宁阳第四中学2019-2020学年高中物理鲁科版选修3-3：分子动理论 单元测评（含解析）

分子动理论
1．下列说法中正确的是（ ）
A．空气中大量PM2.5的运动也是分子热运动
B．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动
C．悬浮在液体中足够小的微粒，受到来自各个方向的液体分子撞击的不平衡使微粒的运动无规则
D．将碳素墨水滴入清水中，观察到布朗运动是碳分子的无规则运动
2．一定质量的理想气体温度不变时，体积减小，压强增大，下列说法中正确的
A．气体分子的平均动能增大
B．所有分子的分子势能总和增大
C．单位时间内撞击单位面积器壁的分子数增多
D．气体分子撞击器壁的平均作用力增大
3．分子间距离增大时
A．引力减小，斥力减小 B．引力增大，斥力增大
C．引力减小，斥力增大 D．引力增大，斥力减小
4．分子甲固定在O点，分子乙从无限远处向甲运动，两分子间的分子力F与分子间距离r的关系图线如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．当r大于r2时，分子间的作用力表现为引力
B．当r小于r2时，分子间的作用力表现为斥力
C．当r等于r2时，分子乙的势能最小
D．当r等于r1时，分子乙的动能最小
5．当物体中存在温度差时，热量会从温度高的地方向温度低的地方传递。对于一长度为L、横截面积为S的均匀金属棒，当两端的温度差稳定为△T时，△t时间内从高温端向低温端传递的热量△Q满足关系式： ；其中k为棒的导热系数。如图所示，长度分别为L1、L2，导热系数分别为k1、k2，的两个横截面积相等的细棒在D处紧密对接，两金属棒各自另一端分别与温度为400开、300开的恒定热源良好接触。若L1∶L2=1∶2，k1∶k2=3∶2，则在稳定状态下，D处的温度为( )
A．375K B．360K
C．350K D．325K
6．下列说法中正确的是（ ）
A．物体是由大量分子组成的
B．无论是无机物质的分子，还是有机物质的大分子，其分子大小的数量级都是10﹣10m
C．本节中所说的“分子”，只包含化学中的分子，不包括原子和离子
D．分子的质量是很小的，其数量级为10﹣10kg
7．下列说法中不正确的是（? ）
A．布朗运动并不是液体分子的运动，但它说明分子永不停息地做无规则运动
B．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用
C．液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点
D．当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时，分子间的距离越大，分子势能越小
8．下列关于内能的说法正确的是______
A．系统的内能是由系统的状态决定的
B．不计分子之间的分子势能，质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能
C．1 g 100℃水的内能小于1 g100℃水蒸气的内能
D．内能少的物体也可以自发地将一部分内能转移给内能多的物体 。
E. 理想气体在绝热膨胀的过程中，内能一定减小
9．下列说法中正确的是( )
A．一定质量的100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子之间的势能增加
B．分子平均速率大的物体的温度比分子平均速率小的物体的温度高
C．温度相同的氧气和氢气，氢气的内能一定大
D．一定质量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和
10．下列说法正确的是 。
A．在“用油膜法估测分子直径”的实验中，公式中的V是一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，S是单层分子油膜的面积
B．气体扩散现象表明气体分子间存在斥力
C．热量总是自发地从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体
D．空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，水蒸发越快
E. 液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力
11．关于物体的内能，下列说法正确的是________．
A．相同质量的两种物质，升高相同的温度，内能的增量一定相同
B．物体的内能改变时温度不一定改变
C．内能与物体的温度有关，所以0℃的物体内能为零
D．分子数和温度相同的物体不一定具有相同的内能
E.内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
12．下列关于分子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，这是因为气体分子无规则热运动的缘故
B．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子之间的势能增加
C．若分子间的距离r增大，则分子间的作用力做负功，分子势能增大
D．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，因此压强必然增大
E. 一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和
13．一定质量的理想气体，由初始状态A开始，按图中箭头所示的方向进行了一系列状态变化，最后又回到初始状态A，即A→B→C→A(其中BC与纵轴平行，CA与横轴平行)，这一过程称为一个循环。在这一循环中，对于该气体，下列说法正确的有____
A．从状态A变化到状态B，分子的平均动能增大
B．从状态B变化到状态C，气体的内能减小
C．从状态C变化到状态A，气体吸收热量
D．从状态B变化到状态C，分子的平均动能逐渐减小
E. 从状态A变化到状态B，气体放出热量
14．关于下列五幅图中所涉及物理知识的论述中，正确的是_____
A．A图中，由两分子间作用力随距离变化的关系图线可知，当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力均为零
B．B图中，由一定质量的氧气分子分别在不同温度下速率分布情况，可知温度T1＜T2
C．C图中，在固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针接触其上一点，从石蜡熔化情况不能判定固体薄片为非晶体
D．D图中，小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用
E. E图中，微粒运动（即布朗运动）就是物质分子的无规则热运动
15．质量m=0.1kg的氢气在某状态下的体积V=1.92×10-4m3，则此时氢气分子的平均间距为多少？______________（结果保留一位有效数字，已知氢气的摩尔质量M=2g/mol，阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol-1．）
16．我国科技人员用升温析晶法制出了超大尺寸单晶钙钛矿晶体，尺寸超过71mm，这是世界上首次报导尺寸超过0.5英寸的钙钛矿单晶．假设该单晶体的体积为V，密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数NA，则该晶体所含有的分子数为_________，分子直径为 _______________．（球的体积，D为球的直径）
17．潮湿空气团上升时，水汽凝结成云雨，若水汽在高空凝结成小水滴的体积为V=1.8×10﹣15m3，已知水的密度为ρ=1×103kg/m3、摩尔质量M=1.8×10﹣2kg，阿伏加徳罗常数为NA=6.0×1023mol﹣1求：
①小水滴包含的分子数n；
②一个水分子体积的大小V0．
18．铁的密度ρ=7.8×103kg/m3、摩尔质量M=5.6×10-2kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol-1.（计算结果均保留一位有效数字）求：
（1）1 mol铁的体积；
（2）铁原子的质量；
（3）铁原子视为球体，估算铁原子的直径大小．
参考答案
1．C
【解析】
【详解】
PM2.5在空气中的运动是固体颗粒分子团的运动，不是分子的热运动。故A错误；布朗运动是固体颗粒的无规则运动，它说明液体分子永不停息地做无规则运动，选项B错误；悬浮在液体中足够小的微粒，受到来自各个方向的液体分子撞击的不平衡使微粒的运动无规则，选项C正确；将碳素墨水滴入清水中，观察到布朗运动是碳颗粒的无规则运动，选项D错误；故选C.
2．C
【解析】
【详解】
气体的温度不变，则气体分子的平均动能不变，选项A错误；理想气体的分子势能总为零，选项B错误；温度不变，则分子平均动能不变，气体分子撞击器壁的平均作用力不变；气体的压强变大，则单位时间内撞击单位面积器壁的分子数增多，选项C正确，D错误；故选C.
3．A
【解析】
【详解】
分子间距离增大时，分子引力和斥力均减小，故选A.
4．A
【解析】
【详解】
由图象可知：当r大于r2时，分子间的作用力表现为引力，故A正确；当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力，r大于r1小于r2时，分子间的作用力表现为引力，故B错误；分子间距离为r1时分子乙的势能最小，此时分子间的距离为平衡距离，故C错误；r1是分子的平衡距离，当r等于r1时，分子势能最小，分子乙的动能最大，故D错误。所以A正确，BCD错误。
5．A
【解析】
【详解】
设在稳定状态下，D处的温度为T，则对于长度为L1的细棒：△Q=△t，对于长度为L2的细棒：△Q=△t，因为热传递过程中当处于稳定状态时，热平衡，所以将L1：L2=1：2，k1：k2=3：2代入，解得T=375K。故选A。
6．A
【解析】
【详解】
A项：根据分子动理论的内容可知，物体是由大量分子组成的，故A正确；
B项：除了一些有机物质的大分子，多数分子大小的数量级为10﹣10m，故B错误；
C项：本节中所说的“分子”，包含化学中的分子，也包括原子和离子，故C错误；
D项：分子的质量很小，一般情况的数量级是10﹣26 kg，故D错误；
故选：A。
7．D
【解析】
【详解】
A. 布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，它说明液体分子永不停息地做无规则运动。故A错误；
B. 液体表面张力产生的原因是：液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力。露珠的形成就是由于液体表面张力的作用，故B正确；
C. 液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点，故C正确；
D. 当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时，分子力表现为引力，故随分子间的距离增大，分子力做负功，分子势能增大，故D错误；
故选：BC.
8．ACD
【解析】
【详解】
内能是指物体内部的所有分子做无规则的运动所具有的分子动能和分子势能的总和，系统的内能是由系统的状态决定的，A正确；
温度相同，则分子的平均动能相同，但是质量相同的氢气和氧气的分子数不相同，因此不具有相同的内能，B错误；
相同温度下的水变成水蒸气需要吸收热量，因此 的水的内能小于的水蒸气的内能，C正确；
内能包含分子势能和分子动能，内能少的温度可能高，内能多的物体可能温度低，温度高就会发生热传递将内能传递给温度低的物体，D正确；
在真空中发生绝热膨胀即不对外做功也没有热传递，因此内能不变，E错误。
9．AD
【解析】
【详解】
一定质量的100℃的水变成100℃的水蒸气，分子动能不变，因吸收热量，则分子之间的势能增加，选项A正确；分子平均动能大的物体的温度比分子平均动能小的物体的温度高，考虑到分子质量的不同，分子平均速率大的分子平均动能不一定大，选项B错误；温度相同的氧气和氢气分子平均动能相同；物体的内能与物体的温度、体积以及物质的量都有关，则温度相同的氧气和氢气，氢气的内能不一定大，选项C错误；一定质量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和，选项D正确；故选AD.
10．ACE
【解析】
【详解】
A.由用油膜法估测分子直径的实验的原理可知：式中的V是一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，S是单层分子油膜的面积。所以A正确。
B.气体扩散现象表明气体分子在做无规则运动，不能说明分子间存在斥力。故B错误。
C.热量总是自发的从温度高的物体传递到温度低的物体，而温度是分子平均动能的标志，所以热量总是自发地从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体。故C正确。
D.空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，水蒸发越慢，故D错误
E. 液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，则液体表面分子间的作用表现为相互吸引，所以存在表面张力。故E正确。
11．BDE
【解析】
【详解】
A．相同质量的同种物质，升高相同的温度，吸收的热量相同；相同质量的不同种物质，升高相同的温度，吸收的热量不一定相同，内能的增量不一定相同，故A错误；
B．物体内能改变时温度不一定改变，比如零摄氏度的冰融化为零摄氏度的水，内能增加温度不变，故B正确；
C．分子永不停息地做无规则运动，可知任何物体在任何状态下都有内能，故C错误；
D．物体的内能与分子数、物体的温度和体积三个因素有关．分子数和温度相同的物体不一定有相同的内能，还看物体的体积，故D正确；
E．发生热传递的条件是存在温度差，与内能的大小无关．所以内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体，故E正确．
故选BDE
12．ABE
【解析】
【分析】
根据“关于分子运动和热现象的说法”可知，本题考查分子动理论，根据温度是平均动能的标志，理想气体状态方程和压强的微观意义去分析各项．
【详解】
A. 气体分子在永不停息的进行着无规则的热运动，所以失去容器后就会散开，故A正确；
B. 一定量100℃的水变成100℃的水蒸汽，因温度不变，平均动能不变，而内能增加，所以其分子之间的势能增加，故B正确；
C. 如果分子间距离小于r0，分子间作用力表现为斥力，则分子间的距离r增大，分子间的作用力做正功，分子势能减小，故C错误；
D. 若气体的体积增大，分子密度减小，压强可能减小，故D错误；
E. 内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和，故E正确；
故选：ABE
13．ABD
【解析】
【详解】
从状态A变化到状态B，气体的温度升高，则分子的平均动能增大，选项A正确；从状态B变化到状态C，气体的温度降低，因理想气体的内能只与温度有关，则内能减小，选项B正确；从状态C变化到状态A，气体温度减低，内能减小；体积减小，外界对气体做功，则气体放出热量，选项C错误；从状态B变化到状态C，气体的温度逐渐降低，则分子的平均动能逐渐减小，选项D正确；从状态A变化到状态B，气体温度升高，内能增大；气体体积变大，对外做功，则气体吸收热量，选项E错误；故选ABD.
14．BCD
【解析】
【分析】
根据当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间引力和斥力相等，合力为零；布朗运动是悬浮微粒的无规则运动；温度高分子平均动能大，分子的速率较大，由此分析；
【详解】
A、A图中，由两分子间作用力随距离变化的关系图线可知，当两个相邻的分子间距离为时，它们间引力和斥力相等，合力为零，故A错误；
B、B图中，由图可知，温度为时，氧气分子的速率较大，分子平均动能大，温度高，即，故B正确；
C、C图中，由图可知，固体薄片表现为各项同性，则固体薄片有可能是非晶体，也可能是多晶体，故C正确；
D、D图中，小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用，故D正确；
E、E图中，布朗运动是固体颗粒的运动，不是物质分子的无规则运动，故E错误；
故选BCD。
【点睛】
主要是对图示的把握，以及对所学知识的应用能力，对生活中的现象，应该能用自己掌握的知识给予解释，侧重知识的实际应用能力。
15．4×10-9m
【解析】
【详解】
气体的摩尔数为：；该状态下气体的摩尔体积为： ；
氢气分子的平均间距为
16．
【解析】
【详解】
该单晶体的质量m=ρV，则分子数为：，单个分子体积：，解得：．
17．①6×1013个 ②3×10﹣29m3
【解析】
【分析】
由水的体积和密度求出水的质量，由质量除以摩尔质量得到摩尔数，即可求得分子数；根据水的体积和分子数相除，可得到水分子的体积．
【详解】
①小水滴包含的分子数 （个）
②一个水分子体积的大小
【点睛】
本题关键要明确阿伏伽德罗常数的意义，知道水分子体积与水的体积之间的关系即可正确解答．
18．（1）7×10-6m3（2）9 ×10-26 kg（3）3×10-10m
【解析】
本题考查有关阿伏加德罗常数的计算．
(1)
(2)
(3)据可得