第七章《分子动理论》达标检测—人教版高二物理选修3-3

人教版选修3-3
第七章
达标检测
(满分:100分;时间:45分钟)
一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分。第1—6小题只有一个选项正确,第7—10小题有多个选项正确。全选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分)
1.关于分子动理论,下列说法中正确的是(　　)
　　　　　　
　　　　　　
　　　　　　
A.布朗运动就是液体或者气体分子的无规则运动
B.两个邻近分子间不可能同时存在斥力和引力
C.达到热平衡的两个系统具有相同的温度
D.温度是分子平均速率的标志
2.关于分子动理论,下列说法中正确的是(　　)
A.布朗运动就是液体分子的运动
B.两个分子间距离减小时,分子间引力和斥力都增大
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
D.两个分子间的距离为r0(分子间引力和斥力大小相等)时,分子势能最大
3.当某物质处于状态1,分子间距离为r=r0时,分子力为零;当它处于状态2,分子间距离为r>10r0时,分子力也为零。则(　　)
A.状态1和状态2分子间相互作用情况完全一样
B.两个状态分子势能相同,且都为零
C.从状态1变化到状态2,分子的平均动能一定增大
D.从状态1变化到状态2,分子的势能一定增大
4.实验室有一支读数不准确的温度计,在测冰水混合物的温度时,其读数为20
℃;在测标准大气压下沸水的温度时,其读数为80
℃。下面分别是温度计示数为41
℃时对应的实际温度和实际温度为60
℃时温度计的示数,其中正确的是(　　)
A.41
℃,60
℃
B.21
℃,40
℃
C.35
℃,56
℃
D.35
℃,36
℃
5.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,盐进入鸭肉的速度就会变慢
B.烤鸭的腌制过程说明分子之间有引力,在分子引力作用下,盐分子被吸进鸭肉里
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
6.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>r2时,分子间的作用力表现为引力
B.当rC.当r=r2时,分子乙的势能最小
D.当r=r1时,分子乙的动能最小
7.关于分子动理论和物体的内能,下列说法正确的是(　　)
A.某种物体的温度为0
℃,说明该物体中分子的平均动能为零
B.物体的温度升高时,分子的平均动能一定增大,但内能不一定增大
C.当分子间的距离增大时,分子间的引力和斥力都增大,但引力增大得更快,所以分子力表现为引力
D.10
g、100
℃水的内能小于10
g、100
℃水蒸气的内能
8.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
9.由于分子间存在着分子力,而分子力做功与路径无关,因此分子间存在与其相对距离有关的分子势能。如图所示为分子势能Ep随分子间距离r变化的图象,取r无穷大时Ep为零。通过功能关系可以从分子势能的图象中得到有关分子力的信息,则下列说法不正确的是(　　)
A.假设将两个分子由r=r2释放,它们将开始远离
B.假设将两个分子由r=r2释放,它们将相互靠近
C.假设将两个分子由r=r2释放,它们的加速度先增大后减小
D.假设将两个分子由r=r1释放,当r=r2时它们的速度最大
10.下列说法正确的是(　　)
A.物体的温度降低,内部每个分子的运动速率不一定都减小
B.质量和温度都相同的物体,内能不一定相同
C.物体内所有分子的动能之和等于这个物体的动能
D.1摩尔气体的体积为V,阿伏加德罗常数为NA,每个气体分子的体积为
二、非选择题(本题共4小题,共40分)
11.(6分)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)估算油酸分子的直径大小是　　　　
cm。?
(2)用油膜法测出油酸分子的直径后,要测定阿伏加德罗常数,还需要知道油酸的　　　　。?
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A.摩尔质量
B.摩尔体积
C.质量
D.体积
12.(9分)(1)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,用移液管量取0.25
mL油酸,倒入标注250
mL的容量瓶中,再加入酒精后得到250
mL的溶液,然后用滴管吸取这种溶液,向小量筒中滴入100滴,溶液的液面达到量筒1
mL的刻度,再用滴管取配好的溶液,向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴,在液面上形成油酸薄膜,待油膜稳定后,放在带有方格的玻璃板下观察,如图所示。小方格的边长为2
cm,由图可以估算出油膜的面积是　　　　m2(保留两位有效数字),由此估算出油酸分子的直径是　　　　m(保留一位有效数字)。?
(2)(多选)某同学在此实验中,计算出的分子直径明显偏小,可能是由于(　　)
A.油膜面积不稳定,油酸分子未完全散开
B.计算纯油酸的体积时,忘记了将油酸酒精溶液的体积乘上溶液的浓度
C.计算油膜面积时,将所有不足一格的方格全部数上了
D.求每滴油酸酒精溶液的体积时,1
mL的溶液滴数多记了1滴
13.(12分)目前,瓶装纯净水已经占领柜台,瓶装纯净空气也可能上市。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)一瓶纯净空气的质量是多少?
(2)一瓶纯净空气中约有多少个气体分子?
14.(13分)将甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲、乙分子间作用力与分子间距离的关系图象如图所示。若质量为m=1×10-26
kg的乙分子从r3(无穷远)处以v=100
m/s的速度沿x轴负方向向甲分子飞来,仅在分子力作用下,乙分子在运动中能达到的最大分子势能为多大?
答案
一、选择题
1.C　布朗运动是悬浮微粒的无规则运动,反映了液体或者气体分子的无规则运动,A错误;根据分子动理论表述,分子间同时存在着斥力和引力,B错误;达到热平衡的两个系统,具有相同的温度,C正确;温度是分子平均动能的标志,不是分子平均速率的标志,D错误。
2.B　布朗运动是悬浮在液体中的固体微粒的运动,是由于其周围液体分子的碰撞引起的,故布朗运动可以反映液体分子的无规则运动,但并不是液体分子的无规则运动,故A错误;根据分子动理论可知,两个分子间距离减小时,分子间引力和斥力都增大,故B正确;压缩气体时可以忽略分子间作用力,压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体压强的存在,与分子力无关,故C错误;当分子间距离r>r0时,分子势能随分子间距离增大而增大,当分子间距离r3.D　当某物质处于状态1,分子间距离为r0时,分子力为零,是指引力和斥力的合力为零;处于状态2,即分子间距离r>10r0时,分子力也为零,是指分子间相互作用力很小,可以忽略,故二者不同,则A错误。分子间距离为r0时分子势能是最小的,所以从此位置到其他任意位置,分子势能都增大,故B错误,D正确。平均动能由温度决定,由于状态1变化到状态2的过程中温度变化未知,故平均动能无法确定,则C错误。
4.C　此温度计每一刻度表示的实际温度为
℃=
℃,当它的示数为41
℃时,相对示数为20
℃时,上升的格数为(41-20)格=21格,对应的实际温度为21×
℃=35
℃;同理,当实际温度为60
℃时,此温度计从20格开始上升格数为格=36格,它的示数为36
℃+20
℃=56
℃,所以选项C正确。
5.C　盐分子进入鸭肉是因为盐分子的扩散,温度越高扩散得越快,故A错误;盐进入鸭肉是因为盐分子的无规则运动,并不是分子引力作用的结果,故B错误;盐分子在永不停息地做无规则运动,有的进入鸭肉,有的离开鸭肉,故C正确;冷冻后,仍然会有盐分子进入鸭肉,只不过速度慢一些,故D错误。
6.A　由图象可知:当r>r2时,分子间的作用力表现为引力,故A正确;当r7.BD　某种物体的温度是0
℃,不能说明物体中分子的平均动能为零,故A错误;温度是分子平均动能的标志,故物体的温度升高时,分子的平均动能一定增大,内能的多少还与物质的量及体积有关,所以内能不一定增大,故B正确;当分子间的距离增大时,分子间的引力和斥力均减小,斥力减小得快,故表现为引力,故C错误;100
℃的水变为100
℃的水蒸气要吸收热量,所以100
℃的水的内能小于100
℃相同质量的水蒸气的内能,故D正确。
8.AD　一定质量的100
℃的水变成100
℃的水蒸气,分子平均动能不变,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的动能和分子之间势能的总和,选项D正确。
9.ABC　由题图可知,两个分子之间距离r=r2时分子势能最小,此时分子之间的距离为平衡距离,分子之间作用力的合力恰好为0。结合分子之间的作用力的特点可知,当分子间距离等于平衡距离时,分子力为零,分子势能最小,所以假设将两个分子由r=r2释放,它们既不会相互远离,也不会相互靠近,故A、B、C均错误。由于r110.AB　物体的温度降低,内部分子的平均速率减小,但并非每个分子的运动速率都减小,选项A正确;质量和温度都相同的物体,内能不一定相同,还要看体积和物体的种类等因素,选项B正确;所谓物体的动能,是指物体的宏观运动的动能,而非微观的分子的动能,故C错误;1摩尔气体的体积为V,阿伏加德罗常数为NA,每个气体分子占据的空间的体积为,选项D错误。
二、非选择题
11.答案　(1)　(2)B
解析　(1)油酸酒精溶液的浓度为,一滴油酸酒精溶液的体积为
mL,一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V=·
mL=
mL,则油酸分子的直径为d==
cm。
(2)设一个油酸分子的体积为V1,则V1=πd3,由NA=可知,要测定阿伏加德罗常数,还需要知道油酸的摩尔体积,故B正确。
12.答案　(1)0.024　8×10-10　(2)CD　
解析　(1)由图示油膜可知,油膜的面积S=60×2×2
cm2=240
cm2=0.024
m2
两滴油酸酒精溶液含纯油酸的体积V=2××
mL=2×10-5
mL=2×10-5
cm3
油酸分子的直径d==≈8×10-8
cm=8×10-10
m。
(2)计算油酸分子直径的公式是d=,V是纯油酸的体积,S是油膜的面积;油酸未完全散开,S偏小,得到的分子直径d将偏大,故A错误;计算纯油酸的体积时,忘记了将油酸酒精溶液的体积乘上溶液浓度,则V偏大,得出的d偏大,故B错误;计算油膜面积时,数上了所有不足一格的方格,S将偏大,得到的分子直径将偏小,故C正确;求每滴油酸酒精溶液的体积时,1
mL的溶液的滴数多记了1滴,则V偏小,则计算得到的分子直径将偏小,故D正确。
13.答案　(1)6.5×10-4
kg　(2)1.3×1022(个)
解析　(1)一瓶纯净空气的质量m空=ρV瓶=,得出m空=
kg=6.5×10-4
kg。
(2)一瓶纯净空气中气体分子数N=nNA=·NA,得出N=(个)=1.3×1022(个)。
14.答案　5×10-23
J
解析　在乙分子靠近甲分子的过程中,分子力先做正功,后做负功,分子势能先减小,后增大,动能和分子势能之和不变。
当速度为零时,分子势能最大,为Epm=Δ=mv2,
得出Epm=×1×10-26×1002
J=5×10-23
J