第1章 分子动理论 章末过关检测(一)(Word练习)-【学霸笔记·同步精讲】2024-2025学年高中物理选择性必修第三册（人教版）

章末过关检测(一) (时间：75分钟　分值：100分) 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1．下列关于热学规律的说法正确的是(　　) A．若气体摩尔体积为V，气体分子体积为V0，则阿伏加德罗常数为 B．随着分子间距增大，分子引力增大，分子斥力减小 C．布朗运动不是分子运动，但是反映了分子做永不停息的无规则运动 D．温度升高，每个分子的动能都增大 解析：选C。因为气体分子间间隙较大，不能根据摩尔体积与每个分子体积的比值求解阿伏加德罗常数，故A错误。随着分子间距增大，分子引力、分子斥力都减小，故B错误。布朗运动是固体小颗粒的无规则运动，但能间接地反映分子做永不停息的无规则运动，故C正确。温度升高，分子平均动能增大，但不是每个分子的动能都增大，故D错误。 2．下列关于热学问题的说法不正确的是(　　) A．小草叶子上的露珠是由空气中的水蒸气凝结成的水珠，这一物理过程中水分子间的引力、斥力都增大 B．物体是由大量分子组成的 C．液体分子的无规则运动称为布朗运动，温度越高，布朗运动越明显 D．扩散现象是物质分子永不停息地做无规则运动的证据之一 解析：选C。小草叶子上的露珠是由空气中的水蒸气凝结成的水珠，分子间的距离减小，水分子间的引力、斥力都增大，故A正确；物体是由大量分子组成的，故B正确；布朗运动是指悬浮在液体中的颗粒的运动，温度越高，布朗运动越明显，故C错误；扩散现象是物质分子永不停息地做无规则运动的证据之一，故D正确。 3．严冬时节，梅花凌寒盛开，淡淡的花香沁人心脾。我们能够闻到花香，这与分子的热运动有关。关于热学中的分子，下列说法正确的是(　　) A．布朗运动就是液体分子的无规则运动 B．扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的，扩散能在气体和液体中进行，也能在固体中进行 C．当两个分子间距离小于r0时，分子间只有斥力没有引力 D．两个分子间的距离增大时，分子间的分子势能一定减小 解析：选B。布朗运动是悬浮于液体中的固体小颗粒的无规则运动，A错误；扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的，扩散能在气体和液体中进行，也能在固体中进行，B正确；当两个分子间距离小于r0时，分子间斥力和引力都存在，只是斥力大于引力，分子力表现为斥力，C错误；当r<r0时，分子势能随着分子间距离的增大而减小，当r>r0时，分子势能随分子间距离的增大而增大，D错误。 4．人们常把瘪的乒乓球放入热水中使其恢复为球形，把乒乓球放入热水后，球内的气体(　　) A．分子的平均动能增大 B．每个分子速率都增大 C．单位体积的分子数增加 D．内能减小 解析：选A。乒乓球中的气体温度升高，内能增大，分子的平均动能增大，并不是每个分子速率都增大，故A正确，B、D错误；乒乓球中气体质量不变，温度升高，体积增大，密度减小，单位体积的分子数减少，故C错误。 5．图甲是一定质量的某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线；图乙是两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线。下列说法正确的是 (　　) 　　　　　　　　　　 A．甲：同一温度下，气体分子的速率都呈“中间多、两头少”的分布 B．甲：气体在①状态下的内能小于②状态下的内能 C．乙：当r>r1时，分子间的作用力表现为引力 D．乙：在r由r1变到r2的过程中分子力做负功 解析：选A。题图甲中，同一温度下，气体分子的速率都呈“中间多、两头少”的分布，①状态下速率大的分子占据的比例较大，则说明①对应的平均动能较大，即气体在①状态下的内能大于②状态下的内能，故B错误，A正确；题图乙中，当r＝r2时，分子势能最小，此时分子力为0，则当r>r2时，分子间的作用力表现为引力，当r<r2时，分子间的作用力表现为斥力，在r由r1变到r2的过程中，分子势能减小，则分子力做正功，故C、D错误。 6．若以V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ表示在标准状态下水蒸气的密度，M表示水的摩尔质量，M0表示一个水分子的质量，V0表示一个水分子的体积，NA表示阿伏加德罗常量，则下列关系式正确的是(　　) A.NA＝ B．V0＝ C．M0＝ D．ρ＝ 解析：选C。水蒸气的摩尔质量ρV除以水蒸气分子的质量M0等于阿伏加德罗常量，A错误；由于水蒸气分子间距远大于分子直径，则V0≪，B错误；水分子的质量M0等于摩尔质量M除以阿伏加德罗常量NA，即M0＝，C正确；由于摩尔体积V远大于NAV0，则ρ＝<，D错误。 7．关于分子动理论，下列说法正确的是(　　) A．图甲为扩散现象，表明分子间有间隙和分子在做永不停息的无规则运动 B．图乙为水中炭粒运动位置的连线图，连线表示炭粒做布朗运动的实际轨迹 C．图丙为分子力与分子间距的关系图，分子间距从r0增大时，分子力先变小后变大 D．图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线②对应的温度较低 解析：选A。题图甲为扩散现象，表明分子间有间隙和分子在做永不停息的无规则运动，故A正确；题图乙为水中炭粒运动位置的连线图，连线不表示炭粒做布朗运动的实际轨迹，故B错误；题图丙为分子力与分子间距的关系图，分子间距从r0增大时，分子力整体表现为引力，且先变大后变小，故C错误；题图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，温度越高分子热运动越剧烈，分子运动剧烈是指速率大的分子所占的比例大，因此可知，曲线②对应的温度较高，故D错误。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求。全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。 8．如图所示为两分子间的作用力F与分子间距离r的关系曲线，下列说法正确的是(　　) A．当r>r0时，分子间只存在引力 B．当r>r0时，随着分子间距离的增大，分子力先减小后增大 C．当r<r0时，随着分子间距离的增大，分子力逐渐减小 D．当r>r0时，分子势能随分子间距离的增大而增大 解析：选CD。分子间同时存在引力和斥力，故A错误；由题图可知，当r>r0时，随着分子间距离的增大，分子力先增大后减小，故B错误；由题图可知，当r<r0时，随着分子间距离的增大，分子力逐渐减小，故C正确；当r>r0时，分子间的作用力为引力，当分子间距离增大时，引力一直做负功，所以分子势能一直增大，故D正确。 9．分子势能与分子间距离的关系图像如图所示，下列说法正确的是(　　) A．分子间距为r1时，分子间作用力为零 B．分子间距由r2逐渐增大时，分子力始终做负功 C．分子间距在r1到r2之间时，分子间作用力表现为引力 D．分子间距由r1增大到r2的过程中，分子间的引力和斥力都逐渐减小 解析：选BD。根据分子间作用力做功与分子势能之间的关系可知，图像的斜率表示分子间的作用力，故当分子间距为r1时，分子势能为零，分子间作用力不为零，故A错误；分子间距由r2逐渐增大时，分子势能一直增大，故分子力始终做负功，故B正确；分子间距由r1增大到r2的过程中，分子势能逐渐减小，分子力做正功，故分子间距在r1到r2之间时，分子间作用力表现为斥力，故C错误；分子间的引力和斥力都随着分子间距离r的增大而减小，分子间距由r1增大到r2的过程中，分子间的引力和斥力都逐渐减小，故D正确。 10．关于分子动理论和物体的内能，下列说法正确的是(　　) A．在显微镜下可以观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动，这说明煤油分子在做无规则运动 B．当分子间的距离减小时，分子间的斥力增大，引力减小，合力表现为斥力 C．若气体的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则气体的分子体积为 D．分子势能和分子间作用力的合力可能同时随分子间距离的增大而增大 解析：选AD。在显微镜下可以观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动，这说明煤油分子在做无规则运动，A正确；当分子间的距离减小时，分子间的斥力和引力都增大，当r<r0时合力表现为斥力，当r>r0时合力表现为引力，B错误；气体分子间距远大于气体分子的大小，若气体的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则一个气体分子运动占据的空间的体积为，C错误；如果分子间的距离从r0再增大时，分子力表现为引力，且在一定的距离范围内分子间作用力随距离的增加而逐渐变大，此时分子引力做负功，分子势能也变大，即分子势能和分子间作用力的合力都会随分子间距离的增大而增大，故D正确。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 11．(6分)如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示。F>0时分子间作用力为斥力，F<0时分子间作用力为引力，A、B、C为x轴上三个特定的位置。现把乙分子从A处由静止释放，乙分子在C点的动能________(选填“最大”或“最小”)；乙分子从A点到C点分子势能__________(选填“一直减小”“先减小后增大”或“一直增大”)。 解析：根据题意可知，乙分子从A点由静止释放，由题图可知，从A点到C点分子间作用力表现为引力，甲分子对乙分子的作用力对乙分子做正功，由动能定理可得从A点到C点乙分子的动能一直增大，乙分子在C点的加速度为零，乙分子在C点的动能最大，乙分子从A点到C点的分子势能一直减小。 答案：最大　一直减小 12．(8分)在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤： A．用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定； B．将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积； C．往浅盘里倒入约2 cm深的水，待水面稳定后将适量的爽身粉均匀地撒在水面上； D．将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上； E．根据一滴溶液中纯油酸的体积和油膜的面积计算出油酸分子直径。 (1)以上各实验步骤中正确的顺序是__________(填写步骤前面的字母)。 (2)实验中所用的油酸酒精溶液的体积百分比浓度为0.05 %，每滴溶液的体积为0.02 mL，描出油酸膜边缘轮廓，正确数出约有100个小方格。已知玻璃板上正方形小方格的边长为1 cm，则油酸膜的面积约为__________m2。由以上数据，可估算出油酸分子的直径为__________m。 (3)某同学在该实验中最终得到的油酸分子的直径和其他大多数同学的比较，数据偏大。出现这种结果的原因，可能是_____________________。 A．计算油酸膜面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理 B．水面上爽身粉撒的较多，油酸膜没有充分展开 C．求每滴溶液体积时，1 mL的溶液的滴数多记了10滴 解析：(1)实验步骤的合理性顺序应为CADBE。 (2)油酸膜的面积 S＝nL2＝100×(1×10－2)2 m2＝1.0×10－2 m2 油酸体积V＝0.05%×0.02×10－3×10－3＝Sd 解得d＝1.0×10－9 m。 (3)计算油酸膜面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理，增大了油膜的面积，只能导致计算出的分子直径偏小，而实际值偏大，故A错误；水面上爽身粉撒的较多，油酸膜没有充分展开，致使油膜的面积偏小，所以计算出的分子直径偏大，故B正确；求每滴溶液体积时，1 mL的溶液的滴数多记了10滴，导致一滴油酸体积偏小，导致分子直径计算值偏小，而实际值偏大，故C错误。 答案：(1)CADBE　(2)1.0×10－2　1.0×10－9　(3)B 13．(12分)为保证环境和生态平衡，在各种生产活动中都应严禁污染水源。在某一水库中，一艘快艇在水面上快速行驶，速度为8 m/s，因年久失修导致油箱突然破裂，柴油迅速流入水中，从漏油开始到船员堵住漏油处共用时t＝1.5 min。测量时，漏出的油已在水面上形成宽约为a＝100 m的长方形厚油层。已知快艇做匀速运动，漏出油的体积V＝1.44×10－3 m3。 (1)求该厚油层的平均厚度D。 (2)该厚油层的平均厚度D约为分子直径d的多少倍？(已知油分子的直径约为10－10 m) 解析：(1)油层长度L＝vt＝8×90 m＝720 m 油层平均厚度 D＝＝ m＝2×10－8 m。 (2)n＝＝＝200。 答案：(1)2×10－8 m　(2)200 14．(14分)目前，环境污染已非常严重，瓶装纯净水已经占领柜台。再严重下去，瓶装纯净空气也会上市。设瓶子的容积为500 mL，空气的摩尔质量M＝2.9×10－2 kg/mol。按标准状况计算，NA＝6.02×1023 mol－1，空气的摩尔体积Vmol＝22.4 L/mol。试估算：(计算结果保留2位有效数字) (1)空气分子的平均质量； (2)一瓶纯净空气的质量； (3)一瓶纯净空气中约含气体分子的个数。 解析：(1)m＝＝ kg≈4.8×10－26 kg。 (2)m空＝ρV瓶＝＝ kg≈6.5×10－4 kg。 (3)分子数N＝nNA＝NA ＝ 个≈1.3×1022 个。 答案：(1)4.8×10－26 kg　(2)6.5×10－4 kg (3)1.3×1022个 15．(14分)一滴露珠的体积是12.0×10－4 cm3，已知水的密度是1.0×103 kg/m3，摩尔质量是18 g/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023 mol－1。 (1)水的摩尔体积是多少？ (2)已知露珠在树叶上每秒蒸发6.0×1016个水分子，则这一滴露珠需要多少分钟蒸发完？ 解析：(1)水的摩尔体积 Vmol＝＝ m3/mol＝1.8×10－5 m3/mol。 (2)一滴露珠中含有的水分子总数 n＝NA＝×6.0×1023 个＝4.0×1019 个 则这一滴露珠蒸发完所用时间 t＝ s≈11.1 min。　 答案：(1)1.8×10－5 m3/mol　(2)11.1 min 学科网（北京）股份有限公司 $