新教材適用高中物理第一章分子動理論測評新人教版選擇性必修第三冊

第一章測評(時間:90分鐘滿分:100分)一、單項選擇題(本題共8小題,每小題3分,共24分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的)1.關于分子動理論,下列說法正確的是()A.布朗運動就是液體或者氣體分子的無規(guī)則運動B.兩個鄰近分子間不行能同時存在斥力和引力C.達到熱平衡的兩個系統(tǒng)具有相同的溫度D.溫度是分子平均速率的標記答案:C解析:布朗運動是懸浮微粒的無規(guī)則運動,反映了液體或者氣體分子的無規(guī)則運動,A錯誤。依據(jù)分子動理論表述,分子間同時存在著斥力和引力,B錯誤。達到熱平衡的兩個系統(tǒng),共同的熱學特征就是溫度,所以達到熱平衡的兩個系統(tǒng)具有相同的溫度,C正確。溫度是分子平均動能的標記,不是平均速率的標記,D錯誤。2.以下關于熱運動的說法正確的是()A.水流速度越大,水分子的熱運動越猛烈B.水凝聚成冰后,水分子的熱運動停止C.水的溫度越高,水分子的熱運動越猛烈D.水的溫度上升,每一個水分子的運動速率都會增大答案:C解析:水流的速度是機械運動的速度,不同于水分子熱運動的速度,A項錯誤。分子永不停息地做無規(guī)則運動,B項錯誤。溫度是分子平均動能的標記,溫度越高,分子的熱運動越猛烈,故C項正確。水的溫度上升,水分子的平均動能增大,即水分子的平均運動速率增大,但不是每一個水分子的運動速率都增大,D項錯誤。3.下列現(xiàn)象中不能說明分子無規(guī)則運動的是()A.香水瓶打開蓋,香味充溢房間B.汽車駛過后揚起灰塵C.糖放入水中,一會兒整杯水變甜了D.衣箱里衛(wèi)生球不斷變小,衣服上有衛(wèi)生球味答案:B解析:房間充溢香味說明含有香味的分子是不斷運動的,A可以。灰塵不屬于微觀粒子,不能說明微粒的運動狀況,B不行以。糖放入水中,一會兒整杯水變甜了說明分子是不斷運動的,C可以。衣服上有衛(wèi)生球味說明衛(wèi)生球中的分子是不斷運動的,D可以。故選B。4.下列說法正確的是()A.分子間的平均距離增大時,其分子勢能肯定增大B.分子間的平均距離增大時,其分子勢能肯定減小C.物體的體積增大時,其分子勢能肯定增大D.0℃的水變成0℃的冰時,體積增大,分子勢能減小答案:D解析:若分子間的平均距離在大于r0(r0約為10-10m)的范圍內增大,由于分子間的作用力表現(xiàn)為引力,分子間平均距離增大時,分子力對分子做負功,分子勢能將增大;若分子間的平均距離在小于r0的范圍內增大,由于分子間的作用力表現(xiàn)為斥力,分子間平均距離增大時,分子力對分子做正功,分子勢能將減小,選項A、B錯誤。由于物體的體積隨分子間的平均距離的增大而增大,所以其分子勢能隨分子距離的改變,與分子勢能隨物體的體積的改變規(guī)律相同,選項C錯誤。水在0~4℃的范圍內溫度上升時,表現(xiàn)出反常膨脹的特性,溫度上升,體積反而減小,0℃的冰體積最大,0℃的水變成0℃的冰時,由于要放熱,而且溫度不變,所以水的分子勢能減小,選項D正確。5.下列關于布朗運動的說法正確的是()A.布朗運動是指在顯微鏡中看到的液體分子的無規(guī)則運動B.花粉顆粒的布朗運動反映了花粉分子在永不停息地做無規(guī)則運動C.懸浮顆粒越大,同一時刻與它碰撞的液體分子越多,布朗運動越不明顯D.當液體溫度達到0℃時,布朗運動就會停止答案:C解析:布朗運動是懸浮在液體中的花粉顆粒,在液體分子的撞擊下所做的無規(guī)則運動,顆粒越大,布朗運動越不明顯,故A錯誤,C正確。布朗運動反映了液體分子的無規(guī)則熱運動,它不會停止,B、D錯誤。6.關于組成物體的分子,下列說法正確的是()A.分子是球形的,就像我們平常的乒乓球有彈性,只不過分子特別特別小B.全部分子的直徑都相同C.不同分子的直徑一般不同,但數(shù)量級基本一樣D.測定分子大小的方法只有油膜法一種答案:C解析:分子的形態(tài)特別困難,為了探討和學習便利,把分子簡化為球形,事實上不是真正的球形,故A錯誤。不同分子的直徑一般不同,但數(shù)量級基本一樣,為10-10m,故B錯誤、C正確。油膜法只是測定分子大小的一種方法,還有其他方法,如掃描隧道顯微鏡視察法等,故D錯誤。7.下列關于物體的溫度、內能和熱量的說法正確的是()A.物體的溫度越高,所含熱量越多B.物體的內能越大,所含熱量越多C.物體的溫度越高,它的分子熱運動的平均動能越大D.物體的溫度不變,其內能就不變答案:C解析:分子熱運動的平均動能與溫度有關,溫度越高,分子熱運動的平均動能越大,內能由物體的質量、溫度和體積共同確定,并且內能是狀態(tài)量,而熱量是過程量,它表示由于熱傳遞而引起的內能改變過程中轉移的能量。8.關于物體的內能,下列說法正確的是()A.水分子的內能比冰分子的內能大B.物體所處的位置越高,分子勢能就越大,內能越大C.肯定質量的0℃的水結成0℃的冰,內能肯定削減D.相同質量的兩個同種物體,運動物體的內能肯定大于靜止物體的內能答案:C解析:內能是指組成物體的全部分子的熱運動的動能與分子勢能的總和,說單個分子的內能沒有意義,故選項A錯誤。內能與機械能是兩種不同性質的能,它們之間無干脆聯(lián)系,內能與“位置”凹凸、“運動”還是“靜止”沒有關系,故選項B、D錯誤?？隙ㄙ|量的0℃的水結成0℃的冰,放出熱量,使得內能減小,故選項C正確。二、多項選擇題(本題共4小題,每小題4分,共16分。在每小題給出的四個選項中,有多項符合題目要求。全部選對的得4分,選對但不全的得2分,有選錯的得0分)9.用r表示兩個分子間的距離,Ep表示兩個分子間相互作用的勢能,當r=r0時,兩分子間的斥力大小等于引力大小,設兩分子相距很遠時Ep=0,則()A.當r>r0時,Ep隨著r的增大而減小B.當r<r0時,Ep隨著r的減小而增大C.當r>r0時,Ep不隨著r的改變而改變D.當r=r0時,分子勢能Ep最小答案:BD解析:當r=r0時,分子勢能最小,D正確。當r>r0時,隨著r的增大,分子力做負功,Ep增大,A、C錯誤。當r<r0時,隨著r的減小,分子力做負功,Ep增大,B正確。10.關于分子間距與分子力的下列說法正確的是()A.水和酒精混合后的體積小于原來的體積之和,說明分子間存在引力B.事實上水很難被壓縮,這是由于水分子間距略微變小時,分子間的作用就表現(xiàn)為斥力C.一般狀況下,當分子間距r<r0(平衡距離)時,分子力表現(xiàn)為斥力;當r=r0時,分子力為零;當r>r0時,分子力為引力D.彈簧被拉伸或被壓縮時表現(xiàn)的彈力,正是分子引力和斥力的對應表現(xiàn)答案:BC解析:水和酒精混合后體積減小,說明分子間有空隙,A錯誤。水很難被壓縮,說明分子力表現(xiàn)為斥力,B正確。由分子力與分子間距離的關系可知C正確。彈簧的彈力是由于彈簧發(fā)生彈性形變而產生的,與分子力是兩種不同性質的力,D錯誤。11.兩個相距較遠的分子僅在分子力作用下由靜止起先運動,直到不能再靠近,在此過程中,下列說法正確的是()A.分子力先增大,后始終減小B.分子力先做正功,后做負功C.分子動能先增大,后減小D.分子勢能先增大,后減小答案:BC解析:當分子間距大于平衡間距時,分子力表現(xiàn)為引力,隨著距離的減小,分子間的作用力先增大,后減小,平衡位置時作用力為零;而小于平衡位置時,分子間為斥力,分子力始終增大,故A錯誤。兩個相距較遠的分子僅在分子力作用下由靜止起先運動,直至不能再靠近的過程中,分子力先是引力后是斥力,故先做正功后做負功,分子勢能先減小后增加,故B正確,D錯誤。只有分子力做功,先做正功后做負功,依據(jù)動能定理,動能先增加后減小,故C正確。12.對于實際的氣體,下列說法正確的是()A.氣體的內能包括氣體分子的重力勢能B.氣體的內能包括氣體分子之間相互作用的勢能C.氣體的內能包括氣體整體運動的動能D.氣體的體積改變時,其內能可能不變答案:BD解析:氣體的內能不考慮氣體自身重力的影響,故氣體的內能不包括氣體分子的重力勢能,A錯。實際氣體的內能包括氣體的分子動能和分子勢能兩部分,B對。氣體整體運動的動能屬于機械能,不是氣體的內能,C錯。氣體體積改變時,分子勢能發(fā)生改變,氣體溫度也可能發(fā)生改變,即分子勢能和分子動能的和可能不變,D對。三、非選擇題(本題共6小題,共60分)13.(6分)在用油膜法估測分子的大小試驗中所用的油酸酒精溶液每1000mL溶液中有純油酸0.6mL。用注射器測得1mL上述溶液為80滴,把1滴該溶液滴入盛水的淺盤內,讓油膜在水面上盡可能散開,測得油膜的輪廓形態(tài)如圖所示。圖中每個小正方形方格的邊長均為1cm,下列說法正確的是。

①試驗時將油酸分子看成球體②試驗時不考慮各油酸分子間的間隙③測出分子直徑后,就可以依據(jù)已知條件算出阿伏加德羅常數(shù)④該試驗測出油酸分子的直徑約是6.5×10-8m⑤運用油酸酒精溶液的目的是讓油酸在水面上形成單分子油膜答案:①②⑤解析:試驗時,把一滴油酸酒精溶液滴到水面上,油酸在水面上要盡可能地散開,形成單分子油膜,把分子看成球體,單分子油膜的厚度就可以認為等于油酸分子的直徑,故①②⑤正確。1滴油酸酒精溶液中含純油酸的體積為V=180×0.61000mL=7.5×10-6mL,油膜所占格數(shù)約為115個,則面積S=115×1cm2,分子直徑d=VS=6.5×10-8cm=6.5×10-10m,故④錯。而14.(8分)在油膜法估測油酸分子的大小的試驗中,有下列試驗步驟:①往邊長約為40cm的淺盤里倒入約2cm深的水,待水面穩(wěn)定后將適量的爽身粉勻稱地撒在水面上。②用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴在水面上,待薄膜形態(tài)穩(wěn)定。③將畫有油膜形態(tài)的玻璃板平放在坐標紙上,計算出油膜的面積,依據(jù)油酸的體積和面積計算出油酸分子直徑的大小。④用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,登記量筒內每增加肯定體積時的滴數(shù),由此計算出一滴油酸酒精溶液的體積。⑤將玻璃板放在淺盤上,然后將油膜的形態(tài)用彩筆描繪在玻璃板上。完成下列填空:(1)上述步驟中,正確的依次是(填寫步驟前面的數(shù)字)。

(2)將1cm3的油酸溶于酒精,制成300cm3的油酸酒精溶液,測得1cm3的油酸酒精溶液有50滴?，F(xiàn)取1滴該油酸酒精溶液滴在水面上,測得所形成的油膜的面積是0.13m2。由此估算出油酸分子的直徑為m。(結果保留1位有效數(shù)字)

答案:(1)④①②⑤③(2)5×10-10解析:(1)在油膜法估測油酸分子的大小試驗中,應先配制油酸酒精溶液,再往盤中倒入水,并撒爽身粉,然后用注射器將配好的溶液滴一滴在水面上,待油膜形態(tài)穩(wěn)定,再將玻璃板放于盤上,用彩筆將油膜形態(tài)描繪在玻璃板上,依據(jù)d=VS(2)一滴溶液中含油酸體積V=1×10-650×1300m15.(8分)已知水的摩爾質量M=18×10-3kg/mol,1mol水中含有6.0×1023個水分子,試估算水分子的直徑(保留1位有效數(shù)字)。答案:4×10-10m解析:由水的摩爾質量M和密度ρ,可得水的摩爾體積VA=M把水分子看作是一個挨一個緊密地排列的小球,1個水分子的體積為V0=VANA=Mρ·NA=每個水分子的直徑為d=36V0π=316.(8分)納米材料具有許多優(yōu)越性能,有著廣袤的應用前景。邊長為1nm的立方體可容納液態(tài)氫分子(其直徑約為10-10m)的個數(shù)最接近多少?答案:103解析:1nm=10-9m,則邊長為1nm的立方體的體積為V=(10-9)3m3=10-27m3。估算時,可將液態(tài)氫分子看作邊長為10-10m的小立方體,則每個氫分子的體積V0=(10-10)3m3=10-30m3,所以可容納的液態(tài)氫分子個數(shù)N=VV0=1017.(14分)一艘油輪裝載著密度為9×102kg/m3的原油在海上航行,由于故障而發(fā)生原油泄漏。假如泄漏的原油有9t,海面上一帆風順時,求這些原油造成污染的最大面積。答案:1011m2解析:泄漏的原油的體積為V=mρ=10m3,而油分子直徑的數(shù)量級為10-10m,所以這些原油造成的污染總面積最大為S=Vd=1011m18.(16分)為愛護環(huán)境和生態(tài)平衡,在各種生產活動中都應嚴禁污染水源。在某一水庫中,一