学年高中物理第章分子动理论章末检测鲁科版选修

PAGE第1章分子动理论章末检测(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(共10小题，每小题4分)1．酒精和水混合后体积减小表明()A．分子间有相互作用力 B．分子间有空隙C．分子永不停息地运动 D．分子是微小的答案B解析酒精与水混合后，由于酒精分子进入了水分子间的空隙内，故总体积在减小，故本现象说明分子间是有空隙的．2．下列现象中，不能用分子动理论来解释的是()A．白糖放入杯中，杯中的水会变甜B．大风吹起时，地上的尘土飞扬C．一滴红墨水滴入一杯水中，过一会杯中的水变成了红色D．把两块纯净的铅块用力压紧，两块铅合在了一起答案B解析白糖加入热水中，水变甜．说明糖分子在永不停息的做无规则运动．故A正确；大风吹起时，地上的尘土飞扬，是物体在运动，属于机械运动．故B错误；一滴红墨水滴入一杯水中，过一会杯中的水变成了红色，分子在永不停息的做无规则运动，故C正确；把两块纯净的铅块用力压紧后，两个铅块的底面分子之间的距离比较大，表现为引力，使两个铅块结合在一起，用一定的拉力才能拉开．故D正确．3．下列关于分子动理论说法中正确的是()A．物体温度越高，则该物体内所有分子运动的速率都一定越大B．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大C．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大D．显微镜下观察到墨水中的小颗粒在不停的作无规则运动，这就是液体分子的运动答案C解析分子的平均速率随着温度的升高而增大，这是统计规律，温度升高时单个分子速率变化情况是不确定的，故A错误；只有明确了开始分子之间距离与r0的关系，才能进一步确定随着分子之间距离的变化分子力的变化情况，如若分子之间距离从r<r0处开始增大，则分子力先减小后增大再减小，故B错误；若分子之间距离开始小于r0，则随着分子距离的增大，分子势能先减小后增大，故C正确；在显微镜下观察到墨水中的小颗粒在不停的做无规则运动，是由于液体分子的撞击形成的，本质上是固体微粒的运动，反映了液体分子的无规则运动，故D错误．4．关于密闭容器中气体的压强，下列说法中正确的是()A．是由气体受到的重力所产生的B．是由气体间的相互作用力产生的C．是大量气体分子频繁地碰撞器壁所产生的D．容器运动的速度越大，气体的压强也就越大答案C解析气体压强是大量气体分子频繁碰撞器壁产生的，受单位体积内气体的分子数和气体的温度影响，而与气体的重力、容器的运动等因素都无关，故C项正确，A、B、D均不正确．5．固态物体中分子间的引力和斥力是同时存在的，则对其中的引力和斥力，下列说法中正确的是()A．当物体被压缩时，斥力增大，引力减小B．当物体被压缩时，斥力、引力都增大C．当物体被拉伸时，斥力减小，引力增大D．当物体被拉伸时，斥力、引力都增大答案B解析物体被压缩时，分子间的引力和斥力都增大，只不过斥力增大得更快些，故A错、B对；当物体被拉伸时，引力和斥力都减小，只不过斥力减小得更快些，故C、D错．6．有甲、乙两个物体，已知甲的温度比乙的温度高，则可以肯定()A．甲物体的内能比乙物体的内能大B．甲物体含的热量比乙物体含的热量多C．甲物体分子的平均动能比乙物体分子的平均动能大D．如果降低相同的温度，甲比乙放出的热量多答案C解析温度是分子平均动能的标志，温度高的物体，分子平均动能一定大，而内能则是所有分子动能、势能的总和，故温度高的物体内能不一定大，A错误、C正确；热量是热传递过程内能的改变，与内能的多少无关，故B错误；降低温度时，放出热量的多少与物体的质量及比热容有关，与温度高低无关，D错误．7．从下列哪一组物理量可以算出氧气的摩尔质量()A．氧气的密度和阿伏加德罗常数B．氧气分子的体积和氧气的密度C．氧气分子的质量和阿伏加德罗常数D．氧气分子的体积和氧气分子的质量答案C解析已知氧气的密度和阿伏加德罗常数，可以求出单位体积氧气的质量，但求不出氧气的摩尔质量，故A错误；已知氧气分子的体积可以求出单位体积的分子数，已知氧气的密度可以求出单位体积的质量，知道单位体积的质量与分子个数，可以求出每个分子的质量，但求不出氧气的摩尔质量，故B错误；一摩尔氧气分子的质量是摩尔质量，一摩尔氧气含有阿伏加德罗常数个分子，已知氧气分子的质量和阿伏加德罗常数，可以求出氧气的摩尔质量，故C正确；已知氧气分子的体积和氧气分子的质量，求不出氧气的摩尔质量，故D错误．8．(2014·大纲全国)(双选)对于一定量的稀薄气体，下列说法正确的是()A．压强变大时，分子热运动必然变得剧烈B．保持压强不变时，分子热运动可能变得剧烈C．压强变大时，分子间的平均距离必然变小D．压强变小时，分子间的平均距离可能变小答案BD解析对一定量的稀薄气体，压强变大，温度不一定升高，因此分子热运动不一定变得剧烈，A项错误；在保持压强不变时，如果气体体积变大则温度升高，分子热运动变得剧烈，选项B正确；在压强变大或变小时气体的体积可能变大，也可能变小或不变，因此选项C错、D对．9．我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作，PM2.5是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物，可在显微镜下观察到，它漂浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后会进入血液对人体形成危害．矿物燃料燃烧时废弃物的排放是形成PM2.5的主要原因，下列关于PM2.5的说法中正确的是()A．PM2.5在空气中的运动属于分子热运动B．温度越高，PM2.5的无规则运动越剧烈C．PM2.5的质量越小，其无规则运动越剧烈D．由于周围大量空气分子对PM2.5碰撞的不平衡，使其在空中做无规则运动答案BCD解析PM2.5是固体小颗粒，不是分子，故A错误；温度越高，PM2.5的无规则运动越剧烈，故B正确；PM2.5的质量越小，其无规则运动越剧烈，故C正确；由于周围大量空气分子对PM2.5碰撞的不平衡，使其在空中做无规则运动，故D正确．10．如图1所示，甲分子固定在坐标原点O处，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图1中曲线所示．F＞0为斥力，F＜0为引力，a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从a处由静止释放，则()图1A．乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动B．乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大C．乙分子由a到c的过程，动能先增大后减小D．乙分子由b到d的过程，两分子间的分子势能一直增加答案B解析乙分子由a运动到c的过程，一直受到甲分子的引力作用而做加速运动，到c时速度达到最大，而后受到甲分子的斥力做减速运动，A错误、B正确；乙分子由a到c的过程所受引力做正功，分子势能一直减小，分子的动能一直增大，C错误；乙分子由b到d的过程中，先是引力做正功，分子势能减小，后来克服斥力做功，分子势能增加，D错误．二、实验、填空题(共2小题，16分)11．(8分)用长度放大600倍的显微镜观察布朗运动，估计放大后的小炭粒的体积为V＝0.1×10－9m3，小炭粒的密度是ρ＝2.25×103kg/m3，摩尔质量为M＝12g/mol，阿伏加德罗常数为NA＝6.0×1023mol－1，则小炭粒所含分子数为________个(保留两位有效数字)．由此可知布朗运动________(选填“是”或“不是”)分子的运动．答案5.2×1010不是解析长度放大600倍的显微镜可以把小炭粒的体积放大n＝6003＝2.16×108倍，故小炭粒的实际体积为V0＝eq\f(V,n)，小炭粒的质量为m＝ρV0,1mol小炭粒中含有的分子数为NA，由以上各式可得N＝eq\f(NAρV,nM)，代入数据得：N≈5.2×1010个．可见每一个小炭粒都含有大量的分子，由此可知，布朗运动不是分子的运动．12．(8分)在“用单分子油膜估测分子大小”实验中，(1)某同学操作步骤如下：①取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液；②在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积；③在蒸发皿内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；④在蒸发皿上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积．改正其中的错误：____________________.(2)若油酸酒精溶液体积浓度为0.10%，一滴溶液的体积为4.8×10－3mL，其形成的油膜面积为40cm2，则估测出油酸分子的直径为________m.答案(1)②在量筒中加入N滴溶液③在水面上先撒上痱子粉(2)1.2×10－9解析(1)②由于一滴溶液的体积太小，直接测量时相对误差太大，应用微小量累积法减小测量误差．③液面上不撒痱子粉时，滴入的油酸酒精溶液在酒精挥发后剩余的油膜不能形成一块完整的油膜，油膜间的缝隙会造成测量误差增大甚至实验失败．(2)由油膜的体积等于一滴油酸酒精溶液内纯油酸的体积可得：d＝eq\f(V,S)＝eq\f(4.8×10－3×10－6×0.10%,40×10－4)m＝1.2×10－9m.三、计算题(共4小题，44分)13．(10分)已知汞的摩尔质量为M＝200.5g/mol，密度为ρ＝13.6×103kg/m3，求一个汞原子的质量和体积是多少？(结果保留两位有效数字)答案3.3×10－22g2.4×10－29m3解析由原子质量＝eq\f(摩尔质量,阿伏加德罗常数)得：m＝eq\f(200.5,6.02×1023)g＝3.3×10－22g由原子体积＝eq\f(摩尔体积,阿伏加德罗常数)得：V＝eq\f(200.5×10－3,13.6×103×6.02×1023)m3＝2.4×10－29m3.14．(10分)已知气泡内气体的密度为1.29kg/m3，平均摩尔质量为0.029kg/mol.阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023mol－1，取气体分子的平均直径为2×10－10m．若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值．(结果保留一位有效数字)答案1×10－4(9×10－5～2×10－4)解析设气体体积为V0，液体体积为V1气体分子数n＝eq\f(ρV0,m)NA，V1＝neq\f(πd3,6)(或V1＝nd3)则eq\f(V1,V0)＝eq\f(ρ,6m)πd3NA(或eq\f(V1,V0)＝eq\f(ρ,m)d3NA)，解得eq\f(V1,V0)＝1×10－4(9×10－5～2×10－4)．15．(12分)将甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲、乙分子间作用力与距离间关系的函数图象如图2所示．若质量为m＝1×10－26kg的乙分子从r3(r3＝12d，d为分子直径)处以v＝100m/s的速度沿x轴负方向向甲分子飞来，仅在分子力作用下，则乙分子在运动中能达到的最大分子势能为多大？(选无穷远处分子势能为零)图2答案5×10－23J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．动能和势能之和不变．又因为无穷远处分子势能为零，当r＝r3时分子力为零，分子势能可认为为零，所以当速度为零时，分子势能最大．即Epm＝ΔEk减＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(1,2)×10－26×1002J＝5×10－23J.16．(12分)回答下列问题：(1)已知某气体的摩尔体积为VA，摩尔质量为MA，阿伏加德罗常数为NA，由以上数据能否估算出每个分子的质量、每个分子的体积、分子之间的平均距离？(2)当物体体积增大时，分子势能一定增大吗？(3)在同一个坐标系中画出分子力F和分子势能Ep随分子间距离的变化图象，要求表现出Ep最小值的位置及Ep变化的大致趋势．答案见解析解析(