讲学案：第一章 分子动理论 章末检测题

学而优教有方解析版第一章分子动理论章末检测题一、单选题1．根据下列数据，可以算出阿伏伽德罗常数的是（）A．水的密度和水的摩尔质量B．水的摩尔质量和水分子的体积C．水的摩尔质量和水分子的质量D．水分子的体积和水分子的质量【答案】C【解析】A．知道水的密度和水的摩尔质量可以求出其摩尔体积，不能计算出阿伏伽德罗常数，故A错误；

BC．若知道水的摩尔质量和水分子质量或者知道水的摩尔体积以及水分子的体积，可以求出阿伏伽德罗常数，故B错误，C正确；D．知道水分子的体积和水分子的质量无法求出阿伏伽德罗常数，故D错误。故选C。2．用单分子油膜法估测油酸分子（视为球体）的直径后，若已知阿伏伽德罗常数，则能算出（）A．油滴的体积 B．油酸的摩尔体积 C．油滴的质量 D．油酸的摩尔质量【答案】B【解析】用油膜法测出分子直径后，可算出单个油膜分子的体积，乘以阿伏伽德罗常数即得油酸的摩尔体积。故选B。3．在没有外界影响的情况下，密闭容器内的理想气体静置足够长时间后，该气体（）A．分子的无规则运动停息下来 B．每个分子的速度大小均相等C．每个分子的动能保持不变 D．分子的密集程度保持不变【答案】D【解析】A．物体中分子永不停息地做无规则运动，与放置时间长短无关，故A错误；BC．物体中分子热运动的速率大小不一，各个分子的动能也有大有小，而且在不断改变，故BC错误。D．由于容器密闭，所以气体体积不变，则分子的密集程度保持不变，故D正确。故选D。4．关于分子动理论的知识，下列说法正确的是（）A．图甲“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先滴油酸酒精溶液，再撒痱子粉B．图乙为水中炭粒运动位置连线图，连线表示炭粒做布朗运动的轨迹C．图丙为分子力与分子间距的关系图，分子间距从增大时，分子势能一直变大D．图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线①对应的温度较高【答案】C【解析】A．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先撒痱子粉，再滴油酸酒精溶液，否则很难形成单分子油膜，故A错误；B．图中的折线是炭粒在不同时刻的位置的连线，并不是炭粒的运动轨迹，也不是分子的运动轨迹，由图可以看出小炭粒在不停地做无规则运动，故B错误；C．根据分子力与分子间距的关系图，可知分子间距从r0增大时，分子力表现为引力，分子力做负功，则分子势能增大，故C正确；D．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，故D错误。故选C。5．如图所示，用表示两分子间的作用力，用表示分子间的分子势能，在两个分子之间的距离为变由的过程中，以下判断正确的是（

）A．不断增大，不断减小B．先增大后减小，不断减小C．不断增大，先增大后减小D．、都是先增大后减小【答案】B【解析】由图中分子力与距离的关系图像可知，两个分子之间的距离从变为的过程中，表现为引力，且分子力先增大后减小，由图中分子势能与距离的关系图像可知，两个分子之间的距离从变为的过程中，不断减小。故选B。6．关于分子动理论，下列说法正确的是（）A．用手捏面包，面包体积会缩小，这是分子间有间隙的缘故B．物体的温度升高，物体内可能存在部分分子热运动的速率减小C．布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的D．分子间的引力随着分子间距离的增大而增大，分子间的斥力随着分子间距离的增大而减小【答案】B【解析】A．用手捏面包，面包体积会缩小，是由于面包内气孔多，并不是分子间有间隙，故A错误；B．温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增大，但并不是所有分子的动能都增大，可能存在部分分子热运动的速率减小，故B正确。C．布朗运动是由悬浮在液体中的微粒受液体分子的碰撞引起的，故C错误；D．根据分子力的特点可知，分子间的引力和斥力均随着分子间距离的增大而减小，故D错误；故选B。7．设分子间距时，甲、乙两个分子间的作用力为零。现将甲固定不动，让乙从无限远处逐渐向甲靠近直到不能再靠近，对该过程，下列说法正确的是（）A．当时，甲、乙分子间的分子引力为零B．当时，甲、乙分子间既存在分子引力也存在分子斥力C．分子力先对乙做负功，后对乙做正功D．当时，甲、乙分子间的分子势能最大【答案】B【解析】AB．当时，甲、乙分子间同时存在分子引力和分子斥力，选项A错误、B正确；C．乙从无限远处逐渐向甲靠近直到不能再靠近的过程中，分子力先表现为引力，因与位移方向相同而做正功，后表现为斥力，因与位移方向相反而做负功，选项C错误；D．当时，分子力为零，分子势能最小，选项D错误。故选B。8．阿伏伽德罗常数是NA，铜的摩尔质量为M，铜的密度是ρ，则下列说法中正确的是（）A．1m3铜所含原子数目是 B．1kg铜所含原子数目是ρNAC．1个铜原子的质量是 D．1个铜原子占有的体积为【答案】A【解析】A．据已知条件知1m3铜的质量为ρkg，相当于mol，所含原子数为，故A正确；B．1kg铜所含原子数目是，故B错误；C．每个原子的质量为，故C错误；D．每个原子占有体积为，故D错误。故选A。二、多选题9．下列四项中属于分子动理论的基本内容的是（）A．物质由大量的分子组成，分子间有间隙B．分子是组成物质的不可再分割的最小微粒C．所有分子永不停息地做无规则运动D．分子间存在着相互作用的引力和斥力【答案】ACD【解析】A．物质是由大量分子组成的，分子间有间隙，故A正确；B．物质是由分子组成的，分子是由原子组成的，原子又由电子，质子与中子组成的，分子不是组成物质的最小微粒，故B错误；C．分子在永不停息地做无规则的热运动，并且温度越高，分子的无规则运动越剧烈，故C正确；D．分子之间存在相互作用的引力和斥力，并且引力和斥力同时存在，故D正确。故选ACD。10．如图所示，氧气在和两种情况下，单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系。由图可知（）A．虚线是氧气在时的速率分布图B．两条曲线与坐标轴围成的图形的面积相等C．所有氧气分子时的速率小于时的速率D．同一温度下，气体分子速率分布总呈现“中间多、两头少”的特点【答案】BD【解析】A．温度升高时，峰值将向速率较大的方向移动，所以实线是氧气在时的速率分布图，故A错误；B．两条曲线与坐标轴围成的图形的面积均为1，所以面积相等，故B正确；C．由图像可知，也有部分氧气分子时的速率大于时的速率，故C错误；D．由图可知，同一温度下，气体分子速率分布总呈现“中间多、两头少”的特点，故D正确。故选BD。11．下列说法正确的是（）A．在较暗的房间里，看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动是布朗运动B．已知某气态物质的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏伽德罗常数为NA，则该种物质的分子体积为V0=C．已知某固态物质的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏伽德罗常数为NA，则该种物质的分子体积为V0=D．内能相同的物体，温度可能不同【答案】CD【解析】A．布朗运动是悬浮在液体或气体中固体小颗粒的永不停息的无规则运动，在较暗的房间里可以观察到射入屋内的阳光中有悬浮在空气里的小颗粒在飞舞，这是由于气体的流动引起的，经过较长的时间后，小颗粒会落下，而停止运动，故不是布朗运动，故A错误；BC．已知某物质的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏伽德罗常数为NA，对于固态物质，分子间隙很小，则该种物质的分子体积为V0=对于气体，分子间距离远大于分子直径，分子体积远小于V0，利用该式计算的是每个分子平均分到的空间，不是分子的体积，故B错误，C正确；D．内能是所有分子的动能和势能之和，所以，内能相同时，分子的平均动能不一定相同，即温度不一定相同，故D正确。故选CD。12．如图所示，甲分子固定在坐标原点，乙分子沿轴运动，两分子间的分子势能，与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示。图中分子势能的最小值为。若两分子所具有的总能量为0，则下列说法中正确的是（）A．乙分子在点（）时，加速度最大B．乙分子在点（）时，其动能为C．乙分子在点（）时，处于平衡状态D．乙分子的运动范围为【答案】BD【解析】A．乙分子在点（）时，势能最小，分子力合力为零，加速度为零，A错误；B．乙分子在点（）时，势能为，由于两分子的总能量为0，因此其动能为，B正确；C．乙分子在点（）时，分子间的作用力的合力表现为斥力，C错误；D．当乙分子靠近甲分子的过程中，运动到点时，速度减为零，因此乙分子的运动范围，D正确。故选BD。三、实验题13．“用油膜法估测分子的大小”的实验的方法及步骤如下：①向体积V油=1mL的油酸中加酒精，直至总量达到V总=500mL。②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n=100滴时，测得其体积恰好是V0=1mL。③先往边长为30~40cm的浅盘里倒入2cm深的水，然后将______均匀地撒在水面上。④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状。⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数N=115格，小方格的边长a=20mm。根据以上信息，回答下列问题：（1）步骤③中应填写：___________。（2）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V'=___________mL；油酸薄膜的面积S约为___________mm2；油酸分子的直径d约为___________m。（结果均保留两位有效数字）【答案】痱子粉2×10-54.6×104【解析】（1）[1]为了显示水分子油膜的形状，需要在水面上撒痱子粉；（2）[2]1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为[3]根据大于半个方格的算一个，小于半个方格的舍去，油膜形状占据的方格数大约为115个，故面积为S＝115×20mm×20mm＝4.6×104mm2[4]油酸分子的直径为：14．某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验。（1）该小组进行下列实验操作，请选出需要的实验操作，并将它们按操作先后顺序排列：D、______（用字母符号表示）。（2）某次实验时，滴下油酸溶液后，痱子粉迅速散开形成如图所示的“锯齿”边沿图案，出现该图样的可能原因是______；A．盆中装的水量太多B．痱子粉撒得太多，且厚度不均匀C．盆太小，导致油酸无法形成单分子层【答案】B、F、E、CB【解析】（1）[1]“用油膜法测油酸分子的大小”的实验的实验步骤为：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；往边长约40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，水面稳定后将适量痱子粉均匀撒在水面上；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；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；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。则排列顺序为D、B、F、E、C。（2）[2]出现该图样的可能原因是：痱子粉撒得太多，且厚度不均匀，导致油酸没有均匀排列开。故选B。四、解答题15．目前，环境污染已非常严重，瓶装纯净水已经占领柜台。再严重下去，瓶装纯净空气也会上市。设瓶子的容积为500mL，空气的摩尔质量M＝2.9×10－2kg/mol。按标准状况计算，NA＝6.02×1023mol－1，试估算：（计算结果保留2位有效数字）（1）空气分子的平均质量；（2）一瓶纯净空气的质量；（3）一瓶纯净空气中约含气体分子的个数。【答案】（1）4.8×10－26kg；（2）6.5×10－4kg；（3）1.3×1022个【解析】（1）空气分子的平均质量（2）一瓶纯净空气的物质的量为则瓶中气体的质量（3）分子数16．环境与人类健康问题越来越受到重视，公共场所都贴有禁止吸烟的标志。在一个面积约的办公室内，如果因一人吸烟使得办公室内空气中有害气体的分子数占分子总数的万分之五，假设有害气体在室内空气中均匀分布，已知此时室内空气摩尔体积为22.4L/mol，试估算：（1）该办公室内的人每呼吸一次，吸入的有害气体的分子数；（按人正常呼吸一次吸入的气体约为500mL计算）（2）室内空气中每两个有害气体分子的间距。【答案】（1）；（2）【解析】（1）吸入的有害气体的分子数为（2）室内空气中含有害气体的分子数为把有害气体分子看成正方体，则每个分子平均体积为每两个有害气体分子的间距为17．在研究物理学问题时，为了更好地揭示和理解物理现象背后的规律，我们需要对研究对象进行一定的概括和抽象，抓住主要矛盾、忽略次要因素，建构物理模型。谐振子模型是物理学中在研究振动问题时所涉及的一个重要模型。（1）如图1所示，在光滑水平面上两个物块A与B由弹簧连接（弹簧与A、B不分开）构成一个谐振子。初始时弹簧被压缩，同时释放A、B，此后A的v-t图像如图2所示（规定向右为正方向）。已知mA=0.1kg，mB=0.2kg，弹簧质量不计。a.在图2中画出B物块的v-t图像；b.求初始时弹簧的弹性势能Ep。（2）双原子分子中两原子在其平衡位置附近振动时，这一系统可近似看作谐振子，其运动规律与（1）的情境相似。已知，两原子之间的势能EP随距离r变化的规律如图4所示，在r=r0点附近EP随r变化的规律可近似写作，式