人教版高中物理选修3-3知识讲解，巩固练习（教学资料，补习资料）：第07章 章末测试

选修3-2第7章章末测试
一、选择题（共8小题）
1．关于分子动理论和内能，下列说法中正确的是
A．温度越低，物体分子热运动的平均动能越大
B．温度越高，物体分子热运动的平均动能越大
C．分子势能与分子间距离有关，是物体内能的一部分
D．物体的动能和重力势能也是其内能的一部分
2．在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用a ml纯油酸配制成b ml的油酸酒精溶液，现已测得一滴溶液c ml，将一滴溶液滴入水中，油膜充分展开后面积为S cm2，估算油酸分子的直径大小为
A． B．
C． D．
3．关于分子运动，下列说法中正确的是
A．布朗运动就是液体分子的热运动的反映
B．布朗运动图示中不规则折线表示的是液体分子的运动轨迹
C．布朗运动就是分子的热运动
D．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的
4．如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲、乙两分子间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，现将乙分子从a移动到d的过程中，两分子间的分子力和分子势能同时都增大的阶段是
A．从a到b B．从b到c
C．从b至d D．从c到d
5．关于温度和内能的说法，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也相同
B．物体的内能变化时，它的温度一定改变
C．同种物质，温度高时的内能肯定比温度低时的内能大
D．物体的内能等于物体的势能和动能的总和
6．下列关于分子力和分子势能的说法中，正确的是
A．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大
B．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小
C．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大
D．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小
7．关于扩散现象和布朗运动，下列说法中不正确的是
A．扩散现象说明分子之间存在空隙，同时也说明了分子在永不停息地做无规则运动
B．布朗运动是指在显微镜下观察到的组成悬浮颗粒的固体分子的无规则运动
C．温度越高，布朗运动越显著
D．扩散现象和布朗运动的实质都是分子的无规则运动的反映
8．如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子沿x轴运动，两分子间的分子势能Ep与两分子间距离的　变化关系如图中曲线所示。图中分子势能的最小值为–E0。若两分子所具有的总能量为0，则下列说法中正确的是
A．乙分子在P点（x=x2）时，其动能为E0
B．乙分子在P点（x=x2）时，加速度最大
C．乙分子在Q点（x=x1）时，处于平衡状态
D．乙分子的运动范围为x≥x1
二、填空题（共2小题）
9．在“油膜法估测分子大小”的实验中，某同学用滴管吸取体积浓度为η的油酸酒精溶液，一滴一滴地滴入量筒，记下体积为V的油酸酒精溶液的滴数为N。之后的操作步骤如下：
A．将带有方格的玻璃板放在浅盘上，待油酸薄膜的形状稳定后，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上
B．将痱子粉均匀地撒在浅盘内的水面上，用滴管吸取体积浓度为η的油酸酒精溶液，从低处向水面中央滴入一滴
C．根据方格数目，估算出油酸薄膜的面积为S
以上操作步骤正确的顺序是________（填序号）。计算油酸分子直径的表达式为______。
10．（1）在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，已经准备的器材有：油酸酒精溶液、滴管、浅盘和水、玻璃板、彩笔，要完成本实验，还欠缺的器材有______________________。
（2）在用油膜法粗测分子直径的实验中，在哪些方面作了理想化的假设_______；实验中滴在水面的是酒精油酸溶液而不是纯油酸，且只能滴一滴，这是因为_____________________________ ；在将酒精油酸溶液滴向水面前，要先在水面上均匀撒些痱子粉，这样做是因为_____________________________。
a b c d
（3）图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的4个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是______________（用符号表示）。
三、计算题（共3小题）
11．已知金刚石密度为，体积为的一小块金刚石中含有多少碳原子？并估算碳原子的直径（取两位有效数字）
12．1 ml石油可滴成100滴，把一滴石油滴在平静的湖面上，扩展成面积为2.5 m2的油膜，试估算油分子直径的大小．
13．很多轿车为了改善夜间行驶时的照明问题，在车灯的设计上选择了氙气灯，这是因为氙气灯灯光的亮度是普通灯灯光亮度的3倍，但是耗电量仅是普通灯的一半，氙气灯使用寿命则是普通灯的5倍。若氙气充入灯头后的容积V=1.6 L，氙气密度ρ=6.0 kg/m3。已知氙气的摩尔质量M=0.131 kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6×1023 mol–1。试估算：（结果保留一位有效数字）
（1）灯头中氙气分子的总个数；
（2）灯头中氙气分子间的平均距离。
参考答案
1．BC【解析】温度越低，物体分子热运动的平均动能越小，温度越高，物体分子热运动的平均动能越大，故A错误，B正确；分子势能与分子间距离有关，是物体内能的一部分，故C正确；物体的动能和重力势能是机械能，物体的内能与机械能无关，故D错误。
2．A【解析】纯油酸体积为，油膜面积为S，油酸分子直径，故A正确。
3．A【解析】布朗运动是悬浮在液体中固体微粒的无规则运动，是由大量液体分子撞击形成的，是液体分子无规则运动反应，故A正确，C错误；布朗运动图示中不规则折线表示其运动的无规则性，并非运动轨迹，故B错误；液体中的扩散现象是由于液体分子的热运动产生的，故D错误。
6．C【解析】当分子力表现为引力即r>r0时，随分子间距离的增大，分子力先增大后减小，又因为分子力做负功，所以分子势能增大，选项AB错误；当分子力表现为斥力即r7．B【解析】扩散现象说明分子之间存在空隙，同时也说明分子在永不停息地做无规则运动，A正确；布朗运动是指在显微镜下观察到的组成悬浮颗粒的无规则运动，不是固体分子的无规则运动，B错误；布朗运动与温度有关，温度越高，布朗运动越显著，C正确；扩散现象和布朗运动都反映了分子无规则运动，D正确。
8．AD【解析】两分子所具有的总能量为0，乙分子在P点时，分子势能为–E0，故分子动能为E0，故A正确；乙分子在P点时，分子力为零，故加速度为零，最小，故B错误；Q点时分子势能为零，但此时受分子力不为零，故不是平衡状态，故C错误；当乙分子运动至Q点（x=x1）时，其分子势能为零，故其分子动能也为零，分子间距最小，而后向分子间距变大的方向运动，故乙分子的运动范围为x≥x1，故D正确。故选AD。
【点睛】将配制好的油酸酒精溶液，通过量筒测出1滴此溶液的体积．然后将1滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状，将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半个舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积．则用1滴此溶液的体积除以1滴此溶液的面积，恰好就是油酸分子的直径．
10．（1）量筒、痱子粉、坐标纸 （2）将油膜看成单分子，将油分子看成球形，认为油酸分子是一个紧挨一个的 纯油酸粘滞力较大，直接测量体积时误差太大 使酒精可以迅速分散，且油酸聚集均匀 （3）dacb
（1）在本实验中，要用量筒量取酒精和油酸，从而配制酒精油酸溶液，先在水槽中洒上痱子粉，再将用酒精稀释过的油酸用滴管滴到水面上，将玻璃板盖在水槽上，在玻璃板上铺上坐标纸，用彩笔画出油膜的边界，则用数格子的方法得出形成的面积；则可根据体积公式求得分子直径，故实验中还需要：量筒、痱子粉，及描绘图形的坐标纸。
（2）本实验中做了三点理想化假设，其中两点是油酸分子视为球形；油酸分子是紧挨在一起的，且将油膜看成单分子膜。实验中滴在水面的是油酸酒精溶液而不是纯油酸，且只能滴一滴，这是因为纯油酸粘滞力较大，直接测量体积时误差太大；在滴入油滴之前，要先在水面上均匀撒上痱子粉，这样做的目的是使酒精可以迅速分散，且油酸聚集均匀，油膜边界清晰，便于描绘油膜形状
（3）“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→测定一滴酒精油酸溶液的体积→准备浅水盘→形成油膜→描绘油膜边缘→测量油膜面积→计算分子直径。很显然，在实验的步骤中，是“将1滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定”，因此操作先后顺序排列应是dacb。
11．
这一小块金刚石的质量
这一小块金刚石的物质的量
所含碳分子的个数
一个碳原子的体积为
碳原子的直径
13．（1） （2）
（1）设氙气的物质的量为n
则
氙气分子的总数
（2）每个分子所占的空间为
设分子间平均距离为a，则有V0=a3
即