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课时测评1 分子动理论的基本观点
(时间:30分钟 满分:60分)
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(选择题1-11题,每题4分,共44分)
1.阿伏伽德罗常数是NA,铜的摩尔质量为M,铜的密度是ρ,则下列说法中正确的是 ( )
A.1 m3铜所含原子数目是
B.1 kg铜所含原子数目是ρNA
C.1个铜原子的质量是
D.1个铜原子占有的体积为
答案:A
解析:据已知条件知1 m3铜的质量为ρ kg,相当于 mol,所含原子数为·NA,A正确;1 kg铜所含原子数目是,B错误;每个铜原子的质量为,C错误;每个铜原子占有的体积为=,D错误。
2.关于布朗运动,下列说法中正确的是 ( )
A.悬浮颗粒越大,在相同时间内撞击它的分子数越多,布朗运动越显著
B.布朗运动永不停止,且随温度升高而更加激烈
C.布朗运动并不是液体分子的运动,而是组成固体颗粒的分子的运动
D.布朗运动说明了液体分子与悬浮颗粒之间有相互作用的斥力
答案:B
解析:布朗运动形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的,悬浮颗粒越小,温度越高,颗粒的受力越不均衡,布朗运动就越激烈,A错误,B正确;布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动,说明了液体分子在做无规则运动,C、D错误。
3.关于分子,下列说法中正确的是 ( )
A.分子小球是分子的简化模型,实际上,分子的形状并不是球形
B.所有分子大小的数量级都是10-10 m
C.“物体是由大量分子组成的”,其中“分子”只包含分子,不包括原子和离子
D.分子的质量是很小的,其数量级一般为10-10 kg
答案:A
解析:将分子看作小球是为研究问题而建立的简化模型,故A正确;一些有机物质的分子大小的数量级超过10-10 m,故B错误;“物体是由大量分子组成的”,其中“分子”是分子、原子、离子的统称,故C错误;分子质量的数量级一般为10-26 kg,故D错误。
4.如图所示,用f表示两分子间的作用力,Ep表示分子间的分子势能,在两个分子之间的距离由10r0变为r0的过程中( )
A.f不断增大
B.f先增大后减小
C.Ep不断增大
D.Ep先增大后减小
答案:B
解析:分子间的作用力是矢量,其正负不表示大小;分子势能是标量,其正负表示大小。读取图像信息知,由10r0变为r0的过程中,f先增大后变小至0;Ep则不断减小,选项B正确,A、C、D错误。
5.(多选)下列说法正确的是( )
A.气体如果失去了容器的约束就会散开,这是气体分子做无规则运动的缘故
B.任何两种物质只要它们的温度相同,它们分子的平均动能就一定相同
C.若分子间的距离r增大,则分子间作用力做负功,分子势能增大
D.当两分子处于平衡位置时,分子间作用力为零,两分子之间既不存在引力,也不存在斥力
答案:AB
解析:气体分子在永不停息地做无规则运动,所以失去容器后就会散开,A正确;温度是分子平均动能的标志,则任何两种物质只要它们的温度相同,它们分子的平均动能就一定相同,B正确;当分子间距离小于r0时,分子间作用力表现为斥力,则分子间的距离r增大,分子间作用力做正功,分子势能减小,C错误;当两分子处于平衡位置时,分子间作用力为零,两分子之间既存在引力也存在斥力,且大小相等、方向相反,D错误。故选AB。
6.阿伏伽德罗常数为NA(mol-1),铁的摩尔质量为M(kg·mol-1),铁的密度为ρ(kg·m-3),下列说法不正确的是( )
A.1 m3铁所含原子数为
B.1个铁原子的体积为
C.1 kg铁所含原子数为ρNA
D.1个铁原子的质量为
答案:C
解析:铁的摩尔体积为Vm=,物质的量为n=,原子数目为N=nNA,则1 m3铁所含原子数为,一个铁原子的体积为,故A、B正确;1 kg铁的物质的量为,所含原子数为,故C错误;1 mol铁原子的质量为M,故一个铁原子的质量为,故D正确。故选C。
7.(多选)下列语句中,描述分子热运动的是( )
A.酒香不怕巷子深 B.踏花归去马蹄香
C.影动疑是玉人来 D.风沙刮地塞云愁
答案:AB
解析:酒香在空气中传播,马蹄上的花香在空气中传播都属于扩散现象,是由分子无规则运动引起的,A、B正确;影动是由光学因素造成的,与分子热运动无关,C错误;风沙刮地是沙子在自身重力和气流的作用下所做的运动,不是分子的运动,D错误。
8.如图,在显微镜下追踪三颗小炭粒在水中的运动,每隔30 s把炭粒的位置记录下来,然后用线段把这些位置按时间顺序依次连接起来。下列说法正确的是( )
A.图中连线表示的是炭粒的运动轨迹
B.炭粒越小,温度越高,运动会越明显
C.炭粒的位置变化是分子间斥力作用的结果
D.炭粒的运动是分子的热运动
答案:B
解析:图中连线是炭粒在时间间隔为30 s的两个时刻所在位置的连线,不是炭粒的运动轨迹,故A错误;炭粒越小,炭粒所受的撞击产生的力越不容易达到平衡,运动会越明显,温度越高,水分子运动越剧烈,则炭粒运动会越明显,故B正确;炭粒的位置变化是水分子的撞击作用的结果,故C错误;炭粒的运动能反映出分子在做无规则运动,但不是分子的无规则运动,故D错误。故选B。
9.若一气泡从湖底上升到湖面的过程中,温度保持不变,体积增大,则在此过程中关于气泡中的气体,下列说法中正确的是( )
A.气体分子的平均速率减小
B.气体分子的平均速率增大
C.气体分子的平均动能减小
D.气体分子的平均动能不变
答案:D
解析:气泡在上升的过程中,内部气体温度不变,气体分子的平均动能不变,平均速率不变。故选D。
10.(多选)钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料,设钻石的密度为ρ(单位为kg/m3),摩尔质量为M(单位为g/mol),阿伏伽德罗常数为NA。已知1克拉=0.2克,则( )
A.a克拉钻石所含有的分子数为
B.a克拉钻石所含有的分子数为
C.每个钻石分子直径的表达式为 (单位为m)
D.每个钻石分子的质量为
答案:AD
解析:a克拉钻石物质的量(摩尔数)为n=,所含分子数为N=nNA=,选项A正确,B错误;钻石的摩尔体积V=(单位为m3/mol),每个钻石分子体积为V0==,设钻石分子直径为d,则V0=,联立解得d= (单位为m),选项C错误;根据阿伏伽德罗常数的意义知,每个钻石分子的质量m=,选项D正确。
11.如图甲所示,将两个完全相同、质量均为m的分子A、B同时从x轴上的坐标原点和r1处由静止释放,图乙为这两个分子的分子势能随分子间距变化的图像,当分子间距分别为r1、r2和r0时,两分子之间的势能为E1、0和-E0。取分子间距无穷远处势能为零,整个运动过程只考虑分子间的作用力,下列说法正确的是( )
A.分子A、B的最大动能均为
B.当两分子间距为r0时,两分子间的作用力最大
C.当两分子间距无穷远时,分子B的速度大小为
D.两分子从静止释放到相距无穷远的过程中,它们之间的分子势能先减小后增大再减小
答案:A
解析:当它们之间距离为r0时,两分子之间势能为-E0,此时动能最大,减少的势能为ΔEp=E1-(-E0)=E1+E0,根据能量守恒可知,减小的势能转化为两分子的动能,故分子A、B的最大动能均为EkA=EkB=,故A正确;当两分子之间距离为r0时,对应的分子势能最小,分子间作用力为零,故B错误;当两分子间距无穷远时,减少的势能全部转化为两分子的动能,则E1=2×mv2,解得分子B的速度大小为v=,故C错误;分子势能是标量,正负可以表示大小,故它们之间的分子势能先减小后增大,故D错误。故选A。
12.(16分)分子势能随分子间距离r的变化情况可以在如图所示的图像中表现出来,就图像回答:
(1)从图中看到分子间距离在r0处时分子势能最小,试说明理由。
(2)图中分子势能为零的点选在什么位置,在这种情况下分子势能可以大于零,可以小于零,也可以等于零,对吗?
(3)如果选两个分子相距r0时分子势能为零,分子势能有什么特点?
答案:见解析
解析:(1)如果分子间距离约为10-10 m数量级时,分子的作用力的合力为零,此距离为r0。当分子距离小于r0时,分子间的作用力表现为斥力,要减小分子间的距离必须克服斥力做功,因此,分子势能随分子间距离的减小而增大。如果分子间距离大于r0时,分子间的相互作用表现为引力,要增大分子间的距离必须克服引力做功,因此,分子势能随分子间距离的增大而增大。
从以上两种情况综合分析,分子间距离以r0为数值基准,r不论减小或增大,分子势能都增大。所以说,在平衡位置处是分子势能最低点。
(2)由题图可知,分子势能为零的点选在了两个分子相距无穷远的位置。因为分子在平衡位置处是分子势能最低点,据题图也可以看出:在这种情况下分子势能可以大于零,可以小于零,也可以等于零。
(3)因为分子在平衡位置处是分子势能最低点,最低点的分子势能为零,所以此种情况的特点为分子势能总大于等于零。
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