2019—2020学年高中物理教科版选修3-3：第一章 分子动理论与统计思想 单元检测试题1（解析版）

分子动理论与统计思想
单元检测试题（解析版)
1．下列说法正确的是
A．温度越高，扩散进行得越快
B．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的
C．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的
D．如果液体温度降到很低，布朗运动就会停止
E.把少许碳素墨水滴入水中，在显微镜下观察到碳颗粒的无规则运动现象，说明液体分子在做无规则运动
2．如图所示，图线甲和图线乙为两分子之间的引力以及斥力随两分子之间距离的变化规律图线，且两图线有一交点，假设分子间的平衡距离为。则下列说法正确的是（　　）
A．图线甲为分子引力随分子间距离变化的图线
B．图线乙为分子引力随分子间距离变化的图线
C．两图线的交点对应的横坐标约为
D．如果两分子之间的距离增大，则分子间的斥力比引力减小得慢
E.如果两分子之间的距离小于交点的横坐标时，分子力为斥力
3．在用油膜法估测分子大小的实验中，所用油酸酒精溶液的质量分数为，质量为的油酸酒精溶液有滴，且纯油酸的摩尔质量为，密度为，阿伏加德罗常数为。现取一滴溶液滴入撒有痱子粉的浅水盘里，待稳定后，将玻璃板放在浅盘上描绘出油酸膜的轮廓形状，再把玻璃板放在边长为的坐标纸上，算出油膜的面积。关于本实验，下列说法正确的是（　　）
A．一滴纯油酸溶液的体积为
B．油酸分子直径为
C．一滴油酸溶液中所含油酸分子个数为
D．计算油膜的面积可以通过在坐标纸上数油膜轮廓内格子数得到
E.使用纯油酸做实验效果更好
4．如图为“油膜法估测油酸分子直径的大小”实验中记录油酸薄膜形状操作的四个操作步骤，关于四个操作过程及注意事项，下列说法正确的是______。
A．图甲中为了使油膜轮廓清晰，撒粉时尽量在浅盘中央处多一些
B．图乙中用注射器滴油酸酒精溶液时，针头离水面不要过高
C．图丙中当滴完油酸酒精溶液后待油膜展开形状稳定后再描绘轮廓
D．图丁中计算玻璃板上油膜轮廓范围方格时，不足半个舍去，多于半个算一个
E.若图乙中滴定的一滴溶液的体积为，丁图中算得油膜面积为，则估测油酸分子直径为
5．如图所示，两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来，下面的铅柱不脱落，主要原因是（
）
A．铅分子做无规则热运动
B．铅柱受到大气压力作用
C．铅柱间存在万有引力作用
D．铅柱间存在分子引力作用
6．若以μ表示水的摩尔质量，V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ表示在标准状态下水蒸气的密度，NA表示阿伏加德罗常数，m0、V0分别表示每个水分子的质量和体积，下面关系错误的是（　
　）
A．
B．
C．
D．
7．以下说法正确的是
(
)
A．无论什么物质，只要它们的摩尔数相同就含有相同的分子数
B．分子引力不等于分子斥力时，违背了牛顿第三定律
C．lg氢气和1g氧气含有的分子数相同，都是6．02×1023个
D．阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动就是布郎运动
8．如图所示是分子间作用力跟距离的关系。下列关于分子动理论的有关说法不正确的是（　　）
A．分子间距离为r0时，分子间既有斥力作用，也有引力作用
B．分子间距离为r0时，分子间势能最小
C．物体中的分子势能总和与物体体积大小有关
D．物体间的扩散作用主要是分子间斥力作用的结果
9．分子动理论较好地解释了物质的宏观热力学性质，据此可判断下列说法中正确的是（
）
A．显微镜下观察到墨水中的微小碳粒在不停的做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性
B．分子间距增大时，分子间的引力增大而斥力减小
C．分子间距增大时，分子势能一定先减小后增大
D．磁铁可以吸引铁屑，这一事实说明分子间存在引力
10．有关分子热运动，
下列说法正确的是（　　）
A．液体很难被压缩，
说明分子间有引力
B．用手捏海绵，
海绵的体积变小了，
说明分子间有间隙
C．有霾天气大量极细微的尘粒悬浮在空中，
说明分子在做无规则运动
D．在做墨水滴入水中的扩散实验中，
我们看不到墨水的分子在运动
11．在“用油膜法估测分子大小”的实验中，已知油酸的摩尔质量M＝0.3
kg·mol－1，密度ρ＝0.9×103
kg·m－3，则油酸的分子直径约为________m。将2
cm3的油酸溶于酒精，制成400
cm3的油酸酒精溶液，已知2
cm3溶液有100滴，则1滴油酸酒精溶液滴到水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成的最大面积约为________m2。(取NA＝6×1023mol－1，结果保留1位有效数字)
12．“用油膜法估测分子的大小”实验的简要步骤如下。
A.将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数（不足半个的舍去，多于半个的算一个），再根据方格的边长求出油酸膜的面积S。
B.将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸膜的形状稳定后，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。
C.用浅盘装入约2cm深的水。
D.用公式，求出薄膜厚度，即油酸分子直径的大小。
E.根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V。
F．用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数．
(1)上述步骤中有步骤遗漏或步骤不完整的，请指出：
①_________________________；
②________________________；
上述实验步骤的合理顺序是________________；
(2)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
13．一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，已知气泡内气体的密度为1.29
kg/m3，平均摩尔质量为0.029
kg/mol.阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023
mol－1，取气体分子的平均直径为2×10－10
m．若气泡内的气体能完全变为液体，请估算变为液体后液体体积与原来气体体积的比值(结果保留一位有效数字)．
14．已知水的摩尔质量为18g/mol、密度为1.0×103kg/m3，阿伏伽德罗常数为6.0×1023mol-1，试估算1200ml水所含的水分子数目（计算结果保留一位有效数字）．
15．可燃冰是天然气的固体状态，深埋于海底和陆地永久冻土层中，它的主要成分是甲烷分子与水分子，是极具发展潜力的新能源。已知1m3可燃冰可释放164
m3的天然气（标准状况下），标准状况下1mol气体的体积为2.24×10–2m3，阿伏加德罗常数取NA=6.02×1023mol-1。则1m3可燃冰所含甲烷分子数为多少？（结果保留一位有效数字）
16．油膜法估测分子大小的实验中，某实验小组用1
mL的油酸配置了500
mL的油酸酒精溶液，用滴管、量筒测得100滴油酸酒精溶液体积为1
mL，某同学查阅数据手册得知：油酸的摩尔质量，密度为，取，求一滴油酸溶液中的油酸分子数目N．（结果保留两位有效数字）
参考答案
1．ACE
【解析】
A.温度越高，分子无规则运动越剧烈，扩散进行的就越快，故A正确；
BC.
扩散现象是由物质分子无规则运动产生的，液体中的扩散现象是由于液体分子的无规则运动引起的，故B错误，C正确；
D.理论上，只有温度降到绝对零度，分子热运动才会停止，故D错误；
E.悬浮固体小颗粒的无规则运动，说明液体分子在做无规则运动，故E正确。
2．ACE
【解析】
AB．因为斥力比引力变化得快，所以图线甲为分子引力随分子间距离变化的图线，图线乙为分子斥力随分子间距离变化的图线，A正确，B错误；
C．当分子间的距离为时，两分子之间的引力等于斥力，而两图线的交点表示该位置引力与斥力大小相等，对应的横坐标约为r0，C正确；
D．由于分子斥力比分子引力变化得快，因此当两分子间的距离增大时，分子间的斥力比引力减小得快，D错误；
E．如果两分子之间的距离小于交点的横坐标时，分子间的斥力大于分子间的引力，因此分子力表现为斥力，E正确。
故选ACE。
3．BCD
【解析】
A．一滴纯油酸溶液的质量为，一滴纯油酸溶液的体积为，选项A错误；
B．将油酸分子看作球体且一个一个地单层排列，忽略空隙，油膜分子直径为，选项B正确；
C．一滴纯油酸溶液的摩尔数为，一滴油酸溶液中所含油酸分子个数为，选项C正确；
D．在坐标纸上数油膜轮廓内格子数时，大于或等于半格时算一格，小于半格的不计，用总格子数乘以作为油膜的面积，选项D正确；
E．因为纯油酸粘滞力较大，很难形成单分子油膜，油酸酒精溶液滴在水面上，酒精易挥发，易形成油酸的单分子油膜，选项E错误。
故选BCD。
4．BCD
【解析】
A．本实验的正确操作是在浅盘里盛上水，一只手捏住盛有粉的布袋，另一只手拍打，将粉均匀地撒在水面上，故A错误；
B．针头离水面过高，滴油酸酒精溶液时易溅起水滴，影响实验效果，选项B正确；
C．滴完油酸酒精溶液后必须等油膜展开形状稳定后再描绘轮廓，实验误差小，选项C正确；
D．计算油膜轮廓内方格，不足半个舍去，多于半个算一个，可以减小实验误差，故D正确；
E．是滴定的一滴溶液的体积，应该计算出一滴纯油酸的体积，再计算分子直径，选项E错误。
故选BCD。
5．D
【解析】
试题分析：分子间的距离大于平衡距离时，引力和斥力都随着距离的增大而减小，但是斥力减小的更快，因而分子间的作用表现为引力，分子间虽然有空隙，大量分子却能聚集在一起形成固体或液体，说明分子间存在引力，由于分子间的引力，两个接触面的铅分子之间的距离达到分子力的作用距离，两块铅柱结合在一起，所以D项正确；AB项错误．
考点：本题考查了分子间的相互作用力
6．C
【解析】
因为1摩尔水含有阿伏加德罗常数个水分子，则每个水分子的质量①，D正确；
标准状态下水蒸气的摩尔体积②，由①②知，A正确；由于气体分子间距很大，故③，联立②③可知，B正确C错误．
7．A
【解析】
试题分析：物质所含的分子数n=NAm/M，其中m/M就是摩尔数，所以摩尔数相同所含的分子数一定相同，A选项正确；分子引力和分子斥力是同时存在的，并不是作用力和反作用力，两者的大小随分子距离的变化且变化大小不相同，这并不违反牛顿第三定律，所以B选项错误；1g氢气的物质的量为0.5mol，1g氧气物质的量为0.0625mol，所以他们的分子数不相同，C选项错误；阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动不是布朗运动，而是尘埃在空气对流作用下的运动，所以D选项错误．
考点：本题考查物质的量、分子力随分子距离的变化规律、布朗运动的实质．
8．D
【解析】
A．分子间同时存在引力和斥力，分子间距离为r0时，分子间的斥力等于引力，选项A说法正确，不符合题意，故A错误；
B．由图可知，分子间平衡距离为r0，设分子间距离为r，当r>r0时分子力表现为引力，分子间距离越大，分子势能越大，当rC．对于一个质量确定的物体来说，其分子势能的大小跟物体的体积大小有关，选项C说法正确，不符合题意，故C错误；
D．物体间的扩散作用主要是分子在不停地做无规则的运动的结果，选项D说法错误，符合题意，故D正确。
故选D。
9．A
【解析】
A．墨水中的小碳粒的运动是因为大量水分子对它的撞击作用力不平衡导致的，并且没有规则，这反映了液体分子运动的无规则性，故A正确；
B．当分子间距离减小时，分子间的引力和斥力同时增大，但斥力增大的快；当两分子间距增大时，分子间的引力和斥力同时减小，但斥力减小的快，故B错误；
C．当分子间距离等于r0时，分子处于平衡位置，分子间的势能最小；当分子间距离大于r0时，随着分子间距离的增大，分子势能先增大后减小；当分子间距离小于r0时，随着分子间距离的减小，分子势能一直增大，故C错误；
D．磁铁吸引铁屑是磁场力作用的结果，不是分子力的作用，故D错误；
故选A。
10．D
【解析】
A．液体很难被压缩说明分子间有斥力，故A错误；
B．用手捏海绵，因为海绵内有空隙，海绵的体积变小了，不能说明分子间有间隙，故B错误；
C．尘粒是由大量分子组成的，尘粒的运动属于物体的机械运动，不能说明分子在做无规则运动，故C错误；
D．在做墨水滴入水中的扩散实验中，看到的是由分子组成的大的水颗粒的运动，水分子的运动是肉眼看不到的，故D正确。
故选D。
11．1×10－9
0.1
【解析】
[1]油酸的摩尔体积
一个油酸分子的体积
又
所以油酸的分子直径
代入数值解得
D≈1×10－9m
[2]1滴油酸酒精溶液中含有的油酸体积
V1＝×cm3＝1×10－10m3
在水面上形成的最大面积
S＝
解得
S＝0.1
m2
12．上述步骤中有步骤遗漏：C步骤中，要在水面上撒上痱子粉或细石膏粉；
步骤不完整的：用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时液滴的数目；
CFBAED
ACD
【解析】
(1)①[1]．上述步骤中有步骤遗漏：C步骤中，要在水面上撒上痱子粉或细石膏粉；
②[2]．步骤不完整的：用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时液滴的数目；
[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（教师完成，记下配制比例）→测定一滴酒精油酸溶液的体积V=→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，故实验步骤为CFBAED；
(2)[4]．某同学实验中最终得到的计算结果和大多数同学的比较，发现自己所测数据偏大，根据公式d=可知出现这种结果的原因可能是公式中的体积偏大或计算的油膜的面积偏小的原因；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，V偏大，选项A正确；计算油膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理，则油膜的面积偏大，选项B错误；计算油膜面积时，只数了完整的方格数，则油膜的面积偏小，选项C正确；水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开，则油膜的面积偏小，选项D正确.
13．（9×10-5～2×10-4）
【解析】
设气体体积为V0，液体体积为V1
或
【点睛】根据m=ρV求出气体的体积，根据质量与阿伏伽德罗常数、体积的关系求出液体的体积，然后求出它们的比值即可．
14．
【解析】
根据题意可知水的质量为,所以分子总数为
，代入数据解得：
15．N=NA=×6.02×1023=4×1027
【解析】
1m3可燃冰可释放164m3的天然气，结合标准状况下1mol气体的体积为2.24×10-2
m3算出物质的量为
，则1m3可燃冰所含甲烷分子数为：
16．
【解析】
一滴油酸溶液中的油酸分子数目