新教材同步辅导2023年高中物理章末质量评估一第一章分子动理论粤教版选择性必修第三册

章末质量评估(一)(时间：75分钟分值：100分)一、单项选择题(本大题共7小题，每小题4分，共28分．每小题中只有一个选项是正确的，选对得4分，错选、不选或多选不得分．)1．(2022·山东临沂高二期末)某潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3kg/m3和2.1kg/m3，空气的摩尔质量为0.029kg/mol，阿伏伽德罗常量NA＝6.02×1023mol－1.若潜水员呼吸一次吸入2L空气，试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数约为()A．3×1021 B．3×1022C．3×1023 D．3×1024解析：解析：设空气的摩尔质量为M，在海底和岸上的密度分别为ρ海和ρ岸，一次吸入空气的体积为V，在海底和在岸上分别吸入的空气分子个数为n海和n岸，则有n海＝eq\f(ρ海VNA,M)，n岸＝eq\f(ρ岸VNA,M).多吸入的空气分子个数为Δn＝n海－n岸，代入数据解得Δn≈3×1022个．答案：B2．(2023·上海静安统考模拟)一定质量的乙醚液体全部蒸发，变为同温度的乙醚气体，在这一过程中()A．分子间作用力增大 B．分子引力、分子斥力均减小C．分子平均动能增大 D．分子势能减小解析：乙醚液体在蒸发过程中，分子间的距离变大，分子间的作用力先增大，后减小，A错误；乙醚液体在蒸发过程中，分子间的距离变大，分子引力和分子斥力都会减小，B正确；由于温度是分子平均动能的标志，乙醚液体在蒸发变为乙醚气体时，温度不变，所以分子平均动能不变，C错误；乙醚液体蒸发过程中，乙醚分子要克服分子间的引力做功，分子势能增加，D错误．答案：B3．(2022·河北邯郸第一中学高二阶段练习)下列有关自然现象的描述或判断中，错误的是()A．夏天，槐花飘香是花香分子运动的结果B．气体可以被压缩，但又不能无限的被压缩，说明气体分子间存在相互作用的斥力C．在阳光的照射下，经常看见空气中尘埃所做的无规则运动是布朗运动D．水和酒精混合后的总体积小于两者体积之和，说明分子间存在着间隙解析：夏天，槐花飘香是花香分子运动的结果，选项A正确；气体很容易被压缩说明分子间有间隔，但不能无限制的压缩，说明分子间存在相互作用的斥力，选项B正确；在阳光的照射下看见空气中尘埃所做的无规则运动是由于空气的对流而形成的，不是布朗运动，选项C错误；水和酒精混合后的总体积小于两者体积之和，说明分子间存在着间隙，选项D正确．答案：C4．(2022·河北晋州市第一中学高二阶段练习)两相同容器a、b中装有可视为理想气体的氦气，已知a中氦气的温度高于b中氦气的温度，a中氦气压强低于b中氦气的压强，由此可知()A．a中氦气分子的平均动能大于b中氦气分子的平均动能B．a中每个氦分子的动能一定都大于b中每个氦分子的动能C．a中氦气分子间的距离较小D．a中氦气的内能一定大于b中氦气的内能解析：温度是分子平均动能的标志，a中氦气的温度高于b中氦气的温度，则a中氦气分子的平均动能一定大于b中氦气分子的平均动能，A正确；a中氦气分子的平均动能一定大于b中氦气分子的平均动能，由于分子的运动是无规则的，并不是每个分子的动能都大，B错误；a中氦气压强低于b中氦气的压强，a中氦气分子间的距离较大，C错误；a中氦气的内能不一定大于b中氦气的内能，D错误．答案：A5．(2022·陕西师大附中高二期中)分子间存在着相互作用的引力和斥力，分子间实际表现出的作用力是引力与斥力的合力．图甲是分子引力、分子斥力随分子间距离r的变化图像，图乙是实际分子力F随分子间距离r的变化图像(斥力以正值表示，引力以负值表示)．将两分子从相距r＝r2处由静止释放，仅考虑这两个分子间的作用力，下列说法不正确的是()A．从r＝r2到r＝r1，分子间引力、斥力都在增大B．从r＝r2到r＝r0，分子势能先减小后增大C．当r<r0时，分子间的作用力表现为斥力D．从r＝r2到r＝r0，分子间的作用力一直做正功解析：根据图甲可知，从r＝r2到r＝r1，分子间引力、斥力都在增大，A正确；根据图乙可知，从r＝r2到r＝r0，分子力表现为引力，分子力一直做正功，分子势能减小，B错误，D正确；根据图甲可知，当r<r0时，分子间的作用力表现为斥力，C正确．答案：B6．(2022·吉林长春高二实验阶段练习)如图所示是氧气分子在0℃和100℃两种不同温度下的速率分布情景图像，下列说法错误的是()A．图像①是氧气分子在0℃时的速率分布情景图像B．两种温度下，氧气分子的速率分布都呈现“中间多，两头少”的分布规律C．随着温度的升高，并不是每一个氧气分子的速率都增大D．100℃的氧气，速率大的分子比例较少，其分子的平均速率比0℃小解析：由图可知，②中速率大分子占据的比例较大，则说明②对应的平均动能较大，故②对应的温度较高，所以①是氧气分子在0℃时的速率分布情景图像，故A正确；两种温度下，都是中等速率大的氧气分子数所占的比例大，呈现“中间多，两头少”的分布规律，故B正确；温度升高使得氧气分子的平均速率增大，不是每一个氧气分子的速率都增大，故C正确；随着温度的升高，氧气分子中速率大的分子所占的比例增大，从而使分子平均速率增大，故D错误．答案：D7．(2021·新余四中月考)当某物质处于状态1，分子间距离为r＝r0时，分子间的作用力为零；当它处于状态2，分子间距离为r>10r0时，分子间的作用力也为零．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，分子势能一定增大解析：当某物质处于状态1，分子间距离为r0时，分子间的作用力为零，是指引力和斥力的合力为零；处于状态2，分子间距离r>10r0时，分子间的作用力也为零，是指分子间相互作用力很小，可以忽略，故两个状态的分子间相互作用情况不同，A错误．分子间距离为r0时分子势能最小，所以从此位置到其他任意位置，分子势能都增大，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，故分子的平均动能无法确定，C错误．答案：D二、多项选择题(本大题共3小题，每小题6分，共18分，每小题有多个选项是正确的，全选对得6分，少选得3分，选错、多选或不选不得分．)8．关于分子与阿伏伽德罗常量，下列说法正确的是()A．知道某物体的摩尔质量和密度可求出阿伏伽德罗常量B．某固体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏伽德罗常量可表示为NA＝eq\f(V,V0)C．只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常量，就可以算出气体分子的体积D．分子动理论中所提到的分子包含原子和离子解析：知道某物体的摩尔质量和密度可求出摩尔体积，不能求出阿伏伽德罗常量，选项A错误；某固体或液体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏伽德罗常量可表示为NA＝eq\f(V,V0)，选项B正确；知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常量，可以算出每个气体分子占据的空间体积，不能算出每个气体分子的体积，选项C错误；分子动理论中所提到的分子，包含分子、原子和离子等，选项D正确．答案：BD9．在冬季，我国多个城市的PM2.5数值曾经突破警戒线，最严重的是京津冀地区，雾霾笼罩，大气污染严重．PM2.5是指空气中直径小于等于2.5μm的悬浮颗粒物，其悬浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害．矿物燃料燃烧排放的废气是形成PM2.5的主要原因．下列关于PM2.5的说法中正确的是()A．PM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当B．PM2.5在空气中的运动属于布朗运动C．温度越低，PM2.5活动越剧烈D．倡导低碳生活、减少煤和石油等燃料的使用能有效降低PM2.5在空气中的浓度解析：PM2.5是指直径小于等于2.5μm的颗粒物，PM2.5的尺寸远大于空气中氧分子的尺寸的数量级，故选项A错误；PM2.5在空气中的运动是固体颗粒的运动，属于布朗运动，故选项B正确；PM2.5受到大量空气分子的无规则碰撞，温度越高，空气分子对颗粒的撞击越剧烈，则PM2.5的运动越剧烈，故选项C错误；导致PM2.5增多的主要原因是环境污染，故应该倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用，从而有效降低PM2.5在空气中的浓度，故选项D正确．答案：BD10．(2022·天津武清高三阶段练习)如图是某种气体在温度分别为T1和T2时的分子速率分布图像，下列选项中说法正确的是()A．两条图线的温度关系为T1<T2B．温度升高时，气体分子中速率大的分子所占的比例会增加C．温度升高时，所有气体分子的速率都变大D．从图中我们可以直观地体会到温度越高，分子的热运动越剧烈解析：温度是分子的平均动能的标志，温度越高，分子的热运动越剧烈，由图可知，T2温度下，分子速率较大的分子数比较多，则其分子平均动能较大，温度较高，故T1<T2，A、D符合题意；温度是分子平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，温度升高时，气体分子中速率大的分子所占的比例会增加，但不是每一个分子的速率都增大，B符合题意，C不符合题意．答案：ABD三、非选择题(本大题共5小题，共54分．)11．(6分)如图所示，在“小钢珠连续撞击磅秤模拟气体压强的产生机理”的演示实验中，将一杯钢珠均匀地倒向磅秤秤盘，可观察到磅秤表盘有一个______________(选填“稳定”或“不稳定”)示数．这个实验模拟了气体压强的产生是______________________________________________________________________________________________的结果．解析：将一杯钢珠均匀地倒向磅秤秤盘，相同时间内有相同个数的钢珠与磅秤秤盘相碰且相碰时的速度相同，则相同时间内钢球对磅秤秤盘的作用力相同，所以可观察到磅秤表盘有一个稳定的示数．根据气体压强产生的原理可知，这个实验模拟了气体压强的产生是大量气体分子撞击器壁的结果．答案：稳定大量气体分子撞击器壁12．(12分)(2022·河北石家庄精英中学高二阶段练习)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中：(1)与“将油酸分子看成球形”采用的方法相同的是________．A．引入质点的概念 B．平均速度的定义C．引入重心的概念 D．研究加速度与力或质量关系的实验(2)有下列实验步骤：①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm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，根据油酸的体积和油膜的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．上述步骤中，正确的顺序是________________．(填写步骤前面的数字)(3)实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是________．A．可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓B．对油酸溶液起到稀释作用C．有助于测量一滴油酸的体积D．有助于油酸的颜色更透明便于识别(4)某老师将一滴油酸酒精溶液滴入事先洒有均匀痱子粉的水槽中，待油膜充分散开后，在玻璃板上描出油膜的轮廓，该油膜的面积是8.0×10－3m2，已知油酸酒精溶液中油酸浓度为0.2%，400滴油酸酒精溶液滴入量筒后的体积是1.2ml，则油酸分子直径为______m．(结果保留两位有效数字)(5)在实验操作及数据处理过程中，以下说法中正确的是________．A．为了防止酒精的挥发，配置的油酸酒精溶液不能长时间放置B．处理数据时将油酸分子看成单分子层且紧密排列C．处理数据时将一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积就得到了油酸分子的直径D．若实验中撒的痱子粉过多，则计算得到的油酸分子的直径将偏小解析：(1)与“将油酸分子看成球形”采用的方法是建立理想模型法，引入质点的概念是建立理想模型；平均速度和重心的概念用的是等效思想；研究加速度与力或质量关系的实验用的是控制变量法．(2)实验的顺序应该按照配制溶液→准备浅盘→将溶液滴到水面上→描出轮廓→求出体积→根据公式计算出分子直径的顺序进行，故顺序为④①②⑤③.(3)由于油酸不溶于水，无论是否有酒精，油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓，故A错误；用酒精将油酸稀释制成油酸酒精溶液，可以减少滴到水面上油酸的量，使更容易测量油酸的面积，并且当滴到水面上时，酒精迅速溶于水，很容易形成单分子油膜，因此酒精起到稀释作用，故B正确；一滴油酸的体积和一滴溶液的体积测量方法相同，都是取50滴(或其他数量)等于1毫升，从而算出一滴的体积，故C错误；油酸的颜色和油酸酒精溶液基本都是无色的，故D错误．(4)一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积V＝eq\f(1.2×10－6×0.2%,400)m3＝6×10－12m3，分子直径d＝eq\f(V,S)＝eq\f(6×10－12,8.0×10－3)m＝7.5×10－10m.(5)为了防止酒精的挥发，配置的油酸酒精溶液不能长时间放置，防止溶液浓度发生变化，选项A正确；处理数据时将油酸分子看成单分子层且紧密排列，选项B正确；处理数据时将一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积除以油膜面积就得到了油酸分子的直径，选项C错误；若实验中撒的痱子粉过多，则油酸油膜的面积会偏小，则计算得到的油酸分子的直径将偏大，选项D错误．答案：(1)A(2)④①②⑤③(3)B(4)7.5×10－10(5)AB13．(9分)已知地球表面大气压强为p0，地球半径为R，重力加速度为g，地球周围大气层的厚度为h，空气的摩尔质量为μ，阿伏伽德罗常量为NA，试估算地球大气层内气体分子的平均距离．解析：地球表面空气的质量M＝eq\f(4πR2p0,g)，总分子数为n＝eq\f(MNA,μ)，大气总体积V＝Sh＝4πR2h，则分子平均距离d＝eq\r(3,\f(V,n))，解得d＝eq\r(3,\f(ghμ,p0NA)).答案：eq\r(3,\f(ghμ,p0NA))14．(12分)(2022·湖南湘西高二校联考期中)拒绝烟草，洁身自好，是一个中学生时刻要提醒自己的行为准则．试估算一个高约2.5m、面积约10m2的厕所，若有两人各吸了一根烟，在标准状况下，空气的摩尔体积为22.4×10－3m3/mol，可认为吸入气体的体积等于呼出气体的体积，阿伏伽德罗常量为NA＝6.02×1023mol－1.求：(一个人呼吸一次吸入气体的体积约为2×10－4m3，一根烟大约吸10次，假设抽烟者吸入的气体分子均为未被污染的气体，呼出的气体分子均为被污染的气体．)(1)两人同时在厕所各吸完一支烟所被污染的空气分子个数；(2)一段时间后被污染的气体分子均匀分