高中物理 第1章 用統(tǒng)計思想研究分子運動章末綜合測評 滬科版選修3-3

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章末綜合測評(一)(時間：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選項中有三項符合題目要求，選對1個得3分，選對2個得4分，選對3個得6分；選錯1個扣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動B氣體分子的運動是無規(guī)則的熱運動C氣體分子的動能是變化的D相互作用力十分微弱，氣體分子可以自由運動E相互作用力十分微弱，氣體分子間的距離都一樣大【解析】布朗運動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)則運動，選項A錯誤；氣體分子因不斷相互碰撞其動能瞬息萬變，選項B、C正確；氣體分子不停地做無規(guī)則熱運動，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間外，相互作用力十分微弱，分子的運動是相對自由的，可以充滿所能達(dá)到的整個空間，選項D正確；氣體分子在不停地做無規(guī)則運動，分子間距離不斷變化，選項E錯誤【答案】BCD2有關(guān)分子的熱運動和內(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，分子熱運動越劇烈C物體的內(nèi)能是物體中所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和D布朗運動是液體(或氣體)分子對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，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動的動能和分子勢能的總和，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錯誤，C正確；分子熱運動的劇烈程度與溫度有關(guān)，溫度越高，分子熱運動越劇烈，B正確；布朗運動是液體(或氣體)分子對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點的溫度為10 ，下午1點的溫度為20 .假定大氣壓強無變化，則上午8點與下午1點相比較，房間內(nèi)()A每個空氣分子的速率都小B空氣分子的平均動能較小C空氣分子的個數(shù)不相同D空氣分子的分布密度相同E某個分子的速率可能變大【解析】溫度是分子平均動能的標(biāo)志，8點時10 ，空氣分子平均動能小，故B正確分子永不停息做無規(guī)則運動，溫度降低平均動能減小，某個分子的速率有可能增大，有可能減小，有可能不變，故A錯E對溫度高時，質(zhì)量不變時，壓強增大，由于門窗敞開，內(nèi)部氣體向外流出，20 時分子個數(shù)少，分子密度減小，故C對、D錯【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，分子間勢能增加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能不為零D物體被舉得越高，其分子勢能越大E物體的速度增大，其內(nèi)能也增大【解析】橡皮筋被拉伸時，要克服分子力做功，故其分子勢能增加，A對；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；靜止的物體動能為零，但分子在永不停息地運動，其平均動能不為零，同理被舉高的物體，重力勢能增加，但其體積不變，分子勢能不變，故C對，D錯；物體動能增大時，其內(nèi)能不一定增大，E錯【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：35500014】A1 kg該物質(zhì)所含的分子個數(shù)是NAB1 kg該物質(zhì)所含的分子個數(shù)是NAC該物質(zhì)1個分子的質(zhì)量是(kg)D該物質(zhì)1個分子占有的空間是(m3)E該物質(zhì)的摩爾體積是【解析】1 kg該物質(zhì)所含的分子個數(shù)是NA，A錯、B對；該物質(zhì)1個分子的質(zhì)量是，C錯；該物體的摩爾體積為，故1個分子占有的體積為，D、E正確【答案】BDE5下列哪些現(xiàn)象屬于熱運動()A把一塊平滑的鉛板疊放在平滑的鋁板上，經(jīng)相當(dāng)長的一段時間把它們再分開，會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，最后胡椒粉末會沉在湯碗底，而我們喝湯時嘗到了胡椒的味道C含有泥沙的水經(jīng)一定時間會澄清D用砂輪打磨而使零件的溫度升高E汽車駛過后揚起灰塵【解析】熱運動在微觀上是指分子的運動，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，不是熱運動，C錯誤，A、B、D正確；灰塵不屬于微觀粒子，不能說明分子的運動情況，E錯誤【答案】ABD6(2016福州檢測)如圖1所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點O，乙分子位于x軸上，甲分子對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)處分子勢能為零，則下列說法不正確的是()圖1A乙分子在b處勢能最小，且勢能為負(fù)值B乙分子在c處勢能最小，且勢能為負(fù)值C乙分子在d處勢能一定為正值D乙分子在d處勢能一定小于在a處勢能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動，引力做正功，分子勢能一直在減小，到達(dá)c點時所受分子力為零，加速度為零，速度最大，動能最大，分子勢能最小，為負(fù)值由于慣性，到達(dá)c點后乙分子繼續(xù)向甲分子靠近，由于分子力為斥力，故乙分子做減速運動，直到速度減為零，設(shè)到達(dá)d點后返回，故乙分子運動范圍在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、分子勢能隨間距的減小一直增加故B、E正確【答案】ACD7(2016大連檢測)下列關(guān)于布朗運動的敘述，正確的是()A懸浮小顆粒的運動是雜亂無章的B液體的溫度越低，懸浮小顆粒的運動越緩慢當(dāng)液體的溫度降到零攝氏度時，固體小顆粒的運動就會停止C被凍結(jié)的冰塊中的小炭粒不能做布朗運動，是因為在固體中不能發(fā)生布朗運動D做布朗運動的固體顆粒越小，布朗運動越明顯E因為布朗運動的激烈程度跟溫度有關(guān)，所以布朗運動也叫熱運動【解析】布朗運動的特征之一就是無規(guī)則性，故A對；布朗運動只能發(fā)生在液體或氣體中，在固體中不能發(fā)生，并不是因為固體分子不運動，任何物質(zhì)的分子都在永不停息地運動；布朗運動的劇烈程度與溫度有關(guān)，當(dāng)溫度越低時，布朗運動越不明顯，但不會停止，故B錯，C對；布朗運動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，運動越劇烈，故D對；熱運動是分子的無規(guī)則運動，由于布朗運動不是分子的運動，所以不能說布朗運動是熱運動，E錯【答案】ACD8.分子力比重力、引力等要復(fù)雜得多，分子勢能跟分子間的距離的關(guān)系也比較復(fù)雜圖示為分子勢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的分子間距，設(shè)r時，Ep0，則下列說法正確的是()圖2A當(dāng)rr0時，分子力為零，Ep0B當(dāng)rr0時，分子力為零，Ep為最小C當(dāng)r0r10r0時，Ep隨著r的增大而增大D當(dāng)r0r10r0時，Ep隨著r的增大而減小E當(dāng)rr0時，Ep隨著r的減小而增大【解析】由Epr圖像可知，rr0時，Ep最小，再結(jié)合Fr圖像知此時分子力為0，則A項錯誤，B項正確；結(jié)合Fr圖像可知，在r0r10r0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)功分子勢能增大，則C項正確，D項錯誤；結(jié)合Fr圖像可知，在rr0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，分子勢能增大，則E項正確【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為25 mm，試問： 【導(dǎo)學(xué)號：35500015】圖3(1)這種估測方法是將每個油酸分子視為 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)在實驗過程中，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，實驗時觀察到，油膜的面積會先擴(kuò)張后又收縮了一些，這是為什么呢？請寫出你分析的原因： .【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)時為分子勢能的零勢能點，則rr0時，分子勢能為 值(填“正”“負(fù)”或“零”)按規(guī)定的零勢能點，試著在圖4上畫出Epr的圖像圖4【解析】當(dāng)rr0時，分子勢能最小，所以若規(guī)定此時分子勢能為零，則無論rr0，分子勢能均為正值【答案】正正如圖所示11(10分)用長度放大600倍的顯微鏡觀察布朗運動估計放大后的小顆粒(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？(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/mol.則該小碳粒含分子數(shù)NNA51010(個)【答案】51010個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)它們中相鄰兩個水分子之間的平均距離【解析】(1)分子的平均動能只與溫度有關(guān)，當(dāng)溫度相同時，分子的平均動能相同，故標(biāo)準(zhǔn)狀況下水分子與水蒸汽分子的平均動能大小相等(2)體積為V的水，質(zhì)量為MV分子個數(shù)為NNA解得NNA對體積為V的水蒸汽，分子個數(shù)為NNA(3)設(shè)相鄰的兩個水分子之間的平均距離為d，將水分子視為球體，每個水分子的體積為V0d3解得：d設(shè)相鄰的水蒸汽中兩個水分子之間距離為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)