2018-2019学年物理选修3-3：阶段检测一+Word版含答案

阶段检测(一)
(时间：60分钟　满分：100分)
一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分。其中1～6 题为单项选择题，7～10题为多项选择题)
1.下列说法中正确的是(　　)
A.扩散现象就是布朗运动
B.布朗运动是扩散现象的特例
C.布朗运动就是分子热运动
D.扩散现象、布朗运动和分子热运动都随温度的升高而变得剧烈
解析　扩散现象：相互接触的物质彼此进入对方的现象。不同的固体间、液体间、气体间均可以发生。扩散现象可以是分子的扩散，也可以是原子、电子等微观粒子的扩散，是由两种接触物质的浓度差引起的。同种物质间无所谓扩散运动，但同种物质内分子也存在永不停息的无规则运动。布朗运动：悬浮在液体或气体中的小颗粒的无规则的运动。它是由液体或气体分子对悬浮颗粒的无规则的碰撞不平衡引起的，并不是分子的无规则运动，也不是扩散现象。但是扩散现象和布朗运动都反映了分子的无规则热运动。
答案　D
2.关于温度的概念，下列说法中正确的是(　　)
A.温度是分子平均动能的标志，温度越高，则分子平均动能越大
B.温度是分子平均动能的标志，温度升高，则物体的每一个分子的动能都增大
C.当某物体的内能增加时，则该物体的温度一定升高
D.甲物体的温度比乙物体的温度高，则甲物体分子平均速率比乙物体分子平均速率大
解析　温度是分子平均动能的标志，温度升高，则分子平均动能增大，但不是每一个分子的动能都增大，A正确，B错误；物体的内能等于所有分子动能和势能之和，内能的变化与分子动能、势能都有关系，C错误；甲物体的温度比乙物体的温度高，甲物体分子平均动能比乙物体分子平均动能大，由于不明确甲、乙物体分子质量的大小，无法判定两者分子平均速率大小，D错误。
答案　A
3.以下关于分子动理论的说法中正确的是(　　)
A.－2 ℃时水已经结为冰，部分水分子已经停止了热运动
B.分子势能随分子间距离的增大，一定减小
C.分子间的引力与斥力都随分子间的距离的增大而减小
D.扩散和布朗运动的实质是相同的，都是分子的无规则运动
解析　－2 ℃时水已经结为冰，虽然水分子热运动剧烈程度降低，但不会停止热运动，A错误；当分子从r＜r0开始运动时，分子势能随分子间距离的增大(当r＜r0)先减小，(当r＞r0)后增大，B错误；分子间的引力与斥力都随分子间的距离的增大而减小，C正确；扩散和布朗运动都是分子无规则运动的证据，但扩散是分子的运动，布朗运动是悬浮微粒的运动，二者实质不同，D错误。
答案　C
4.下列关于分子热运动和热现象的说法正确的是(　　)
A.气体如果失去了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
B.一定量100 ℃的水变成100 ℃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的热运动动能和分子势能的总和
D.如果气体温度升高，那么每一个分子热运动的速率都增加
解析　气体分子间的距离比较大，甚至可以忽略分子间的作用力，分子势能也就不存在了，所以气体在没有容器的约束下散开是分子无规则热运动的结果，选项A错误；100 ℃的水变成同温度的水蒸气，分子的平均动能不变，所以选项B错误；根据内能的定义可知选项C正确；如果气体的温度升高，分子的平均动能增大，热运动的平均速率也增大，这是统计规律，但就每一个分子来讲，速率不一定都增加，故选项D错误。
答案　C
5.关于温度和内能，下列说法正确的是(　　)
A.分子质量不同的物质如果温度相同，物体分子的平均动能相同
B.物体的内能变化时，它的温度一定改变
C.同种物质，温度高的内能肯定比温度低的内能大
D.物体的内能等于物体的势能和动能的总和
解析　温度是物体分子平均动能的标志，只要温度相同，物体分子的平均动能就相同，A正确；内能是物体中所有分子的热运动的动能与分子势能的总和，宏观上与物质的量、物体的温度及体积有关，所以物体的内能变化，温度不一定改变，B、C、D错误。
答案　A
6.雨滴下落，温度逐渐升高，在这个过程中，下列说法中正确的是(　　)
A.雨滴内分子的势能都在减小，动能在增大
B.雨滴内每个分子的动能都在不断增大
C.雨滴内水分子的平均动能不断增大
D.雨滴内水分子的势能在不断增大
解析　温度升高，分子的平均动能增加，但每个分子的动能不一定增加，B错误，C正确；分子势能与分子力和分子间的相对位置有关，与物体的运动情况无关，A、D错误。
答案　C
7.下列说法正确的是(　　)
A.只要知道标准状况下气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以计算出气体分子的体积
B.随着分子间距离的增大，分子间引力增大，分子间斥力减小，分子势能一直减小
C.温度高的物体的内能不一定大，但分子的平均动能一定大
D.热现象的微观理论认为，构成物体的各个分子的运动是无规则的，带有偶然性的，但大量分子的运动却有一定的规律
解析　气体分子的间距很大，标准状况下气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数的比值是分子运动所占有的空间，A错误；随着分子间距离的增大，分子间引力减小，分子间斥力也减小，在rr0时，随着分子间距离的增大而增大，B错误；由分子动理论可知，分子内能多少与分子的数量、分子的平均动能、分子势能有关，温度是分子平均动能大小的标志，仅知道温度高即分子的平均动能大，内能不一定大，C正确；单个分子做无规则的热运动，但大量分子的运动具有统计规律，D正确。
答案　CD
8.若已知阿伏加德罗常数、物质的摩尔质量、摩尔体积，则可以估算出(　　)
A.固体物质分子的大小和质量
B.液体物质分子的大小和质量
C.气体分子的大小和质量
D.气体分子的质量和分子间的平均距离
解析　固体分子间隙很小，可以忽略不计，故固体物质分子的大小等于摩尔体积与阿伏加德罗常数的比值，固体物质分子的质量等于摩尔质量与阿伏加德罗常数的比值，故A正确；液体分子间隙很小，可以忽略不计，故液体物质分子的大小等于摩尔体积与阿伏加德罗常数的比值，液体物质分子的质量等于摩尔质量与阿伏加德罗常数的比值，故B正确；气体分子间隙很大，摩尔体积等于每个分子占据的体积与阿伏加德罗常数的乘积，故无法估算分子的体积，故C错误；气体物质分子的质量等于摩尔质量与阿伏加德罗常数的比值，气体分子占据空间的大小等于摩尔体积与阿伏加德罗常数的比值，故可以进一步计算分子的平均间距，故D正确。
答案　ABD
9.下列说法正确的是(　　)
A.温度计测温的原理是热平衡定律
B.温度计与被测系统的温度不相同时，读不出示数
C.温度计读出的示数是它自身这个系统的温度，若它与被测系统热平衡时，这一示数也是被测系统的温度
D.温度计读出的示数总是被测系统的温度，无论是否达到热平衡
解析　温度计能测出被测物体的温度的原理就是热平衡定律，即温度计与被测系统达到热平衡时温度相同，其示数也就是被测系统的温度，故A、C正确，D错误；温度计与被测系统的温度不相同时，仍有示数，B错误。
答案　AC
10.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(r>10－9 m)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
解析　悬浮微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数越多，受力越趋于平衡，布朗运动越不明显，B错误；在使两个分子间的距离由很远(r>10－9 m)减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先增大后减小再增大，分子势能先减小后增大，C错误。
答案　AD
二、非选择题(本题共4小题，共40分)
11.(10分)“用油膜法估测分子的大小”的实验方法及步骤如下：
①向体积V油＝1 mL的油酸中加酒精，直至总量达到V总＝500 mL；
②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n＝100滴时，测得其体积恰好是V0＝1 mL；
③先往边长为30～40 cm的浅盘里倒入2 cm深的水，然后将______________均匀地撒在水面上；
④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；
⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图1所示，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长l＝20 mm。
图1
根据以上信息，回答下列问题：
(1)步骤③中应填写：________________。
(2)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V′是______ mL。
(3)油酸分子直径是________ m。
解析　(1)为了显示单分子油膜的形状，需要在水面上撒痱子粉或细石膏粉。
(2)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积
V′＝＝× mL＝2×10－5 mL。
(3)根据大于半个方格的算一个，小于半个方格的舍去，油膜形状占据的方格数大约为113个，
故面积S＝113×20×20 mm2＝4.52×104 mm2
油酸分子直径
d＝＝ mm≈4.4×10－7 mm
＝4.4×10－10 m。
答案　(1)痱子粉或细石膏粉
(2)2×10－5　(3)4.4×10－10
12.(10分)电压力锅是传统高压锅和电饭锅的升级换代产品，它结合了压力锅和电饭锅的优点，实现了全密封烹调，达到了省时省电的目的。
(1)如果某电压力锅的锅内气体的体积为V，气体的摩尔体积为VA，阿伏加德罗常数为NA，则锅内气体分子的个数有多少？
(2)如果压力锅正常工作时锅内的温度能保持在117 ℃，此时室温为27 ℃，试用热力学温度表示锅内温度和室温，并计算锅内食物升高了多少K?
解析　(1)分子个数N＝nNA＝NA
(2)根据热力学温度和摄氏温度的关系，锅内温度
T1＝t1＋273 K＝390 K
室温T2＝t2＋273 K＝300 K
升高的温度ΔT＝T1－T2＝90 K。
答案　(1)NA　(2)390 K　300 K　90 K
13.(10分)(1)如图2甲和乙是某同学从资料中查到的两张记录水中炭粒运动位置连线的图片，记录炭粒位置的时间间隔均为30 s，两方格纸每格表示的长度相同。比较两张图片可知：若水温相同，________(选填“甲”或“乙”)中炭粒的颗粒较大；若炭粒大小相同，________(选填“甲”或“乙”)中水分子的热运动较剧烈。
图2
(2)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3×10－9m的球，已知阿伏加德罗常数为6.0×1023mol－1。请估算该蛋白的密度。(计算结果保留一位有效数字)
解析　(1)对比甲、乙两图特点可知，乙图中的炭粒运动剧烈，若水温相同，颗粒越小运动越剧烈，故甲中炭粒的颗粒较大；若炭粒大小相同，则水温越高，布朗运动越剧烈，故乙中水分子热运动剧烈。
(2)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(或5×102 kg/m3，
5×102～1×103 kg/m3都算对)
答案　(1)甲　乙
(2)1×103 kg/m3(或5×102 kg/m3，5×102～1×103 kg/m3都算对)
14.(10分)在标准状况下，有体积为V的水和体积为V的可认为是理想气体的水蒸气，已知水的密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，水的摩尔质量为MA，在标准状况下水蒸气的摩尔体积为VA，求：
(1)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；
(2)它们中各有多少水分子；
(3)它们中相邻两个水分子之间的平均距离。
解析　(1)由于在标准状况下水和水蒸气的温度相同，所以分子的平均动能相同。
(2)体积为V的水，质量为M＝ρV，分子个数为
n1＝NA＝NA。
体积为V的水蒸气，分子个数为n2＝NA
(3)将水分子视为球形模型，则两个水分子间距离为分子的直径。一个水分子的体积为
V0＝＝，
设水分子的平均直径为d1，
则d1＝＝。
设两个水蒸气分子间的平均距离为d2，将气体分子占据空间视为立方体模型，则两个分子间的平均距离为
d2＝。
答案　(1)见解析　(2)NA　NA
(3)