高中物理 第1章 用統(tǒng)計(jì)思想研究分子運(yùn)動(dòng)章末綜合測(cè)評(píng) 滬科版選修3-3

章末綜合測(cè)評(píng)(一)(時(shí)間：60分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題包括8小題，每小題6分在每小題給出的五個(gè)選項(xiàng)中有三項(xiàng)符合題目要求，選對(duì)1個(gè)得3分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得6分；選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)1關(guān)于氣體分子，下列說法正確的是()A氣體分子可以做布朗運(yùn)動(dòng)B氣體分子的運(yùn)動(dòng)是無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)C氣體分子的動(dòng)能是變化的D相互作用力十分微弱，氣體分子可以自由運(yùn)動(dòng)E相互作用力十分微弱，氣體分子間的距離都一樣大【解析】布朗運(yùn)動(dòng)是指懸浮顆粒因受分子作用力不平衡而引起的懸浮顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；氣體分子因不斷相互碰撞其動(dòng)能瞬息萬變，選項(xiàng)B、C正確；氣體分子不停地做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，其分子間的距離大于10r0，因此氣體分子間除相互碰撞的短暫時(shí)間外，相互作用力十分微弱，分子的運(yùn)動(dòng)是相對(duì)自由的，可以充滿所能達(dá)到的整個(gè)空間，選項(xiàng)D正確；氣體分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，分子間距離不斷變化，選項(xiàng)E錯(cuò)誤【答案】BCD2有關(guān)分子的熱運(yùn)動(dòng)和內(nèi)能，下列說法正確的是 ()A一定質(zhì)量的物體，溫度不變，物體的內(nèi)能不變B物體的溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈C物體的內(nèi)能是物體中所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和D布朗運(yùn)動(dòng)是液體(或氣體)分子對(duì)懸浮微粒撞擊的不平衡性產(chǎn)生的E當(dāng)物體的體積增大時(shí)，內(nèi)能一定增大【解析】物體的內(nèi)能是物體中所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，宏觀上與物體的溫度、體積及物體的質(zhì)量有關(guān)，所以A、E錯(cuò)誤，C正確；分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度與溫度有關(guān)，溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，B正確；布朗運(yùn)動(dòng)是液體(或氣體)分子對(duì)懸浮微粒撞擊的不平衡性產(chǎn)生的，D正確【答案】BCD2有一門窗敞開的房間，上午8點(diǎn)的溫度為10 ，下午1點(diǎn)的溫度為20 .假定大氣壓強(qiáng)無變化，則上午8點(diǎn)與下午1點(diǎn)相比較，房間內(nèi)()A每個(gè)空氣分子的速率都小B空氣分子的平均動(dòng)能較小C空氣分子的個(gè)數(shù)不相同D空氣分子的分布密度相同E某個(gè)分子的速率可能變大【解析】溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，8點(diǎn)時(shí)10 ，空氣分子平均動(dòng)能小，故B正確分子永不停息做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，溫度降低平均動(dòng)能減小，某個(gè)分子的速率有可能增大，有可能減小，有可能不變，故A錯(cuò)E對(duì)溫度高時(shí)，質(zhì)量不變時(shí)，壓強(qiáng)增大，由于門窗敞開，內(nèi)部氣體向外流出，20 時(shí)分子個(gè)數(shù)少，分子密度減小，故C對(duì)、D錯(cuò)【答案】BCE3下列有關(guān)物體內(nèi)能的說法正確的是()A橡皮筋被拉伸時(shí)，分子間勢(shì)能增加B1 kg 0 的水內(nèi)能比1 kg 0 的冰內(nèi)能大C靜止的物體其分子的平均動(dòng)能不為零D物體被舉得越高，其分子勢(shì)能越大E物體的速度增大，其內(nèi)能也增大【解析】橡皮筋被拉伸時(shí)，要克服分子力做功，故其分子勢(shì)能增加，A對(duì)；1 kg 0 的水變成0 的冰要放出熱量，故1 kg 0 的水內(nèi)能大，B對(duì)；靜止的物體動(dòng)能為零，但分子在永不停息地運(yùn)動(dòng)，其平均動(dòng)能不為零，同理被舉高的物體，重力勢(shì)能增加，但其體積不變，分子勢(shì)能不變，故C對(duì)，D錯(cuò)；物體動(dòng)能增大時(shí)，其內(nèi)能不一定增大，E錯(cuò)【答案】ABC4已知阿伏伽德羅常量為NA，某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M(kg/mol)，該物質(zhì)的密度為(kg/m3)，則下列敘述中正確的是 () 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：35500014】A1 kg該物質(zhì)所含的分子個(gè)數(shù)是NAB1 kg該物質(zhì)所含的分子個(gè)數(shù)是NAC該物質(zhì)1個(gè)分子的質(zhì)量是(kg)D該物質(zhì)1個(gè)分子占有的空間是(m3)E該物質(zhì)的摩爾體積是【解析】1 kg該物質(zhì)所含的分子個(gè)數(shù)是NA，A錯(cuò)、B對(duì)；該物質(zhì)1個(gè)分子的質(zhì)量是，C錯(cuò)；該物體的摩爾體積為，故1個(gè)分子占有的體積為，D、E正確【答案】BDE5下列哪些現(xiàn)象屬于熱運(yùn)動(dòng)()A把一塊平滑的鉛板疊放在平滑的鋁板上，經(jīng)相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間把它們?cè)俜珠_，會(huì)看到它們相接觸的面都是灰蒙蒙的B把胡椒粉末放入菜湯中，最后胡椒粉末會(huì)沉在湯碗底，而我們喝湯時(shí)嘗到了胡椒的味道C含有泥沙的水經(jīng)一定時(shí)間會(huì)澄清D用砂輪打磨而使零件的溫度升高E汽車駛過后揚(yáng)起灰塵【解析】熱運(yùn)動(dòng)在微觀上是指分子的運(yùn)動(dòng)，如擴(kuò)散現(xiàn)象；在宏觀上表現(xiàn)為溫度的變化，如“摩擦生熱”、物體的熱傳遞等，而水的澄清過程是由于泥沙在重力作用下的沉淀，不是熱運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤，A、B、D正確；灰塵不屬于微觀粒子，不能說明分子的運(yùn)動(dòng)情況，E錯(cuò)誤【答案】ABD6(2016福州檢測(cè))如圖1所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子位于x軸上，甲分子對(duì)乙分子的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示，F(xiàn)>0為斥力，F(xiàn)<0為引力，a、b、c、d為x軸上四個(gè)特定的位置，現(xiàn)把乙分子從a處由靜止釋放，若規(guī)定無限遠(yuǎn)處分子勢(shì)能為零，則下列說法不正確的是()圖1A乙分子在b處勢(shì)能最小，且勢(shì)能為負(fù)值B乙分子在c處勢(shì)能最小，且勢(shì)能為負(fù)值C乙分子在d處勢(shì)能一定為正值D乙分子在d處勢(shì)能一定小于在a處勢(shì)能E乙分子在c處加速度為零，速度最大【解析】由于乙分子由靜止開始，在ac間一直受到甲分子的引力而做加速運(yùn)動(dòng)，引力做正功，分子勢(shì)能一直在減小，到達(dá)c點(diǎn)時(shí)所受分子力為零，加速度為零，速度最大，動(dòng)能最大，分子勢(shì)能最小，為負(fù)值由于慣性，到達(dá)c點(diǎn)后乙分子繼續(xù)向甲分子靠近，由于分子力為斥力，故乙分子做減速運(yùn)動(dòng)，直到速度減為零，設(shè)到達(dá)d點(diǎn)后返回，故乙分子運(yùn)動(dòng)范圍在ad之間在分子力表現(xiàn)為斥力的那一段cd上，隨分子間距的減小，乙分子克服斥力做功，分子力、分子勢(shì)能隨間距的減小一直增加故B、E正確【答案】ACD7(2016大連檢測(cè))下列關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)的敘述，正確的是()A懸浮小顆粒的運(yùn)動(dòng)是雜亂無章的B液體的溫度越低，懸浮小顆粒的運(yùn)動(dòng)越緩慢當(dāng)液體的溫度降到零攝氏度時(shí)，固體小顆粒的運(yùn)動(dòng)就會(huì)停止C被凍結(jié)的冰塊中的小炭粒不能做布朗運(yùn)動(dòng)，是因?yàn)樵诠腆w中不能發(fā)生布朗運(yùn)動(dòng)D做布朗運(yùn)動(dòng)的固體顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯E因?yàn)椴祭蔬\(yùn)動(dòng)的激烈程度跟溫度有關(guān)，所以布朗運(yùn)動(dòng)也叫熱運(yùn)動(dòng)【解析】布朗運(yùn)動(dòng)的特征之一就是無規(guī)則性，故A對(duì)；布朗運(yùn)動(dòng)只能發(fā)生在液體或氣體中，在固體中不能發(fā)生，并不是因?yàn)楣腆w分子不運(yùn)動(dòng)，任何物質(zhì)的分子都在永不停息地運(yùn)動(dòng)；布朗運(yùn)動(dòng)的劇烈程度與溫度有關(guān)，當(dāng)溫度越低時(shí)，布朗運(yùn)動(dòng)越不明顯，但不會(huì)停止，故B錯(cuò)，C對(duì)；布朗運(yùn)動(dòng)的明顯程度受顆粒大小的影響，顆粒越小，受力越不容易平衡，運(yùn)動(dòng)越劇烈，故D對(duì)；熱運(yùn)動(dòng)是分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，由于布朗運(yùn)動(dòng)不是分子的運(yùn)動(dòng)，所以不能說布朗運(yùn)動(dòng)是熱運(yùn)動(dòng)，E錯(cuò)【答案】ACD8.分子力比重力、引力等要復(fù)雜得多，分子勢(shì)能跟分子間的距離的關(guān)系也比較復(fù)雜圖示為分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系圖像，用r0表示分子引力與分子斥力平衡時(shí)的分子間距，設(shè)r時(shí)，Ep0，則下列說法正確的是()圖2A當(dāng)rr0時(shí)，分子力為零，Ep0B當(dāng)rr0時(shí)，分子力為零，Ep為最小C當(dāng)r0<r<10r0時(shí)，Ep隨著r的增大而增大D當(dāng)r0<r<10r0時(shí)，Ep隨著r的增大而減小E當(dāng)r<r0時(shí)，Ep隨著r的減小而增大【解析】由Epr圖像可知，rr0時(shí)，Ep最小，再結(jié)合Fr圖像知此時(shí)分子力為0，則A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；結(jié)合Fr圖像可知，在r0<r<10r0內(nèi)分子力表現(xiàn)為引力，當(dāng)間距增大過程中，分子引力做負(fù)功分子勢(shì)能增大，則C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤；結(jié)合Fr圖像可知，在r<r0內(nèi)分子力表現(xiàn)為斥力，當(dāng)間距減小過程中，分子斥力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大，則E項(xiàng)正確【答案】BCE二、非選擇題(本題共4小題，共52分，按題目要求作答)9(16分)油酸酒精溶液的濃度為每1 000 mL油酸酒精溶液中有油酸0.6 mL，現(xiàn)用滴管向量筒內(nèi)滴加50滴上述溶液，量筒中的溶液體積增加了1 mL，若把一滴這樣的油酸酒精溶液滴入足夠大盛水的淺盤中，由于酒精溶于水，油酸在水面展開，穩(wěn)定后形成的純油膜的形狀如圖3所示若每一小方格的邊長(zhǎng)為25 mm，試問： 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：35500015】圖3(1)這種估測(cè)方法是將每個(gè)油酸分子視為 模型，讓油酸盡可能地在水面上散開，則形成的油膜可視為 油膜，這層油膜的厚度可視為油酸分子的 圖中油酸膜的面積為 m2；每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是 m3；根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測(cè)出油酸分子的直徑是 m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中，在距水面約2 cm的位置將一滴油酸酒精溶液滴入水面形成油膜，實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到，油膜的面積會(huì)先擴(kuò)張后又收縮了一些，這是為什么呢？請(qǐng)寫出你分析的原因： .【解析】油膜面積約占70小格，面積約為S702525106 m24.4102 m2，一滴油酸酒精溶液含有純油酸的體積為V106 m31.21011 m3，故油酸分子的直徑約等于油膜的厚度d m2.71010 m.【答案】(1)球形單分子直徑4.41021210112.71010(2)主要有兩個(gè)原因：水面受到落下油滴的沖擊，先陷下后又恢復(fù)水平，因此油膜的面積先擴(kuò)張后又收縮；油酸酒精溶液中的酒精將溶于水并很快揮發(fā)，使液面收縮10(12分)如果取分子間距離rr0(r01010 m)時(shí)為分子勢(shì)能的零勢(shì)能點(diǎn)，則r<r0時(shí)，分子勢(shì)能為 值；r>r0時(shí)，分子勢(shì)能為 值(填“正”“負(fù)”或“零”)按規(guī)定的零勢(shì)能點(diǎn)，試著在圖4上畫出Epr的圖像圖4【解析】當(dāng)rr0時(shí)，分子勢(shì)能最小，所以若規(guī)定此時(shí)分子勢(shì)能為零，則無論r<r0，還是r>r0，分子勢(shì)能均為正值【答案】正正如圖所示11(10分)用長(zhǎng)度放大600倍的顯微鏡觀察布朗運(yùn)動(dòng)估計(jì)放大后的小顆粒(碳)體積為0.1109 m3，碳的密度是2.25103 kg/m3，摩爾質(zhì)量是1.2102 kg/mol，阿伏伽德羅常量為6.021023mol1，則該小碳粒含分子數(shù)約為多少個(gè)？(取一位有效數(shù)字)【解析】已知小碳粒V m32.25103 kg/m3Mmol1.2102 kg/mol，NA6.021023個(gè)/mol.則該小碳粒含分子數(shù)NNA51010(個(gè))【答案】51010個(gè)12(14分)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，有體積為V的水和體積為V的水蒸汽，已知水的密度為，阿伏伽德羅常量為NA，水的摩爾質(zhì)量為MA，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下水蒸汽的摩爾體積為VA，求：(1)說明標(biāo)準(zhǔn)狀況下水分子與水蒸汽分子的平均動(dòng)能的大小關(guān)系；(2)它們中各有多少水分子？(3)它們中相鄰兩個(gè)水分子之間的平均距離【解析】(1)分子的平均動(dòng)能只與溫度有關(guān)，當(dāng)溫度相同時(shí)，分子的平均動(dòng)能相同，故標(biāo)準(zhǔn)狀況下水分子與水蒸汽分子的平均動(dòng)能大小相等(2)體積為V的水，質(zhì)量為MV分子個(gè)數(shù)為NNA解得NNA對(duì)體積為V的水蒸汽，分子個(gè)數(shù)為NNA(3)設(shè)相鄰的兩個(gè)水分子之間的平均距離為d，將水分子視為球體，每個(gè)水分子的體積為V0d3解得：d設(shè)相鄰的水蒸汽中兩個(gè)水分子之間距離為d，將水分子占的空間視為正方體Vd3解得d.【答案】(1)相等(2)NANA(3)