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 章末复习精炼3（解析版）

分子动理论与统计思想
章末复习精炼（解析版)
1．某气体的摩尔质量是M，标准状态下的摩尔体积为V，阿伏伽德罗常数为NA，下列叙述中正确的是（　　）
A．该气体在标准状态下的密度为
B．该气体每个分子的质量为
C．每个气体分子在标准状态下的体积为
D．该气体单位体积内的分子数为
2．关于分子动理论的规律，下列说法正确的是（　　）
A．已知某种气体的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，若认为气体分子为球形，则该气体分子的直径可以表示为
B．布朗运动是指悬浮在液体里的微小固体颗粒的运动
C．压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体分子间存在斥力的缘故
D．如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡，用来表征它们所具有的“共同热学性质”的物理量是内能
3．如图所示是分子间作用力和分子间距离的关系图，下面的说法正确的是(　　)
A．曲线a是分子间引力和分子间距离的关系曲线
B．曲线b是分子间作用力的合力和分子间距离的关系曲线
C．曲线c是分子间斥力和分子间距离的关系曲线
D．当分子间距离r>r0时，从相距r0处开始，随分子间距离的增大，曲线b对应的力先减小，后增大
4．关于布朗运动，下列说法中正确的是(　　)
A．因为布朗运动与温度有关，所以布朗运动又叫热运动
B．布朗运动是组成固体微粒的分子无规则运动的反映
C．布朗运动是固体颗粒周围液体(或气体)分子无规则运动的反映
D．春风刮起的砂粒在空中的运动是布朗运动
5．关于分子的热运动，以下叙述正确的是（　　）
A．布朗运动就是液体分子的无规则运动
B．“香飘飘”是分子在永不停息无规则运动的表现
C．大风起兮尘飞扬，说明了灰尘在风的作用下做布朗运动
D．物体运动的速度越大，其内部的分子热运动就越激烈
6．以下关于分子动理论的说法中不正确的是（
）
A．物质是由大量分子组成的
B．分子很小，其直径的数量级一般为
C．时水已经结为冰，部分水分子已经停止了热运动
D．求分子间的距离常用立方体模型，对于固体或液体摩尔体积与阿伏加德罗常量比值可以作为一个分子体积
7．2020年2月8日，上海市政府举行疫情防控新闻发布会。发布会上，卫生防疫专家称，目前新型冠状病毒感染的肺炎传播途径主要为飞沫传播、气溶胶传播和接触传播。气溶胶是指悬浮在气体介质中的固态或液态颗粒所组成的气态分散系统。这些固态或液态颗粒的密度与气体介质的密度可以相差微小，也可以悬殊很大，颗粒的大小一般在0.001~1000μm之间。已知布朗运动微粒大小通常在10-6m数量级。下列说法中正确的是
。
A．当固态或液态颗粒很小时，能很长时间都悬浮在气体中，颗粒的运动属于布朗运动，能长时间悬浮是因为气体浮力作用
B．当颗粒尺寸较大时，由于与气体介质的密度差大，沉降显著，这是因为颗粒自身重力的原因
C．做布朗运动时，固态或液态颗粒越小，布朗运动越剧烈
D．布朗运动是气体介质分子的无规则的运动
E.在布朗运动中，颗粒无规则运动的轨迹反映了分子的无规则运动
8．在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，某小组发现测得的分子直径数据比其他组大2-3个数量级，可能的原因是（　　）
A．计算油膜面积时，只计算了完整方格的数目
B．水面上痱子粉撒得过多，导致油膜没能充分展开
C．将油酸酒精溶液的体积直接当作油酸的体积进行计算
D．测量每滴油酸酒精溶液体积时，将31滴溶液错数成30滴
9．同学们一定都吃过味道鲜美的烤鸭，烤鸭的烤制过程没有添加任何调料，只是在烤制之前，把烤鸭放在腌制汤中腌制一定时间，盐就会进入肉里。则下列说法正确的是(　　)
A．如果让腌制汤温度升高，盐分子进入鸭肉的速度就会加快
B．烤鸭的腌制过程说明分子之间有万有引力，把盐分子吸进鸭肉里
C．在腌制汤中，有的盐分子进入鸭肉，有的盐分子从鸭肉里面出来
D．把鸭肉放入腌制汤后立刻冷冻，将不会有盐分子进入鸭肉
10．两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为，相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近．若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是（
）
A．在阶段，F做正功，分子动能增大，势能减小
B．在阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小
C．在时，分子势能最小，动能最大
D．在时，分子势能为零
E.分子动能和势能之和在整个过程中不变
11．空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水，经排水管排走，空气中水份越来越少，人会感觉干燥。某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V=1.0×10?3?cm3。已知水的密度?＝1.0×10?3?kg/m3、摩尔质量M＝1.8×10?-2?kg/mol，阿伏伽德罗常数NA=6.0×10?23mol?-1。则该液化水中含有水分子的总数N=___________，一个水分子的直径d=______________。(计算结果均保留一位有效数字)
12．分子直径的数量级一般是_________m，能说明分子都在永不停息地做无规则运动的实验事实有_________（举一例即可）.在两分子间的距离由（此时分子间的引力和斥力相互平街，分子力为零）逐渐增大的过程中，分子力的变化情况是_________（填逐渐增大”、“逐渐减小”、“先增大后减小”、“先减小后增大”）.
13．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
，空气的摩尔质量.按标准状况计算，，试估算：
（1）空气分子的平均质量_________是kg（保留两位有效数字）.
（2）一瓶纯净空气的质量是_________kg（保留两位有效数字）.
（3）一瓶中约有_________个气体分子（保留两位有效数字）.
14．某多功能教室长,宽,高,假设教室里的空气处于标准状况(空气在标准状况下的体积是).已知阿伏伽德罗常数约为,试估算教室里空气分子的数目.(保留三位有效字)
15．滴体积为V的油酸，配制成体积比为的油酸溶液()，现取一滴体积仍为V的油酸溶液在滴在水面上，在水面上形成面积为S的单分子油膜，已知油酸的密度为ρ，摩尔质量为M．请据此推算阿伏伽德罗常数的表达式．
16．已知氢气的摩尔质量为M，标准状况下1摩尔氢气所占体积为V0，阿伏伽德罗常数为NA.求：
（1）每个氢分子的质量；
（2）标准状况下，平均每个氢分子所占据的体积；
（3）标准状况下，氢气分子的平均间距.
17．在我国首次“太空授课”中，航天员王亚平老师制造了一个水球，若该水球为实心水球，直径为D
=
4cm，已知水的密度ρ＝1.0×103
kg/m3、摩尔质量M＝1.8×10－2
kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023
mol－1．已知球体体积公式为，d为球体的直径．(结果均保留一位有效数字)
求（1）该水球中含有水分子的总数N；（2）一个水分子的直径d．
参考答案
1．D
【解析】
A．摩尔质量除以摩尔体积等于密度，则密度为，故A错误；
B．每个分子的质量为摩尔质量与阿伏伽德罗常数的比值，则为，故B错误；
C．由于分子的间距存在，每个气体分子的体积远小于体积除以阿伏伽德罗常数，即远小于，故C错误；
D．分子数密度等于物质的量乘以阿伏伽德罗常数再除以标准状态的体积，即，故D正确。
故选D。
2．B
【解析】
A．已知某种气体的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，若认为气体分子为立方体模型，则该气体分子间的距离可以表示为，选项A错误；
B．布朗运动是指悬浮在液体里的微小固体颗粒的运动，选项B正确；
C．压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体压强作用的缘故，与分子间的斥力无关，选项C错误；
D．如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡，用来表征它们所具有的“共同热学性质”的物理量是温度，选项D错误。
故选B。
3．B
【解析】
ABC．在F-r图象中，随着距离的增大斥力比引力变化的快，所以a为斥力曲线，c为引力曲线，b为合力曲线，当分子间的距离等于分子直径数量级时，引力等于斥力，故AC错误，B正确；
D．当分子间距离r＞r0时，从相距r0处开始，随分子间距离的增大，曲线b对应的力先增大，后减小，故D错误。
故选B。
4．C
【解析】
A．布朗运动与温度有关，但是布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，不叫热运动，选项A错误；
B．布朗运动是固体微粒的无规则运动，是液体分子无规则运动的反映，选项B错误；
C．布朗运动是固体颗粒周围液体(或气体)分子无规则运动的反映，选项C正确；
D．布朗运动是肉眼观察不到的，则春风刮起的砂粒在空中的运动不是布朗运动，选项D错误。
故选C。
5．B
【解析】
A．布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动，而组成颗粒的分子有成千上万个，颗粒的运动是大量分子集体的运动，并不是颗粒分子的无规则运动，也不是液体分子的运动，故A错误；
B．“香飘飘”现象说明分子在永不停息无规则运动，故B正确；
C．布朗运动是悬浮颗粒在气体分子或液体分子无规则运动中对其的碰撞所形成，则大风起兮尘飞扬，灰尘在风的作用下做的运动并不是布朗运动，故C错误；
D．物体的宏观运动速度大小与内部分子热运动无关，这是两个不同的概念，其内部分子热运动剧烈程度由温度决定，故D错误。
故选B。
6．C
【解析】
A．物质是由大量分子组成的，故A正确；
B．物质是由分子组成的，它无法直接被人类的肉眼观察到，需要借助显微镜等工具才可以观察，因为它直径数量级一般为10-10m，故B正确；
C．分子永不停息地做无规则热运动，即使水结为冰，水分子不会停止热运动，故C错误；
D．由固体、液体物质的摩尔体积与阿伏加德罗常数可以近似计算每个分子的体积，故D正确。
7．BCE
【解析】
AB．布朗运动，是因为固态或液态颗粒受到气体分子无规则热运动撞击而导致的，不是浮力作用的结果。大颗粒，因为颗粒重力作用，沉降迅速，故A项错误，B项正确；
CDE．布朗运动是固态或液态颗粒的运动，是气体分子无规则热运动撞击的结果，所以它反映的是气体分子无规则运动，颗粒越小，气体分子对颗粒的撞击越不容易平衡，布朗运动越剧烈，故C、E项正确，D项错误。
故选BCE。
8．ABCD
【解析】
A．
计算油膜面积时，只计算了完整方格的数目，导致S偏小，根据
可知，测量值偏大，故A正确；
B．
水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开，则测量的面积S偏小，导致结果计算偏大，故B正确；
C．
计算时把油酸酒精溶液当成了纯油酸，体积偏大，则d偏大，故C正确；
D．
测量每滴油酸酒精溶液体积时，将31滴溶液错数成30滴，计算代入纯油酸体积将偏大，测量直径偏大，故D正确。
故选ABCD。
9．AC
【解析】
A．因分子热运动的剧烈程度与温度有关，如果让腌制汤温度升高，盐分子进入鸭肉的速度就会加快，选项A正确；
B．烤鸭的腌制过程与分子之间万有引力无关，选项B错误；
C．分子在永不停息的做无规则运动，则在腌制汤中，有的盐分子进入鸭肉，有的盐分子从鸭肉里面出来，选项C正确；
D．分子在永不停息的做无规则运动，则把鸭肉放入腌制汤后立刻冷冻，则仍会有盐分子进入鸭肉，选项D错误。
故选AC。
10．ACE
【解析】
r0为分子间的平衡距离；大于平衡距离时分子间为引力，小于平衡距离时，分子间为斥力；则有：
A、r大于平衡距离，分子力表现为引力，相互靠近时F做正功，分子动能增加，势能减小，故A正确；
B、分子之间的相互作用的引力和斥力都随分子间距离的减小而增大，只是分子引力的变化慢，斥力变化快，当r=r0时分子引力等于分子斥力，r大于平衡距离时分子力表现为引力，当r小于r0时分子间的作用力表现为斥力；靠近时F做负功，分子动能减小，势能增大，故B错误.
C、D、由以上分析可知，当r等于r0时，分子引力等于斥力，故分子力合力为零，分子势能最小，动能最大，但是由于分子势能的零势能面是人为确定的，故r等于r0时，分子势能不一定为零，故C正确、D错误；
E、由于没有外力做功，故分子动能和势能之和在整个过程中不变，故E正确；
故选ACE.
11．N＝3×1025个
d＝4×10-10?m
【解析】
[1]水的摩尔体积为：
水分子数：
代入数据得：N＝3×1025个
[2]建立水分子的球模型有：
得水分子直径：
代入数据：d＝4×10-10?m
12．
布朗运动
先增大后减小
【解析】
[1]分子直径数量级一般是；
[2]扩散现象说明分子在永不停息地做无规则运动；
[3]当分子间距大于平衡位置时，若间距增大，则分子引力与斥力都在减小，但斥力减小得快，所以体现为引力，则引力越来越大，随着间距增大一定值时，引力与斥力都变小，所以分子力也变小，故分子力先增大后减小。
13．
【解析】
（1）[1]．空气分子的平均质量
（2）[2]．一瓶纯净空气的摩尔量
则瓶中气体的质量
（3）[3]．分子数
14．个
【解析】
教室里的空气分子数为：
N=nNA==9.64×1027个
15．
【解析】
一滴油酸溶液中油酸的体积，油酸分子直径
油酸分子的体积
阿伏加德罗常数
联立解得
16．(1)
(2)
(3)
【解析】
（1）已知氢气的摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为NA，故一个分子的质量为
（2）标准状况下1摩尔氢气所占体积为V0，阿伏伽德罗常数为NA，故标准状况下平均每个氢分子所占据的体积为
（3）将每个氢分子占据的空间看作正方体，则分子的平均间距为
点睛：气体分子间距远大于分子的直径，每个气体占据空间看作正方体，则该正方体的边长等于分子的平均间距．所以本题关键是建立分子模型和气体分子占据空间的立方体模型，然后结合阿伏加德罗常数的物理意义列式分析．
17．【答案】（1）1×1024个
（2）4×10-10m
【解析】
（1）水球中含有水分子的总数：
（2）
解得一个水分子的直径：