内容正文:
2025-2026学年高二物理(选择性必修3)周周练
第一章 周练01 分子动理论 第1-3节
(时间:75分钟 分数:100分)
一、选择题(本题共12小题,共48分。其中1~9题为单选题,每小题4分;10--12题为多选题, 每小题4分,漏选得2分,错选得0分)
1.B
2.C
3.D
4.D
5.B
6.B
7.D
8.A
9.B
10.AD
11.BCD
12.AD
二、填空题(本题3小题,共13分)
13.(3分)布朗运动 扩散现象 引力
14.(4分)
15.(6分) (1)B (2) (3)AC
三、解答题(本题4小题,共39分)
16.(10分)(1)(4分) (2)见解析(6分)
【详解】(1)由于固体和液体可看作一个一个紧挨着的球形分子排列而成的,则一个水分子的体积
水的摩尔体积为Vmol,阿伏伽德罗常量为NA,则有
解得
(2)由于气体分成若干个小立方体,气体分子位于每个小立方体的中心,则表示气体分子所占据的空间体积。若令,则d表示气体分子之间的平均距离,由于该平均距离远远大于气体分子的直径,可知,d不能表示气体分子的大小。
17.(6分)
【答案】见解析
【详解】该曲线体现的是0℃氧气分子在不同速率分子数目的分布情况,即氧气分子速率分布情况,曲线与横坐标所围面积为所有速率区间的分子数占气体总分子数的比例,故该面积的值为1;100℃时,该面积的值也是1。
18.(8分) (1)1.2×1023个 (2)1.3×1018个
【详解】(1)吸烟者一根烟吸入的总气体体积为
含有空气分子数为
(2)密闭空间单位体积内含有的被污染空气分子数为
每个污染空气分子所占的空间体积为
不吸烟者一次呼吸吸入的被污染过的空气分子个数为
19.(11分)(1); (2)
【详解】(1)铁分子的摩尔体积
解得铁分子直径
这条“分子大道”铁分子个数
(2)单个分子的质量为
这些分子的总质量为
试卷第20页,共36页
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2025-2026学年高二物理(选择性必修3)周周练
第一章 周练01 分子动理论 第1-3节
(时间:75分钟 分数:100分)
一、选择题(本题共12小题,共48分。其中1~9题为单选题,每小题4分;10--12题为多选题, 每小题4分,漏选得2分,错选得0分)
1.下列说法正确的是( )
A.布朗运动是液体分子的运动,它说明分子永不停息地做无规则运动
B.扩散现象表明,分子在永不停息地运动
C.悬浮微粒越大,在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多,布朗运动越明显
D.阳光下看到灰尘飞舞,灰尘的运动就是布朗运动
【答案】B
【详解】A.布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动,不是液体分子的运动,但它说明了分子永不停息地做无规则运动。故A错误;
B.不同物体互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象表明,分子在永不停息地做无规则运动,故B正确;
C.悬浮微粒越大,在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多,悬浮微粒受到的各方向的力就越趋向于平衡,布朗运动越不明显,故C错误;
D.布朗运动的颗粒肉眼看不见,所以阳光下看到的灰尘飞舞不是布朗运动。故D错误。
故选B。
2.是指直径小于2.5微米的悬浮颗粒物,可在光学显微镜下可以观察到,它漂浮在空中做无规则运动,很难自然沉降到地面,吸入后会进入血液对人体形成危害。下列关于的说法中正确的是( )
A.在空气中的运动属于分子的热运动
B.的直径与大气中一个氮气分子直径接近
C.的质量越小,其无规则运动越剧烈
D.由于中的分子互相碰撞,使其在空中做无规则运动
【答案】C
【详解】A.PM2.5在空气中的运动是固体颗粒、是分子团的运动,不是分子的热运动,A错误;
B.PM2.5的直径远大于一个氮气分子直径,B错误;
C.PM2.5的质量越小,温度越高,其无规则运动越剧烈,C正确;
D.由于周围大量空气分子对PM2.5碰撞的不平衡,使其在空中做无规则运动,D错误;
故选C。
3.如图是某种气体在不同温度下的分子速率分布曲线,f(v)表示分子速率v附近单位速率区间内的分子数百分率。下列说法正确的是( )
A.由两曲线可知,高温状态下分子速率的分布范围相对较小
B.曲线I对应的温度高
C.曲线I和II速率都呈正态分布,中间速率的分子最少
D.由两曲线可知,不同温度下,同一速率分子所占比例不同,速率分布区间也不同
【答案】D
【详解】A.温度是分子平均动能的标志,温度高则分子速率大的占多数,即高温状态下分子速率大小的分布范围相对较大,A错误;
B.温度越高,分子平均动能越大,速率高的分子所占的比例大,故曲线II对应的温度高,B错误;
C.速率都呈正态分布,中间速率的分子最多,C错误;
D.不同温度下,同一速率分子所占比例不同,速率分布区间不同,D正确。
故选D。
4.我们知道分子间既有引力又有斥力,两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来,铅柱不脱落,如图所示,下列说法正确的是( )
A.铅柱间的万有引力使它们不脱落
B.铅柱间的分子扩散使它们不脱落
C.铅柱间分子斥力为零,只有分子引力
D.铅柱间分子引力大于斥力,分子力表现为引力
【答案】D
【详解】分子间的引力和斥力同时存在,但它们的大小与分子间的距离有关,距离稍大时表现为引力,距离较小时表现为斥力;两个接触面平滑的铅柱压紧后,铅柱间分子引力大于斥力,分子力表现为引力,而这个力又能平衡下面铅柱的重力,故下面的铅柱不脱落,与万有引力及分子扩散无关。
故选D。
5.关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A.分子直径的数量级约为
B.已知某种气体的密度为,摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为,则单位体积的分子数为
C.水结为冰时,部分水分子已经停止了热运动
D.压缩气体时,要用力是由于气体分子间存在斥力的缘故
【答案】B
【详解】A.分子直径数量级为,故A错误;
B.气体的摩尔体积为
则单位体积的分子数为
故B正确;
C.水结为冰时,水分子的热运动不会停止,故C错误;
D.气体压缩可以忽略分子间作用力,压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体压强的原因,与分子力无关,故D错误。
故选B。
6.下列说法正确的是( )
A.分子的速率大小与温度有关,温度越高,所有分子的速率都越大
B.质量不同、温度相同的氢气和氧气,分子平均动能相同
C.自行车打气越打越困难主要是因为胎内气体分子间相互排斥的原因
D.只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数,就可以算出气体分子的体积
【答案】B
【详解】A.分子的速率大小与温度有关,温度越高,分子的平均动能越大,不是所有分子的速率都越大,故A错误;
B.温度是分子平均动能的标志,所以质量不同、温度相同的氢气和氧气,分子平均动能相同,故B正确;
C.自行车打气越打越困难主要是因为胎内气体压强逐渐增大的原因,故C错误;
D.只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数,可以算出每个气体分子所占据的平均空间,不是气体分子的体积,故D错误。
故选B。
7.如图是某液体中布朗运动的示意图(每隔30s记录一次微粒的位置),下列说法中正确的是( )
A.图中记录的是液体分子无规则运动的情况
B.图中记录的是粒子做布朗运动的轨迹
C.粒子越大,布朗运动越明显
D.反映了液体分子运动的无规则性
【答案】D
【详解】A.布朗运动不是固体分子的无规则运动,而是大量液体分子做无规则运动时与悬浮在液体中的小颗粒发生碰撞,从而使小颗粒做无规则运动,图中记录的是小颗粒做无规则运动的情况,故A错误;
B.题图中每个拐点记录的是粒子每隔30s的位置,而在30s内粒子做的也是无规则运动,而不是直线运动,图中记录的不是粒子做布朗运动的轨迹,故B错误;
C.粒子越小,某一瞬间跟它撞击的分子数越少,撞击作用的不平衡性表现得越明显,即布朗运动越显著,故C错误;
D.布朗运动的无规则性间接反映了液体分子运动的无规则性,故D正确。
故选D。
8.有关气体分子的运动特点说法中,正确的是( )
A.气体分子单位时间内与单位面积器壁发生碰撞的次数,与单位体积内气体的分子数和气体温度都有关
B.一定质量的理想气体压强不变时,气体分子单位时间内对器壁单位面积的平均碰撞次数随着温度升高而增加
C.单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少,气体的压强一定减小
D.从微观角度看气体压强只与分子平均动能有关
【答案】A
【详解】A.根据气体压强的微观意义,可知气体分子单位时间内与单位面积器壁发生碰撞的次数,与单位体积内气体的分子数和气体温度都有关,故A正确;
B.一定质量的理想气体压强不变时,温度升高时,气体平均分子动能增大,气体分子对器壁的平均撞击力增大,则气体分子单位时间内对器壁单位面积的平均碰撞次数随着温度升高而减小,故B错误;
C.气体的压强与单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数以及分子对器壁的平均撞击力有关,若温度升高,气体平均分子动能增大,气体分子对器壁的平均撞击力增大,单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少,气体的压强不一定减小,故C错误;
D.气体压强决定于气体分子的密度(单位体积内的分子数)和分子的平均动能,故D错误。
故选A
9.两分子间的作用力F与分子间距r的关系图线如图所示,下列说法中正确的是( )
A.时,两分子间的作用力表现为引力
B.时,两分子间的作用力随r的增大而逐渐增大
C.时,两分子间的引力斥力都为0
D.时,两分子间的引力随r的增大而增大
【答案】B
【详解】A.当时,分子间作用力表现为斥力,A错误;
B.根据图像可知,当时,分子间作用力在随着距离的增大而增大,B正确;
C.当时,引力和斥力相等,引力和斥力同时存在,C错误;
D.当时,根据图像可知,分子间作用力在减小,D错误。
故选B。
10.建设大桥的过程中需要将重达千余吨的钢梁用钢索从水中吊起,为了探究在吊起钢梁过程中钢索的拉力变化,某研究小组做了模拟实验:在始终保持钢板水平的情况下,将钢板用轻绳从水下缓慢吊起,如图甲所示。在该过程中细绳拉力F随时间t的变化情况如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.钢板在水面以下时的浮力约为2.0N
B.在吊起钢板的过程中,钢板所受的拉力始终大于钢板的重力
C.图乙中拉力F最大能到38.5N的原因是浮力消失
D.图乙中拉力F最大能到38.5N的原因是水分子与钢板分子之间存在引力
【答案】AD
【详解】A.完全拉出水面时,拉力等于重力,拉力不在发生变化,可知钢板重力
钢板在水面以下时的浮力
故A正确;
B.由图知,在吊起钢板的过程中,钢板所受的拉力不始终大于钢板的重力,故B错误;
CD.分子间存在引力和斥力,随着分子间距离的增大,分子间表现为引力,图乙中拉力F最大能到38.5N的原因是水分子与钢板分子之间存在引力,故C错误,D正确。
故选AD。
11.在某一容积可改变的容器中封闭着一定质量的理想气体,有关气体的压强,下列叙述中正确的是( )
A.当气体分子热运动变剧烈且分子平均距离变小时,气体压强可能不变
B.改变容器体积,当气体分子间的平均距离变大时,气体压强可能变大
C.保持容器体积不变,容器做自由落体运动时,容器内气体压强不变
D.当温度升高且单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数不变时,气体压强一定变大
【答案】BCD
【详解】AB.气体压强宏观上取决与气体的体积和温度,当分子热运动变剧烈,说明温度升高,分子平均距离变小,气体体积变小,则气体压强一定变大,当气体分子间的平均距离变大时,体积变大,若温度升高,则气体压强可能变大,故A错误,B正确;
C.密闭容器内的气体压强和重力无关,使该容器做自由落体运动,则气体对容器壁的压强不变,故C正确;
D.温度升高,分子的平均动能增大,单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数不变时,气体压强一定变大,故D正确。
故选BCD。
12.假想的气体分子,其速率分布如图所示,横坐标表示速率,纵坐标表示单位速率区间内出现的分子数。已知常量,当时分子数为零。则( )
A.总分子数
B.分子在到区间出现的概率为
C.分子的平均速率
D.在区间内,分子出现的概率为1
E.区间内与区间内的分子平均速率相等
【答案】AD
【详解】A.总分子数
故A正确;
B.分子在到区间出现的概率为
故B错误;
C.根据分布的曲线的对称性可知,分子的平均速率,故C错误;
D.当时分子数为零,则在区间内,分子出现的概率为1,故D正确;
E.区间内分子平均速率为,而区间内的分子平均速率为,故E错误。
故选AD。
二、填空题(本题3小题,共13分)
13.(3分)用显微镜观察悬浮在水中的小炭粒的运动,其现象属于 ;向一杯清水中滴几滴红墨水,红墨水向周围运动,其现象属于 。打湿了的两张纸很难分开是因为分子间存在 。
【答案】 布朗运动 扩散现象 引力
【详解】[1]用显微镜观察悬浮在水中的小炭粒的运动,其现象属于布朗运动;
[2]向一杯清水中滴几滴红墨水,红墨水向周围运动,其现象属于扩散现象。
[3]打湿了的两张纸很难分开是因为分子间存在引力。
14.(4分)所谓分子热运动就是指大量分子的无规则运动,我们无法知晓每个分子的运动,但是大量分子的无规则运动又会呈现出一定的统计规律,这些统计规律会以宏观状态的形式表现出来,例如气体压强这一宏观状态量就能从微观上进行解释。假定某一温度下,气体分子运动的平均速度为v,气体分子质量为m,那么一个分子垂直碰撞器壁前后的动量改变量大小为 (碰撞可视为弹性碰撞);设时间内有N个这样的分子碰撞器壁一次,被碰撞器壁的总面积为,那么这些分子对器壁产生的压强为 。
【答案】
【详解】[1]分子垂直碰撞容器壁,且为弹性碰撞,故速度方向改变,速率不变,根据动量改变量定义
解得
[2]时间内有N个这样的分子碰撞器壁一次,那么器壁对这些分子平均施力为F,根据动量定理则有
根据牛顿第三定律,器壁平均受力也为F,再根据压强定义
解得
15.(6分)某学习小组进行“用油膜法估测分子大小”的实验。
(1)该实验中,将油酸分子看成是球形的,所采用的方法是 。
A.等效替代法 B.理想模型法 C.控制变量法 D.比值定义法
(2)在实验中,已知实验室中使用的油酸酒精溶液的体积百分比为A,N滴溶液的总体积为V。在浅盘中的水面上均匀撒上痱子粉,将一滴溶液滴在水面上,待油膜稳定后,在带有边长为a的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓(如图所示),测得油膜占有的正方形小格个数为x。用以上字母表示油酸分子的直径约为 。
(3)在“用油膜法估测油酸分子直径”的实验中,下列操作会导致测得的分子直径偏大的是 。
A.痱子粉撒得太厚,油膜没有充分展开
B.计算油膜面积时,将不完整的方格全部作为完整方格处理
C.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
D.油酸酒精溶液配制后久置,部分酒精挥发
【答案】(1)B (2) (3)AC
【详解】(1)该实验中,将油酸分子看成是球形的,这是构建了理想化的模型来处理实际问题,所采用的方法是理想模型法。
故选B。
(2)一滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积为
油膜面积为
油酸分子的直径约为
解得
(3)A.痱子粉撒得太厚,油膜没有充分展开,会导致所测偏小,根据
可知测得的分子直径偏大,故A符合题意;
B.计算油膜面积时,将不完整的方格全部作为完整方格处理,会导致所测偏大,根据
可知测得的分子直径偏小,故B不符合题意;
C.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算,会导致所测偏大,根据
可知测得的分子直径偏大,故C符合题意;
D.油酸酒精溶液配制后久置,部分酒精挥发,会导致油酸酒精溶液浓度增大,所测偏小,根据
可知测得的分子直径偏小,故D不符合题意。
故选AC。
三、解答题(本题4小题,共39分)
16.(10分)(1)球模型:固体和液体可看作一个一个紧挨着的球形分子排列而成的,忽略分子间空隙,如图甲所示。已知水的摩尔体积为Vmol,阿伏伽德罗常量为NA,则一个水分子的直径为多大?
(2)立方体模型:气体分子间的空隙很大,把气体分成若干个小立方体,气体分子位于每个小立方体的中心。如图乙所示,表示什么含义?若令,d表示什么含义,能否表示气体分子的大小?
【答案】(1)(4分)
(2)见解析(6分)
【详解】(1)由于固体和液体可看作一个一个紧挨着的球形分子排列而成的,则一个水分子的体积
水的摩尔体积为Vmol,阿伏伽德罗常量为NA,则有
解得
(2)由于气体分成若干个小立方体,气体分子位于每个小立方体的中心,则表示气体分子所占据的空间体积。若令,则d表示气体分子之间的平均距离,由于该平均距离远远大于气体分子的直径,可知,d不能表示气体分子的大小。
17.(6分)由下表可得如图所示的0 ℃的氧气分子的速率分布直方图,实验时速率区间取的越窄,图中整个直方图锯齿形边界就越接近一条光滑曲线。该曲线有何意义?曲线与横坐标轴所围的面积代表什么意义?能否求得该面积的值?100℃时,该面积的值是多少?
按速率大小规划的区间/(m·s-1)
不同温度下各速率区间的分子数占总分子数的百分率/%
0 ℃
100 ℃
100以下
1.4
0.7
100~200
8.1
5.4
200~300
17.0
11.9
300~400
21.4
17.4
400~500
20.4
18.6
500~600
15.1
16.7
600~700
9.2
12.9
700~800
4.5
7.9
800~900
2.0
4.6
900以上
0.9
3.9
【答案】见解析
【详解】该曲线体现的是0℃氧气分子在不同速率分子数目的分布情况,即氧气分子速率分布情况,曲线与横坐标所围面积为所有速率区间的分子数占气体总分子数的比例,故该面积的值为1;100℃时,该面积的值也是1。
18.(8分)吸烟有害健康,拒绝烟草是一个中学生时刻要提醒自己的行为准则。人正常呼吸一次吸入气体的体积约为300cm3,若一位吸烟者一根烟大约吸10次,一次吸入气体的体积约为450cm3,在标准状况下,空气的摩尔体积为22.4×10-3m3/mol,可认为吸入烟的体积等于呼出烟的体积,阿伏加德罗常数为NA=6.02×1023mol-1。
(1)估算标准状况下吸烟者每吸一根烟被污染的空气分子数(结果保留两位有效数字);
(2)一位不吸烟者与一位吸烟者共处28m3的密闭空间,标准状况下吸烟者吸完一根烟,不吸烟者呼吸一次大约吸入多少个被污染过的空气分子(假设呼出的烟均匀分布,结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)1.2×1023个
(2)1.3×1018个
【详解】(1)吸烟者一根烟吸入的总气体体积为
含有空气分子数为
(2)密闭空间单位体积内含有的被污染空气分子数为
每个污染空气分子所占的空间体积为
不吸烟者一次呼吸吸入的被污染过的空气分子个数为
19.(11分)地球到月球的平均距离为s。已知铁的摩尔质量为M,密度为ρ,阿伏加德罗常数为NA。若把铁分子(将分子看成球体)一个紧挨一个地单列排起来,筑成从地球通往月球的“分子大道”。求:
(1)这条“分子大道”共需多少个铁分子?
(2)这条“分子大道”的质量为多少?
【答案】(1);(2)
【详解】(1)铁分子的摩尔体积
解得铁分子直径
这条“分子大道”铁分子个数
(2)单个分子的质量为
这些分子的总质量为
试卷第20页,共36页
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2025-2026学年高二物理(选择性必修3)周周练
第一章 周练01 分子动理论 第1-3节
(时间:75分钟 分数:100分)
一、选择题(本题共12小题,共48分。其中1~9题为单选题,每小题4分;10--12题为多选题, 每小题4分,漏选得2分,错选得0分)
1.下列说法正确的是( )
A.布朗运动是液体分子的运动,它说明分子永不停息地做无规则运动
B.扩散现象表明,分子在永不停息地运动
C.悬浮微粒越大,在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多,布朗运动越明显
D.阳光下看到灰尘飞舞,灰尘的运动就是布朗运动
2.是指直径小于2.5微米的悬浮颗粒物,可在光学显微镜下可以观察到,它漂浮在空中做无规则运动,很难自然沉降到地面,吸入后会进入血液对人体形成危害。下列关于的说法中正确的是( )
A.在空气中的运动属于分子的热运动
B.的直径与大气中一个氮气分子直径接近
C.的质量越小,其无规则运动越剧烈
D.由于中的分子互相碰撞,使其在空中做无规则运动
3.如图是某种气体在不同温度下的分子速率分布曲线,f(v)表示分子速率v附近单位速率区间内的分子数百分率。下列说法正确的是( )
A.由两曲线可知,高温状态下分子速率的分布范围相对较小
B.曲线I对应的温度高
C.曲线I和II速率都呈正态分布,中间速率的分子最少
D.由两曲线可知,不同温度下,同一速率分子所占比例不同,速率分布区间也不同
4.我们知道分子间既有引力又有斥力,两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来,铅柱不脱落,如图所示,下列说法正确的是( )
A.铅柱间的万有引力使它们不脱落
B.铅柱间的分子扩散使它们不脱落
C.铅柱间分子斥力为零,只有分子引力
D.铅柱间分子引力大于斥力,分子力表现为引力
5.关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A.分子直径的数量级约为
B.已知某种气体的密度为,摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为,则单位体积的分子数为
C.水结为冰时,部分水分子已经停止了热运动
D.压缩气体时,要用力是由于气体分子间存在斥力的缘故
6.下列说法正确的是( )
A.分子的速率大小与温度有关,温度越高,所有分子的速率都越大
B.质量不同、温度相同的氢气和氧气,分子平均动能相同
C.自行车打气越打越困难主要是因为胎内气体分子间相互排斥的原因
D.只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数,就可以算出气体分子的体积
7.如图是某液体中布朗运动的示意图(每隔30s记录一次微粒的位置),下列说法中正确的是( )
A.图中记录的是液体分子无规则运动的情况
B.图中记录的是粒子做布朗运动的轨迹
C.粒子越大,布朗运动越明显
D.反映了液体分子运动的无规则性
8.有关气体分子的运动特点说法中,正确的是( )
A.气体分子单位时间内与单位面积器壁发生碰撞的次数,与单位体积内气体的分子数和气体温度都有关
B.一定质量的理想气体压强不变时,气体分子单位时间内对器壁单位面积的平均碰撞次数随着温度升高而增加
C.单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少,气体的压强一定减小
D.从微观角度看气体压强只与分子平均动能有关
9.两分子间的作用力F与分子间距r的关系图线如图所示,下列说法中正确的是( )
A.时,两分子间的作用力表现为引力
B.时,两分子间的作用力随r的增大而逐渐增大
C.时,两分子间的引力斥力都为0
D.时,两分子间的引力随r的增大而增大
10.建设大桥的过程中需要将重达千余吨的钢梁用钢索从水中吊起,为了探究在吊起钢梁过程中钢索的拉力变化,某研究小组做了模拟实验:在始终保持钢板水平的情况下,将钢板用轻绳从水下缓慢吊起,如图甲所示。在该过程中细绳拉力F随时间t的变化情况如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.钢板在水面以下时的浮力约为2.0N
B.在吊起钢板的过程中,钢板所受的拉力始终大于钢板的重力
C.图乙中拉力F最大能到38.5N的原因是浮力消失
D.图乙中拉力F最大能到38.5N的原因是水分子与钢板分子之间存在引力
11.在某一容积可改变的容器中封闭着一定质量的理想气体,有关气体的压强,下列叙述中正确的是( )
A.当气体分子热运动变剧烈且分子平均距离变小时,气体压强可能不变
B.改变容器体积,当气体分子间的平均距离变大时,气体压强可能变大
C.保持容器体积不变,容器做自由落体运动时,容器内气体压强不变
D.当温度升高且单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数不变时,气体压强一定变大
12.假想的气体分子,其速率分布如图所示,横坐标表示速率,纵坐标表示单位速率区间内出现的分子数。已知常量,当时分子数为零。则( )
A.总分子数
B.分子在到区间出现的概率为
C.分子的平均速率
D.在区间内,分子出现的概率为1
E.区间内与区间内的分子平均速率相等
二、填空题(本题3小题,共13分)
13.(3分)用显微镜观察悬浮在水中的小炭粒的运动,其现象属于 ;向一杯清水中滴几滴红墨水,红墨水向周围运动,其现象属于 。打湿了的两张纸很难分开是因为分子间存在 。
14.(4分)所谓分子热运动就是指大量分子的无规则运动,我们无法知晓每个分子的运动,但是大量分子的无规则运动又会呈现出一定的统计规律,这些统计规律会以宏观状态的形式表现出来,例如气体压强这一宏观状态量就能从微观上进行解释。假定某一温度下,气体分子运动的平均速度为v,气体分子质量为m,那么一个分子垂直碰撞器壁前后的动量改变量大小为 (碰撞可视为弹性碰撞);设时间内有N个这样的分子碰撞器壁一次,被碰撞器壁的总面积为,那么这些分子对器壁产生的压强为 。
15.(6分)某学习小组进行“用油膜法估测分子大小”的实验。
(1)该实验中,将油酸分子看成是球形的,所采用的方法是 。
A.等效替代法 B.理想模型法 C.控制变量法 D.比值定义法
(2)在实验中,已知实验室中使用的油酸酒精溶液的体积百分比为A,N滴溶液的总体积为V。在浅盘中的水面上均匀撒上痱子粉,将一滴溶液滴在水面上,待油膜稳定后,在带有边长为a的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓(如图所示),测得油膜占有的正方形小格个数为x。用以上字母表示油酸分子的直径约为 。
(3)在“用油膜法估测油酸分子直径”的实验中,下列操作会导致测得的分子直径偏大的是 。
A.痱子粉撒得太厚,油膜没有充分展开
B.计算油膜面积时,将不完整的方格全部作为完整方格处理
C.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
D.油酸酒精溶液配制后久置,部分酒精挥发
三、解答题(本题4小题,共39分)
16.(10分)(1)球模型:固体和液体可看作一个一个紧挨着的球形分子排列而成的,忽略分子间空隙,如图甲所示。已知水的摩尔体积为Vmol,阿伏伽德罗常量为NA,则一个水分子的直径为多大?
(2)立方体模型:气体分子间的空隙很大,把气体分成若干个小立方体,气体分子位于每个小立方体的中心。如图乙所示,表示什么含义?若令,d表示什么含义,能否表示气体分子的大小?
17.(6分)由下表可得如图所示的0 ℃的氧气分子的速率分布直方图,实验时速率区间取的越窄,图中整个直方图锯齿形边界就越接近一条光滑曲线。该曲线有何意义?曲线与横坐标轴所围的面积代表什么意义?能否求得该面积的值?100℃时,该面积的值是多少?
按速率大小规划的区间/(m·s-1)
不同温度下各速率区间的分子数占总分子数的百分率/%
0 ℃
100 ℃
100以下
1.4
0.7
100~200
8.1
5.4
200~300
17.0
11.9
300~400
21.4
17.4
400~500
20.4
18.6
500~600
15.1
16.7
600~700
9.2
12.9
700~800
4.5
7.9
800~900
2.0
4.6
900以上
0.9
3.9
18.(8分)吸烟有害健康,拒绝烟草是一个中学生时刻要提醒自己的行为准则。人正常呼吸一次吸入气体的体积约为300cm3,若一位吸烟者一根烟大约吸10次,一次吸入气体的体积约为450cm3,在标准状况下,空气的摩尔体积为22.4×10-3m3/mol,可认为吸入烟的体积等于呼出烟的体积,阿伏加德罗常数为NA=6.02×1023mol-1。
(1)估算标准状况下吸烟者每吸一根烟被污染的空气分子数(结果保留两位有效数字);
(2)一位不吸烟者与一位吸烟者共处28m3的密闭空间,标准状况下吸烟者吸完一根烟,不吸烟者呼吸一次大约吸入多少个被污染过的空气分子(假设呼出的烟均匀分布,结果保留两位有效数字)。
19.(11分)地球到月球的平均距离为s。已知铁的摩尔质量为M,密度为ρ,阿伏加德罗常数为NA。若把铁分子(将分子看成球体)一个紧挨一个地单列排起来,筑成从地球通往月球的“分子大道”。求:
(1)这条“分子大道”共需多少个铁分子?
(2)这条“分子大道”的质量为多少?
试卷第20页,共36页
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