第1章 分子动理论 章末检测试卷(1)-【步步高】2023-2024学年高二物理选择性必修第三册（人教版2019，浙江）

章末检测试卷(一) (满分：100分) 一、选择题Ⅰ(本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分) 1．下列关于布朗运动的说法，正确的是(　　) A．布朗运动是指在显微镜中看到的液体分子的无规则运动 B．花粉颗粒的布朗运动反映了花粉分子在永不停息地做无规则运动 C．悬浮颗粒越大，同一时刻与它碰撞的液体分子越多，布朗运动越不明显 D．当物体温度达到0 ℃时，布朗运动就会停止 答案　C 解析　布朗运动是指在显微镜中看到的悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动，选项A错误；花粉颗粒的布朗运动反映了液体分子在永不停息地做无规则运动，选项B错误；悬浮颗粒越大，同一时刻与它碰撞的液体分子越多，颗粒的受力越平衡，布朗运动越不明显，选项C正确；当物体温度达到0 ℃时，分子的运动不会停止，则布朗运动也不会停止，选项D错误。 2．下列关于布朗运动的说法中正确的是(　　) A．将碳素墨水滴入清水中，观察到的布朗运动是碳分子无规则运动的反映 B．布朗运动是否显著与悬浮在液体中的颗粒大小无关 C．布朗运动的激烈程度与温度无关 D．微粒的布朗运动的无规则性，反映了液体分子运动的无规则性 答案　D 解析　布朗运动是固体颗粒的运动，是液体分子无规则热运动的反映，故A错误。 悬浮在液体中的颗粒越小，布朗运动越显著，故B错误。 布朗运动是液体分子无规则热运动的反映，所以温度越高布朗运动越显著，故C错误。 微粒的布朗运动的无规则性，反映了液体分子运动的无规则性，故D正确。 3．(2022·湖州市吴兴区期末)下列说法正确的是(　　) A．大量分子的无规则运动是有统计规律的 B．当物体温度升高时，每个分子运动都加快 C．气体的体积等于气体分子体积的总和 D．液体中悬浮微粒的布朗运动是做无规则运动的微粒互相撞击而引起的 答案　A 解析　大量分子的无规则运动是有统计规律的，A正确；温度升高时，分子的平均动能增大，不一定每个分子的速率都增大，B错误；气体的体积等于气体分子所能达到的整个空间，C错误；液体中悬浮微粒的布朗运动是做无规则运动的液体分子撞击微粒不平衡而引起的，D错误。 4．关于分子动理论，下列说法正确的是(　　) A．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大 B．相邻的两个分子之间的距离减小时，分子间的引力变小，斥力变大 C．给自行车打气时，气筒压下后反弹是由分子斥力造成的 D．当分子间的距离为r0时合力为0，此时，分子势能最大 答案　A 解析　当分子力表现为引力时，随着分子间距离增大，分子力做负功，故分子势能增大，故A正确；分子之间同时存在引力和斥力，当相邻的两个分子之间的距离减小时，分子间的引力变小，斥力也减小，故B错误；给自行车打气时气筒压下后反弹，是由活塞上下的压强差造成的，故C错误；分子间的距离为r0时合力为0，此时，分子势能最小，故D错误。 5．(2023·绍兴市柯桥区模拟)下列说法正确的是(　　) A．质量相等的氢气和氧气，温度相同，不考虑分子间的势能，两者内能相等 B．物体做加速运动时速度越来越大，物体内分子的平均动能也越来越大 C．质量相同的同种物体，温度低的物体内分子运动的平均速率小 D．气体分子热运动的平均动能越小，气体压强一定越小 答案　C 解析　质量相等的氢气和氧气，由于氢气的分子质量小，所以氢气分子个数多，而温度相同，分子的平均动能相同，因此氢气的内能比氧气大，故A错误。 分子平均动能只与温度有关，与物体的运动状态无关，故B错误。 物体的内能取决于分子平均动能、分子个数、分子势能，温度是分子平均动能的标志，对于质量相同的同种物体来说，温度越低分子平均动能越小，平均速率越小，故C正确。 平均动能小只能说明温度低，压强除了与分子平均动能有关外，还与单位体积内的分子数有关，故平均动能小不代表压强就小，故D错误。 6．(2022·宁波市北仑区月考)下列说法正确的是(　　) A．气体的内能是分子间的势能之和 B．气体的温度变化时，其分子平均动能和分子间势能也随之改变 C．物体机械能变化时，内能也随之变化 D．一定质量的气体，在体积不变时，分子每秒对器壁的平均碰撞次数随着温度降低而减小 答案　D 解析　气体的内能是分子热运动的动能和分子间的势能之和，故A错误； 气体的温度变化时，其分子平均动能变化，但分子势能与温度无关，故B错误； 内能与机械能是不同概念，一个物体内能的多少与它的机械能多少无关，故C错误； 一定质量的气体，在体积不变时，分子数密度一定；故分子每秒对器壁的平均碰撞次数随着平均动能降低而减小；温度是平均动能的标志，故分子每秒对器壁的平均碰撞次数随着温度降低而减小，故D正确。 7．(2022·杭州市期末)下列关于分子数量的说法中，正确的是(　　) A．1 g的氢气和1 g的氧气中含有的分子数相等，都是6.02×1023个 B．体积相等的固体和液体相比较，固体中含有较多的分子 C．无论是什么物质，只要他们的摩尔数相同，就含有相同的分子数 D．无论是什么物质，只要他们的体积相同，就含有相同的分子数 答案　C 解析　1 mol物质的微粒个数都是6.02×1023个，而1 g的氢气和1 g的氧气的物质的量分别为0.5 mol、 mol，它们的分子的数目是不相等的，故A错误； 比较物质中分子数目的多少，是通过比较物质的量，即比较摩尔数来完成的，无论是什么物质，只要他们的摩尔数相同，就含有相同的分子数，不能通过比较体积来完成，故C正确，B、D错误。 8．随着科学技术的不断发展，近几年来，出现了许多新的焊接方式，如摩擦焊接、爆炸焊接等。摩擦焊接是使焊件的两个接触面高速地向相反方向旋转，同时加上很大的压力(约每平方厘米加几千到几万牛顿的力)，瞬间就焊接成一个整体了。下面的分析正确的是(　　) A．这主要是利用物体间摩擦生热 B．两个焊件的分子之间没有斥力 C．当大量分子距离达到引力范围时，两个焊件就成为一个整体 D．当所有的分子距离达都到引力范围时，两个焊件才能够成为一个整体 答案　C 解析　在焊接的过程中，主要利用了分子引力的作用，故A错误； 分子引力和斥力同时存在，故B错误； 在焊接的过程中，不可能使所有的分子达到分子引力范围，故C正确，D错误。 9．某气体的摩尔质量是M，标准状态下的摩尔体积为V，阿伏加德罗常数为NA，下列叙述中正确的是(　　) A．该气体在标准状态下的密度为 B．该气体每个分子的质量为 C．每个气体分子在标准状态下的体积为 D．该气体单位体积内的分子数为 答案　D 解析　该气体在标准状态下的密度为，A错误；该气体每个分子的质量为，B错误；每个气体分子在标准状态下占据的体积为，C错误；该气体单位体积内的分子数为，D正确。 10．一容积不变的容器内封闭一定质量的氮气，在不同温度下分子速率分布如图所示，纵坐标表示各速率区间的氮气分子数所占总分子数的百分比，横坐标表示分子的速率，图线甲为实线、图线乙为虚线。下列说法正确的是(　　) A．图线甲对应的氮气温度较低 B．图线甲对应的氮气分子的平均动能较小 C．由图像能直接求出任意速率区间内氮气分子数目 D．同一温度下，氮气分子的速率呈现“中间多，两头多”的分布规律 答案　D 解析　温度越高，速率大的分子所占比例越大，所以图线甲的温度高，氮气分子的平均动能较大，故A、B错误；由图像可得出氮气各速率区间的分子数所占总分子数的百分比，不能求出任意速率区间内氮气分子数目，故C错误；由图像可知，同一温度下，氮气分子的速率呈现“中间多，两头少”的分布规律，故D正确。 11．若某种实际气体分子间的作用力表现为引力，则一定质量的该气体内能的大小与气体体积和温度的关系是(　　) A．如果保持其体积不变，温度升高，内能增大 B．如果保持其体积不变，温度升高，内能减小 C．如果保持其温度不变，体积增大，内能不变 D．如果保持其温度不变，体积增大，内能减小 答案　A 解析　若保持气体的体积不变，则分子势能不变，温度升高，分子的平均动能变大，故气体的内能增大，A正确，B错误；若保持气体的温度不变，则气体分子的平均动能不变，体积增大，分子间的引力做负功，分子势能增大，故气体的内能增大，选项C、D错误。 12．利用油膜法可粗略地测定分子的大小和阿伏加德罗常数。若已知n滴油酸的总体积为V，一滴油酸形成的油膜面积为S，油酸的摩尔质量为μ，密度为ρ，则每个油酸分子的直径d和阿伏加德罗常数NA分别为(球的体积公式V＝πR3)(　　) A．d＝，NA＝ B．d＝，NA＝ C．d＝，NA＝ D．d＝，NA＝ 答案　B 解析　一滴油酸体积为，故直径d＝；油酸的摩尔体积为Vmol＝，一个油酸分子体积为V0＝πd3＝，故NA＝＝，故B正确。 13．(2022·浙江精诚联盟高二联考)关于分子动理论及分子间的相互作用，下列叙述错误的是(　　) A．图甲中曲线b是分子力与分子间距离的关系图，当r＝r0时分子力为0 B．图乙中当r等于r2时，分子势能最小 C．扩散现象说明分子间存在空隙 D．当阳光射入较暗的房间内，可以看到光束中有大量微粒在做无规则运动，此现象属于布朗运动 答案　D 解析　题图甲中曲线b是分子力与分子间距离的关系图，当r＝r0时分子力为0，故A正确； 题图乙中当r等于r2时，分子势能最小，故B正确； 扩散现象说明物质分子永不停息地做无规则运动，且分子间存在空隙，故C正确； 当阳光射入较暗的房间内，可以看到光束中有大量微粒在做无规则运动，这是尘埃颗粒在气流作用下的一般无规则运动，布朗运动需用显微镜观察，肉眼无法直接观察到，故D错误。 二、选择题Ⅱ(本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不选全的得2分，有选错的得0分) 14．相同容积的两个容器装着质量相等、温度不同的氢气，下列说法中正确的是(　　) A．温度高的容器中氢气分子的平均动能更大 B．两个容器中氢分子的速率都呈现“中间多、两头少”的分布规律 C．温度高的容器中任一分子的速率一定大于温度低的容器中任一分子的速率 D．单位时间内，温度高的氢气对器壁单位面积上的平均作用力更大 答案　ABD 解析　温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大，A正确；由不同温度下的分子速率分布曲线可知，两个容器中氢分子的速率都呈现“中间多、两头少”的分布规律，B正确；温度升高，并不是所有分子的速率都增大，C错误；温度升高则分子运动的剧烈程度增大，则单位时间内撞击容器壁的分子数增加，且撞击力增大，故对容器壁单位面积的平均作用力更大，D正确。 15.如图所示为分子间的力随分子间距离的变化关系图。设r0为A、B两分子间引力和斥力平衡时的位置，现将A固定在O点，将B从与A相距0.5r0处由静止释放，在B远离A的过程中，下列说法正确的是(　　) A．B速度最大时，分子势能最小 B．B在运动过程中分子势能一直减小 C．B速度最大时，A对B的作用力为零 D．引力和斥力均减小，但引力减小得更快 答案　AC 解析　由0.5r0到r0过程中，分子间作用力表现为斥力，距离增大时，分子间作用力做正功，分子势能减小，B的动能增加；当r＞r0时，分子间作用力表现为引力，分子间距离增大时，分子间作用力做负功，分子势能增大，B的动能减小，所以r＝r0时，B的动能最大，速度最大，此时分子势能最小，A、B间作用力为零，A、C正确，B错误；B从与A相距0.5r0处由静止释放，B远离A的过程中，距离增大，引力和斥力均减小，但斥力减小得更快，D错误。 三、非选择题(本题共5小题，共55分) 16．(6分)2020年12月17日，嫦娥五号返回器带着1.731 kg的月球土壤顺利在预定区域着陆。月球土壤中的氦－3蕴藏量大，它是一种目前已被世界公认的高效、清洁、安全的核聚变原料。若每千克月球土壤中含有氦－3的质量为m，氦－3的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA(均为国际单位)，则每个氦－3分子的质量m0＝________________；嫦娥五号返回器带回的1.731 kg月球土壤中含有氦－3分子总个数为________________。 答案　(3分)　(3分) 解析　每个氦－3分子的质量为m0＝ 已知每千克月球土壤中含有氦－3的质量为m，则1.731 kg月球土壤中含有氦－3的质量为1.731m，则嫦娥五号返回器带回的1.731 kg月球土壤中含有氦－3分子总个数为N＝ 17．(8分)(2023·浙湘豫名校联考)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中 (1)下列说法正确的是________。 A．测量一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积时，可以用注射器挤出一滴油酸滴入烧杯中，观察注射器上的体积变化 B．测量一滴油酸酒精溶液在水面形成的面积时，如果不使用爽身粉，也可以在水中加入红墨水后混合均匀，再滴入一滴油酸酒精溶液 C．实际的油酸分子是球形的，因此通过计算得到的油酸分子直径即是球的直径 D．计算油酸分子的大小时，认为水面油膜为单分子层且认为分子间紧密排列 (2)①若实验过程中发现，撒入的爽身粉过多，导致油酸分子未形成单分子层，则计算得到的油酸分子直径将__________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)； ②若实验中使用的油酸酒精溶液是经久置的，则计算得到的油酸分子直径将__________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 (3)某次实验中将1 mL的纯油酸配制成5 000 mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1 mL溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，每格边长是0.5 cm，根据以上信息，可估算出油酸分子的直径约为________ m。(保留一位有效数字) 答案　(1)D　(2)①偏大　②偏小 (3)7×10－10(每空2分) 解析　(1)测量一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积时，至少要测量50滴到100滴油酸酒精溶液的体积，然后计算一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，选项A错误； 测量一滴油酸酒精溶液在水面形成的面积时，均匀地撒上爽身粉后才能看出油膜的轮廓，在水中加入红墨水不能看出油膜的轮廓，选项B错误； 实验时只是把油酸分子看作是球形的理想模型，实际的油酸分子不是球形的，因此通过计算得到的只是将油酸分子看成是球形时的油酸分子直径，选项C错误； 计算油酸分子的大小时，认为水面油膜为单分子层且认为分子间紧密排列，选项D正确。 (2)①若实验过程中发现，撒入的爽身粉过多，导致油酸分子未形成单分子层，则油膜面积的测量值偏小，根据d＝知计算得到的油酸分子直径将偏大； ②若实验中使用的油酸酒精溶液是经久置的，则溶液中的油酸浓度会偏大，实际计算时仍按原来的浓度计算，则计算得到的油酸分子直径将偏小。 (3)一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为 V＝× mL＝2.5×10－6 mL 油膜的面积为S＝136×0.5×0.5 cm2＝34 cm2 分子直径d＝＝ m≈7×10－10 m。 18．(12分)铁的密度ρ＝7.8×103 kg/m3、摩尔质量M＝5.6×10－2 kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023 mol－1。可将铁原子视为球体，试估算：(结果保留一位有效数字) (1)1 g铁含有的原子数； (2)铁原子的直径大小。 答案　(1)1×1022个　(2)3×10－10 m 解析　(1)一个铁原子的质量m0＝，1 g铁含有的原子数： N＝＝＝个 ≈1×1022个；(4分) (2)一个铁原子的体积 V0＝＝ m3 ≈1.2×10－29 m3，(4分) 根据V0＝πd3得， d＝＝ m≈3×10－10 m。(4分) 19．(14分)很多轿车为了改善夜间行驶时的照明问题，在车灯的设计上选择了氙气灯，因为氙气灯灯光的亮度是普通灯灯光亮度的3倍，但是耗电量仅是普通灯的一半，使用寿命则是普通灯的5倍，若氙气充入灯头后的容积V＝1.6 L，氙气密度ρ＝6.0 kg/m3。已知氙气摩尔质量M＝0.131 kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6×1023 mol－1。试估算：(结果保留一位有效数字) (1)灯头中氙气分子的总个数N； (2)灯头中氙气分子间的平均距离。 答案　(1)4×1022个　(2)3×10－9 m 解析　(1)设氙气的物质的量为n，则n＝(3分) 氙气分子的总数： N＝NA＝×6×1023个 ≈4×1022个；(3分) (2)每个分子所占的空间为：V0＝(4分) 设分子间平均距离为a，则有：V0＝a3(2分) 则a＝＝ m≈3×10－9 m。(2分) 20．(15分)拒绝烟草是一个中学生时刻要提醒自己的行为准则。试估算一个高约2.8 m、占地面积约10 m2的两人办公室，若只有一人吸了一根烟，在标准状况下，空气的摩尔体积为22.4×10－3 m3/mol，可认为吸入气体的体积等于呼出气体的体积，阿伏加德罗常数为NA＝6.02×1023 mol－1，求：(结果均保留两位有效数字，人正常呼吸一次吸入气体的体积约为300 cm3，一根烟大约吸10次) (1)估算被污染的空气分子间的平均距离； (2)另一不吸烟者呼吸一次大约吸入多少个被污染过的空气分子。 答案　(1)7.0×10－8 m　(2)8.7×1017个 解析　(1)吸烟者吸一根烟吸入的总气体体积为 V＝10×300 cm3＝3 000 cm3(2分) 含有空气分子数为 n＝×6.02×1023个≈8.1×1022个(2分) 办公室单位体积内含有的被污染空气分子数为 个≈2.9×1021个(2分) 每个污染空气分子所占的空间体积为 V0＝ m3(2分) 分子间的平均距离L＝≈7.0×10－8 m(2分) (2)不吸烟者一次呼吸吸入的被污染过的空气分子个数为 N＝＝＝8.7×1017个。(5分) 学科网（北京）股份有限公司 $$