高中物理《選擇性必修第三冊》課后習題第一章測評

第一章測評(時間:75分鐘滿分:100分)一、單項選擇題(本題共7小題,每小題4分,共28分。每小題只有一個選項符合題目要求)1.(2022重慶朝陽中學高二期中)下列說法正確的是()A.擴散現(xiàn)象和布朗運動都與溫度有關B.當兩個分子距離大于r0且繼續(xù)減小時,分子間引力增大而斥力減小C.在完全失重的情況下,容器內氣體對容器壁的壓強為零D.物體的溫度升高,其內部所有分子運動的動能都增大2.乙醇噴霧消毒液和免洗洗手液的主要成分都是酒精,則下列說法正確的是()A.在房間內噴灑乙醇消毒液后,會聞到淡淡的酒味,這是酒精分子做布朗運動的結果B.在房間內噴灑乙醇消毒液后,會聞到淡淡的酒味,與分子運動無關C.使用免洗洗手液洗手后,手部很快就干爽了,是由于液體分子擴散到了空氣中D.使用免洗洗手液洗手后,洗手液中的酒精由液體變?yōu)橥瑴囟鹊臍怏w的過程中,內能不變3.(2022北京牛欄山一中高三開學考試)在用油膜法估測油酸分子直徑的實驗中,一滴油酸酒精溶液中油酸的體積為V,油膜面積為S,油酸的摩爾質量為M,阿伏加德羅常數(shù)為NA,下列說法正確的是()A.一個油酸分子的質量為NAM B.C.油酸分子的直徑為VS D.油酸的密度為4.(2022河北張家口第一中學高二期中)關于內能,下列說法正確的是()A.1g、100℃的水的內能等于1g、100℃的水蒸氣的內能B.質量、溫度、體積都相等的物體的內能一定相等C.內能不同的物體,它們分子熱運動的平均動能可能相同D.一個木塊被舉高,組成該木塊的所有分子的分子勢能都增大5.(2022重慶南開中學高二期中)兩個分子間同時存在著引力和斥力,引力和斥力的大小隨分子間距離變化的關系如圖所示。圖中線段AQ=QB?，F(xiàn)將甲分子固定在O點,乙分子從較遠處沿直線經(jīng)Q、P向O點靠近,分子乙經(jīng)過Q、P點時的速度大小分別為vQ、vP,加速度大小分別為aQ、aP,分子勢能分別為EQ、EP,假設運動過程中只有分子力作用。則下列判斷正確的是()A.乙分子在P處所受到的合力表現(xiàn)為引力 B.vQ>vP、aQ<aP、EP<EQC.vQ>vP、aQ<aP、EP>EQ D.vQ<vP、aQ>aP、EP>EQ6.(2022福建廈門高二期末)關于下列幾幅圖片說法正確的是()A.圖甲的擴散現(xiàn)象說明水分子和墨水分子相互吸引B.圖乙所描出的折線是固體小顆粒在水中運動的軌跡C.圖丙氣體分子速率分布規(guī)律圖中,①對應的溫度大于②對應的溫度D.圖丁玻璃板緊貼水面,彈簧測力計將其拉離水面時,拉力一定等于玻璃板的重力7.(2022山東臨沂高二期末)兩分子之間的分子力F、分子勢能Ep與分子間距離r的關系圖線如圖甲、乙所示,取無窮遠處分子勢能為0。下列說法正確的是()A.甲圖線為分子勢能與分子間距離的關系圖線B.當r=r0時,分子勢能為零C.兩分子在相互靠近的過程中,在r>r0階段,F做正功,分子動能增大,分子勢能減小D.兩分子從相距r=r0開始,隨著分子間距離的增大,分子力先減小后一直增大二、多項選擇題(本題共3小題,每小題6分,共18分。全部選對得6分,選對但選不全的得3分,有錯選的得0分)8.(2022廣東中山高二期末)飛沫傳播,即空氣飛沫傳播,是空氣傳播的一種方式。含病毒飛沫微粒在空氣中的運動取決于空氣分子的不平衡碰撞。下列關于含病毒飛沫微粒運動的說法正確的是()A.飛沫微粒的運動是布朗運動B.飛沫微粒能長時間懸浮在空氣中是因為空氣浮力的作用C.飛沫微粒越小,其運動越明顯D.環(huán)境溫度越高,飛沫微粒的運動越明顯9.如圖所示,將甲分子固定于坐標原點O處,乙分子放置于r軸上距離O點很遠的r4處,r1、r2、r3為r軸上的三個特殊的位置,甲、乙兩分子間的分子力F和分子勢能Ep隨兩分子間距離r的變化關系分別如圖中兩條曲線所示,設兩分子間距離很遠時,Ep=0。現(xiàn)把乙分子從r4處由靜止釋放,下列說法正確的是()A.虛線1為Ep-r圖線,實線2為F-r圖線B.當分子間距離r<r2時,甲、乙兩分子間只有分子斥力,且分子斥力隨r減小而增大C.乙分子從r4到r2做加速度先增大后減小的加速運動,從r2到r1做加速度增大的減速運動D.乙分子從r4到r1的過程中,分子勢能先增大后減小,在r1位置時分子勢能最小10.下列說法正確的有()A.在完全失重的情況下,密封容器內的氣體對器壁的頂部沒有作用力B.一定量的氣體,在壓強不變時,分子每秒對單位面積器壁的平均碰撞次數(shù)隨著溫度降低而增加C.某氣體的摩爾質量為M,密度為ρ,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則該氣體的分子體積為V0=MD.溫度高的物體內能不一定大,但分子平均動能一定大三、非選擇題(本題共5小題,共54分)11.(8分)分子間作用力F與分子間距離r的關系如圖所示,當兩分子之間的作用力表現(xiàn)為引力時,兩分子之間的距離(選填“大于”“小于”或“等于”)r0。若兩個分子的間距從無限遠逐漸變小,直到小于r0,則分子勢能變化的趨勢是。

12.(10分)(2022江蘇天一中學高二期末)在用油膜法估測油酸分子的大小的實驗中,有下列實驗步驟:①往淺盆里倒入適量的水,待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上;②用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待油膜形狀穩(wěn)定;③將玻璃板平放在坐標紙上,計算出油膜的面積,從而估算出油酸分子直徑的大小;④將6mL的油酸溶于酒精中制成104mL的油酸酒精溶液,用注射器將溶液一滴一滴地滴入量筒中,每滴入80滴,量筒內的溶液增加1mL;⑤將玻璃板放在淺盤上,然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上;(1)上述步驟中,正確的順序是(填寫步驟前面的數(shù)字)。

(2)每1滴油酸酒精溶液中含有的純油酸體積為m3。油酸膜邊緣輪廓如圖所示,已知圖中小方格的邊長為1cm,則可估算出油酸分子的直徑約為m(此空保留一位有效數(shù)字)。

(3)完成本實驗有三點理想化假設:(請將第②條補充完整)①將油酸分子視為球形;②;

③油酸分子緊密排列無間隙。(4)實驗后,某小組發(fā)現(xiàn)所測得的分子直徑d明顯偏小,出現(xiàn)這種情況的可能原因是。

A.水面上痱子粉撒得太多,油膜沒有充分展開B.將滴入的油酸酒精溶液體積作為油酸體積進行計算C.求每滴溶液體積時,1mL溶液的滴數(shù)計多了D.油酸酒精溶液久置,酒精揮發(fā)使溶液的濃度發(fā)生了變化13.(6分)將甲分子固定在坐標原點O,乙分子位于x軸上,甲、乙分子間作用力與分子間距離的關系圖像如圖所示。若質量為m=1×10-26kg的乙分子從r3(此處分子勢能為0)處以v=100m/s的速度沿x軸負方向向甲分子飛來,且僅受分子力作用,則乙分子在運動中能達到的最大分子勢能為多少?14.(14分)很多轎車中設有安全氣囊以保障駕乘人員的安全。轎車在發(fā)生一定強度的碰撞時,利用疊氮化鈉(NaN3)產生氣體(假設都是N2)充入氣囊。若氮氣充入后安全氣囊的容積V=56L,氣囊中氮氣密度ρ=2.5kg/m3,已知氮氣摩爾質量M=0.028kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1。試估算:(結果均保留一位有效數(shù)字)(1)氣囊中氮氣分子的總個數(shù)N;(2)氣囊中氮氣分子間的平均距離。15.(16分)金剛石俗稱“金剛鉆”,是一種由純碳組成的礦物,也是自然界中最堅硬的物質。已知金剛石的密度ρ=4560kg/m3,碳原子的摩爾質量為1.2×10-2kg/mol,現(xiàn)有一塊體積V=5.7×10-8m3的金剛石,阿伏加德羅常數(shù)為6.02×1023mol-1。(計算結果保留2位有效數(shù)字)(1)求該金剛石中含有的碳原子數(shù)。(2)假如金剛石中碳原子是緊密地堆在一起的(忽略碳原子間的空隙),把金剛石中的碳原子看成球體,估算碳原子的直徑。

第一章測評1.A擴散現(xiàn)象指不同的物質相互接觸時,彼此進入對方的現(xiàn)象,是物質分子的無規(guī)則運動產生的;布朗運動是懸浮微粒的無規(guī)則運動,間接反映了液體分子的無規(guī)則運動,溫度越高,分子熱運動越劇烈,故布朗運動和擴散現(xiàn)象都與溫度有關,故A正確;當分子間的距離減小時,分子間的引力和斥力都增大,故B錯誤;被封閉氣體的壓強是由氣體分子持續(xù)撞擊器壁產生的,與氣體是否失重無關,故C錯誤;溫度是分子熱運動平均動能的標志,物體溫度升高時分子的平均動能增大,但不是內部所有分子的動能都增大,故D錯誤。2.C在房間內噴灑乙醇消毒液后,會聞到淡淡的酒味,這是酒精分子擴散的結果,擴散現(xiàn)象本質就是分子無規(guī)則的運動,故A、B錯誤。因為一切物質的分子都在永不停息地做無規(guī)則運動,所以使用免洗洗手液后,手部很快就干爽了,是由于液體分子擴散到了空氣中,故C正確。洗手液中的酒精由液體變?yōu)橥瑴囟鹊臍怏w的過程中,溫度不變,分子平均動能不變,但是分子之間的距離變大,分子勢能變化,所以內能也要變化,故D錯誤。3.C一個油酸分子的質量為m0=MNA,故A錯誤;設油酸的摩爾體積為Vm,則一個油酸分子的體積為V0=VmNA,由題可知Vm≠V,故B錯誤;根據(jù)用油膜法估測油酸分子直徑的實驗原理,可知油酸分子的直徑為d=VS,故C正確;油酸的密度為ρ4.C1g、100℃的水需要吸收熱量才能變?yōu)?g、100℃的水蒸氣,故1g、100℃的水的內能小于1g、100℃的水蒸氣的內能,故A錯誤;物體的內能與物質的量、溫度、體積有關,質量、溫度、體積都相等的物體其物質的量不一定相等,內能不一定相等,故B錯誤;內能不同的物體,其溫度可能相同,它們分子熱運動的平均動能可能相同,故C正確;一個木塊被舉高,木塊的重力勢能增大,但木塊的分子間距不變,組成該木塊的所有分子的分子勢能不變,故D錯誤。5.C因為題圖中線段AQ=QB,所以Q是平衡位置,則乙分子在P處所受到的合力表現(xiàn)為斥力,A錯誤;乙分子從較遠處靠近甲分子,則在靠近Q的過程中,分子力表現(xiàn)為引力,引力做正功,乙分子速度增大,分子勢能減小,在Q點合力為零,加速度為零,越過Q點靠近甲分子過程,分子力表現(xiàn)為斥力,斥力做負功,分子速度減小,分子勢能增大,加速度增大,所以有vQ>vP、aQ<aP、EP>EQ,B、D錯誤,C正確。6.C擴散現(xiàn)象是兩種不同物質分子熱運動引起的,不是分子間相互吸引,A錯誤;題圖乙中的折線只是每隔一定的時間固體小顆粒的位置的連線,不是運動軌跡,B錯誤;隨著溫度的升高,氣體分子速率分布圖像的峰值向速率大的方向移動,所以題圖丙中①對應的溫度大于②對應的溫度,C正確;題圖丁中玻璃板被拉起時,要受到水分子的引力,所以拉力大于玻璃板的重力,D錯誤。7.C在r=r0時,分子勢能最小,但不為零,此時分子力為零,所以乙圖線為分子勢能與分子間距離的關系圖線,故A、B錯誤;在r>r0階段,分子力表現(xiàn)為引力,兩分子在相互靠近的過程中,分子力F做正功,分子動能增大,分子勢能減小,故C正確;由題圖甲可知,兩分子從相距r=r0開始隨著分子間距離的增大,分子力先增大后一直減小,故D錯誤。8.ACD布朗運動是懸浮在液體或氣體中的固體小顆粒的無規(guī)則運動,所以飛沫微粒的運動是布朗運動,故A正確;飛沫微粒能長時間懸浮在空氣中是因為它受空氣分子的不平衡碰撞,在空氣中做布朗運動,故B錯誤;飛沫微粒越小,在某一瞬間跟它相撞的液體分子越少,撞擊作用的不平衡性就表現(xiàn)得越明顯,因而其運動越明顯,故C正確;環(huán)境溫度越高,飛沫微粒的運動越明顯,故D正確。9.AC當分子力為零時,分子勢能最小,則虛線1為Ep-r圖線,實線2為F-r圖線,故A正確;甲、乙兩分子間分子斥力和引力同時存在,故B錯誤;乙分子從r4到r2的過程,受到分子引力作用而做加速運動,由實線2知,分子力先增大后減小,則加速度先增大后減小,乙分子從r2到r1的過程,受到逐漸增大的斥力作用,則乙分子做加速度增大的減速運動,故C正確;乙分子從r4到r1的過程中,分子力先做正功后做負功,分子勢能先減小后增大,在r2位置時分子勢能最小,故D錯誤。10.BD根據(jù)壓強的微觀意義可知,密封容器內的氣體對器壁的作用力與是否失重無關,故A錯誤;根據(jù)壓強的微觀意義可知,當氣體的壓強不變時,單位時間內作用在單位面積上的力不變,溫度降低時,分子的平均動能減小,分子對器壁的平均撞擊力減小,所以在壓強不變時,分子每秒對單位面積器壁的平均碰撞次數(shù)隨著溫度降低而增加,故B正確;氣體分子間距較大,氣體的分子體積不等于MρNA,故C錯誤;溫度是分子平均動能的標志,溫度高的物體的分子平均動能一定大,但物體的內能與物體的物質的量、溫度、體積等都有關,所以溫度高的物體的內能不一定大,11.答案大于先減小再增大解析兩分子之間的相互作用力表現(xiàn)為引力,所以兩分子之間的距離大于r0;若兩個分子的間距從無限遠逐漸變小,直到等于r0的過程中,分子力做正功,分子勢能減小,當分子間距等于r0后再繼續(xù)減小時,分子力做負功,分子勢能增大,故分子勢能變化的趨勢是先減小再增大。12.答案(1)④①②⑤③(2)7.5×10-127×10-10(3)②將油膜看成單分子層(4)CD解析(1)用油膜法估測油酸分子的大小的實驗步驟為:配制油酸酒精溶液(④)→準備淺水盤(①)→形成油膜(②)→描繪油膜邊緣(⑤)→測量油膜面積,估算分子直徑(③)。故正確順序為④①②⑤③。(2)1滴油酸酒精溶液的體積為V0=180mL,1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積為V1=6104×180mL=7.5×10-6mL=7.5×10-12m3。數(shù)出油膜所占坐標紙的格數(shù)為114,故油膜的面積為S=114×1×1cm2=114cm2,油酸分子的直徑d=V1S=7(3)本實驗中作了三點理想化假設:①將油酸分子視為球形;②將油膜看成單分子層;③油酸分子是緊挨在一起的。(4)水面上痱子粉撒得太多,油膜沒有充分