高中物理選擇性必修第三冊(cè)配人教版-第一章測(cè)評(píng)

第一章測(cè)評(píng)(時(shí)間:75分鐘滿分:100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共7小題,每小題4分,共28分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求)1.下列現(xiàn)象中,不能用分子動(dòng)理論來解釋的是()A.白糖放入裝有熱水的杯中,杯中的水會(huì)變甜B(yǎng).大風(fēng)吹起時(shí),地上的塵土飛揚(yáng)C.一滴紅墨水滴入一杯水中,過一會(huì)杯中的水變成了紅色D.把兩塊純凈的鉛塊用力壓緊,兩塊鉛合在了一起答案B解析白糖放入熱水中,水變甜,說明糖分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),故A正確;大風(fēng)吹起時(shí),地上的塵土飛揚(yáng),是空氣的對(duì)流,屬于機(jī)械運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;一滴紅墨水滴入一杯水中,過一會(huì)杯中的水變成了紅色,說明分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),故C正確;把兩塊純凈的鉛塊用力壓緊后,兩個(gè)鉛塊的接觸面分子之間的距離比較大,分子間的作用力表現(xiàn)為引力,使兩個(gè)鉛塊結(jié)合在一起,故D正確。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(nèi)噴灑乙醇消毒液后,會(huì)聞到淡淡的酒味,這是酒精分子做布朗運(yùn)動(dòng)的結(jié)果B.在房間內(nèi)噴灑乙醇消毒液后,會(huì)聞到淡淡的酒味,與分子運(yùn)動(dòng)無關(guān)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(kuò)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(nèi)能不變答案C解析在房間內(nèi)噴灑乙醇消毒液后,會(huì)聞到淡淡的酒味,這是酒精分子擴(kuò)散的結(jié)果,擴(kuò)散現(xiàn)象本質(zhì)就是分子無規(guī)則的運(yùn)動(dòng),故A、B錯(cuò)誤。因?yàn)橐磺形镔|(zhì)的分子都在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),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(kuò)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(dòng)能不變,但是分子之間的距離變大,分子勢(shì)能變化,所以內(nèi)能也要變化,故D錯(cuò)誤。3.只要知道下列哪一組物理量,就可以估算出氣體分子間的平均距離()A.阿伏加德羅常數(shù)、氣體摩爾質(zhì)量和質(zhì)量B.阿伏加德羅常數(shù)、氣體摩爾質(zhì)量和密度C.阿伏加德羅常數(shù)、氣體質(zhì)量和體積D.該氣體的密度、體積和摩爾質(zhì)量答案B解析知道阿伏加德羅常數(shù)、氣體摩爾質(zhì)量和質(zhì)量,可以求出分子質(zhì)量,但求不出分子所占空間的體積,求不出分子間的平均距離,故A錯(cuò)誤;已知?dú)怏w的密度、摩爾質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)可以求出分子所占空間的體積,進(jìn)一步求出分子間的平均距離,故B正確;知道阿伏加德羅常數(shù)、氣體質(zhì)量與體積,可以求出氣體的密度,求不出氣體分子所占空間的體積,求不出氣體分子間的平均距離,故C錯(cuò)誤;知道該氣體的密度、體積和摩爾質(zhì)量,可以求出該體積氣體物質(zhì)的量,求不出氣體分子所占空間的體積,求不出分子間的平均距離,故D錯(cuò)誤。4.如圖所示,甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O,乙分子位于x軸上,甲、乙兩分子間的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示,F>0為斥力,F<0為引力。a、b、c、d為x軸上四個(gè)特定的位置,在將乙分子從a移動(dòng)到d的過程中,兩分子間的分子力和分子勢(shì)能同時(shí)都增大的階段是()A.從a到b B.從b到c C.從b到d D.從c到d答案D解析根據(jù)分子力做功與分子勢(shì)能變化的關(guān)系,分子力做正功,分子勢(shì)能減少,分子力做負(fù)功,分子勢(shì)能增加,可知從c到d符合,故D選項(xiàng)正確。5.如圖,橫坐標(biāo)v表示分子速率,縱坐標(biāo)f(v)表示各等間隔速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比。圖中曲線能正確表示某一溫度下氣體分子速率分布規(guī)律的是()A.曲線① B.曲線② C.曲線③ D.曲線④答案D解析根據(jù)氣體分子速率分布規(guī)律可知,某一速率范圍內(nèi)分子數(shù)量最大,速率過大或過小的數(shù)量較少,曲線向兩側(cè)逐漸減少,故曲線④符合題意,選項(xiàng)D正確。本題易錯(cuò)選B,注意曲線②上速率為零的分子占有總分子數(shù)的比率很大,這是不可能的。6.在觀察布朗運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)過程中,每隔5s記錄下顆粒的位置,最后將這些位置用直線依次連接,如圖所示,則下列說法正確的是()A.圖中軌跡就是顆粒無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的軌跡B.圖中軌跡就是顆粒分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的軌跡C.實(shí)驗(yàn)中可以看到,微粒越大,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯D.由圖可以看出布朗運(yùn)動(dòng)是無規(guī)則的答案D解析由于是每隔5s記錄下顆粒的位置,最后將這些位置用直線依次連接,并不知道這5s時(shí)間內(nèi)顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡(其實(shí)這5s內(nèi)的軌跡也是無規(guī)則的),所以記錄下的并不是顆粒的實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡,也不是顆粒分子的運(yùn)動(dòng)軌跡,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;根據(jù)實(shí)驗(yàn)可以看出顆粒越小,布朗運(yùn)動(dòng)越顯著,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;根據(jù)圖可以看出布朗運(yùn)動(dòng)是無規(guī)則的,選項(xiàng)D正確。7.(2021上海交大附中模擬)1kg、0℃的水變成0℃的冰的過程中,以下說法正確的是()A.分子的平均動(dòng)能變小 B.分子勢(shì)能變小C.內(nèi)能變大 D.內(nèi)能不變答案B解析同一物體溫度相同,則分子的平均動(dòng)能相同;水變成冰的過程需向外界放出熱量,則內(nèi)能減小,分子勢(shì)能變小,選項(xiàng)B正確。二、多項(xiàng)選擇題(本題共3小題,每小題6分,共18分。全部選對(duì)得6分,選對(duì)但選不全的得3分,有錯(cuò)選的得0分)8.氣溶膠是指懸浮在氣體介質(zhì)中的固態(tài)或液態(tài)顆粒所組成的系統(tǒng)。這些固態(tài)或液態(tài)顆粒的密度與氣體介質(zhì)的密度可以相差微小,也可以相差很大,顆粒的大小一般在0.001~1000μm。已知布朗運(yùn)動(dòng)微粒大小通常在10-6m數(shù)量級(jí)。下列說法正確的是()A.當(dāng)固態(tài)或液態(tài)顆粒很小時(shí),能很長時(shí)間都懸浮在氣體中,顆粒的運(yùn)動(dòng)屬于布朗運(yùn)動(dòng),能長時(shí)間懸浮是因?yàn)闅怏w浮力作用B.當(dāng)顆粒尺寸較大時(shí),由于與氣體介質(zhì)的密度差大,沉降顯著,這是顆粒自身重力的原因C.做布朗運(yùn)動(dòng)時(shí),固態(tài)或液態(tài)顆粒越小,布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈D.布朗運(yùn)動(dòng)是氣體介質(zhì)分子的無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)答案BC解析布朗運(yùn)動(dòng)是固態(tài)或液態(tài)顆粒受到氣體分子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)撞擊導(dǎo)致的,不是氣體浮力作用的結(jié)果,故A錯(cuò)誤;大顆粒因?yàn)轭w粒重力的作用,沉降迅速,故B正確;做布朗運(yùn)動(dòng)時(shí),固態(tài)或液態(tài)顆粒越小,受到氣體分子無規(guī)則撞擊的不平衡性越明顯,布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈,故C正確;布朗運(yùn)動(dòng)是指懸浮在液體或氣體中的固體小顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng),不是氣體介質(zhì)分子的無規(guī)則的運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤。9.(2020四川模擬)如圖所示,將甲分子固定于坐標(biāo)原點(diǎn)O處,乙分子放置于r軸上距離O點(diǎn)很遠(yuǎn)的r4處,r1、r2、r3為r軸上的三個(gè)特殊的位置,甲、乙兩分子間的分子力F和分子勢(shì)能Ep隨兩分子間距離r的變化關(guān)系分別如圖中兩條曲線所示,設(shè)兩分子間距離很遠(yuǎn)時(shí),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(shí)線2為F-r圖線B.當(dāng)分子間距離r<r2時(shí),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(yùn)動(dòng),從r2到r1做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)D.乙分子從r4到r1的過程中,分子勢(shì)能先增大后減小,在r1位置時(shí)分子勢(shì)能最小答案AC解析當(dāng)分子力為零時(shí),分子勢(shì)能最小,則虛線1為Ep-r圖線,實(shí)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(shí)存在,故B錯(cuò)誤;乙分子從r4到r2的過程,受到分子引力作用而做加速運(yùn)動(dòng),由實(shí)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(yùn)動(dòng),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(fù)功,分子勢(shì)能先減小后增大,在r2位置時(shí)分子勢(shì)能最小,故D錯(cuò)誤。10.(2020河南鄭州模擬)下列說法正確的有()A.在完全失重的情況下,密封容器內(nèi)的氣體對(duì)器壁的頂部沒有作用力B.一定量的氣體,在壓強(qiáng)不變時(shí),分子每秒對(duì)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(zhì)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(nèi)能不一定大,但分子平均動(dòng)能一定大答案BD解析根據(jù)壓強(qiáng)的微觀意義可知,密封容器內(nèi)的氣體對(duì)器壁的作用力與是否失重?zé)o關(guān),故A錯(cuò)誤;根據(jù)壓強(qiáng)的微觀意義可知,當(dāng)氣體的壓強(qiáng)不變時(shí),單位時(shí)間內(nèi)作用在單位面積上的力不變,溫度降低時(shí),分子的平均動(dòng)能減小,分子對(duì)器壁的平均撞擊力減小,所以在壓強(qiáng)不變時(shí),分子每秒對(duì)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(cuò)誤;溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,溫度高的物體的分子平均動(dòng)能一定大,但物體的內(nèi)能與物體的物質(zhì)的量、溫度、體積等都有關(guān),所以溫度高的物體的內(nèi)能不一定大,三、非選擇題(本題共5小題,共54分)11.(8分)(2020山東淄博模擬)我國橋梁建設(shè)取得了舉世矚目的成就,圖甲是建造某大橋時(shí)將長百米、重千余噸的鋼梁從江水中吊起的情景。施工時(shí)采用了將鋼梁與水面成一定傾角出水的起吊方案,為了探究該方案的合理性,某研究性學(xué)習(xí)小組做了兩個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)1:研究將鋼板從水下水平拉出的過程中拉力的變化情況。實(shí)驗(yàn)2:研究將鋼板從水下以一定傾角拉出的過程中拉力的變化情況。(1)用到的實(shí)驗(yàn)器材有:鋼板、細(xì)繩、水盆、水、支架、刻度尺、計(jì)時(shí)器和等。

(2)根據(jù)圖乙中的實(shí)驗(yàn)曲線可知,實(shí)驗(yàn)2中的最大拉力比實(shí)驗(yàn)1中的最大拉力小N,鋼板完全浸沒在水中時(shí)受到的浮力是N。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

(3)根據(jù)分子動(dòng)理論,實(shí)驗(yàn)1中最大拉力明顯大的原因是

。

答案(1)彈簧測(cè)力計(jì)(力傳感器)(2)0.600.35(3)鋼板即將出水時(shí),鋼板與水面的接觸面積大,分子之間存在引力解析(1)因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)是要判斷拉力的變化情況,故應(yīng)用到彈簧測(cè)力計(jì)或力傳感器。(2)由題圖乙可得,實(shí)驗(yàn)1中拉力的最大值為4.35N,實(shí)驗(yàn)2中拉力的最大值為3.75N,所以實(shí)驗(yàn)2中的最大拉力比實(shí)驗(yàn)1中的最大拉力小0.60N,由題圖乙知,鋼板離開水面后彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3.75N,則鋼板重力G=3.75N,0~2s鋼板完全浸沒在水中,F示=3.40N,鋼板完全浸沒在水中時(shí)受到的浮力F浮=G-F示=3.75N-3.40N=0.35N。(3)鋼板即將出水時(shí),鋼板與水面的接觸面積大,分子之間存在引力,使得實(shí)驗(yàn)1中最大拉力明顯大。12.(10分)在用油膜法估測(cè)分子大小的實(shí)驗(yàn)中,具體操作如下:①取油酸0.1mL注入250mL的容量瓶內(nèi),然后向瓶中加入酒精,直到液面達(dá)到250mL的刻度為止,搖動(dòng)容量瓶使油酸在酒精中充分溶解,形成油酸酒精溶液;②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒,記錄滴入的滴數(shù)直到在量筒中達(dá)到1.0mL為止,恰好共滴了100滴;③在邊長約40cm的淺盤內(nèi)注入約2cm深的水,將細(xì)石膏粉均勻地撒在水面上,再用滴管吸取油酸酒精溶液,輕輕地向水面滴一滴溶液,酒精揮發(fā)后,油酸在水面上盡可能地散開,形成一層油膜,膜上沒有細(xì)石膏粉,可以清楚地看出油膜輪廓;④待油膜形狀穩(wěn)定后,將事先準(zhǔn)備好的玻璃板放在淺盤上,在玻璃板上用彩筆繪出油膜的輪廓;⑤將畫有油膜形狀的玻璃板放在邊長為1.0cm的方格紙上,算出完整的方格有67個(gè),大于半格的有14個(gè),小于半格的有19個(gè)。(1)這種估測(cè)方法是將每個(gè)分子視為,讓油酸盡可能地在水面上散開,則形成的油膜可視為,這層油膜的厚度可視為油酸分子的。

(2)利用上述具體操作中的有關(guān)數(shù)據(jù)可知一滴油酸酒精溶液所含純油酸的體積為m3,油膜面積為m2,求得的油酸分子直徑為m。(結(jié)果全部取兩位有效數(shù)字)

答案(1)球形單分子油膜直徑(2)4.0×10-128.1×10-34.9×10-10解析(1)略。(2)一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積為V=1100×0.1250mL=4.0×10-6mL=4.0×形成油膜的面積S=(1.0)2×(67+14)cm2=8.1×10-3m2油酸分子的直徑d=VS=4.9×10-10m13.(6分)將甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O,乙分子位于x軸上,甲、乙分子間作用力與分子間距離的關(guān)系圖像如圖所示。若質(zhì)量為m=1×10-26kg的乙分子從r3(此處分子勢(shì)能為0)處以v=100m/s的速度沿x軸負(fù)方向向甲分子飛來,且僅受分子力作用,則乙分子在運(yùn)動(dòng)中能達(dá)到的最大分子勢(shì)能為多少?答案5×10-23J解析在乙分子靠近甲分子的過程中,分子力先做正功,后做負(fù)功,分子勢(shì)能先減小,后增大。分子動(dòng)能和分子勢(shì)能之和不變。當(dāng)速度為0時(shí),分子勢(shì)能最大。Epm=ΔEk減=12mv2=12×1×10-26×1002J=5×10-2314.(14分)很多轎車中設(shè)有安全氣囊以保障駕乘人員的安全。轎車在發(fā)生一定強(qiáng)度的碰撞時(shí),利用疊氮化鈉(NaN3)產(chǎn)生氣體(假設(shè)都是N2)充入氣囊。若氮?dú)獬淙牒蟀踩珰饽业娜莘eV=56L,氣囊中氮?dú)饷芏圈?2.5kg/m3,已知氮?dú)饽栙|(zhì)量M=0.028kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1。試估算:(結(jié)果均保留一位有效數(shù)字)(1)氣囊中氮?dú)夥肿拥目倐€(gè)數(shù)N;(2)氣囊中氮?dú)夥肿娱g的平均距離。答案(1)3×1024(2)3×10-9m解析(1)設(shè)氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為n,則n=ρV氮?dú)獾姆肿涌倲?shù)N=ρVMN代入數(shù)據(jù)得N=3×1024。(2)每個(gè)分子所占的空間V0=VN,設(shè)分子間的平均距離為a,則有V0=a即a=3代入數(shù)據(jù)得a=3×10-9m。15.(16分)金剛石俗稱“金剛鉆”,也就是我們常說的鉆石,它是一種由純碳組成的礦物,也是自然界中最堅(jiān)硬的物質(zhì)。已知金剛石的密度ρ=4560kg/m3,碳原子的摩爾質(zhì)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