XX省專用學(xué)年高中物理 第七章 分子動(dòng)理論 階段驗(yàn)收評(píng)估一分子動(dòng)理論含解析新人教選修

PAGE階段驗(yàn)收評(píng)估（一）分子動(dòng)理論(時(shí)間：50分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共8小題，每小題6分，共48分，第1～4小題中只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意，第5～8小題中有多個(gè)選項(xiàng)符合題意，全選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分)1．近年來，霧霾天氣在我國頻繁出現(xiàn)，空氣質(zhì)量問題已引起全社會(huì)高度關(guān)注。其中主要污染物是大氣中直徑小于或等于2.5μm的顆粒物即PM2.5(該顆粒肉眼不可見，僅能在顯微鏡下觀察到)，也稱為可入肺顆粒物，以下對(duì)該顆粒的說法中不正確的是()A．在無風(fēng)的時(shí)候，顆粒懸浮在空中靜止不動(dòng)B．該顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)是布朗運(yùn)動(dòng)C．布朗運(yùn)動(dòng)是由空氣分子從各個(gè)方向?qū)︻w粒撞擊作用的不平衡引起的D．該顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)反映了空氣分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)解析：選A懸浮在空中的顆粒做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，是一種布朗運(yùn)動(dòng)，是由于顆粒受到周圍空氣分子的撞擊不平衡引起的，空氣分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，所以在無風(fēng)的時(shí)候，顆粒懸浮在空中仍在運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B、C正確。顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)反映了空氣分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確。2．以下關(guān)于分子動(dòng)理論的說法中不正確的是()A．物質(zhì)是由大量分子組成的B．－2℃時(shí)水已經(jīng)結(jié)為冰，部分水分子已經(jīng)停止了熱運(yùn)動(dòng)C．分子勢(shì)能隨分子間距離的增大，可能先減小后增大D．分子間的引力與斥力都隨分子間距離的增大而減小解析：選B物質(zhì)是由大量分子組成的，A正確；分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；在分子間距離增大時(shí)，如果先是分子斥力做正功，后是分子引力做負(fù)功，則分子勢(shì)能是先減小后增大的，C正確；分子間的引力與斥力都隨分子間距離的增大而減小，但斥力變化得快，D正確。3．A、B兩個(gè)分子的距離等于分子直徑的10倍，若將B分子向A分子靠近，直到不能再靠近的過程中，關(guān)于分子力做功及分子勢(shì)能的變化說法正確的是()A．分子力始終對(duì)B做正功，分子勢(shì)能不斷減小B．B分子始終克服分子力做功，分子勢(shì)能不斷增大C．分子力先對(duì)B做正功，而后B克服分子力做功，分子勢(shì)能先減小后增大D．B分子先克服分子力做功，而后分子力對(duì)B做正功，分子勢(shì)能先增大后減小解析：選C由于兩分子的距離等于分子直徑的10倍，即r＝10－9m，則將B分子向A分子靠近的過程中，分子間相互作用力對(duì)B分子先做正功、后做負(fù)功，分子勢(shì)能先減小、后增大。4．軌道車運(yùn)行時(shí)，車與軌道摩擦使軌道溫度升高。下列說法正確的是()A．溫度升高，但軌道的內(nèi)能不增加B．溫度升高，但軌道不會(huì)產(chǎn)生熱輻射C．摩擦生熱與摩擦生電一樣，都涉及能量轉(zhuǎn)化D．軌道對(duì)車的摩擦力方向與車的運(yùn)動(dòng)方向無關(guān)解析：選C溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，對(duì)于軌道，溫度升高時(shí)分子平均動(dòng)能增大，其內(nèi)能也增大，A錯(cuò)誤。軌道溫度升高后與周圍環(huán)境間存在溫度差而發(fā)生熱傳遞，其中包括傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射三種方式，B錯(cuò)誤。從能量轉(zhuǎn)化的情況來看，摩擦生熱是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，摩擦生電是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，故C正確。軌道對(duì)車的摩擦力方向在作為動(dòng)力時(shí)與車的運(yùn)動(dòng)方向相同，作為阻力時(shí)與車的運(yùn)動(dòng)方向相反，故D錯(cuò)誤。5.如圖所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子位于x軸上，甲分子對(duì)乙分子的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示。F＞0表示斥力，F(xiàn)＜0表示引力，A、B、C、D為x軸上四個(gè)特定的位置，現(xiàn)把乙分子從A處由靜止釋放，則下列選項(xiàng)中分別表示乙分子的速度、加速度、勢(shì)能、動(dòng)能與兩分子間距離的關(guān)系，其中大致正確的是()解析：選BC乙分子從A處釋放后先是分子引力做正功，分子勢(shì)能減小，乙分子的動(dòng)能增加，至B點(diǎn)處，乙分子所受分子引力最大，則此處乙分子加速度最大；B點(diǎn)至C點(diǎn)的過程中，分子引力繼續(xù)做正功，分子動(dòng)能繼續(xù)增加，分子勢(shì)能繼續(xù)減小，至C點(diǎn)分子動(dòng)能最大，分子勢(shì)能最??；C點(diǎn)至D點(diǎn)過程，分子斥力做負(fù)功，分子動(dòng)能減小，但動(dòng)能不會(huì)變?yōu)樨?fù)值，分子勢(shì)能增加；在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，乙分子的運(yùn)動(dòng)方向不變。綜合上述分析知B、C正確，A、D錯(cuò)誤。6．在攝氏溫度與熱力學(xué)溫度的換算中，下列說法正確的是()A．5℃等于278KB．升高5℃就是升高到278KC．降低5℃就是降低5KD．降低5℃就是降低到268K解析：選AC攝氏溫度與熱力學(xué)溫度之間的關(guān)系是T＝t＋273K，可見ΔT＝Δt，所以升高5℃就是升高5K，降低5℃就是降低5K，B、D錯(cuò)誤，A、C正確。7．阿伏加德羅常數(shù)為NA(mol－1)，鋁的摩爾質(zhì)量為M(kg/mol)，鋁的密度為ρ(kg/m3)，則下列說法正確的是()A．1kg鋁所含原子數(shù)為ρNAB．1m3鋁所含原子數(shù)為eq\f(ρNA,M)C．1個(gè)鋁原子的質(zhì)量為eq\f(M,NA)kgD．1個(gè)鋁原子所占的體積為eq\f(M,ρNA)m3解析：選BCD一個(gè)鋁原子的質(zhì)量m＝eq\f(M,NA)，C對(duì)；鋁的摩爾體積為V＝eq\f(M,ρ)，所以1個(gè)鋁原子占有的體積為V0＝eq\f(V,NA)＝eq\f(M,ρNA)，D對(duì)；因1個(gè)鋁原子占有的體積是eq\f(M,ρNA)，所以1m3鋁所含原子的數(shù)目n＝eq\f(1,V0)＝eq\f(ρNA,M)，B對(duì)；又因一個(gè)鋁原子的質(zhì)量m＝eq\f(M,NA)，所以1kg鋁所含原子的數(shù)目n′＝eq\f(1,m)＝eq\f(NA,M)，A錯(cuò)。8．下列說法中正確的是()A．分子間的平均距離增大時(shí)，其分子勢(shì)能一定增大B．分子間的平均距離增大時(shí)，其分子勢(shì)能可能減小C．物體的體積增大時(shí)，其分子勢(shì)能一定增大D．0℃的水變成0℃的冰時(shí)，體積增大，分子勢(shì)能減小解析：選BD若分子間的平均距離在大于r0(r0約為10－10m)的范圍內(nèi)增大，由于分子間的作用力表現(xiàn)為引力，所以分子力對(duì)分子做負(fù)功，分子勢(shì)能將增大。若分子間的平均距離在小于r0的范圍內(nèi)增大，由于分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，所以分子力對(duì)分子做正功，分子勢(shì)能將減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；由于物體的體積隨分子間的平均距離的增大而增大，所以其分子勢(shì)能隨分子距離的變化，與分子勢(shì)能隨物體的體積的變化規(guī)律相同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；水在0℃～4℃的范圍內(nèi)溫度升高時(shí)，表現(xiàn)出反常膨脹的特性，溫度升高，體積反而減小，0℃的冰體積最大。0℃的水變成0℃的冰時(shí)，由于要放熱，而且溫度不變，所以水的分子勢(shì)能減小，選項(xiàng)D正確。二、實(shí)驗(yàn)題(共2小題，共22分)9．(10分)在做“用油膜法估測(cè)分子大小”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，油酸酒精溶液的濃度為每2000mL溶液中有純油酸1mL。用注射器測(cè)得1mL上述溶液有200滴，把一滴該溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，測(cè)得油酸膜的近似輪廓如圖所示，圖中正方形小方格的邊長為1cm，則每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是________mL，油酸膜的面積是________cm2。據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測(cè)出油酸分子的直徑是________m。解析：每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積為V＝eq\f(1,2000)×eq\f(1,200)mL＝2.5×10－6mL由題圖可知油酸膜的面積是41cm2由公式d＝eq\f(V,S)得d＝6.1×10－10m。答案：2.5×10－6416.1×10－1010．(12分)在“用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，有下列實(shí)驗(yàn)步驟：①往邊長約為40cm的淺盤里倒入約2cm深的水，待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上。②用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定。③將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上，計(jì)算出油膜的面積，根據(jù)油酸的體積和面積計(jì)算出油酸分子直徑的大小。④用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)每增加一定體積時(shí)的滴數(shù)，由此計(jì)算出一滴油酸酒精溶液的體積。⑤將玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上。完成下列填空：(1)上述步驟中，正確的順序是________。(填寫步驟前面的數(shù)字)(2)1cm3的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液，測(cè)得1cm3的油酸酒精溶液有50滴。現(xiàn)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上，測(cè)得所形成的油膜的面積是0.13m2。由此估算出油酸分子的直徑為________m。(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)(3)某同學(xué)在用油膜法估測(cè)分子直徑實(shí)驗(yàn)中，計(jì)算結(jié)果明顯偏大，可能是由于________。A．油酸未完全散開B．油酸中含有大量的酒精C．計(jì)算油膜面積時(shí)舍去了所有不足一格的方格D．求每滴體積時(shí)，1mL溶液的滴數(shù)誤多計(jì)了10滴解析：(1)“油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)步驟為：配制油酸酒精溶液→測(cè)定一滴油酸酒精溶液的體積(題中的④)→準(zhǔn)備淺水盤(①)→形成油膜(②)→描繪油膜邊緣，測(cè)量油膜面積(⑤)→計(jì)算分子直徑(③)。(2)一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V＝eq\f(1cm3,300cm3)×eq\f(1,50)×10－6m3＝eq\f(1,15)×10－9m3，油酸分子直徑d＝eq\f(V,S)＝eq\f(\f(1,15)×10－9,0.13)m≈5×10－10m。(3)油酸未完全散開，測(cè)得的油膜面積偏小，由d＝eq\f(V,S)可知d的計(jì)算結(jié)果明顯偏大，故A正確。酒精易溶于水，不影響測(cè)量結(jié)果，故B錯(cuò)誤。計(jì)算油膜面積時(shí)舍去了所有不足一格的方格，算出的油膜面積偏小，由d＝eq\f(V,S)可知d的計(jì)算結(jié)果明顯偏大，故C正確。求每滴體積時(shí)，1mL溶液的滴數(shù)誤多計(jì)了10滴，求出的純油酸的體積偏小，由d＝eq\f(V,S)可知d的計(jì)算結(jié)果明顯偏小，故D錯(cuò)誤。答案：(1)④①②⑤③(2)5×10－10(3)AC三、計(jì)算題(本題共2小題，共30分)11．(14分)2017年5月18日，我國在南海海域首次“可燃冰”試采成功?！翱扇急笔翘烊粴獾墓腆w狀態(tài)，深埋于海底和陸地永久凍土層中，它的主要成分是甲烷分子與水分子，是極具發(fā)展?jié)摿Φ男履茉?。已?m3可燃冰可釋放164m3的天然氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，標(biāo)準(zhǔn)狀況下1mol氣體的體積為2.24×10－2m3，阿伏加德羅常數(shù)取NA＝6.02×1023mol－1。則1m3可燃冰所含甲烷分子數(shù)為多少？(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)解析：1m3可燃冰可釋放164m3的天然氣，標(biāo)準(zhǔn)狀況下1mol氣體的體積為2.24×10－2m3，甲烷物質(zhì)的量為：n＝eq\f(V,Vm)＝eq\f(164,2.24×10－2)mol，則1m3可燃冰所含甲烷分子數(shù)為：N＝nNA＝eq\f(164,2.24×10－2)×6.02×1023個(gè)≈4×1027個(gè)。答案：4×1027個(gè)12．(16分)環(huán)境污染已非常嚴(yán)重，瓶裝純凈水已經(jīng)占領(lǐng)柜臺(tái)。再嚴(yán)重下去，瓶裝純凈空氣也會(huì)上市。設(shè)瓶子的容積為500mL，空氣的摩爾質(zhì)量M＝29×10－3kg/mol。按標(biāo)準(zhǔn)狀況計(jì)算，NA＝6.0×1023mol－1，標(biāo)準(zhǔn)狀況下1mol氣體的體積為22.4L。試估算：(1)空氣分子的平均質(zhì)量；(2)一瓶純凈空氣的質(zhì)量；(3)一瓶純凈空氣中的氣體分子數(shù)。(計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)解析：(1)空氣分子的平均質(zhì)量為m＝eq\f(M,NA)