2024-2025学年高中物理第七章分子动理论单元评估卷含解析新人教版选修3-3

PAGEPAGE8《分子动理论》单元评估时间：90分钟分值：100分一、选择题(1～7为单选，8～10为多选，每小题4分，共40分)1．关于分子动理论，下列说法中正确的是(B)A．布朗运动就是液体分子的运动B．两个分子间距离减小时，分子间引力和斥力都在增大C．压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力，是由于气体分子间存在斥力D．两个分子间的距离为r0(分子间引力和斥力大小相等)时，分子势能最大解析：布朗运动是悬浮在液体中固体微粒的运动，是由于其四周液体分子的碰撞形成的，故布朗运动是液体分子无规则热运动的反映，但并不是液体分子的无规则运动，故A错误．依据分子动理论可知，两个分子间距离减小时，分子间引力和斥力都增大，故B正确；当分子间距离r>r0时，分子势能随分子间距离增大而增大，当分子间距离r<r0时，随距离减小而增大，当r＝r0时，分子势能最小，故D错误；压缩气体时可以忽视分子间作用力，压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体压强存在，与分子力无关，故C错误．2．只要知道下列哪一组物理量，就可以估算出气体分子间的平均距离(B)A．阿伏加德罗常数，该气体的摩尔质量和质量B．阿伏加德罗常数，该气体的摩尔质量和密度C．阿伏加德罗常数，该气体的摩尔质量和体积D．该气体的密度、体积和摩尔质量解析：将气体分子平均活动空间看成是立方体，则L3＝eq\f(Vmol,NA)＝eq\f(Mmol,ρNA)，选项B正确．3．下列关于温度的各种说法中，正确的是(A)A．某物体温度上升了200K，也就是上升了200℃B．某物体温度上升了200℃，也就是上升了473KC．－200℃比－250℃温度低D．200℃和200K的温度相同解析：热力学温度与摄氏温度的关系是T＝t＋273.15K；热力学温度的0K是不行能达到的．热力学温度与摄氏温度的分度值在数值上是相等的，温度上升200℃，也可以说温度上升200K，故A项正确；B项错误；由热力学温度：T＝t＋273.15K，可知，－200℃比－250℃温度高，故C项错误；由热力学温度T＝t＋273.15K，可知，200℃和200K的温度不等，故D项错误．4．已知阿伏加德罗常数为NA，某物质的摩尔质量为M，该物质的密度为ρ，则下列叙述中正确的是(D)A．1kg该物质所含的分子个数是ρNAB．1kg该物质所含的分子个数是eq\f(ρNA,M)C．该物质1个分子的质量是eq\f(ρ,NA)D．该物质1个分子占有的空间是eq\f(M,ρNA)解析：1kg该物质的物质的量为：eq\f(1,M)，所含分子数目为：n＝NA×eq\f(1,M)＝eq\f(NA,M)，故A、B错误；每个分子的质量为：m0＝eq\f(1,n)＝eq\f(M,NA)，每个分子所占体积为：V0＝eq\f(m0,ρ)＝eq\f(M,ρNA)，故C错误，D正确．5.如图所示，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，下图中A、B、C、D四个图分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的关系，其中大致正确的是(B)解析：速度方向始终不变，A错误；加速度与力成正比，方向相同，故B正确；分子势能不行能增大到正值，故C错误；乙分子动能不行能为负值，故D错误．6．关于温度和内能的说法，正确的是(A)A．分子质量不同的物质假如温度相同，物体分子的平均动能也相同B．物体的内能变更时，它的温度确定变更C．同种物质，温度高时的内能确定比温度低时的内能大D．物体的内能等于物体的势能和动能的总和解析：温度是物体分子运动平均动能的标记，故分子质量不同的物质假如温度相同，物体分子的平均动能也相同，故A项正确；物体的内能包括分子热运动动能(和温度有关)和分子势能(和体积有关)，故物体的内能变更时，它的温度不确定变更，如0摄氏度的水变为0摄氏度的冰，内能变更，温度没有变更，故B项错误；同种物质，温度高时的分子平均动能确定比温度低时的分子平均动能大，但内能大小还与体积有关，故C项错误；物体的内能等于物体内部分子的势能和热运动的动能的总和，故D项错误．7．有甲、乙两个物体，已知甲的温度比乙的温度高，则可以确定(C)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．假如降低相同的温度，甲比乙放出的热量多解析：温度是分子平均动能的标记，温度高的物体，分子平均动能确定大，而内能则是全部分子动能、势能的总和，故温度高的物体内能不确定大，A错误、C正确；热量是热传递过程内能的迁移，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，与温度凹凸无关，D错误．8．以下关于分子动理论的说法中正确的是(BC)A．－2℃时水已经结为冰，部分水分子已经停止了热运动B．分子势能随分子间距离的增大，可能先减小后增大C．分子间的引力与斥力都随分子间的距离的增大而减小D．扩散和布朗运动的实质是相同的，都是分子的无规则运动解析：－2℃时水已经结为冰，虽然水分子热运动猛烈程度降低，但不会停止热运动，故A项错误．分子势能随分子间距离的增大(当r<r0)，先减小，(当r>r0)后增大，故B项正确．分子间的引力与斥力都随分子间的距离的增大而减小，故C项正确．扩散和布朗运动都是分子无规则运动的证据，但是实质不同，布朗运动是微粒在运动，故D项错误．9．把墨汁用水稀释后取出一滴放在显微镜下视察，如图所示，下列说法中正确的是(BC)A．在显微镜下既能看到水分子也能看到悬浮的小炭粒，且水分子不停地撞击炭粒B．小炭粒在不停地做无规则运动，这就是所说的布朗运动C．越小的炭粒，运动越明显D．在显微镜下看起来连成一片的液体，事实上就是由许很多多静止不动的水分子组成的解析：水分子在显微镜下是视察不到的，故A错；据布朗运动的含义知道B、C正确；水分子不是静止不动的，D错．10．一铜块和一铁块，质量相等，铜块的温度T1，比铁块的温度T2高，当它们接触在一起时，假如不和外界交换能量，则(AD)A．从两者起先接触到热平衡的整个过程中，铜块放出的热量等于铁块汲取的热量B．在两者达到热平衡以前的随意一段时间内，铜块放出的热量不等于铁块汲取的热量C．达到热平衡时，铜块的温度是T＝eq\f(T1＋T2,2)D．达到热平衡时，两者的温度相等解析：在系统不和外界交换能量的条件下，高温的铜块放出的热量确定等于低温的铁块汲取的热量．达到热平衡时，两者的温度确定相等，故A、D正确，B错误，由Q＝cmΔt知铜块和铁块的比热容不同，达到热平衡时的温度T≠eq\f(T1＋T2,2)，C错误．二、填空题(11题6分，12题6分，13题8分)11．两根不同材料的金属丝两端熔焊如图所示．倘如两个焊点之间有温度差，电路中就有电动势产生，温度差越大，电动势也越大，依据这一原理制作了热电偶温度计．若待测温度比室温高，图中电表指针向右偏，则待测温度比室温低时，指针向左偏，热电偶温度计和水银温度计相比，具有的优点是灵敏度高，测量温度范围广，不受限制．解析：温度越高，分子运动越快，越简单失去电子，而电流方向与电子移动方向相反，由题图知待测温度比室温高时，电子由右向左移动，故电流由左向右流淌．对电流表而言电流从哪端流入就向哪边偏转．12．成年人一次深呼吸吸入450cm3的空气，则一次深呼吸所吸入的空气质量是5.8×10－4kg；所吸入的气体分子数是1.2×1022个．(按标准状况估算，空气的摩尔质量m＝29g解析：成年人一次呼吸所吸入的空气质量为：m′＝eq\f(450×10－6,22.4×10－3)×29×10－3kg＝5.8×10－4kg所吸入的气体分子数：N＝eq\f(m′,m)NA＝eq\f(5.8×10－4,29×10－3)×6.02×1023个＝1.2×1022个．13．在粗测油酸分子大小的试验中，详细操作如下：①取油酸1.0mL注入250mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸的酒精溶液；②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.0mL为止，恰好共滴了100滴；③在边长约40cm的浅水盘内注入约2cm深的水，将细石膏粉匀称地撒在水面上，再用滴管吸取油酸的酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有石膏粉，可以清晰地看出油膜轮廓；④待油膜形态稳定后，将事先打算好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油酸膜的形态；⑤将画有油酸膜形态的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上，算出完整的方格有67个，大于半格的有14个，小于半格的有19个．(1)这种粗测方法是将每个分子视为球形，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为单分子油膜；这层油膜的厚度可视为油酸分子的直径．(2)利用上述详细操作中的有关数据可知一滴油酸的酒精溶液含油酸为4.0×10－11m3，油膜面积为8.1×10－3m2，求得的油膜分子直径为解析：(2)一滴酒精溶液中含有纯油膜的体积为V＝eq\f(1,100)×eq\f(1,250)mL＝4×10－5mL＝4.0×10－11m3形成油膜的面积S＝1×(67＋14)cm2＝8.1×10－3油酸分子的直径d＝eq\f(V,S)＝4.9×10－9m.三、计算、论述题(每小题10分，共40分)14．利用油膜法可以粗略测出阿伏加德罗常数．把密度ρ＝0.8×103kg/m3的某种油，用滴管滴一滴在水面上形成油膜，已知这滴油的体积为V＝0.5×10－3cm3，形成的油膜面积为S＝0.7m2，油的摩尔质量M(1)油分子的直径是多少？(2)由以上数据可粗略测出阿伏加德罗常数NA是多少？(先列出计算式，再代入数值计算，只要求保留一位有效数字)解析：(1)油分子的直径d＝eq\f(V,S)＝eq\f(0.5×10－3×10－6,0.7)m＝7×10－10m(2)油的摩尔体积为V＝eq\f(M,ρ)每个油分子的体积为V0＝eq\f(4πR3,3)＝eq\f(πd3,6)所以，阿伏加德罗常数为NA＝eq\f(V,V0)联立以上各式解得NA＝eq\f(6M,πd3ρ)代入数值解得NA＝6×1023mol－1答案：(1)7×10－10m(2)6×1023mol15．如图所示，IBM的科学家在铜表面将48个铁原子排成圆圈，形成半径为7.13nm的“原子围栏”，相邻铁原子间有间隙．估算原子平均间隙的大小．结果保留一位有效数字．(已知铁的密度为7.8×103kg/m3，摩尔质量是5.6×10－2kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023解析：一个铁原子的体积V＝eq\f(M,ρNA)，铁原子的直径D＝eq\r(3,\f(6M,πρNA))，围栏中相邻铁原子的平均间隙l＝eq\f(2πr,n)－D，解得l＝7×10－10m答案：7×10－1016．美国麻省理工学院教授威斯哥夫依据能量的观点说明地球上的山峰为什么不能太高，他的观点是：山太高，则山太重，太重则会下沉，山下沉则重力势能削减，削减的势能假如足够将部分岩石熔化，山就将接着下沉．为了使山不再下沉，山下沉所削减的重力势能必需小于熔解下沉部分岩石所需的能量．为了估算地球上山的最大高度，我们把山简化成一个横截面积为S的圆柱体，如图所示．假设山全部是由SiO2所组成，SiO2作为一个个单独的分子而存在．(1)试导出用以下各物理量的符号表示的山的最大高度h的表达式．SiO2的相对分子质量A＝60g/mol；SiO2熔解时每个SiO2分子所需的能量E0＝0.3eV；山所在范围内的重力加速度g＝10m/s2；阿伏加德罗常数NA＝6×1023mol－1；元电荷e＝1.6×10－19C(2)估算出h的数值(保留一位有效数字)．解析：(1)设山的质量为M，山的高度为h0，山体的密度为ρ，设山下降高度为x，使高度为x的岩石层熔解所需能量为eq\f(ρSxNAE0,A)山下沉x所削减的重力势能为Mgx＝ρSh0gx为了使该山不再下沉必需满意ρgSh0x≤eq\f(ρSx,A)NAE0解得h0≤eq\f(NAE0,Ag)则山的最大高度h＝eq\f(NAE0,Ag).(2)由(1)知h＝eq\f(NAE0,Ag)，代入数据得h＝5×104m.答案：(1)h＝eq\f(NAE0,Ag)(2)5×104m17．要落实好国家提出“以人为本，创建和谐社会”的号召，不只是政府的事，要落实到我们每个人的生活中．比如说公共场所禁止吸烟，我们知道被动吸烟比主动吸烟害处更多．试估算一个高约2.8m，面积约10m2(1)估算被污染的空气分子间的平均距离．(2)另一不吸烟者一次呼吸大约吸入多少个被污染过的空气分子？(人正常呼吸一次吸入气体300cm3，一根烟大约吸10次)解析：