2024春高中物理第一章分子动理论达标检测卷（人教版选择性必修第三册）

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第一章达标检测卷(考试时间：60分钟　满分：100分)班级：________　　座号：________　　姓名：________　　分数：________一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分．在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求．)1．我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作．PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5 μm的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害．矿物燃料燃烧排放的烟尘是形成PM2.5的主要原因．下列关于PM2.5的说法中正确的是(　　)A．PM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当B．PM2.5在空气中的运动属于分子热运动C．PM2.5的运动轨迹是由气流的运动决定的D．PM2.5必然有内能【答案】D【解析】PM2.5的尺寸比空气中氧分子的尺寸大得多，A错误；PM2.5在空气中的运动不属于分子热运动，B错误；PM2.5的运动轨迹是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡和气流的运动决定的，C错误；PM2.5内部的热运动不可能停止，故PM2.5必然有内能，D正确．2．咸菜焖猪肉是五华人非常喜欢的一道客家菜，但腌制咸菜并不简单．把萝卜腌成咸菜通常需要几天，而把萝卜炒熟，使之具有相同的咸味，只需几分钟．造成这种差别的主要原因是(　　)A．盐的分子很小，容易进入萝卜中B．盐分子间有相互作用的斥力C．萝卜分子间有空隙，易扩散D．炒菜时温度高，分子热运动激烈【答案】D【解析】萝卜腌成咸菜或炒成熟菜，具有了咸味，是由于盐分子扩散引起的，炒菜时温度高，分子热运动激烈，扩散得快，故只有D正确．3．关于布朗运动，下列说法正确的是(　　)A．固体小颗粒做布朗运动说明了固体小颗粒内部的分子不停地做无规则运动B．液体的温度越低，悬浮小颗粒的运动越缓慢，当液体的温度降为零摄氏度时，固体小颗粒的运动就会停止C．被冻结在冰块中的小炭粒，不能做布朗运动是因为冰中的水分子不运动D．固体小颗粒做布朗运动是液体分子对小颗粒的碰撞引起的【答案】D【解析】固体小颗粒做布朗运动说明了液体分子不停地做无规则运动，A错误；液体的温度越低，悬浮小颗粒的运动越缓慢，当液体的温度降为零摄氏度时，固体小颗粒的运动仍会进行，B错误；被冻结在冰块中的小炭粒，不能做布朗运动是因为此时小炭粒受力平衡，而不是水分子不动，C错误；固体小颗粒做布朗运动是液体分子对小颗粒的碰撞的作用力不平衡引起的，D正确．4．雨滴下落，温度逐渐升高，在这个过程中，下列说法中正确的是(　　)A．雨滴内分子的势能都在减小，动能在增大B．雨滴内每个分子的动能都在不断增大C．雨滴内水分子的平均速率不断增大D．雨滴内水分子的势能在不断增大【答案】C【解析】雨滴下落，雨滴内分子间的距离不变，则分子势能不变，雨滴的速度增大，动能在增大，故A错误；温度是分子热运动平均动能的标志，温度升高时雨滴内水分子的平均动能增大，但分子的运动是无规则的，不是每个分子的动能都在增大，故B错误；温度升高时雨滴内水分子的平均动能增大，故C正确；雨滴内水分子的势能不变，故D错误．5．将液体分子看作是球体，且分子间的距离可忽略不计，则已知某种液体的摩尔质量M，该液体的密度ρ以及阿伏加德罗常数NA，可得该液体分子的半径为(　　)A． eq \r(3,\f(3M,4πρNA)) B． eq \r(3,\f(3MNA,4πρ))C． eq \r(3,\f(6M,πρNA)) D． eq \r(3,\f(6MNA,πρ))【答案】A【解析】根据将液体分子看作是球体，且分子间的距离可忽略不计的模型可知，阿伏加德罗常数NA个液体分子体积之和等于摩尔体积，求出分子体积，再由球的体积公式求出分子的半径．液体的摩尔体积为V＝ eq \f(M,ρ)，由题，液体分子看作是球体，且分子间的距离可忽略不计，则液体分子的体积为V0＝ eq \f(V,NA)＝ eq \f(M,ρNA)，由V0＝ eq \f(4,3)πr3得r＝ eq \r(3,\f(3M,4πρNA))，A正确．6．两个分子相距为r1时，分子间的相互作用力表现为引力，相距为r2时，表现为斥力，则下列说法正确的是(　　)A．相距为r1时，分子间没有斥力存在B．相距为r2时，分子间的斥力大于相距为r1时的斥力C．相距为r2时，分子间没有引力存在D．相距为r1时，分子间的引力大于相距为r2时的引力【答案】B【解析】两个分子相距为r1时，分子间的相互作用力表现为引力，相距为r2时，表现为斥力，因分子间同时存在引力和斥力，则A、C错误；因分子间相距为r2时，表现为斥力，随着距离的增大分子间的斥力减小，则此时分子间的斥力大于相距为r1时的斥力，B正确；分子间相距为r1时，表现为引力，随着距离的增大，分子间的引力减小，则此时分子间的引力小于相距为r2时的引力，故D错误．7．维修时师傅将汽车轮胎的气门芯迅速拔掉，胎内气体瞬间放出，此时若用手触摸充气嘴，会有凉爽的感觉．将胎内气体视为理想气体，对于这一过程，下列说法正确的是(　　)A．胎内气体瞬间放出是因为分子之间有很大的斥力B．胎内气体分子间的引力变小，斥力变大C．胎内气体的内能减少，温度降低D．胎内气体迅速向外扩散实际上是布朗运动【答案】C【解析】胎内的气体能瞬间释放出来是因为胎内气体的压强很大，A错误；气体膨胀，分子之间的距离增加，分子间的引力和斥力都变小，B错误；因迅速放气，胎内气体对外做功，内能减少，温度降低，C正确；悬浮在气体或液体里的固体小颗粒的运动叫布朗运动，可知胎内气体迅速向外扩散不是布朗运动，D错误．8．下列有关分子动理论和物质结构的认识，其中正确的是(　　)A．分子间距离减小时分子势能一定减小B．温度越高，物体中分子无规则运动越剧烈C．温度越高，物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例越大D．分子间同时存在引力和斥力，随分子距离的增大，分子间的引力和斥力都会减小【答案】BCD【解析】当分子力表现为斥力时，分子力随分子间距离的减小而增大，间距减小斥力做负功分子势能增大，分子间距的增大时反之，A错误；物体的温度越高，分子热运动的平均动能增大，物体中分子无规则运动越剧烈，B正确；根据麦克斯韦统计规律可知，温度越高，物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例越大，故C正确；分子间距离增大时，斥力和引力都减小，分子间距离减小时，斥力和引力都增大，但斥力增大得快，D正确．9．下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是(　　)　　甲　　　　　　　　乙　　　　　　　　　　　　　丙　　　　　　　　　　　丁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为r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等D．图丁中0 ℃和100 ℃氧气分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点【答案】ACD【解析】甲图是油膜法估测分子的大小，图中分子并不是球形，但可以当作球形处理，这是一种估算方法，A正确；乙图中显示的是布朗运动，是悬浮微粒的无规则运动，不是物质分子的无规则热运动，故B错误；丙图中，当两个相邻的分子间距离为r0时，分子力为零，此时它们间相互作用的引力和斥力大小相等，故C正确；丁图是分子在不同温度下的速率分布规律的图解，0 ℃和100 ℃氧气分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点，故D正确．10．根据分子动理论可知，下列说法中正确的是(　　)A．已知阿伏加德罗常数和某物质的摩尔质量，可以求出该物质分子的质量B．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C．布朗运动就是液体分子的无规则运动D．气体总是很容易充满整个容器，这是分子间存在斥力的宏观表现【答案】AB【解析】阿伏加德罗常数表示1 mol物质内含有的分子数，已知阿伏加德罗常数和物质的摩尔质量，可求得分子的质量；当分子力表现为引力时，在分子间距离增大过程中分子力做负功，分子势能增大；布朗运动中运动的是固体颗粒不是分子；气体分子间距很大，分子间作用力表现为引力且很微弱，而气体总是很容易充满整个容器，这是分子热运动的宏观表现．二、非选择题(本题共4小题，共40分)11．(6分)(2023年云南文山州期末)某同学做布朗运动实验，得到某个观测记录如图所示．(1)图中记录的是________．A．某个分子无规则运动的情况B．某个微粒做无规则运动的轨迹C．某个微粒做无规则运动的速度—时间图线D．按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线(2)该同学为证实“温度越高布朗运动越激烈”，他在一锅水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在翻滚，他认为这一现象就有力地说明了“温度越高布朗运动越激烈”，你的看法是___________________________．(评价该同学这种证明方法的对错及原因分析)【答案】(1) D　(2)见解析【解析】(1)布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，而非分子的运动，A错误；既然运动是无规则的，故微粒没有固定的运动轨迹，B错误；对于某个微粒而言在不同时刻的速度大小和方向均是不确定的，无法确定其在某一个时刻的速度，也就无法描绘其速度—时间图线，该图只是按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线，C错误，D正确．(2)这种做法不能证实“温度越高布朗运动越激烈”，因为胡椒粉是由于热水的对流而运动的，而对流是靠宏观流动实现的热传递过程，在对流过程中伴有大量分子的定向运动，胡椒粉的翻滚是有一定规律的，它不是布朗运动．12．(10分)在用油膜法估测分子的大小的实验中，具体操作如下：①取油酸0.1 mL注入250 mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250 mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液；②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，直到量筒内液面达到1 mL为止，恰好共滴了100滴；③在边长约40 cm的浅盘内注入约2 cm深的水，将细石膏粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有石膏粉，可以清楚地看出油膜轮廓；④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油膜的形状；⑤将画有油膜形状的玻璃板放在边长为1 cm的方格纸上，算出完整的方格有67个，大于半格的有14个，小于半格的有19个．(1)这种估测方法是将每个分子视为________，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为______________，这层油膜的厚度可视为油酸分子的________．(2)利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液含纯油酸__________m3，油膜面积为__________m2，求得的油酸分子直径为________________m．(结果全部保留2位有效数字)【答案】(1)球形　单分子油膜　直径(2)4.0×10－12　8.1×10－3　4.9×10－10【解析】(2)一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V＝ eq \f(1,100)× eq \f(0.1,250) mL＝4.0×10－6 mL＝4.0×10－12 m3，形成油膜的面积S＝1×(67＋14) cm2＝8.1×10－3 m2，油酸分子的直径d＝ eq \f(V,S)≈4.9×10－10 m．13．(10分)很多轿车中有安全气囊以保障驾乘人员的安全．轿车在发生一定强度的碰撞时，利用叠氮化钠(NaN3)爆炸产生气体(假设都是N2)充入气囊．若氮气充入后安全气囊的容积V＝56 L，囊中氮气密度ρ＝2.5 kg/m3，已知氮气摩尔质量M＝0.028 kg/mol，取阿伏加德罗常数NA＝6×1023 mol－1．试估算：(1)囊中氮气分子的总个数N；(2)囊中氮气分子间的平均距离．(结果保留1位有效数字)解：(1)设N2的物质的量为n，则n＝ eq \f(ρV,M)，氮气的分子总数N＝ eq \f(ρV,M)NA，代入数据得N＝3×1024个．(2)每个分子所占的空间为V0＝ eq \f(V,N)，设分子间平均距离为a，则有V0＝a3，即a＝ eq \r(3,V0)＝ eq \r(3,\f(V,N))，代入数据得a≈3×10－9 m．14．(14分)位于我国吉林松花江畔的石化厂曾经发生爆炸事故，大量含苯的有毒物质流入松花江，造成空前的环境灾难．这些有毒物质最终进入鄂霍次克海．其中苯不溶于水，比水的密度小，会在海面上漂浮形成单分子“苯膜”，污染大面积的海域．(已知苯的摩尔质量M＝78 kg/mol，密度ρ＝0.88×103 kg/m3，取阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023 mol－1)．试计算1吨苯大约会污染面积为多少平方公里的海洋？(保留1位有效数字)解：苯的摩尔体积 V＝ eq \f(M,ρ)，每个苯分子的体积V′＝ eq \f(V,NA)，设苯分子直径为D，则 eq \f(4,3)π eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(D,2))) eq \s\up12(3)＝V′，D＝ eq \r(3,\f(6M,πρNA))＝ eq \r(3,\f(6×78,3.14×0.88×103×6.02×1023)) m≈1.4×10－10 m，污染面积S＝ eq \f(m,ρD)＝ eq \f(1×103,0.88×103×1.4×10－10) m2＝8×109 m2＝8×103 km2．