;(2)2.0×10-10 m
(1)金刚石的质量
m=ρV=4560×5.7×10-8kg=2.6×10-4 kg
摩尔数为
碳原子数为
N=nNA=2.17×10-2×6.02×1023≈1.3×1022个
(2)一个碳原子的体积为
把金刚石中的碳原子看成球体,则由公式
代入数据可得碳原子直径为
d≈2.0×10-10m
14.(1);(2)
(1)体积为V的二氧化碳气体的质量为
则在该状态下体积为V的二氧化碳气体所含分子数为
(2)二氧化碳气体变成硬胶体后,可以看成是分子一个个紧密排列在一起,其体积为
15.(1);(2)
(1)已知食盐的摩尔质量是M,食盐的密度是ρ,则食盐的摩尔体积为
(2)食盐晶体的每个分子的体积为
每个钠离子占有的体积为
正方体的边长为
则两个最近的钠离子中心间的距离为
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