高中物理人教版选修3-3课后练习质量检测卷 第7章　分子动理论word含解析

　分子动理论
(时间：90分钟　满分：100分)
一、单选题(本题共8小题，每小题3分，共24分)
1．(2019·青岛二中期中考试)下列说法正确的是(　　)
A．一般固体难于拉伸，说明分子间有引力
B．一般液体易于流动，说明液体分子间有斥力
C．用气筒给自行车胎打气，越打越费力，说明压缩后的气体分子间有斥力
D．高压密闭的钢筒中的油从筒壁渗出，这是钢分子对油分子的斥力
解析：选A　A项中固体难于拉伸，是分子间引力的表现；B项中液体的流动性说明液体分子间的引力小于固体分子间的引力，不能说明液体分子间有斥力；C项中越打越费力主要是气体压强的作用，气体压缩后，车胎内气体分子间距离仍然很大，不能表现出斥力；D项中油从筒壁渗出，说明组成物质的分子间存在间隙，不能说明是钢分子对油分子的斥力，故A选项正确，B、C、D错误．
2．稻草一拉就断，而铁丝不易拉断．按照分子动理论的观点，这是因为(　　)
A．稻草的分子间没有引力，铁丝的分子间有引力
B．稻草、铁丝的分子间都存在着引力，但稻草分子间的引力远小于铁丝分子间的引力
C．稻草的分子间存在斥力，铁丝的分子间没有斥力
D．稻草具有“一拉就断”的性质
解析：选B　本题易错之处是对分子间相互作用的引力和斥力认识不清．分子间同时存在着相互作用的引力和斥力，选项A、C对于分子间只存在某一种相互作用力的说法不正确；选项D并不能根据分子动理论的观点说明为什么一拉就断；选项B指出虽然它们分子间都存在着引力，但稻草分子间的引力较小，故选B.
3．(2019·西安期中考试)下列关于布朗运动和扩散现象的说法正确的是(　　)
A．布朗运动和扩散现象都能在气体、液体和固体中发生
B．布朗运动和扩散现象都是分子的运动
C．布朗运动和扩散现象都是温度越高越明显
D．布朗运动就是液体分子的扩散现象
解析：选C　布朗运动可以在气体和液体中发生，但不能在固体中进行；而扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，故A错误；布朗运动是微小固体颗粒的运动，而扩散现象是分子的运动，故B错误；温度越高，分子的无规则运动越剧烈，所以扩散现象在温度越高时越明显，而液体(或气体)分子的无规则运动加大了它们对布朗颗粒的碰撞频率，所以布朗运动也是温度越高越明显，故C正确；布朗运动是固体小颗粒的运动，不是液体分子的扩散，故D错误．
4．以下关于分子力的论述中正确的是(　　)
A．当分子间距离r等于r0时，引力和斥力都为零，r0约为10－10m
B．当r>r0并逐渐增大时，引力和斥力都减小，但引力大于斥力，分子力的合力为引力
C．当r>r0并逐渐增大时，引力增大，斥力减小，合力为引力
D．当r解析：选B　如图当分子间的距离r＝r0时，分子力为零，但此时分子间的引力和斥力不为零，是引力和斥力的合力为零，故A错误；当r>r0时，随着分子间距离的增大分子间引力和斥力都减小，但斥力比引力减小得快，故分子力表现为引力，故B正确，C错误；当r5．(2019·扬州中学期末考试)对于下列热学问题，说法正确的是(　　)
A．当两个分子间的力表现为引力时，分子间距越小，引力与斥力的合力就越小，分子间距减小时分子力做负功
B．当两个分子间的力表现为斥力时，分子间距越小，引力与斥力的合力就越大，分子间距减小时分子力做负功
C．当悬浮在液体中的颗粒越小时，颗粒受到周围液体分子的碰撞机会就越少，布朗运动就越不明显
D．用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，只需再知道油酸的密度即可
解析：选B　当两个分子间的力表现为引力时，分子间距减小，引力与斥力的合力可能减小，也可能先增大后减小，分子间距离减小时分子力做正功，故A错误；当两个分子间的力表现为斥力时，分子间距越小，引力与斥力的合力就越大，分子之间的距离减小时分子力做负功，故B正确；当悬浮在液体中的颗粒越小时，颗粒受到周围液体分子的碰撞机会就越少，颗粒的受力就越不平衡，布朗运动就越明显，故C错误；用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，只需再知道油酸的摩尔体积即可，故D错误．
6．关于分子力，下列说法中正确的是 (　　)
A．气体总是很容易充满容器，这是分子间存在斥力的宏观表现
B．气体压缩过程中越来越困难，这是分子间存在斥力的宏观表现
C．用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，这是分子间存在吸引力的宏观表现
D．布朗运动中的花粉微粒在不停地做无规则运动，这是分子间存在斥力的宏观表现
解析：选C　气体总是很容易充满容器，这是分子热运动的宏观表现，不是分子间斥力的结果，A选项错误；气体分子间存在较大间距，气体压缩过程中越来越困难，但是分子斥力还没有起作用，是气体压强的原因，B选项错误；用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，是分子间存在吸引力的宏观表现，C选项正确；布朗运动中的花粉微粒在不停地做无规则运动是液体分子无规则热运动的撞击的结果，D选项错误．
7．下列关于分子热运动的说法中正确的是(　　)
A．布朗运动就是液体分子的热运动
B．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斥力
C．对于一定量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它的内能一定减小
D．如果气体温度升高，分子平均动能会增加，但并不是所有分子的速率都增大
解析：选D　布朗运动是液体分子的热运动的具体表现，是固体颗粒的运动，选项A错误；气体如果失去了容器的约束就会散开，这是气体分子永不停息地做无规则运动的表现，选项B错误；对于一定量的理想气体，如果压强不变，体积增大，则温度升高，那么它的内能一定增大，选项C错误；如果气体温度升高，分子平均动能会增加，但并不是所有分子的速率都增大，选项D正确．
8．(2019·衡水中学期中考试)下列说法正确的是(　　)
A．温度低的物体内能小
B．温度低的物体分子运动的平均速率小
C．物体做加速运动时速度越来越大，物体内分子的平均动能也越来越大
D．物体体积改变，内能可能不变
解析：选D　内能是指物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和，温度是分子平均动能的标志，故温度低的物体内能不一定小，A错误；温度低的物体分子平均动能小，但由于不同物质相对分子质量不同，所以温度低的物体分子平均速率不一定小，B错误；物体做加速运动时，速度增大，动能增大，但分子热运动的平均动能与机械能无关，而与温度有关，C错误；物体体积改变，分子势能改变，但内能不一定变，D正确．
二、多选题(本题共7小题，每小题3分，共21分)
9．有甲、乙、丙三个温度不同的物体，将甲和乙接触一段时间后分开，再将乙和丙接触一段时间后分开，假设只有在它们相互接触时有热传递，不接触时与外界没有热传递，则(　　)
A．甲、乙、丙三个物体都达到了平衡态
B．只有乙、丙达到了平衡态，甲没有达到平衡态
C．乙、丙两物体都和甲达到了热平衡
D．乙、丙两物体达到了热平衡
解析：选AD　乙和丙分开后，甲、乙、丙三个物体与外界没有热传递，它们中各处的宏观性质将不随时间而发生变化且具有确定的状态，所以甲、乙、丙三个物体都达到了平衡态，A正确，B错误；甲和乙接触一段时间分开后，甲和乙达到了热平衡，但乙和丙接触一段时间后，乙的温度可能又发生了变化，甲和乙的热平衡可能被破坏，乙、丙两物体达到了热平衡，C错误，D正确．
10．用r表示两分子间的距离，Ep表示分子势能，当r＝r0时，引力等于斥力，设两分子间距离大于10r0时，Ep＝0，则(　　)
A．当r>r0时，Ep随r的增大而增加
B．当rC．当rD．当r>r0时，Ep＝0
解析：选AB　当r>r0时，分子力表现为引力，随r增大，引力做负功，Ep增加，故A正确；当r11．(2019·兴义八中期末考试)关于温度与分子的动能，下列说法正确的是(　　)
A．温度相同的氢气和氧气，氢气分子和氧气分子的平均速率相同
B．温度越高，物体中分子无规则运动越剧烈
C．当气体温度升高时，每个气体分子的动能都会增大
D．温度是物质分子热运动平均动能大小的标志
解析：选BD　温度是分子平均动能的标志，温度相同，分子的平均动能相同，但是由于分子的质量不同，所以分子的平均速率不同，选项A错误；温度是分子平均动能的标志，故温度越高平均动能越大，物体中分子无规则运动越剧烈，选项B正确；当气体温度升高时，分子平均动能增大，但不是每个气体分子的动能都会增大，选项C错误；温度是物质分子热运动平均动能大小的标志，选项D正确．
12．(2018·枣庄三中考试)甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子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，现把乙分子从a处由静止释放，则(　　)
A．乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动
B．乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大
C．乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子力一直做正功
D．乙分子由b到c的过程中，两分子间的分子力一直做负功
解析：选BC　乙分子由a到b，再到c的过程，分子之间均表现为引力，显然乙分子始终做加速运动，且到达c点时速度最大，故A错误，B正确；乙分子由a到b的过程中，分子的引力一直做正功，故C正确；乙分子由b到c的过程中，分子力仍然做正功，故D错误．
13．关于内能，下列说法正确的是(　　)
A．一定量气体的内能等于其所有分子热运动的动能和分子之间势能的总和
B．做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能越来越大
C．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同
D．物体的内能跟物体的温度和体积有关
解析：选ACD　一定量气体的内能等于其所有分子热运动的动能和分子之间势能的总和，选项A正确；做加速运动的物体，其宏观动能逐渐增大，但是物体的温度未必升高，所以分子的平均动能变化情况不能确定，选项B错误；内能不同的物体，只要温度相同，它们分子热运动的平均动能就相同，选项C正确；物体的内能与分子动能和分子势能有关，即与温度和体积有关，选项D正确．
14．关于分子与阿伏加德罗常数，下列说法正确的是(　　)
A．知道某物体的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数
B．某固体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数可表示为NA＝
C．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积
D．分子动理论中所提到的分子包含原子和离子
解析：选BD　知道某物体的摩尔质量和密度只能求出摩尔体积，选项A错误；某固体或液体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数可表示为NA＝，选项B正确；知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，可以算出气体分子占据的体积，不能算出每个气体分子的体积，选项C错误；分子动理论中所提到的分子，包含分子、原子和离子，选项D正确．
15．(2019·运城期末考试)设某种物质的摩尔质量为μ，原子间的平均距离为d，已知阿伏加德罗常数为NA，下列判断错误的是(　　)
A．假设分子为球体，该物质的密度ρ＝
B．假设分子为正方体，该物质的密度ρ＝
C．假设分子为正方体，该物质的密度ρ＝
D．假设分子为球体，该物质的密度ρ＝
解析：选ACD　分子为正方体时，1 mol该物质的体积为d3NA，则ρ＝，选项B正确，C错误；分子为球体时，1 mol该物质的体积为πd3NA，则ρ＝＝，选项A、D错误．故选ACD.
三、非选择题(本题共5小题，共55分)
16．(6分)(1)在“用油膜法估测分子大小”的实验中，在蒸发皿内盛一定量的水，正确操作的是 ．
A．在水面上先撒上痱子粉，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定
B．先滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定，再在水面上撒上痱子粉
(2)在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用a mL的纯油酸配制成b mL的油酸酒精溶液，再用滴管取1 mL油酸酒精溶液，让其自然滴出，共n滴．现在让其中一滴落到盛水的浅盘内，待油膜充分展开后，测得油膜的面积为S cm2，则：
①油酸酒精溶液的浓度为 ；
②一滴油酸酒精溶液的体积为 mL；
③一滴油酸酒精溶液含纯油酸 mL；
④估算油酸分子的直径大小是 cm.
解析：(1)实验时，在水面上先撒上痱子粉，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定，故选A.
(2)①油酸酒精溶液的浓度为.②一滴油酸酒精溶液的体积为 mL.③1滴油酸酒精溶液含纯油酸 mL.④估算油酸分子的直径大小是d＝＝ cm.
答案：(1)A　(2)①　②　③　④
17．(9分)下面介绍了两种测量分子大小的方法：
(1)先用移液管量取0.30 mL油酸，倒入标注300 mL的容量瓶中，再加入酒精后得到300 mL的溶液．然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入200滴溶液，溶液的液面刚好达到量筒中2 mL的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图1所示．坐标格的正方形大小为1 cm×1 cm.由图可以估算出油膜的面积是 cm2(结果保留2位有效数字)，由此估算出油酸分子的直径是 m(结果保留1位有效数字)．
(2)如图2是用离子显微镜拍下的一个“量子围栏”的照片．这个量子围栏是由48个铁原子在铜的表面排列成直径为1.45×10－8 m的圆周而组成的．由此可以估算出铁原子的直径约为 m(结果保留2位有效数字)．
解析：(1)由图示油膜求出油膜的面积，油膜的面积S＝64×1 cm×1 cm＝64 cm2.
根据题意求出两滴油酸溶液含纯油酸的体积
V＝2× mL×＝2×10－5 mL＝2×10－5 cm3.
求出油膜的厚度，即油酸分子的直径
d＝＝≈3×10－7 cm＝3×10－9 m.
(2)48个铁分子组成一个圆，圆的周长等于48个分子直径之和．
铁分子的直径d＝＝＝ m
≈9.5×10－10 m.
答案：(1)64　3×10－9　(2)9.5×10－10
18．(12分)2017年5月，我国成为全球首个海域可燃冰试采获得连续稳定气流的国家，可燃冰是一种白色固体物质，1 L可燃冰在常温常压下释放160 L的甲烷气体，常温常压下甲烷的密度为0.66 g/L，甲烷的摩尔质量为16 g/mol，阿伏加德罗常数为6.0×1023 mol－1，请计算1 L可燃冰在常温常压下释放出甲烷气体分子数目(计算结果保留1位有效数字)．
解析：根据质量公式m＝pV计算1 L可燃冰的质量．
m＝ρV＝0.66×160×10－3 g＝105.6 g.
结合摩尔质量求出物质的量，
n＝＝ mol＝6.6 mol
甲烷气体分子数等于物质的量乘以阿伏加德罗常数．
甲烷分子数目为6.6 mol×6.0×1023 mol－1≈4×1024个．
答案：4×1024个
19．(14分)目前，环境污染已非常严重，瓶装纯净水已经占领柜台．再严重下去，瓶装纯净空气也会上市．设瓶子的容积为500 mL，空气的摩尔质量M＝29×10－3 kg/mol.按标准状况计算，NA＝6.0×1023 mol－1，试估算：
(1)空气分子的平均质量是多少？
(2)一瓶纯净空气的质量是多少？
(3)一瓶中约有多少个气体分子？
解析：(1)m＝＝ kg＝4.8×10－26 kg.
(2)m空＝ρV瓶＝＝ kg＝6.5×10－4 kg.
(3)分子数N＝nNA＝·NA＝＝1.3×1022个．
答案：(1)4.8×10－26 kg　(2)6.5×10－4 kg　(3)1.3×1022个
20．(14分)(2018·重庆十一中模拟)晶须是由高纯度单晶生长而成的微纳米级的短纤维，是一种发展中的高强度材料，具有电、光、磁、介电、导电、超导电性质．它是一些非常细、非常完整的丝状(截面为圆形)晶体．现有一根铁晶，直径D＝1.60 μm，用F＝0.026 4 N的力能将它拉断，将铁原子当做球形处理．(铁的密度ρ＝7.92 g·cm－3，铁的摩尔质量为55.58×10－3 kg/mol，NA＝6.02×1023 mol－1)
(1)求铁晶中铁原子的直径；
(2)请估算拉断过程中最大的铁原子力f.
解析：(1)因为铁的摩尔质量M＝55.58×10－3 kg/mol，
所以铁原子的体积
V0＝＝ m3≈1.17×10－29 m3.
铁原子直径d＝ ≈2.82×10－10 m.
(2)因原子力的作用范围在10－10 m数量级，阻止拉断的原子力主要来自于断开截面上的所有原子对．当铁晶上拉力分摊到一对铁原子上的力超过拉伸过程中的原子间最大原子力时，铁晶就被拉断．
原子球的大圆面积S＝≈6.24×10－20 m2.
铁晶断面面积S′＝≈2.01×10－12 m2.
断面上排列的铁原子数N＝≈3.2×107.
所以拉断过程中最大铁原子力f＝≈ N＝8.25×10－10 N.
答案：(1)2.82×10－10 m　(2)8.25×10－10 N