第一章《分子动理论》章末能力检测卷(含解析)高中物理人教版(2019) 选择性必修 第三册(含解析)

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第一章《分子动理论》章末能力检测卷(含解析)高中物理人教版(2019) 选择性必修 第三册(含解析)

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第一章章末能力检测卷
(时间:75分钟 满分100分)
一、 单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 取一滴用水稀释的碳素墨汁,滴在载玻片上,盖上盖玻片,放在高倍显微镜下,观察到小炭粒做无规则的运动.下列说法中正确的是(  )
A. 小炭粒做布朗运动,充分说明了小炭粒内部分子是不停地做无规则运动的
B. 水的温度为0 ℃时,小炭粒静止不动
C. 小炭粒越小,运动越明显
D. 小炭粒与水分子之间的斥力推动着它做无规则的运动
2. 关于分子动理论,下列说法中正确的是(  )
A. 气体的膨胀现象说明气体分子间存在斥力
B. 产生布朗运动的原因是大量分子做无规则运动对悬浮的固体微粒各个方向撞击作用的不均衡性造成的
C. 当分子间的距离增大时,分子间的引力增大而斥力减小
D. 冬季女生用梳子梳理长发时,头发容易粘连在梳子上的原因是分子间的引力
3. 分子势能Ep随分子间距离r变化的图像(取r趋近于无限大时Ep为零),如图所示. 将两分子从相距r处由静止释放,仅考虑这两个分子间的作用,则下列说法中正确的是(  )
A. 当r=r2时,释放两个分子,它们将开始远离
B. 当r=r2时,释放两个分子,它们将相互靠近
C. 当r=r1时,释放两个分子,r=r2时它们的速度最大
D. 当r=r1时,释放两个分子,它们的加速度先增大,后减小
4. 烤鸭在烤制之前,把烤鸭放在腌制汤中腌制一定的时间,盐就会进入肉里,下列说法中正确的是(  )
A. 如果腌制时间较长,所有盐分子都会进入鸭肉里
B. 烤鸭的腌制过程中分子间的作用力表现为引力,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
5. 图甲是一定质量的某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线;图乙是两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线.下列说法中正确的是(  )


A. 甲:气体在①状态下的内能小于②状态下的内能
B. 乙:当r大于r1时,分子间的作用力表现为引力
C. 甲:在不同温度下,具有最大比例的速率区间不同
D. 乙:在r由r1到r2的过程中分子力做负功
6. 某同学用显微镜观察用水稀释的墨汁中小炭粒布朗运动情况,每隔30 s把炭粒的位置记录下来,然后用线段把这些位置按时间顺序依次连接起来,得到如图所示的位置连线图.下列说法中正确的是(  )


A. 图乙中,炭粒运动的位置连线就是炭粒运动的轨迹
B. 布朗运动反映了液体分子永不停息的无规则运动
C. 悬浮炭粒越大,布朗运动越显著
D. 温度降到0 ℃时,炭粒的布朗运动会停止
7. 某科研课题组制备出了一种超轻的固体气凝胶,它刷新了目前世界上最轻的固体材料的记录.设气凝胶的密度为ρ(单位为kg/m3),摩尔质量为M(单位为kg/mol),阿伏加德罗常数为NA,则(  )
A. a千克气凝胶所含分子数为n=a·NA
B. 气凝胶的摩尔体积为Vmol=
C. 每个气凝胶分子的体积为V0=
D. 每个气凝胶分子的直径为D=
二、 多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.
8. 夜间由于气温降低,汽车轮胎内的气体压强变低.若忽略轮胎体积的变化,与白天相比,夜间轮胎内的气体(  )
A. 分子的平均动能更小
B. 单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数减小
C. 所有分子的运动速率都更小
D. 分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更大
9. 如图所示,用F表示两分子间的作用力,Ep表示分子间的分子势能,在两个分子之间的距离从10r0变为r0的过程中(  )
A. F先减小,后增大 B. F先增大,后减小
C. Ep一直减小 D. Ep一直增大
10. 对下列四幅图的描述错误的是(  )
甲 乙
丙 丁
A. 图甲中酱油的色素分子扩散到鸡蛋内的现象,说明分子在做热运动
B. 图乙是显微镜下记录同一炭粒每隔30 s的位置连线,连线就是炭粒运动的轨迹
C. 图丙中压紧的铅块能吊住重物,说明分子间同时存在引力和斥力
D. 图丁是气体分子的速率分布图像,由图可知T1>T2
三、 非选择题:本题共5小题,共54分.
11. (6分)在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中,有下列实验步骤:
① 往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水.待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上.
② 用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形状稳定.
③ 将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小.
④ 用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内每增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积.
⑤ 将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上.
完成下列填空:
(1) 上述步骤中,正确的顺序是④________.(填写步骤前面的数字)
(2) 将1 mL的油酸溶于酒精,制成1 000 mL的油酸酒精溶液;测得1 mL的油酸酒精溶液有50滴.现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上,测得所形成的油膜的面积是130 cm2.由此估算出油酸分子的直径为________m.(结果保留两位有效数字)
(3) 某同学在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,计算出的分子直径明显偏大,可能是由于________.
A. 油酸分子未完全散开
B. 计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格
C. 油酸中含有大量酒精
D. 求每滴油酸酒精溶液的体积时,1 mL的溶液滴数多计了10滴
12. (6分)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中:
(1) 如图所示的四个图反映实验中的四个步骤,将它们按操作先后顺序排列应是________(用字母符号表示).
a b
c d
(2) 已知油酸酒精溶液中油酸体积所占比例为k,N滴油酸酒精溶液体积为V,一滴油酸酒精溶液形成油膜的面积为S,则油酸分子的直径为________(用k、N、V、S表示).
13. (10分)如图所示,某足球容积为V,球内充有一定质量的空气.已知球内空气的密度为ρ,摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA,求:
(1) 足球内空气分子的数目N.
(2) 足球内空气分子间的平均距离L.
14. (14分)一滴露珠的体积是1.8×10-3 cm3,已知水的密度是1.0×103 kg/m3,摩尔质量是18 g/mol,阿伏加德罗常数NA=6.0×1023 mol-1.
(1) 求水的摩尔体积.
(2) 若露珠在树叶上每分钟蒸发6.0×106个水分子,则这一滴露珠需要多少分钟蒸发完?
15. (18分)如图甲所示,a、b为某种物质的两个分子,以a为原点,沿两分子连线建立r轴.如果选取两个分子相距无穷远时的势能为零,则作出的两个分子之间的势能Ep与它们之间距离r的Ep r关系图线如图乙所示.假设分子a固定不动,分子b只在ab间分子力的作用下运动(在r轴上).当两分子间距离为r0时,b分子的动能为Ek0(Ek0(1) 求a、b分子间的最大势能Epm.
(2) 利用图乙,结合画图说明分子b在r轴上的运动范围.
(3) 若某固体由大量这种分子组成,当温度升高时,物体体积膨胀.试结合图乙所示的Ep r关系图线,分析说明这种物体受热后体积膨胀的原因.


第一章章末能力检测卷
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B C C C B D AB BC BCD
1. C 解析:小炭粒做布朗运动,是由于受到水分子无规则撞击的不平衡性导致的,间接说明水分子是不停地做无规则运动的,A、D错误;水的温度为0 ℃时,水分子仍做无规则热运动,故小炭粒仍做无规则运动,B错误;炭粒越小,表面积越小,同一时刻撞击炭粒的水分子越少,冲力越不平衡,炭粒运动越明显,C正确.
2. B 解析:气体的膨胀现象说明分子在做无规则运动,A错误;布朗运动是固体小颗粒受到不同方向的液体分子无规则运动撞击作用的不平衡性引起的,间接证明了液体分子永不停息地做无规则运动,B正确;当分子间的距离增大时,分子间的引力和斥力都减小,C错误;冬季女生用梳子梳理长发时,头发容易粘连在梳子上的原因是静电力作用,D错误.
3. C 解析: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r2时,分子力为零,分子势能最小,所以假设将两个分子从r=r2处释放,它们既不会相互远离,也不会相互靠近,A、B错误;由于r14. C 解析:在腌制过程中,由于分子在永不停息地做无规则运动,可知,腌制时间较长后,仍然有盐分子进入鸭肉,同样会有盐分子从鸭肉里面出来,A错误,C正确;烤鸭的腌制过程中盐分子会进入肉里说明分子之间有间隙,说明分子永不停息地做无规则运动,并不是因为分子之间有引力,B错误;把鸭肉放入腌制汤后立刻冷冻,由于盐分子在永不停息地做无规则运动,仍然会有盐分子进入鸭肉,D错误.
5. C 解析:图甲中,同一温度下,气体分子的速率都呈“中间多、两头少”的分布,在不同温度下,具有最大比例的速率区间不同,①状态下速率大的分子占据的比例较大,则说明①对应的平均动能较大,即气体在①状态下的内能大于②状态下的内能,A错误,C正确;图乙中,当r=r2时,分子势能最小,此时分子力为0,则当r>r2时,分子间的作用力表现为引力,当r6. B 解析:图中记录的是每隔一定时间小炭粒位置的连线,并不是小炭粒做布朗运动的轨迹,A错误;布朗运动反映了液体分子永不停息的无规则运动,B正确;小炭粒越小,液体分子同一时刻撞击小炭粒产生的撞击力越不平衡,液体的温度越高,液体分子运动越激烈,观察到的布朗运动就越明显,C错误;温度越低,布朗运动越不明显,但温度降到0 ℃时,炭粒的布朗运动不会停止,D错误.
7. D 解析:a千克气凝胶所含有的分子数为n=n'NA=,A错误;气凝胶的摩尔体积为Vmol=,B错误;1 mol气凝胶中包含NA个分子,故每个气凝胶分子的体积为V0=,C错误;设每个气凝胶分子的直径为D,则有V0=πD3,解得每个气凝胶分子的直径为D=,D正确.
8. AB 解析:夜间气温低,分子的平均动能更小,但不是所有分子的运动速率都更小,A正确,C错误;由于汽车轮胎内的气体压强变低,则单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数减小,分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更小,B正确,D错误.
9. BC 解析:由分子力与距离的关系图像可知,两个分子之间的距离从10r0变为r0的过程中,F表现为引力,先增大,后减小,A错误,B正确;由分子势能与距离的关系图像可知,两个分子之间的距离从10r0变为r0的过程中,Ep不断减小,C正确,D错误.
10. BCD 解析:图甲中酱油的色素分子扩散到鸡蛋内的现象,说明分子在做热运动,A正确,不满足题意要求;图乙是显微镜下记录同一炭粒每隔30 s的位置连线,炭粒在做无规则运动,连线不是炭粒运动的轨迹,B错误,满足题意要求;图丙中压紧的铅块能吊住重物,说明分子间存在引力,不能说明分子间存在斥力,C错误,满足题意要求;温度越高,分子的平均动能越大,由图可知T2对应图像中速率大的分子所占的比例大于T1对应图像中速率大的分子所占的比例,则T2>T1,D错误,满足题意要求.
11. (1) ①②⑤③ (2) 1.5×10-9 (3) AB
解析:(1) 实验操作时要在浅盘放水、痱子粉,为油膜形成创造条件,然后是滴入油酸、测量油膜面积,计算油膜厚度(即油酸分子直径),所以接下来的步骤是①②⑤③.
(2) 一滴油酸酒精溶液的体积为
V=× cm3=2×10-5 cm3.
油酸分子的直径为d==×10-2m≈1.5×10-9m.
(3) 油酸分子未完全散开,则油膜面积偏小,计算出的分子直径明显偏大,A符合题意;计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格,则油膜面积偏小,计算出的分子直径明显偏大,B符合题意;油酸中含有大量酒精,对实验结果无影响,C不符合题意;求每滴油酸酒精溶液的体积时,1 mL的溶液滴数多计了10滴,则油酸的体积偏小,计算出的分子直径明显偏小,D不符合题意.故选AB.
12. (1) cadb (2)
解析:(1) “油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为:配制油酸酒精溶液→测定一滴油酸酒精溶液的体积→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.因此操作先后顺序排列应是cadb.
(2) 一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V0=,一滴油酸酒精溶液形成的油膜面积为S,那么油酸分子直径d=.
13. (1) NA (2)
解析:(1) 足球内空气质量m=ρV
摩尔数n=
球内空气分子数目N=nNA
解得N=NA
(2) 平均每个分子占有的体积V0=
立方体模型V0=L3
解得L=
14. (1) 1.8×10-5 m3∕mol (2) 1.0×1013 min
解析:(1) 水的摩尔体积
Vm== m3∕mol=1.8×10-5 m3∕mol
(2) 一滴露珠中含有的水分子总数为
n=NA=6.0×1019个
则这一滴露珠蒸发完所用时间为
t==1.0×1013 min
15. (1) Ek0-Ep0 (2) r2-r1 (3) 见解析
解析:(1) 当b分子速度为零时,此时两分子间势能最大,根据能量守恒定律可有Epm=Ek0-Ep0
(2) 由Ep-r图像可知,当两分子间势能为Epm时,b分子对应r1和r2两个位置坐标,b分子的活动范围为Δr=r2-r1,如图所示
(3) 当物体温度升高时,分子在r0时的平均动能增大,分子的活动范围Δr将增大,由Ep-r可以看出,曲线两边不对称,当rr0时曲线较缓,导致分子的活动范围主要向r>r0方向偏移,从宏观来看物体的体积膨胀.
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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