《2018-2019學年高中物理 第一章 分子動理論 階段質(zhì)量檢測(一)分子動理論(含解析)粵教版選修3-3》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2018-2019學年高中物理 第一章 分子動理論 階段質(zhì)量檢測(一)分子動理論(含解析)粵教版選修3-3(7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、分子動理論
(時間:90分鐘 滿分:100分)
第Ⅰ卷(選擇題,共48分)
一、單項選擇題(本題共7小題,每小題4分,共28分。在每小題給出的四個選項中,只有一個選項符合題目要求)
1.下列關(guān)于分子動理論說法中正確的是( )
A.分子勢能隨著分子間距離的增大,可能先減小后增大
B.分子間的相互作用力隨著分子距離的增大,一定先減小后增大
C.物體溫度越高,則該物體內(nèi)所有分子運動的速率都一定越大
D.顯微鏡下觀察到墨水中的小顆粒在不停地做無規(guī)則運動,這就是液體分子的運動
解析:選A 根據(jù)分子動理論,分子都在不停地做無規(guī)則的運動;分子之間存在著相互作用的引力和斥力。引力和斥力都
2、隨分子間距離的增大而減小,但斥力的變化比引力快,因此分子勢能隨著分子間距離的增大,可能先減小后增大,A正確,B錯誤;溫度越高,說明分子平均動能越大,但不能說明每個分子都大,C錯誤;顯微鏡下觀察到墨水中的小顆粒在不停地做無規(guī)則運動,說明液體分子在做無規(guī)則運動,不是液體分子的運動,D錯誤。
2.由阿伏加德羅常數(shù)NA和一個水分子的質(zhì)量m,一個水分子的體積V0,不能確定的物理量有( )
A.1摩爾水的質(zhì)量 B.2摩爾水蒸氣的質(zhì)量
C.3摩爾水的體積 D.4摩爾水蒸氣的體積
解析:選D 1摩爾水的質(zhì)量為MA=NA·m,A正確;2摩爾水蒸氣的質(zhì)量M=2NA·m,B正確;液體可認為分子
3、是緊密地靠在一起,3摩爾水的體積V=3NA·V0,故C正確,由于氣體分子間有一個很大的空隙,氣體的體積并非所含分子自身體積之和,故D項由已知條件無法確定,故選D。
3.關(guān)于布朗運動,以下說法正確的是( )
A.布朗運動是花粉分子自身的無規(guī)則運動
B.布朗運動是由于花粉微粒內(nèi)部分子間的碰撞引起的
C.溫度越高,布朗運動越明顯
D.布朗運動是分子運動
解析:選C 由布朗運動產(chǎn)生的原因及其特點可知C正確。
4.以下說法正確的是( )
A.溫度相等的兩塊鐵(固體),其內(nèi)能一定相等
B.溫度不等的兩物體,其內(nèi)能一定不等
C.兩物體的內(nèi)能相等,其分子平均動能一定相等
D.兩塊相同
4、物質(zhì)組成的物體(固體),質(zhì)量相等,形狀不同,溫度相同,內(nèi)能一樣大
解析:選D 溫度相等的兩塊鐵,因為不知道他們的質(zhì)量是否相等。那么他們的內(nèi)能不一定相等,所以A錯;而對于溫度不等的兩物體,分子平均動能不一樣大,但由于分子數(shù)目、分子勢能、分子質(zhì)量等因素,就有可能使內(nèi)能一樣大,因此B錯;同樣的道理,C錯,D對。
5.關(guān)于物體的內(nèi)能、溫度和分子的平均動能,下列說法正確的是( )
A.溫度低的物體內(nèi)能一定小
B.溫度低的物體分子運動的平均動能一定小
C.外界對物體做功時,物體的內(nèi)能一定增加
D.做加速運動的物體,由于速度越來越大,因此物體分子的平均動能越來越大
解析:選B 溫度低的物體分
5、子平均動能小,內(nèi)能不一定小,選項A錯誤B正確;外界對物體做功時,若同時散熱,物體的內(nèi)能不一定增加,選項C錯誤;做加速運動的物體,由于速度越來越大,動能越大,但溫度不一定升高,物體分子的平均動能不一定增大,選項D錯誤。
6.有關(guān)分子動能的說法,正確的是( )
A.溫度變化時,物體內(nèi)某分子的動能一定變化
B.分子的平均動能永不為零
C.在0 ℃時的水和0 ℃時的冰的分子平均動能不相等
D.物體動能為零,分子的動能也為零
解析:選B 由于分子運動的無規(guī)則性,同一分子在不同的溫度的動能也可能相同,選項A錯誤。物體內(nèi)大量分子永不停息地做無規(guī)則熱運動,選項B正確,選項D錯誤。溫度是物體分子
6、熱運動的平均動能的標志,選項C錯誤。
7.如果一個系統(tǒng)達到了平衡態(tài),那么這個系統(tǒng)各處的( )
A.溫度、壓強、體積都必須達到穩(wěn)定的狀態(tài)不再變化
B.溫度一定達到了某一穩(wěn)定值,但壓強和體積仍是可以變化的
C.溫度一定達到了某一穩(wěn)定值,并且分子不再運動,達到了“凝固”狀態(tài)
D.溫度、壓強就會變得一樣,但體積仍可變化
解析:選A 如果一個系統(tǒng)達到了平衡態(tài),系統(tǒng)內(nèi)各部分的狀態(tài)參量,如溫度、壓強和體積等不再隨時間發(fā)生變化。溫度達到穩(wěn)定值,分子仍然是運動的,不可能達到所謂的“凝固”狀態(tài)。
二、多項選擇題(本題共5小題,每小題4分,共20分。在每小題給出的四個選項中,有多個選項符合題目要求,
7、全部選對的得4分,選對但不全的得2分,有選錯或不答的得0分)
8.下列說法正確的是( )
A.物質(zhì)是由大量分子組成的,分子直徑的數(shù)量級為100 nm
B.任何物質(zhì)分子都在不停地做無規(guī)則運動
C.在任何情況下,分子間的引力和斥力都是同時存在的
D.1 kg 任何物質(zhì)含有的微粒數(shù)相同,都是6.02×1023個
解析:選BC 1 nm=10-9 m,分子直徑的數(shù)量級為10-10 m,合0.1 nm,故A錯;只有在溫度為0 K時分子才停止運動,0 K是達不到的,所以任何物質(zhì)分子都在不停地做無規(guī)則運動,B正確;在任何情況下,分子間的引力和斥力都是同時存在的,C正確;6.02×1023 mo
8、l-1是阿伏加德羅常數(shù),指1 mol任何物質(zhì)中都含有6.02×1023個分子,D錯。
9.在研究熱現(xiàn)象時,我們可以采用統(tǒng)計方法,這是因為( )
A.每個分子的運動速率隨溫度的變化是有規(guī)律的
B.個別分子的運動不具有規(guī)律性
C.在一定溫度下,大量分子的速率分布是確定的
D.在一定溫度下,大量分子的速率分布也隨時間而變化
解析:選BC 在研究熱現(xiàn)象時,單個分子的運動具有無規(guī)則的特征,但大量的分子卻滿足統(tǒng)計規(guī)律,故正確答案為B、C。
10.如圖所示,甲分子固定在坐標原點O,乙分子位于x軸上,甲分子對乙分子的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示。F>0表示斥力,F(xiàn)<0表示引力,A、
9、B、C、D為x軸上四個特定的位置,現(xiàn)把乙分子從A處由靜止釋放,則下列選項中如圖所示分別表示乙分子的速度、加速度、勢能、動能與兩分子間距離的關(guān)系,其中大致正確的是( )
解析:選BC 乙分子從A處釋放后先是分子引力做正功,分子勢能減小,乙分子的動能增加,至B點處,乙分子所受分子引力最大,則此處乙分子加速度最大;B點至C點的過程中,分子引力繼續(xù)做正功,分子動能繼續(xù)增加,分子勢能繼續(xù)減小,至C點分子動能最大,分子勢能最?。籆點至D點過程,分子斥力做負功,分子動能減小(但不會變?yōu)樨撝?,分子勢能增加;在整個運動過程中,乙分子的運動方向不變。綜合上述分析知B、C正確,A、D錯誤。
11.關(guān)于內(nèi)
10、能和機械能的下列說法中不正確的是( )
A.內(nèi)能和機械能各自包含動能和勢能,因此,它們在本質(zhì)上是一樣的
B.運動物體的內(nèi)能和機械能均不為零
C.一個物體的機械能可以為零,但它們的內(nèi)能永遠不可能為零
D.物體的機械能變化時,它的內(nèi)能可以保持不變
解析:選AB 機械能是指宏觀物體動能、重力勢能、彈性勢能等,內(nèi)能是指分子動能、分子勢能,有本質(zhì)的區(qū)別,A錯;物體的分子運動永不停息,內(nèi)能不能為零,但重力勢能是有相對性運動的物體機械能,可以為零,B錯,C對;機械能與內(nèi)能在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化,但沒有轉(zhuǎn)化時,一個可以變化,另一個不變,D對。
12.設有甲、乙兩分子,甲固定在0點,r0為其與平衡
11、位置間的距離,今使乙分子由靜止開始只在分子力作用下由距甲0.5r0處開始沿x方向運動(如圖),則( )
A.乙分子的加速度先減小,后增大
B.乙分子到達r0處時速度最大
C.分子力對乙一直做正功,分子勢能減小
D.乙分子在r0處時,分子勢能最小
解析:選BD 兩分子間的斥力和引力的合力F與分子間距離r的關(guān)系如圖中曲線所示,曲線與r軸交點的橫坐標為r0。由圖可知,乙分子受到的分子力先變小,位于平衡位置時,分子力為零,過平衡位置后,分子力先變大再變小,故乙分子的加速度先變小再反向變大,再變小,故A錯誤。當r小于r0時,分子間的作用力表現(xiàn)為斥力,F(xiàn)做正功,分子動能增加,勢能減小,當r
12、等于r0時,動能最大,勢能最小,當r大于r0時,分子間作用力表現(xiàn)為引力,分子力做負功,動能減小,勢能增加。故B、D正確,C錯誤。
第Ⅱ卷(非選擇題,共52分)
三、非選擇題(本題共5小題,共52分。填空題要把正確結(jié)果填在相應橫線上或按要求作答;計算題要有必要的文字說明和演算步驟,有數(shù)值計算的要注明單位)
13.(7分)在“用單分子油膜估測分子大小”實驗中,
(1)某同學操作步驟如下;
①取一定量的無水酒精和油酸,制成一定濃度的油酸酒精溶液;
②在量筒中滴入一滴該溶液,測出它的體積;
③在蒸發(fā)皿內(nèi)盛一定量的水,再滴入一滴油酸酒精溶液,待其散開穩(wěn)定;
④在蒸發(fā)皿上覆蓋透明玻璃,描出
13、油膜形狀,用透明方格紙測量油膜的面積。
改正其中的錯誤:__________________________________________________。
(2)若油酸酒精溶液體積濃度為0.10%,一滴溶液的體積為4.8×10-3mL,其形成的油膜面積為40 cm2,則估測出油酸分子的直徑為________m。
解析:(1)②由于一滴溶液的體積太小,直接測量時相對誤差太大,應用微量累積法減小測量誤差。
③液面上不撒痱子粉時,滴入的油酸酒精溶液在酒精揮發(fā)后剩余的油膜不能形成一塊完整的油膜,油膜間的縫隙會造成測量誤差增大甚至實驗失敗。
(2)由油膜的體積等于一滴油酸酒精溶液內(nèi)純油酸的
14、體積可得:d==m=1.2×10-9m。
答案:(1)②在量筒中滴入N滴溶液
③在水面上先撒上痱子數(shù)
(2)1.2×10-9
14.(9分)在“油膜法估測分子的大小”實驗中,有下列實驗步驟:
①往邊長約為40 cm的淺盤里倒入約2 cm深的水,待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上。
②用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形狀穩(wěn)定。
③將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標紙上,計算出油膜的面積,根據(jù)油酸的體積和面積計算出油酸分子直徑的大小。
④用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,記下量筒內(nèi)每增加一定體積時的滴數(shù),由此計算出一滴油酸酒精溶液的體
15、積。
⑤將玻璃板放在淺盤上,然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上。
完成下列填空:
(1)上述步驟中,正確的順序是________。(填寫步驟前面的數(shù)字)
(2)1 cm3的油酸溶于酒精,制成300 cm3的油酸酒精溶液,測得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴?,F(xiàn)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上,測得所形成的油膜的面積是0.13 m2。由此估算出油酸分子的直徑為________ m。(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)
(3)某同學在用油膜法估測分子直徑實驗中,計算結(jié)果明顯偏大,可能是由于________。
A.油酸未完全散開
B.油酸中含有大量的酒精
C.計算油膜面積時舍去了所有不足一格的方
16、格
D.求每滴體積時,1 mL溶液的滴數(shù)誤多計了10滴
解析:(1)“油膜法估測分子的大小”實驗步驟為:配制油酸酒精溶液→測定一滴油酸酒精溶液的體積(題中的④)→準備淺水盤(①)→形成油膜(②)→描繪油膜邊緣,測量油膜面積(⑤)→計算分子直徑(③)。
(2)一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積
V=××10-6 m3=×10-9 m3,
油酸分子直徑d== m≈5×10-10 m。
(3)油酸未完全散開,測得的油膜面積偏小,由d=可知d的計算結(jié)果明顯偏大,故A正確。
酒精易溶于水,不影響測量結(jié)果,故B錯誤。
計算油膜面積時舍去了所有不足一格的方格,算出的油膜面積偏小,由d=可知d的計
17、算結(jié)果明顯偏大,故C正確。
求每滴體積時,1 mL溶液的滴數(shù)誤多計了10滴,求出的純油酸的體積偏小,由d=可知d的計算結(jié)果明顯偏小,故D錯誤。
答案:(1)④①②⑤③ (2)5×10-10 (3)AC
15.(10分)請解釋下列物理現(xiàn)象:
(1)將樟腦球放入衣箱里,過一段時間后,衣箱里充滿了樟腦味;
(2)將鹽放入水中,水逐漸變咸,而且熱水比冷水容易變咸;
(3)給氣球吹足氣,雖然用細線將口扎緊,但過三兩天后,氣球仍然癟了。
答案:(1)樟腦球放入衣箱里,由于分子的熱運動,樟腦分子進入箱內(nèi)空氣中,因此衣箱內(nèi)充滿樟腦味。
(2)鹽放入水中,發(fā)生擴散現(xiàn)象,故水變咸,且分子的熱運動與
18、溫度有關(guān),溫度越高,分子運動越劇烈,因此熱水比冷水容易變咸。
(3)氣球分子間有間隙,而且球內(nèi)氣壓大,因此球內(nèi)氣體分子可由空隙運動到球外,氣球會慢慢變癟。
16.(12分)實驗發(fā)現(xiàn),在水深300 m處,二氧化碳將變成凝膠狀態(tài),當水深超過2 500 m時,二氧化碳會濃縮成近似固體的硬膠體。設在某狀態(tài)下二氧化碳氣體的密度為ρ,摩爾質(zhì)量為M,阿伏加德羅常數(shù)為NA,將二氧化碳分子看做直徑為D的球,體積為πD3,則在該狀態(tài)下體積為V的二氧化碳氣體變成固體后體積為多少?
解析:體積為V的二氧化碳氣體的分子數(shù)為n=NA,所以固體的體積為V′=nπD3,即V′=πD3。
答案:πD3
17.(14分
19、)目前,環(huán)境污染已非常嚴重,瓶裝純凈水已經(jīng)占領柜臺。再嚴重下去,瓶裝純凈空氣也會上市。設瓶子的容積為500 mL,空氣的摩爾質(zhì)量M=29×10-3kg/mol。按標準狀況計算,NA=6.0×1023 mol-1,試估算:
(1)空氣分子的平均質(zhì)量是多少?
(2)一瓶純凈空氣的質(zhì)量是多少?
(3)一瓶中約有多少個氣體分子?
解析:(1)m== kg
=4.8×10-26 kg。
(2)m空=ρV瓶=
= kg
=6.5×10-4 kg。
(3)分子數(shù)N=nNA=·NA
=
=1.3×1022(個)。
答案:(1)4.8×10-26 kg (2)6.5×10-4 kg
(3)1.3×1022個
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