2019-2020學(xué)年高中物理第七章分子動理論水平測試練習(xí)含解析新人教版選修3-3

1、PAGE PAGE - 8 -第七章水平測試本試卷分第卷(選擇題)和第卷(非選擇題)兩部分。滿分100分，考試時(shí)間90分鐘。第卷(選擇題，共40分)一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分。第15題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，第610題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分)1下列四幅圖中，能正確反映分子間作用力f和分子勢能Ep隨分子間距離r變化關(guān)系的圖線是()答案B解析分子間作用力f的特點(diǎn)是：rr0時(shí)f為引力；分子勢能Ep的特點(diǎn)是rr0時(shí)Ep最小，因此只有B正確。2分子動理論較好地解釋了物質(zhì)的宏觀熱學(xué)性質(zhì)。據(jù)此可判斷下列說法中錯誤的是()A顯微鏡

2、下觀察到墨水中的小炭粒在不停地做無規(guī)則運(yùn)動，這反映了液體分子運(yùn)動的無規(guī)則性B分子間的相互作用力隨著分子間距離的增大，一定先減小后增大C分子勢能隨著分子間距離的增大，可能先減小后增大D在真空、高溫條件下，可以利用分子擴(kuò)散向半導(dǎo)體材料摻入其他元素答案B解析當(dāng)分子引力與斥力相等時(shí)，分子間作用力為零；當(dāng)分子間距離足夠大時(shí)，分子引力與斥力減小為零，因此分子間的相互作用力隨距離的增大是按減小增大減小變化的。因此，B錯誤。3下列說法中正確的是()A布朗運(yùn)動就是液體分子的熱運(yùn)動B兩分子間的距離發(fā)生變化，分子力一定減小C物體分子的平均動能隨物體溫度的改變而改變D如果氣體溫度升高，那么所有分子的速率都增大答案C解

3、析布朗運(yùn)動是小顆粒的運(yùn)動，A錯誤；分子間距變化，分子力變化，但不一定減小，B錯誤；溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度變化，分子的平均動能變化，C正確；溫度升高，分子平均動能增大，平均速率增大，但不一定每個(gè)分子的速率都增大，D錯誤。4. 如圖所示，甲分子固定于坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子從無窮遠(yuǎn)處靜止釋放，在分子力的作用下靠近甲。圖中b點(diǎn)是引力最大處，d點(diǎn)是分子靠得最近處，則乙分子動能最大處可能是 ()Aa點(diǎn) Bb點(diǎn) Cc點(diǎn) Dd點(diǎn)答案C解析從a點(diǎn)到c點(diǎn)分子間的作用力表現(xiàn)為引力，分子間的作用力做正功，動能增加，從c點(diǎn)到d點(diǎn)分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，分子間的作用力做負(fù)功，動能減小，所以乙分子動能最大時(shí)在c點(diǎn)，C

4、正確。5關(guān)于擴(kuò)散運(yùn)動和布朗運(yùn)動，下列說法中正確的是()A兩種運(yùn)動都是由外部原因引起的液體分子的運(yùn)動B兩種運(yùn)動都能反映分子的運(yùn)動C兩種運(yùn)動都與溫度有關(guān)，所以也叫熱運(yùn)動D布朗運(yùn)動的劇烈程度與懸浮顆粒大小有關(guān)，說明分子運(yùn)動快慢與物體的速度有關(guān)答案B解析兩種運(yùn)動都不是外因引起的，擴(kuò)散運(yùn)動是分子的運(yùn)動，布朗運(yùn)動不是分子的運(yùn)動，但能反映分子的運(yùn)動，并且都與溫度有關(guān)，A錯誤，B正確；熱運(yùn)動指的是分子的無規(guī)則運(yùn)動，C錯誤；布朗運(yùn)動的劇烈程度與懸浮顆粒大小有關(guān)，顆粒越小，布朗運(yùn)動越明顯，說明液體分子做無規(guī)則運(yùn)動對顆粒的撞擊越不平衡，D錯誤。6在長期放著煤的墻角和地面上相當(dāng)厚的一層會染上黑色，這說明()A分子在不

5、停地運(yùn)動著B煤是由大量分子組成的C分子之間是有空隙的D物體之間有相互作用力答案AC解析題目所指為擴(kuò)散現(xiàn)象，由此可知A、C正確。7下面關(guān)于分子力的說法中正確的有()A鐵絲很難被拉長，這一事實(shí)說明鐵絲分子間存在引力B水很難被壓縮，這一事實(shí)說明水分子間存在斥力C將打氣管的出口端封住，向下壓活塞，當(dāng)空氣被壓縮到一定程度后很難再壓縮，這一事實(shí)說明這時(shí)空氣分子間表現(xiàn)為斥力D磁鐵可以吸引鐵屑，這一事實(shí)說明分子間存在引力答案AB解析根據(jù)分子動理論可知，A、B正確。無論怎樣壓縮，氣體分子間距離一定大于r0，所以氣體分子間一定表現(xiàn)為引力?？諝鈮嚎s到一定程度很難再壓縮不是因?yàn)榉肿映饬Φ淖饔?，而是氣體分子頻繁撞擊活塞

6、產(chǎn)生壓強(qiáng)的結(jié)果，應(yīng)該用壓強(qiáng)增大解釋，所以C不正確。磁鐵吸引鐵屑是磁場力的作用，不是分子力的作用，所以D也不正確。8下列說法正確的是()A溫度計(jì)測溫原理就是熱平衡定律B溫度計(jì)與被測系統(tǒng)的溫度不相同時(shí)，讀不出示數(shù)C溫度計(jì)讀出的示數(shù)是它自身這個(gè)系統(tǒng)的溫度，若它與被測系統(tǒng)熱平衡時(shí)，這一示數(shù)也是被測系統(tǒng)的溫度D溫度計(jì)讀出的示數(shù)總是被測系統(tǒng)的溫度，無論是否達(dá)到熱平衡答案AC解析溫度計(jì)能測出被測物體的溫度的原理就是熱平衡定律，即溫度計(jì)與被測物體達(dá)到熱平衡時(shí)溫度相同，其示數(shù)也就是被測物體的溫度，故A、C正確，D錯誤。溫度計(jì)與被測系統(tǒng)的溫度不相同時(shí)，仍有示數(shù)，B錯誤。9下列說法中正確的是()A一杯水里放幾粒食鹽

7、，鹽粒沉在水下面，逐漸溶解，過一段時(shí)間，上面的水也變咸了，是由于食鹽分子做布朗運(yùn)動形成的B把一塊鉛和一塊金表面磨光后緊壓在一起，在常溫下放置四、五年，結(jié)果金和鉛連在一起，并互相滲入，這是由于兩種金屬分子做布朗運(yùn)動的結(jié)果C布朗運(yùn)動和擴(kuò)散現(xiàn)象不但說明分子做無規(guī)則運(yùn)動，同時(shí)也說明了分子間是有空隙的D壓縮氣體比壓縮固體和液體容易得多，這是因?yàn)闅怏w分子間距離遠(yuǎn)大于液體和固體分子間距離答案CD解析布朗運(yùn)動是固體小顆粒的運(yùn)動，A、B錯誤。布朗運(yùn)動和擴(kuò)散現(xiàn)象都說明分子做無規(guī)則運(yùn)動，并且分子之間是有空隙的，C正確。組成氣體的分子之間的距離比液體、固體大得多，分子之間的作用力幾乎為零，所以壓縮氣體時(shí)較容易，固體和

8、液體則不然，故D正確。10利用油膜法可粗略地測定分子的大小和阿伏加德羅常數(shù)。若已知n滴油的總體積為V，一滴油形成的單分子油膜面積為S，這種油的摩爾質(zhì)量為M，密度為，則每個(gè)油分子的直徑D和阿伏加德羅常數(shù)NA分別為()ADeq f(V,S) BDeq f(V,nS)CNAeq f(6n3MS3,V3) DNAeq f(6n3MS3,V3)答案BD解析據(jù)題意，每一滴油的體積為eq f(V,n)，油膜厚度即分子直徑Deq f(V,nS)，每一個(gè)球形分子的體積V0eq f(D3,6)eq f(V3,6n3S3)，一個(gè)分子的質(zhì)量為m0V0eq f(V3,6n3S3)，阿伏加德羅常數(shù)為NAeq f(M,m0

9、)eq f(6n3MS3,V3)，故B、D正確。第卷(非選擇題，共60分)二、填空題(本題共3小題，每小題5分，共15分。把答案直接填在橫線上)11體積為V的油滴，落在平靜的水面上，擴(kuò)展成面積為S的單分子油膜，則該油滴的分子直徑約為_。已知阿伏加德羅常數(shù)為NA，油的摩爾質(zhì)量為M，則一個(gè)油分子的質(zhì)量為_。答案eq f(V,S)eq f(M,NA)解析本題第一問考查了用油膜法測分子的直徑的實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)理論上將擴(kuò)展開的油膜看做單分子油膜，即油滴的分子直徑為油膜的厚度，用油滴的體積與油膜面積的比值表示；油的摩爾質(zhì)量M等于1 mol油分子的質(zhì)量，即NA個(gè)油分子的質(zhì)量，得一個(gè)油分子的質(zhì)量為eq f(M,N

10、A)。12. 如圖所示是分子間相互作用的引力(F引)、斥力(F斥)和它們的合力F跟分子間距離r的關(guān)系圖象，從圖中可以看出：分子間距離r越大，分子間的引力F引越_，斥力F斥越_；當(dāng)分子間距離rr0時(shí)，F(xiàn)為_；當(dāng)rr0時(shí)，F(xiàn)斥F引，F(xiàn)表現(xiàn)為引力；rF引，F(xiàn)表現(xiàn)為斥力。13. 油酸酒精溶液的濃度為每1000 mL油酸酒精溶液中有油酸0.6 mL，用滴管向量筒內(nèi)滴50滴上述溶液，量筒中的溶液體積增加1 mL。若把一滴這樣的溶液滴入盛水的淺盤中，由于酒精溶于水，油酸在水面展開，穩(wěn)定后形成單分子油膜的形狀如圖所示。(1)若每一小方格的邊長為30 mm，則油酸薄膜的面積為_ m2；(2)每一滴油酸酒精溶液含

11、有純油酸的體積為_ m3；(3)根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估算出油酸分子的直徑為_ m。答案(1)7.7102(2)1.21011(3)1.61010解析(1)數(shù)出在油膜范圍內(nèi)的格數(shù)(面積大于半個(gè)方格的算一個(gè)，不足半個(gè)的舍去不算)為86個(gè)，油膜面積約為S86(3.0102 m)27.7102 m2。(2)因50滴油酸酒精溶液的體積為1 mL，且溶液含純油酸的濃度為0.06%，故每滴油酸酒精溶液含純油酸的體積為V0eq f(V,N)eq f(1,50)0.06%106 m31.21011 m3。(3)把油酸薄膜的厚度視為油酸分子的直徑，可估算出油酸分子的直徑為deq f(V0,S)eq f(1.21011,

12、7.7102) m1.61010 m。三、論述、計(jì)算題(本題共4小題，共45分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)14(10分)用能夠放大600倍的顯微鏡觀察布朗運(yùn)動，估計(jì)放大后的小顆粒(炭)體積為0.1109 m3，炭粒的密度是2.25103 kg/m3，摩爾質(zhì)量是1.2102 kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)為6.01023 mol1，則該小炭粒含分子數(shù)約為多少個(gè)？(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)答案51010解析設(shè)小顆粒邊長為a，放大600倍后，則其體積為V(600a)30.1109m3，實(shí)際體積Va34.631

13、019 m3。質(zhì)量為mV1.041015 kg，含分子數(shù)為neq f(1.041015,1.2102)6.01023個(gè)51010個(gè)。15(10分)將甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子位于x軸上，甲、乙分子間作用力與距離間關(guān)系的函數(shù)圖如圖所示。若質(zhì)量為m11026 kg的乙分子從r3(r312d，d為分子直徑)處以v100 m/s的速度沿x軸負(fù)向向甲飛來，僅在分子力作用下，則乙分子在運(yùn)動中能達(dá)到的最大分子勢能為多大？答案51023 J解析在乙分子靠近甲分子過程中，分子力先做正功，后做負(fù)功，分子勢能先減小，后增大。動能和勢能之和不變。當(dāng)速度為零時(shí)，分子勢能最大EpmEk減eq f(1,2)mv2eq

14、f(1,2)11026104 J51023 J。16(10分)已知?dú)馀輧?nèi)氣體的密度為1.29 kg/m3，平均摩爾質(zhì)量為0.029 kg/mol。阿伏加德羅常數(shù)NA6.021023 mol1，取氣體分子的平均直徑為21010 m。若氣泡內(nèi)的氣體能完全變?yōu)橐后w，請估算液體體積與原來氣體體積的比值。(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)答案1104(或2104)解析設(shè)氣體體積為V0，液體體積為V1，氣體分子數(shù)neq f(V0,M)NA，V1neq f(d3,6)(或V1nd3)，則eq f(V1,V0)eq f(avs4al(),6M)d3NAeq blc(rc)(avs4alco1(或f(V1,V0)f(avs4al(),M)d3NA)，解得eq f(V1,V0)1104(或2104)。17(15分)目前，環(huán)境污染已非常嚴(yán)重，瓶裝純凈水已經(jīng)占領(lǐng)柜臺。再嚴(yán)重下去，瓶裝純凈空氣也會上市。設(shè)瓶子的容積為500 mL，空氣的摩爾質(zhì)量M29103 kg/mol。按標(biāo)準(zhǔn)狀況計(jì)算，空氣的摩爾體積Vm22.4 L/mol，NA6.01023 mol1，試估算：(1)空氣分子的平均質(zhì)量是多少？(2)一