高中 物理 必修第三册 第一章 分子动理论《章末过关检测(一)》教学设计

章末过关检测(一)(时间：75分钟分值：100分)一、单项选择题(本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求)1．(2021·巴楚县一中高二期中)关于扩散现象，下面的几种说法中正确的是()A．只有在气体和液体之间才发生扩散现象B．扩散现象说明了构成物质的分子总是在永不停息地做无规则运动C．扩散现象说明了分子间有力的作用D．扩散现象与温度的高低无关解析：选B。固体、液体、气体之间都可以发生扩散现象，故A错误；扩散是由于物质分子永不停息地做无规则运动而造成的，故B正确；扩散现象说明物质分子在永不停息地做无规则运动，不能说明分子间有力的作用，故C错误；温度越高，扩散过程越快，反之越慢，故D错误。2．关于布朗运动，下列说法正确的是()A．悬浮在液体中的微粒越大，布朗运动越明显B．阳光下飞舞的灰尘是布朗运动C．布朗运动就是液体分子或气体分子的无规则运动D．液体分子的无规则运动是产生布朗运动的原因答案：D3．甲、乙两图是某同学从资料中查到的两张记录水中炭粒运动位置连线的图片，记录炭粒位置的时间间隔均为30s，两方格纸每格表示的长度相同。下列说法正确的是()A.两图中的连线是炭粒的运动轨迹B．炭粒做无规则运动的原因是炭粒分子运动的无规则性C．若水温相同，甲中炭粒的颗粒较大D．若炭粒大小相同，甲中水分子的热运动较剧烈解析：选C。炭粒在水中做布朗运动，该题图是悬浮在水中的炭粒的运动位置连线的图片，而并非是炭粒无规则运动的轨迹图，故A错误；布朗运动是小颗粒受到不同方向的液体分子无规则运动产生的撞击力不平衡引起的，题给图片中连线的无规则是由水分子无规则运动引起的，故B错误；布朗运动的决定因素为：颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈；对比题中甲、乙两个图，在相同时间间隔内，乙运动的距离更大，说明乙做无规则运动更加剧烈；如果水温相同，则图乙中的炭粒比较小；如果颗粒相同，则乙中水分子的热运动较剧烈，故C正确，D错误。4．若已知油酸分子的体积和阿伏加德罗常数，则能算出()A．油的密度B．一滴油的质量C．油酸的摩尔体积D．油酸的摩尔质量解析：选C。已知油酸分子体积，根据V＝NAV0可以计算出油酸的摩尔体积；但由于不知道密度，无法求解油酸的摩尔质量，更不能求解一滴油的质量；故C正确，A、B、D错误。5．钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为ρ(单位为kg/m3)，摩尔质量为M(单位为g/mol)，阿伏加德罗常数为NA。已知1克拉＝0.2克，则()A．a克拉钻石所含有的分子数为eq\f(0.2×10－3aNA,M)B．a克拉钻石所含有的分子数为eq\f(aNA,M)C．每个钻石分子的直径为eq\r(3,\f(6M×10－3,NAρπ))(单位为m)D．每个钻石分子的直径为eq\r(\f(6M,NAρπ))(单位为m)答案：C6．下列关于气体分子热运动特点的说法正确的是()A．气体分子的间距比较大，所以不会频繁碰撞B．气体分子的平均速率随温度升高而增大C．气体分子的运动速率可由牛顿运动定律求得D．当温度升高时，气体分子的速率将偏离正态分布答案：B7．如图，这是分子力随分子间距离变化的图像，下列关于分子力和分子势能的说法正确的是()A．当分子间距离为r0时分子引力小于分子斥力B．分子间距离从r0处减小时分子引力减小，分子斥力增大C．分子间距离减小分子势能一定增加D．克服分子力做功分子势能一定增加解析：选D。当分子间距离为r0时，分子间作用力为零，分子引力等于分子斥力，A错误；分子间距离从r0处减小时分子引力增大，分子斥力也增大，只是分子斥力增加要快一些，分子力表现为分子斥力，B错误；当分子间距离大于r0时，距离减小，分子势能也减小，C错误；当克服分子力做功时，分子势能一定增加，D正确。8．两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线如图所示，说法正确的是()A．当r大于r1时，分子间的作用力表现为斥力B．当r小于r1时，分子间的作用力表现为引力C．在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功D．当r等于r2时，分子间的作用力为零解析：选D。根据势能Ep与两分子间距离r的关系曲线可知r2位置为平衡位置，分子力为0，则r大于r1时，分子间的作用力可能表现为斥力，也可能表现为引力，所以A错误，D正确；当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力，所以B错误；在r由r1变到r2的过程中，分子力为斥力，分子间的作用力做正功，所以C错误。二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)9．关于温度和内能，下列说法正确的是()A．分子质量不同的物质如果温度相同，物体分子的平均动能就相同B．物体的内能变化时，它的温度不一定改变C．同种物质，温度高的内能肯定比温度低的内能大D．物体的内能等于物体的势能和动能的总和解析：选AB。温度是物体分子平均动能的标志，只要温度相同，物体分子的平均动能就相同，A正确；内能是物体中所有分子的热运动的动能与分子势能的总和，宏观上与物质的量、物体的温度及体积有关，所以物体的内能变化，温度不一定改变，B正确，C、D错误。10．下列说法正确的是()A．只要知道标准状况下气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以计算出气体分子的体积B．随着分子间距离的增大，分子间引力增大，斥力减小，分子势能一直减小C.温度高的物体的内能不一定大，但分子的平均动能一定大D．热现象的微观理论认为，构成物体的各个分子的运动是无规则的，带有偶然性的，但大量分子的运动却有一定的规律解析：选CD。气体分子的间距很大，标准状况下气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数的比值是分子运动所占有的空间，A错误；随着分子间距离的增大，分子间引力减小，斥力也减小，在r<r0时，分子势能随着分子间距离的增大而减小；在r>r0时，分子势能随着分子间距离的增大而增大，B错误；由分子动理论可知，分子内能多少与分子的数量、分子的平均动能、分子势能有关，温度是分子平均动能大小的标志，仅知道温度高即分子的平均动能大，内能不一定大，C正确；单个分子做无规则的热运动，但大量分子的运动具有统计规律，D正确。11．下列有关温度与分子动能、物体内能的说法正确的是()A．温度升高，每个分子的动能一定都变大B．温度升高，分子的平均速率一定变大C．温度升高，分子的平均动能一定变大D．温度降低，物体的内能必然变小解析：选BC。温度升高时，分子的平均动能一定变大，即平均速率增大，但不是每个分子的动能都变大，故A错误，B、C正确；决定物体内能的是组成物体分子的总数、温度和体积三个因素，温度降低，内能可能减小，还有可能不变，甚至有可能增加，故D错误。12．如图所示，甲分子固定于坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲、乙两分子间的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F>0表示斥力，F<0表示引力。a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，现将乙分子从a点由静止释放，在其从a点移动到d的过程中，下列说法正确的是()A．从a到c过程中，分子力表现为引力B．在c点处，乙分子的速度最大C．在c点处，乙分子的加速度最大D．从b到c过程中，两分子间的分子力逐渐增大解析：选AB。由题图可知，从a到c过程中，F<0，分子力表现为引力，乙分子做加速运动；从c到d过程，分子力表现为斥力，乙分子做减速运动，故在c点处，乙分子的速度最大，A、B正确。由题图可知，在c点处，乙分子受到的分子力为零，乙分子的加速度为零，C错误；从b到c过程中，两分子间的分子力逐渐减小，D错误。三、非选择题(本题共5小题，共52分)13．(10分)某同学在实验室用油膜法测油酸分子直径，实验主要步骤如下：①向体积V油＝6mL的油酸中加酒精，直至总量达到V总＝104mL；②用注射器吸取①中油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n＝75滴时，测得其体积恰好是V0＝1mL；③先往浅盘里倒入2cm深的水，然后将爽身粉均匀地撒在水面上；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，并在玻璃板上描绘下油酸膜的形状；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，小方格的边长为L＝1cm。根据以上信息，回答下列问题：(1)一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为________m3；油膜面积为________m2；油酸分子直径为________m；(以上结果均保留1位有效数字)(2)若滴入75滴油酸酒精溶液的体积不足1mL，则最终的测量结果将偏________(选填“大”或“小”)。(3)若油酸酒精溶液长时间静置，则最终的测量结果将偏________(选填“大”或“小”)。解析：(1)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积V＝eq\f(1,75)×eq\f(6,104)mL＝8×10－6mL＝8×10－12m3；油膜的面积S＝128×1cm2＝128cm2≈1×10－2m2；油酸分子的直径d＝eq\f(V,S)＝eq\f(8×10－12,1×10－2)m＝8×10－10m。(2)若滴入75滴油酸酒精溶液的体积不足1mL，则代入计算的纯油酸的体积偏大，可知测量值偏大。(3)若油酸酒精溶液长时间静置，则浓度变大，最终得到的油膜的面积变大，可知测量值偏小。答案：(1)8×10－121×10－28×10－10(2)大(3)小14．(8分)科学家可以运用无规则运动的规律来研究生物蛋白分子。资料显示，某种蛋白的摩尔质量为66kg/mol，其分子可视为半径为3×10－9m的球。已知阿伏加德罗常数为6.0×1023mol－1，请估算该蛋白的密度。(计算结果保留1位有效数字)解析：摩尔体积V＝eq\f(4,3)πr3NA，由密度ρ＝eq\f(M,V)，解得ρ＝eq\f(3M,4πr3NA)，代入数据得ρ≈1×103kg/m3。答案：1×103kg/m315．(10分)为保证环境和生态平衡，在各种生产活动中都应严禁污染水源。在某一水库中，一艘年久失修的快艇在水面上违规快速行驶，速度为8m/s，导致油箱突然破裂，柴油迅速流入水中，从漏油开始到船员堵住漏油处共用时t＝1.5min。测量时，漏出的油已在水面上形成宽约为a＝100m的长方形厚油层。已知快艇匀速运动，漏出油的体积V＝1.44×10－3m3，求：(1)该厚油层的平均厚度D；(2)该厚油层的厚度D约为分子直径d的多少倍。(已知油分子的直径约为10－10m)解析：(1)油层长度L＝vt＝8×90m＝720m则油层厚度D＝eq\f(V,La)＝eq\f(1.44×10－3,720×100)m＝2×10－8m；(2)n＝eq\f(D,d)＝eq\f(2×10－8,10－10)＝200。答案：(1)2×10－8m(2)20016．(12分)一个已用完的矿泉水瓶中充满了纯净空气，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。解析：(1)m＝eq\f(M,NA)＝eq\f(2.9×10－2,6.02×1023)kg≈4.8×10－26kg；(2)m空＝ρV瓶＝eq\f(MV瓶,Vmol)＝eq\f(2.9×10－2×500×10－6,22.4×10－3)kg≈6.5×10－4kg；(3)分子数N＝nNA＝eq\f(V瓶,Vmol)NA＝eq\f(500×10－6×6.02×1023,22.4×10－3)≈1.3×1022个。答案：(1)4.8×10－26kg(2)6.5×10－4kg(3)1.3×1022个17．(12分)一滴露珠的体积是12.0×10－4cm3，已知水的密度是1.0×103kg/m3，摩尔质量是18g/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023mol－1。(1)水的摩尔体积是多少？(2)已知露珠在树叶上每秒蒸发6.0×1016个水分子，则这一滴露珠需要多少分钟蒸发完？解析：(1)水的摩尔体