物理人教版选修33学案第七章气体动理论章末检测

章末检测(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分)1．(多选)以下说法正确的是()A．一般分子直径的数量级为10－10mB．布朗运动是液体分子的无规则运动C．分子间同时存在分子引力和斥力D．扩散现象说明分子做无规则运动答案ACD解析由分子动理论可知选项C、D正确；一般分子直径的数量级为10－10m，选项A正确；布朗运动是固体颗粒的无规则运动，但布朗运动间接反映了液体分子在永不停息地做无规则运动，B选项错误．2．下列现象中，不能用分子动理论来解释的是()A．白糖放入装有热水的杯中，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解析白糖放入热水中，水变甜，说明糖分子在永不停息地做无规则运动．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，说明分子在永不停息地做无规则运动，故C正确；把两块纯净的铅块用力压紧后，两个铅块的接触面分子之间的距离比较大，分子间的作用力表现为引力，使两个铅块结合在一起，故D正确．3．我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作．PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5μm的悬浮颗粒物，其飘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烟尘是形成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分子热运动C．PM2.5的运动轨迹是由气流的运动决定的D．PM2.5必然有内能答案D解析PM2.5的尺寸比空气中氧分子的尺寸大得多，A错误；PM2.5在空气中的运动不属于分子热运动，B错误；PM2.5的运动轨迹是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡和气流的运动决定的，C错误；PM2.5内部的热运动不可能停止，故PM2.5必然有内能，D正确．4．雨滴下落，温度逐渐升高，在这个过程中，下列说法中正确的是()A．雨滴内分子的势能都在减小，动能在增大B．雨滴内每个分子的动能都在不断增大C．雨滴内水分子的平均动能不断增大D．雨滴内水分子的势能在不断增大答案C解析根据题目只可以确定分子的平均动能不断增大．5．下列各现象中解释正确的是()A．用手捏面包，面包体积会缩小，这是因为分子间有间隙B．在一杯热水中放几粒盐，整杯水很快就会变咸，这是食盐分子的扩散现象C．把一块铅和一块金的表面磨光后紧压在一起，在常温下放置四五年，结果铅和金互相会渗入，这是两种金属分别做布朗运动的结果D．把碳素墨水滴入清水中，稀释后，借助显微镜能够观察到布朗运动现象，这是由碳分子的无规则运动引起的答案B解析手捏面包，面包体积变小，说明面包颗粒之间有间隙，而不是分子间有间隙，故A错；B、C都是扩散现象；D中的布朗运动现象是由水分子的无规则运动引起的．6．(多选)下列说法正确的是()A．温度计测温的原理是热平衡定律B．温度计与被测系统的温度不相同时，读不出示数C．温度计读出的示数是它自身这个系统的温度，若它与被测系统热平衡时，这一示数也是被测系统的温度D．温度计读出的示数总是被测系统的温度，无论是否达到热平衡答案AC解析温度计能测出被测物体的温度的原理就是热平衡定律，即温度计与被测系统达到热平衡时温度相同，其示数也就是被测系统的温度，故A、C正确，D错误；温度计与被测系统的温度不相同时，仍有示数，B错．7．(多选)当氢气和氧气温度相同时，下列说法中正确的是()A．两种气体分子的平均动能相等B．氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率C．两种气体分子热运动的总动能相等D．两种气体分子热运动的平均速率相等答案AB解析因为温度是分子平均动能的标志，所以选项A正确；因为氢气和氧气的分子质量不同，所以两种气体分子的平均速率不同，由Ek＝eq\f(mv2,2)可得，分子质量大的平均速率小，故选项B正确，D错误；虽然两种气体分子平均动能相等，但由于两种气体的质量不清楚，即分子数目关系不清楚，故两种气体分子热运动的总动能不一定相等，选项C错误．8．(多选)若已知阿伏加德罗常数、物质的摩尔质量、摩尔体积，则可以估算出()A．固体物质分子的大小和质量B．液体物质分子的大小和质量C．气体分子的大小和质量D．气体分子的质量和分子间的平均距离答案ABD解析固体、液体分子间隙很小，可以忽略不计，故固体、液体物质分子的大小等于摩尔体积与阿伏加德罗常数的比值，固体、液体物质分子的质量等于摩尔质量与阿伏加德罗常数的比值，故A、B可以；气体分子间隙很大，摩尔体积等于每个分子占据的体积与阿伏加德罗常数的乘积，故无法估算分子的体积，故C不可以；气体物质分子的质量等于摩尔质量与阿伏加德罗常数的比值，气体分子占据空间的大小等于摩尔体积与阿伏加德罗常数的比值，故可以进一步计算分子的平均距离，故D可以．9．两个分子从靠得不能再靠近的位置开始，使二者之间的距离逐渐增大，直到大于分子直径的10倍以上．这一过程中，关于分子间的相互作用力，下列说法中正确的是()A．分子间的引力和斥力都在增大B．分子间的斥力在减小，引力在增大C．分子间的相互作用力的合力在逐渐减小D．分子间的相互作用力的合力先减小后增大，再减小答案D解析由分子力随距离的变化关系得，分子距离由靠得不能再靠近变化到大于分子直径的10倍以上时，引力和斥力都在减小，故A、B错；相互作用的合力的变化如图所示，应为先减小再增大，再减小，C错，D对．10.(多选)甲分子固定在坐标原点O，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．乙分子从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b的过程中，两分子间的分子势能一直减少D．乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增加答案BC解析乙分子从a到b再到c的过程中，分子间的作用力一直表现为引力(F<0)，所以该过程由于分子力的作用会使乙分子做加速运动，分子力做正功、分子势能减少；乙分子到达c处时分子力为零，加速度为零，此时分子的动能最大、分子势能最小；乙分子再从c到d的过程中，分子力表现为斥力，由于分子力的作用会使乙分子做减速运动，直至速度减为零，该过程分子力做负功、分子势能增加、分子动能减少．二、实验题(本题共2小题，共16分)11．(4分)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，若用直径为0.5m的浅圆盘盛水，让油酸在水面上形成单分子层薄膜，那么油酸滴的体积不能大于____________m3(结果保留一位有效数字)．答案2×10－11解析由于油酸膜面积最大为圆盘面积，则油酸滴的最大体积为V＝πR2d＝3.14×(eq\f(0.5,2))2×10－10m3≈2×10－11m3.12．(12分)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，油酸酒精溶液的浓度为每2000mL溶液中有纯油酸1mL.用注射器测得1mL上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图2所示，图中正方形小方格的边长为1cm，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是________mL，油酸膜的面积是________cm2.据上述数据，估测出油酸分子的直径是________m.图2答案2.5×10－6416.1×10－10解析每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V＝eq\f(1,2000)×eq\f(1,200)mL＝2.5×10－6mL由题图可知油酸膜的面积是41cm2由公式d＝eq\f(V,S)得d≈6.1×10－10m.三、计算题(本题共4小题，共44分)13．(8分)已知某种油的摩尔质量为0.1kg/mol，密度为8×102kg/m3，现取一滴体积为3×10－4cm3的油滴，滴于水面上形成一层单分子油膜，测得油膜的面积为0.41m2，试根据上述数据求出阿伏加德罗常数．(结果保留一位有效数字)答案6×1023mol－1解析由体积V＝Sd得分子直径d＝eq\f(V,S)＝eq\f(3×10－4×10－6,0.41)m≈7.3×10－10m每个分子的体积V0＝eq\f(1,6)πd3＝eq\f(1,6)×3.14×(7.3×10－10)3m3≈2×10－28m3由ρ＝eq\f(M,Vmol)，得Vmol＝eq\f(0.1,8×102)m3/mol＝1.25×10－4m3/mol，故NA＝eq\f(Vmol,V0)≈6×1023mol－1.14．(10分)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：(1)空气分子的平均质量是多少？(2)一瓶纯净空气的质量是多少？(3)一瓶纯净空气中约有多少个气体分子？答案(1)4.8×10－26kg(2)6.5×10－4kg(3)1.3×1022个解析(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．15．(12分)将甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲、乙分子间作用力与分子间距离的关系图象如图3所示．若质量为m＝1×10－26kg的乙分子从r3(无穷远)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？图3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．分子动能和分子势能之和不变．当速度为零时，分子势能最大．Epm＝ΔEk减＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(1,2)×1×10－26×1002J＝5×10－23J.16．(14分)很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全．轿车在发生一定强度的碰撞时，利用叠氮化钠(NaN3)爆炸产生气体(假设都是N2)充入气囊．若氮气充入后安全气囊的容积V＝56L，囊中氮气密度ρ＝2.5kg/m3，已知氮气摩尔质量M＝0.028kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023mol