章末检测试卷（一）（课件PPT+Word教案）【步步高】2024-2025学年高二物理选择性必修第三册教师用书（人教版 苏京）

章末检测试卷(一) 1 一、单项选择题 1.(2024·北京市牛栏山一中月考)下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是 A.图甲中，分子并不是球形，但可以当作球形处理， 这是一种估算方法 B.图乙中，微粒的运动就是物质分子的无规则热运 动，即布朗运动 C.图丙中，当两个相邻的分子间距离小于r0时，它 们间相互作用的引力大于斥力 D.图丁实验中要尽可能保证每颗豆粒与电子秤碰撞时的速率相等 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 题图甲是油膜法估测分子的大小，分子并不是球 形，但可以当作球形处理，这是一种估算方法， 故A正确； 微粒的运动是固体小颗粒的无规则运动，即布朗 运动，故B错误； 当两个相邻的分子间距离小于r0时，它们间相互 作用力主要表现为斥力，则引力小于斥力，故C错误； 模拟气体压强实验中，气体分子速率不一定相等，因此实验中每颗豆粒与电子秤碰撞时的速率不一定相等，故D错误。 13 14 15 16 2.下列说法正确的是 A.加热汤水时发现水中的胡椒粉在翻滚，说明温度越高布朗运动越剧烈 B.温度是分子平均动能的标志，所以两个动能不同的分子相比，动能大 的分子温度高 C.半杯水与半杯酒精混合后的总体积要小于整个杯子的容积，说明液体 分子之间有间隙 D.两分子由无穷远逐渐靠近至距离最小的过程中，分子势能先增大后减小 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 做布朗运动的颗粒很小，用肉眼是观察不到的，胡椒颗粒的运动不是布朗运动，而是因为水的对流形成的上下翻滚，故A错误； 温度是分子平均动能的标志，是一个统计概念，对单个分子没有意义，故B错误； 半杯水与半杯酒精混合之后的总体积要小于整个杯子的容积，是因为液体分子间存在着间隙，故C正确； 两分子由无穷远逐渐靠近至距离最小的过程中，分子间的作用力先表现为引力，后表现为斥力，所以分子力先做正功后做负功，则分子势能先减小后增大，故D错误。 16 3.下列关于热运动的说法中正确的是 A.0 ℃的物体中的分子不做无规则运动 B.存放过煤的混凝土地面下一段深度内都有黑色颗粒，说明煤分子在做 无规则的热运动 C.因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也叫作热运动 D.运动物体中的分子热运动比静止物体中的分子热运动激烈 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 0 ℃的物体中的分子仍然不停地做无规则运动，A错误； 存放过煤的混凝土地面下一段深度内都有黑色颗粒，说明煤分子在做无规则的热运动，B正确； 分子的无规则运动叫热运动，布朗运动是悬浮在液体(或气体)中固体小颗粒的运动，布朗运动不是热运动，C错误； 物体温度越高，分子无规则运动越剧烈，物体的运动是机械运动，运动物体中的分子热运动不一定比静止物体中的分子热运动激烈，D错误。 16 4.(2023·泰州市高二期中)下列说法正确的是 A.布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动 B.质量、温度都相同的氢气和氧气相比，氢气的内能较大 C.给自行车车胎打气越打越困难主要是因为胎内气体分子间相互排斥 D.只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的 体积 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 布朗运动是花粉固体小颗粒的运动，但反映的是水分子的无规则运动，故A错误； 质量、温度都相同的氢气和氧气相比，氢气的物质的量比氧气的更多，因此氢气的内能较大，故B正确； 给自行车车胎打气越打越困难主要是因为胎内压强随着打入的气体增多而增大，而压强越大，越难打入气体，故C错误； 知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数只能算出单个气体分子所占有空间的体积，而不能算出气体分子的实际体积，气体分子间的距离很大，实际体积相较于它所占有的空间而言是很小的，故D错误。 16 5.(2022·盐城市高二月考)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大于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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 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。 16 6.(2022·连云港市高二月考)在家庭生活中用壶烧水时，下列关于壶内分子运动和热现象的说法正确的是 A.气体温度升高，所有分子的速率都增加 B.一定质量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，其分子平均动能增加 C.一定质量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子势能的总和 D.一定质量的气体如果失去容器的约束就会散开，这是因为气体分子之 间存在斥力的缘故 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 气体温度升高，分子的平均速率变大，但是并非所有分子的速率都增加，选项A错误； 一定质量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，因温度不变，则分子平均动能不变，选项B错误； 一定质量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子势能的总和，选项C正确； 一定质量的气体如果失去容器的约束就会散开，气体分子间距离较大，分子间的作用力很弱，通常认为，气体分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，不受力而做匀速直线运动，因而气体会充满它能达到的整个空间，选项D错误。 16 7.(2023·南通市阶段练习)氧气分子在不同温度下的速率分布图如图所示，由图可知 A.在任一温度下，气体分子的速率分布都 呈现“中间少、两头多”的分布规律 B.实线反映出此温度下的氧气分子速率在 300~400 m/s区间内的分子数占总分子数 的百分比较高 C.实线表示的氧气分子的平均动能更大 D.实线与横轴所围成的面积更大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 16 在任一温度下，气体分子的速率分布都 呈现“中间多、两头少”的分布规律， A错误； 实线反映出此温度下的氧气分子速率在 400~500 m/s区间内的分子数占总分子数 的百分比较高，B错误； 温度升高，分子热运动变剧烈，分子的平均速率增大，分子速率大的分子数占总分子数的百分比增大，可知实线反映的温度高，则实线表示的氧气分子的平均动能更大，C正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 图线与横坐标所围几何图形的面积等于1，因此实线与横轴所围成的面积等于虚线与横轴所围成的面积，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 8.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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 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。 13 14 15 16 9.(2022·徐州市高二月考)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.每个气体分子的体积为 D.标准状态下该气体单位体积内的分子数为 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 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空间的体积为，C错误； 标准状态下该气体单位体积内的分子数为，D正确。 16 10.(2024·南通市模拟)在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，将1 mL的纯油酸配制成x mL的油酸酒精溶液，再将体积为V1的溶液滴入到准备好的浅盘中，浅盘中水的体积为V2，描出的油膜轮廓共占y个小方格，每格边长是l，则可估算出油酸分子直径为 A. B. C. D. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 根据题意可知，滴入浅盘中的油酸体积为V=·V1，滴入浅盘中的油酸形成单分子层油膜的面积为S=yl2，则油酸分子直径为d==，故选C。 16 11.气体压强从微观角度看是大量气体分子频繁碰撞容器壁而产生的一个持续的压力效果。一同学用图中实验装置模拟这一情景。桌面上放一台秤，用杯子向台秤上倾倒大豆，观察台秤的示数。关于实验现象及推论，下列说法正确的是 A.只增大倾倒大豆的杯子高度，台秤示数会减小 B.只增加相同时间内倾倒大豆的数量，台秤示数会减小 C.气体分子与容器壁的碰撞越剧烈、越频繁，则气体压强就越大 D.一定质量的气体，其温度越高、体积越大，则气体压强就越大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 倾倒大豆时大豆对秤有压力，增加高度，类似气体分子的平均速率增大，如果倾倒大豆数量不变，大豆对秤的压力增大，台秤的示数变大，故A错误； 相同时间内倾倒的大豆越多，类似单位体积内气体分子 的数量越大，压强越大，压力越大，因此秤的示数越大，故B错误； 气体分子与容器壁的碰撞越剧烈、越频繁，则气体压强就越大，故C正确； 一定质量的气体，其温度越高、体积越大，气体压强不一定越大，故D错误。 16 二、非选择题 12.在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL油酸酒精溶液中有纯油酸0.5 mL，用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1 mL。若把一滴这样的溶液滴入盛有水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面散开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示(以下计算结果均保留2位有效数字)。 (1)若每一小方格的边长为10 mm，则油酸薄膜的 面积约为 　　　 　m2；  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 8.0×10-3 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 每个小方格的面积为S1=1×10-4 m2，超过半格的按一格计算，小于半格的舍去， 由题图可估算油酸薄膜的面积约为 S=80S1=80×10-4 m2=8.0×10-3 m2。 16 (2)一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为 　　　　 m3；  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1.0×10-11 一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积 V=××10-6 m3=1.0×10-11 m3。 16 (3)根据上述数据，估算出油酸分子的直径约为 　　　 　 m；  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1.3×10-9 把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，则油酸分子的直径约为d== m≈1.3×10-9 m。 16 (4)为了尽可能准确地估测出油酸分子的大小，下列措施可行的是　　　。  A.油酸浓度适当大一些 B.油酸浓度适当小一些 C.油酸扩散后立即绘出轮廓图 D.油酸扩散并待油膜形状稳定后再绘出轮廓图 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 BD 能形成单分子油膜，油酸浓度应适当小一些；绘制轮廓图应在油酸扩散并且油膜形状稳定后进行，B、D正确，A、C错误。 16 13.(2024·盐城市高二月考)利用油膜法估测油酸分子的大小，实验器材有：浓度为0.05% (体积分数)的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1 mL的量筒、盛有适量清水的45×50 cm2浅盘、痱子粉、胶头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸。则： (1)下面给出的实验步骤中，正确顺序为　　　 　；  A.将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上 B.用滴管将浓度为0.05%油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1 mL油酸酒 精溶液时的滴数N C.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，坐标纸上是边长为1 cm的正方形，计 算轮廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积S D.将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，从 低处向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为 止，记下滴入的滴数n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 BDAC 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 本实验的基本步骤是：用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1 mL的油酸酒精溶液的滴数N，可求得1滴油酸酒精溶液的体积；将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，从低处向水面中央滴入油酸酒精溶液，使之充分扩散，形成单分子油膜；待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上；将画有油酸薄膜轮廊的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为1 cm的正方形为单位，数出轮廓内正方形的个数，计算出油酸薄膜的面积。 故实验步骤中，正确排序应为BDAC。 16 (2)该实验测得的单个油酸分子的直径约为(单位： cm)　　　；  A. B. C. D. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 B 1滴油酸酒精溶液中含有的油酸体积为V0=0.05%× 则单个油酸分子直径的表达式为d==，故选B。 16 (3)该实验中的理想化假设有　　　 　；  A.将油酸形成的膜看成单分子层油膜 B.不考虑各油酸分子间的间隙 C.考虑了各油酸分子间的间隙 D.将油酸分子看成球形 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 ABD “用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，实验依据是将油酸形成的膜看成单分子层油膜，同时不考虑各油酸分子间的间隙以及将油酸分子看成球形，故选A、B、D。 16 (4)用油膜法估算出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油酸的　　　　；  A.质量 B.体积 C.摩尔质量 D.摩尔体积 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 D 计算出油酸分子的直径后可以根据体积公式算出油酸分子体积，要测定阿伏加德罗常数还需要知道NA个油酸分子的总体积，即油酸的摩尔体积。故选D。 16 (5)某学生在做该实验时，发现计算的油酸分子直径偏大，可能的原因是　　　　。  A.痱子粉撒得过多 B.计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 C.计算每滴油酸酒精溶液的体积时，1 mL的溶液的滴数少记了几滴 D.在滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 ABC 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 痱子粉撒的过多，导致油膜的面积偏小，由d=可知计算的直径偏大， 故A正确； 计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，则测量的面积S偏小，会导致计算结果偏大，故B正确； 计算每滴体积时，1 mL的溶液的滴数少记了几滴，则计算时所用体积数值偏大，会导致计算结果偏大，故C正确； 滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间，酒精挥发使溶液的浓度变大，而计算时用的配比浓度0.05%，则测得的面积S偏大，则会导致计算结果偏小，故D错误。 16 14.(2023·徐州市高二期中)科学家可以运用无规则运动的规律来研究生物蛋白分子。资料显示，某种蛋白的摩尔质量为60 kg/mol，其分子可视为半径为3.0×10-9 m的球，已知阿伏加德罗常数为6.0×1023mol-1，请估算该蛋白的密度(结果保留一位有效数字)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案　9×102 kg/m3 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 根据公式ρ=， V=V0NA， V0=πR3 其中R=3.0×10-9 m，M=60 kg/mol， 解得ρ≈9×102 kg/m3。 16 15.轿车中的安全气囊能有效保障驾乘人员的安全。轿车 在发生一定强度的碰撞时，叠氮化钠(亦称“三氮化钠”， 化学式NaN3)受撞击完全分解产生钠和氮气而充入气囊。 若充入氮气后安全气囊的容积V=56 L，气囊中氮气的密度ρ=1.25 kg/m3，已知氮气的摩尔质量M=28 g/mol，阿伏加德罗常数NA=6×1023 mol-1，请估算：(结果保留一位有效数字) (1)一个氮气分子的质量m； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案　5×10-26 kg　 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 一个氮气分子的质量m= 解得m=5×10-26 kg 16 (2)气囊中氮气分子的总个数N； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案　2×1024　 设气囊内氮气的物质的量为n， 则有n=， N=nNA， 解得N=2×1024个 16 (3)气囊中氮气分子间的平均距离r。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案　3×10-9 m 气体分子间距较大，可以认为每个分子占据的空间为边长是r的立方 体，则有r3=， 解得r=3×10-9 m。 16 16.(2022·淮安市高二期中)石墨烯是由碳原子按六边形晶 格整齐排布而成的碳单质，结构非常稳定。已知单层石 墨烯的厚度约为0.33 nm，每个六边形的面积约为5.2× 10-20 m2，碳的摩尔质量为12 g/mol，阿伏加德罗常数取6×1023 mol-1。对质量为1 g的单层石墨烯，试估算： (1)包含的碳原子个数； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案　5.0×1022个　 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 由题意得，1 g的单层石墨烯含有碳原子的物质的量 为n== mol， 则包含的碳原子个数为N=nNA=5.0×1022个 16 (2)所占有的空间体积(结果均保留2位有效数字)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案　4.3×10-7 m3 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 因为石墨烯最小的六边形上有6个碳原子，每个碳原子 被3个环占有，所以每个最小六边形圆环占有2个碳原 子，所以1 g的单层石墨烯含有六边形圆环的个数为 N'==2.5×1022(个) 又因为单层石墨烯的厚度约为0.33 nm，每个六边形的面积约为5.2× 10-20 m2，所以1 g的单层石墨烯所占有的空间体积为V=N'Sd= 2.5×1022×5.2×10-20×0.33×10-9 m3≈4.3×10-7m3。 16 $ 章末检测试卷(一) (满分：100分) 一、单项选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1.(2024·北京市牛栏山一中月考)下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是(　　) A.图甲中，分子并不是球形，但可以当作球形处理，这是一种估算方法 B.图乙中，微粒的运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动 C.图丙中，当两个相邻的分子间距离小于r0时，它们间相互作用的引力大于斥力 D.图丁实验中要尽可能保证每颗豆粒与电子秤碰撞时的速率相等 答案　A 解析　题图甲是油膜法估测分子的大小，分子并不是球形，但可以当作球形处理，这是一种估算方法，故A正确；微粒的运动是固体小颗粒的无规则运动，即布朗运动，故B错误；当两个相邻的分子间距离小于r0时，它们间相互作用力主要表现为斥力，则引力小于斥力，故C错误；模拟气体压强实验中，气体分子速率不一定相等，因此实验中每颗豆粒与电子秤碰撞时的速率不一定相等，故D错误。 2.下列说法正确的是(　　) A.加热汤水时发现水中的胡椒粉在翻滚，说明温度越高布朗运动越剧烈 B.温度是分子平均动能的标志，所以两个动能不同的分子相比，动能大的分子温度高 C.半杯水与半杯酒精混合后的总体积要小于整个杯子的容积，说明液体分子之间有间隙 D.两分子由无穷远逐渐靠近至距离最小的过程中，分子势能先增大后减小 答案　C 解析　做布朗运动的颗粒很小，用肉眼是观察不到的，胡椒颗粒的运动不是布朗运动，而是因为水的对流形成的上下翻滚，故A错误；温度是分子平均动能的标志，是一个统计概念，对单个分子没有意义，故B错误；半杯水与半杯酒精混合之后的总体积要小于整个杯子的容积，是因为液体分子间存在着间隙，故C正确；两分子由无穷远逐渐靠近至距离最小的过程中，分子间的作用力先表现为引力，后表现为斥力，所以分子力先做正功后做负功，则分子势能先减小后增大，故D错误。 3.下列关于热运动的说法中正确的是(　　) A.0 ℃的物体中的分子不做无规则运动 B.存放过煤的混凝土地面下一段深度内都有黑色颗粒，说明煤分子在做无规则的热运动 C.因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也叫作热运动 D.运动物体中的分子热运动比静止物体中的分子热运动激烈 答案　B 解析　0 ℃的物体中的分子仍然不停地做无规则运动，A错误；存放过煤的混凝土地面下一段深度内都有黑色颗粒，说明煤分子在做无规则的热运动，B正确；分子的无规则运动叫热运动，布朗运动是悬浮在液体(或气体)中固体小颗粒的运动，布朗运动不是热运动，C错误；物体温度越高，分子无规则运动越剧烈，物体的运动是机械运动，运动物体中的分子热运动不一定比静止物体中的分子热运动激烈，D错误。 4.(2023·泰州市高二期中)下列说法正确的是(　　) A.布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动 B.质量、温度都相同的氢气和氧气相比，氢气的内能较大 C.给自行车车胎打气越打越困难主要是因为胎内气体分子间相互排斥 D.只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积 答案　B 解析　布朗运动是花粉固体小颗粒的运动，但反映的是水分子的无规则运动，故A错误；质量、温度都相同的氢气和氧气相比，氢气的物质的量比氧气的更多，因此氢气的内能较大，故B正确；给自行车车胎打气越打越困难主要是因为胎内压强随着打入的气体增多而增大，而压强越大，越难打入气体，故C错误；知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数只能算出单个气体分子所占有空间的体积，而不能算出气体分子的实际体积，气体分子间的距离很大，实际体积相较于它所占有的空间而言是很小的，故D错误。 5.(2022·盐城市高二月考)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大于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 答案　A 解析　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.(2022·连云港市高二月考)在家庭生活中用壶烧水时，下列关于壶内分子运动和热现象的说法正确的是 (　　) A.气体温度升高，所有分子的速率都增加 B.一定质量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，其分子平均动能增加 C.一定质量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子势能的总和 D.一定质量的气体如果失去容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在斥力的缘故 答案　C 解析　气体温度升高，分子的平均速率变大，但是并非所有分子的速率都增加，选项A错误；一定质量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，因温度不变，则分子平均动能不变，选项B错误；一定质量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子势能的总和，选项C正确；一定质量的气体如果失去容器的约束就会散开，气体分子间距离较大，分子间的作用力很弱，通常认为，气体分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，不受力而做匀速直线运动，因而气体会充满它能达到的整个空间，选项D错误。 7.(2023·南通市阶段练习)氧气分子在不同温度下的速率分布图如图所示，由图可知(　　) A.在任一温度下，气体分子的速率分布都呈现“中间少、两头多”的分布规律 B.实线反映出此温度下的氧气分子速率在300~400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较高 C.实线表示的氧气分子的平均动能更大 D.实线与横轴所围成的面积更大 答案　C 解析　在任一温度下，气体分子的速率分布都呈现“中间多、两头少”的分布规律，A错误；实线反映出此温度下的氧气分子速率在400~500 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较高，B错误；温度升高，分子热运动变剧烈，分子的平均速率增大，分子速率大的分子数占总分子数的百分比增大，可知实线反映的温度高，则实线表示的氧气分子的平均动能更大，C正确；图线与横坐标所围几何图形的面积等于1，因此实线与横轴所围成的面积等于虚线与横轴所围成的面积，D错误。 8.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。 9.(2022·徐州市高二月考)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.每个气体分子的体积为 D.标准状态下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空间的体积为，C错误；标准状态下该气体单位体积内的分子数为，D正确。 10.(2024·南通市模拟)在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，将1 mL的纯油酸配制成x mL的油酸酒精溶液，再将体积为V1的溶液滴入到准备好的浅盘中，浅盘中水的体积为V2，描出的油膜轮廓共占y个小方格，每格边长是l，则可估算出油酸分子直径为(　　) A. B. C. D. 答案　C 解析　根据题意可知，滴入浅盘中的油酸体积为V=·V1，滴入浅盘中的油酸形成单分子层油膜的面积为S=yl2，则油酸分子直径为d==，故选C。 11.气体压强从微观角度看是大量气体分子频繁碰撞容器壁而产生的一个持续的压力效果。一同学用图中实验装置模拟这一情景。桌面上放一台秤，用杯子向台秤上倾倒大豆，观察台秤的示数。关于实验现象及推论，下列说法正确的是(　　) A.只增大倾倒大豆的杯子高度，台秤示数会减小 B.只增加相同时间内倾倒大豆的数量，台秤示数会减小 C.气体分子与容器壁的碰撞越剧烈、越频繁，则气体压强就越大 D.一定质量的气体，其温度越高、体积越大，则气体压强就越大 答案　C 解析　倾倒大豆时大豆对秤有压力，增加高度，类似气体分子的平均速率增大，如果倾倒大豆数量不变，大豆对秤的压力增大，台秤的示数变大，故A错误；相同时间内倾倒的大豆越多，类似单位体积内气体分子的数量越大，压强越大，压力越大，因此秤的示数越大，故B错误；气体分子与容器壁的碰撞越剧烈、越频繁，则气体压强就越大，故C正确；一定质量的气体，其温度越高、体积越大，气体压强不一定越大，故D错误。 二、非选择题：共5题，共56分，其中第13题~第16题解答时请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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12.(8分)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL油酸酒精溶液中有纯油酸0.5 mL，用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1 mL。若把一滴这样的溶液滴入盛有水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面散开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示(以下计算结果均保留2位有效数字)。 (1)(2分)若每一小方格的边长为10 mm，则油酸薄膜的面积约为 　　　　m2；  (2)(2分)一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为　　　　 m3；  (3)(2分)根据上述数据，估算出油酸分子的直径约为　　　　 m；  (4)(2分)为了尽可能准确地估测出油酸分子的大小，下列措施可行的是　　　　。  A.油酸浓度适当大一些 B.油酸浓度适当小一些 C.油酸扩散后立即绘出轮廓图 D.油酸扩散并待油膜形状稳定后再绘出轮廓图 答案　(1)8.0×10-3　(2)1.0×10-11　(3)1.3×10-9　(4)BD 解析　(1)每个小方格的面积为S1=1×10-4 m2，超过半格的按一格计算，小于半格的舍去， 由题图可估算油酸薄膜的面积约为 S=80S1=80×10-4 m2=8.0×10-3 m2。 (2)一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积 V=××10-6 m3=1.0×10-11 m3。 (3)把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，则油酸分子的直径约为 d== m≈1.3×10-9 m。 (4)为能形成单分子油膜，油酸浓度应适当小一些；绘制轮廓图应在油酸扩散并且油膜形状稳定后进行，B、D正确，A、C错误。 13.(10分)(2024·盐城市高二月考)利用油膜法估测油酸分子的大小，实验器材有：浓度为0.05%(体积分数)的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1 mL的量筒、盛有适量清水的45×50 cm2浅盘、痱子粉、胶头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸。则： (1)(2分)下面给出的实验步骤中，正确顺序为　　　　；  A.将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上 B.用滴管将浓度为0.05%油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1 mL油酸酒精溶液时的滴数N C.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，坐标纸上是边长为1 cm的正方形，计算轮廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积S D.将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，从低处向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止，记下滴入的滴数n (2)(2分)该实验测得的单个油酸分子的直径约为(单位： cm)　　　　；  A. B. C. D. (3)(2分)该实验中的理想化假设有　　　　；  A.将油酸形成的膜看成单分子层油膜 B.不考虑各油酸分子间的间隙 C.考虑了各油酸分子间的间隙 D.将油酸分子看成球形 (4)(2分)用油膜法估算出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油酸的　　　　；  A.质量 B.体积 C.摩尔质量 D.摩尔体积 (5)(2分)某学生在做该实验时，发现计算的油酸分子直径偏大，可能的原因是　　　　。  A.痱子粉撒得过多 B.计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 C.计算每滴油酸酒精溶液的体积时，1 mL的溶液的滴数少记了几滴 D.在滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间 答案　(1)BDAC　(2)B　(3)ABD　(4)D　(5)ABC 解析　(1)本实验的基本步骤是：用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1 mL的油酸酒精溶液的滴数N，可求得1滴油酸酒精溶液的体积；将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，从低处向水面中央滴入油酸酒精溶液，使之充分扩散，形成单分子油膜；待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上；将画有油酸薄膜轮廊的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为1 cm的正方形为单位，数出轮廓内正方形的个数，计算出油酸薄膜的面积。 故实验步骤中，正确排序应为BDAC。 (2)1滴油酸酒精溶液中含有的油酸体积为 V0=0.05%× 则单个油酸分子直径的表达式为 d==，故选B。 (3)“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，实验依据是将油酸形成的膜看成单分子层油膜，同时不考虑各油酸分子间的间隙以及将油酸分子看成球形，故选A、B、D。 (4)计算出油酸分子的直径后可以根据体积公式算出油酸分子体积，要测定阿伏加德罗常数还需要知道NA个油酸分子的总体积，即油酸的摩尔体积。故选D。 (5)痱子粉撒的过多，导致油膜的面积偏小，由d=可知计算的直径偏大，故A正确；计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，则测量的面积S偏小，会导致计算结果偏大，故B正确；计算每滴体积时，1 mL的溶液的滴数少记了几滴，则计算时所用体积数值偏大，会导致计算结果偏大，故C正确；滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间，酒精挥发使溶液的浓度变大，而计算时用的配比浓度0.05%，则测得的面积S偏大，则会导致计算结果偏小，故D错误。 14.(10分)(2023·徐州市高二期中)科学家可以运用无规则运动的规律来研究生物蛋白分子。资料显示，某种蛋白的摩尔质量为60 kg/mol，其分子可视为半径为3.0×10-9 m的球，已知阿伏加德罗常数为6.0×1023mol-1，请估算该蛋白的密度(结果保留一位有效数字)。 答案　9×102 kg/m3 解析　根据公式ρ=， V=V0NA， V0=πR3 其中R=3.0×10-9 m，M=60 kg/mol， 解得ρ≈9×102 kg/m3。 15.(13分)轿车中的安全气囊能有效保障驾乘人员的安全。轿车在发生一定强度的碰撞时，叠氮化钠(亦称“三氮化钠”，化学式NaN3)受撞击完全分解产生钠和氮气而充入气囊。若充入氮气后安全气囊的容积V=56 L，气囊中氮气的密度ρ=1.25 kg/m3，已知氮气的摩尔质量M=28 g/mol，阿伏加德罗常数NA=6×1023 mol-1，请估算：(结果保留一位有效数字) (1)(3分)一个氮气分子的质量m； (2)(5分)气囊中氮气分子的总个数N； (3)(5分)气囊中氮气分子间的平均距离r。 答案　(1)5×10-26 kg　(2)2×1024　(3)3×10-9 m 解析　(1)一个氮气分子的质量m= 解得m=5×10-26 kg (2)设气囊内氮气的物质的量为n， 则有n=， N=nNA， 解得N=2×1024个 (3)气体分子间距较大，可以认为每个分子占据的空间为边长是r的立方体，则有r3=， 解得r=3×10-9 m。 16.(15分)(2022·淮安市高二期中)石墨烯是由碳原子按六边形晶格整齐排布而成的碳单质，结构非常稳定。已知单层石墨烯的厚度约为0.33 nm，每个六边形的面积约为5.2×10-20 m2，碳的摩尔质量为12 g/mol，阿伏加德罗常数取6×1023 mol-1。对质量为1 g的单层石墨烯，试估算： (1)(7分)包含的碳原子个数； (2)(8分)所占有的空间体积(结果均保留2位有效数字)。 答案　(1)5.0×1022个　(2)4.3×10-7 m3 解析　(1)由题意得，1 g的单层石墨烯含有碳原子的物质的量为n== mol， 则包含的碳原子个数为N=nNA=5.0×1022个 (2)因为石墨烯最小的六边形上有6个碳原子，每个碳原子被3个环占有，所以每个最小六边形圆环占有2个碳原子，所以1 g的单层石墨烯含有六边形圆环的个数为N'==2.5×1022(个) 又因为单层石墨烯的厚度约为0.33 nm，每个六边形的面积约为5.2×10-20 m2，所以1 g的单层石墨烯所占有的空间体积为V=N'Sd=2.5×1022×5.2×10-20×0.33×10-9 m3≈4.3×10-7m3。 学科网（北京）股份有限公司 $