高中物理 第7章分子動理論限時檢測隨堂課時作業(yè) 新人教版選修3-2

"【成才之路】-學(xué)年高中物理第7章分子動理論限時檢測隨堂課時作業(yè)新人教版選修3-2"本卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分。滿分100分，時間90分鐘。第Ⅰ卷(選擇題共40分)一、選擇題(共10小題，每小題4分，共40分，在每小題給出的四個選項中，第1～6小題只有一個選項符合題目要求，第7～10小題有多個選項符合題目要求，全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分)1．(棗莊市～學(xué)年高二下學(xué)期檢測)以下說法錯誤的是()A．一般分子直徑的數(shù)量級為10－10B．布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動C．分子間同時存在分子引力和分子斥力D．?dāng)U散現(xiàn)象說明分子在永不停息地做無規(guī)則運動答案：B解析：一般分子直徑的數(shù)量級為10－10m2．已知阿伏加德羅常數(shù)為NA，某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M，則該物質(zhì)的分子質(zhì)量和mkg水中所含氫原子數(shù)分別是()A.eq\f(M,NA)，eq\f(1,9)mNA×103 B．MNA,9mNAC.eq\f(M,NA)，eq\f(1,18)mNA×103 D.eq\f(NA,M)，18mNA答案：A解析：某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M，故其分子質(zhì)量為eq\f(M,NA)；mkg水所含摩爾數(shù)為eq\f(m×103,18)，故氫原子數(shù)為eq\f(m×103,18)×NA×2＝eq\f(mNA×103,9)，故A選項正確。3．放在房間一端的香水，打開瓶塞后，位于房間另一端的人將()A．立即嗅到香味，因為分子熱運動速率很大，穿過房間所需時間極短B．過一會兒才能嗅到香味，因為分子熱運動的速率不大，穿過房間需要一段時間C．過一會兒才能嗅到香味，因為分子熱運動速率雖然很大，但由于是無規(guī)則運動，且與空氣分子不斷碰撞，要嗅到香水味必須經(jīng)過一段時間D．過一會兒才能嗅到香味，因為分子熱運動速率不大，且必須有足夠多的香水分子，才能引起嗅覺答案：C解析：分子的運動是十分混亂的、無規(guī)則的。分子熱運動速率雖然很大(約幾百米每秒)，但無規(guī)則運動過程中與其他分子不斷碰撞，使分子沿迂回曲折路線運動，要嗅到足夠多的香水分子必須經(jīng)過一段時間，因此選C。4．關(guān)于分子力和分子勢能，下列說法正確的是()A．當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時，分子力隨分子間距離的增大而減小B．當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時，分子勢能隨分子間距離減小而減小C．當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時，分子勢能隨分子間距離減小而增大D．用打氣筒給自行車打氣時，越下壓越費力，說明分子間斥力越來越大，分子間勢能越來越大答案：B解析：由分子力隨分子間距離變化的圖象可知，A錯；由分子勢能與分子距離的關(guān)系知，B對C錯；打氣筒打氣時，氣體分子間距離大于平衡時距離，分子力為引力，越向下壓，分子勢能越小，D錯。5．做布朗運動實驗，得到某個觀測記錄如圖，圖中記錄的是()A．分子無規(guī)則運動的情況B．某個微粒做布朗運動的軌跡C．某個微粒做布朗運動的速度—時間圖線D．按等時間間隔依次記錄的某個運動微粒位置的連線答案：D解析：布朗運動是懸浮在液體中的固體小顆粒的無規(guī)則運動，而非分子的運動，故A項錯誤；既然無規(guī)則所以微粒沒有固定的運動軌跡，故B項錯誤；對于某個微粒而言，在不同時刻的速度大小和方向均是不確定的，所以無法確定其在某一個時刻的速度，故也就無法描繪其速度—時間圖線，故C項錯誤，D項正確。6．如圖所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點O，乙分子位于x軸上，甲分子對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為斥力，F(xiàn)<0為引力。A、B、C、D為x軸上四個特定的位置?，F(xiàn)把乙分子從A處由靜止釋放，下圖中A、B、C、D四個圖分別表示乙分子的速度、加速度、勢能、動能與兩分子間距離的關(guān)系，其中大致正確的是()答案：B解析：速度方向始終不變，A錯誤；加速度與力成正比，方向相同，故B正確；分子勢能不可能增大到正值，故C錯誤；乙分子動能不可能為負(fù)值，故D錯誤。7．下列哪些現(xiàn)象屬于熱運動()A．把一塊平滑的鉛板疊放在平滑的鋁板上，經(jīng)相當(dāng)長的一段時間把它們再分開，會看到它們相接觸的面都是灰蒙蒙的B．把胡椒粉末放入菜湯中，最后胡椒粉末會沉在湯碗底，而我們喝湯時嘗到了胡椒的味道C．含有泥沙的水經(jīng)一定時間會澄清D．用砂輪打磨而使零件溫度升高答案：ABD解析：熱運動在微觀上是指分子的運動，如擴(kuò)散現(xiàn)象，在宏觀上表現(xiàn)為溫度的變化，如“摩擦生熱”，物體的熱傳遞等，而水的澄清過程是由于泥沙在重力作用下的沉淀，不是熱運動，C錯誤。8．以下說法正確的是()A．機(jī)械能為零、內(nèi)能不為零是可能的B．溫度相同，質(zhì)量相同的物體具有相同的內(nèi)能C．物體的速度增大時，物體的內(nèi)能可能減小D．0℃的冰的內(nèi)能比等質(zhì)量的0℃的水的內(nèi)能大答案：AC解析：A正確，因為機(jī)械能可以為零，但內(nèi)能是分子動能和分子勢能的總和，而分子動能又是分子無規(guī)則運動引起的，所以分子動能不可能為零。那么物體的內(nèi)能當(dāng)然也不可能為零，B不正確。因為物體的內(nèi)能由物體的溫度和體積來決定與物體運動的宏觀速度無關(guān)，C正確。原因同上，由于0℃的冰的體積比0℃的水大，溫度相同，有的同學(xué)錯認(rèn)為D正確，實際上有較為復(fù)雜的反常膨脹的現(xiàn)象，我們用體積來討論其內(nèi)能是不適合的，可以從能量角度來討論，因為0℃的冰熔化為0℃的水要吸收熱量或?qū)λ龉?，所以冰溶化為水?nèi)能增加，所以0℃的水的內(nèi)能比等質(zhì)量的0℃的冰的內(nèi)能大，該題正確的選項為A、C。9．(昌樂二中～學(xué)年高二下學(xué)期檢測)把墨汁用水稀釋后取出一滴放在顯微鏡下觀察，如圖所示，下列說法中正確的是()A．在顯微鏡下既能看到水分子也能看到懸浮的小炭粒，且水分子不停地撞擊炭粒B．小炭粒在不停地做無規(guī)則運動，這就是所說的布朗運動C．越小的炭粒，運動越明顯D．在顯微鏡下看起來連成一片的液體，實際上就是由許許多多靜止不動的水分子組成的答案：BC解析：水分子在顯微鏡下是觀察不到的，故A錯。據(jù)布朗運動的含義知道B、C正確、水分子不是靜止不動的，D錯。10．一銅塊和一鐵塊，質(zhì)量相等，銅塊的溫度T1，比鐵塊的溫度T2高，當(dāng)它們接觸在一起時，如果不和外界交換能量，則()A．從兩者開始接觸到熱平衡的整個過程中，銅塊放出的熱量等于鐵塊吸收的熱量B．在兩者達(dá)到熱平衡以前的任意一段時間內(nèi)，銅塊放出的熱量不等于鐵塊吸收的熱量C．達(dá)到熱平衡時，銅塊的溫度是T＝eq\f(T1＋T2,2)D．達(dá)到熱平衡時，兩者的溫度相等答案：AD解析：在系統(tǒng)不和外界交換能量的條件下，高溫的銅塊放出的熱量一定等于低溫的鐵塊吸收的熱量。達(dá)到熱平衡時，兩者的溫度一定相等，故A、D正確，B錯誤，由Q＝cmΔt知銅塊和鐵塊的比熱容不同，達(dá)到熱平衡時的溫度T≠eq\f(T1＋T2,2)，C錯誤。第Ⅱ卷(非選擇題共60分)二、填空題(共3小題，每小題6分，共18分。把答案直接填在橫線上)11．用放大600倍的顯微鏡觀察布朗運動，估計放大后的小顆粒(碳)體積為0.1×10－9m3，碳的密度是2.25×103kg/m3，摩爾質(zhì)量是1.2×10－2kg答案：5.2×1010不是解析：顯微鏡放大的線度，即直徑。小顆粒的實際體積V＝eq\f(0.1×10－9,6003)m3①碳的摩爾體積Vmol＝eq\f(M,ρ)＝eq\f(1.2×10－2,2.25×103)m3②則碳粒個數(shù)N＝eq\f(V,Vmol)NA③解①②③得：N＝5.2×1010個可見每一個小炭粒都含有大量的分子，由此可知，布朗運動不是分子的運動。12．成年人一次深呼吸吸入450cm3的空氣，則一次深呼吸所吸入的空氣質(zhì)量是________kg；所吸入的氣體分子數(shù)是________個。(按標(biāo)準(zhǔn)狀況估算，空氣的摩爾質(zhì)量m＝29g/mol)答案：5.8×10－4kg1.2×1022解析：成年人一次呼吸所吸入的空氣質(zhì)量為：m′＝eq\f(450×10－6,22.4×10－3)×29×10－3kg＝5.8×10－4kg所吸入的氣體分子數(shù)：N＝eq\f(m′,m)NA＝eq\f(5.8×10－4,29×10－3)×6.02×1023＝1.2×1022(個)。13．在粗測油酸分子大小的實驗中，具體操作如下：①取油酸1.0mL注入250mL的容量瓶內(nèi)，然后向瓶中加入酒精，直到液面達(dá)到250mL的刻度為止，搖動瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸的酒精溶液；②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，記錄滴入的滴數(shù)直到量筒達(dá)到1.0mL為止，恰好共滴了100滴；③在邊長約40cm的淺水盤內(nèi)注入約2cm深的水，將細(xì)石膏粉均勻地撒在水面上，再用滴管吸取油酸的酒精溶液，輕輕地向水面滴一滴溶液，酒精揮發(fā)后，油酸在水面上盡可能地散開，形成一層油膜，膜上沒有石膏粉，可以清楚地看出油膜輪廓；④待油膜形狀穩(wěn)定后，將事先準(zhǔn)備好的玻璃板放在淺盤上，在玻璃板上繪出油酸膜的形狀；⑤將畫有油酸膜形狀的玻璃板放在邊長為1.0cm的方格紙上，算出完整的方格有67個，大于半格的有14個，小于半格的有19個。(1)這種粗測方法是將每個分子視為________，讓油酸盡可能地在水面上散開，則形成的油膜可視為__________；這層油膜的厚度可視為油酸分子的________。(2)利用上述具體操作中的有關(guān)數(shù)據(jù)可知一滴油酸的酒精溶液含油酸為_______m3，油膜面積為_______m2，求得的油膜分子直徑為________m。(結(jié)果全部取2位有效數(shù)字)答案：(1)球形單分子油膜直徑(2)4.0×10－118.1×10－34.9×10－9解析：(1)球形，單分子油膜，直徑。(2)一滴酒精溶液中含有純油膜的體積為V＝eq\f(1,100)×eq\f(1,250)mL＝4×10－5mL＝4.0×10－11m3形成油膜的面積S＝1×(67＋14)cm2＝8.1×10－3油酸分子的直徑d＝eq\f(V,S)＝4.9×10－9m三、論述·計算題(共4小題，共42分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)14．(10分)利用油膜法可以粗略測出阿伏加德羅常數(shù)。把密度ρ＝0.8×103kg/m3的某種油，用滴管滴一滴在水面上形成油膜，已知這滴油的體積為V＝0.5×10－3cm3，形成的油膜面積為S＝0.7m2，油的摩爾質(zhì)量M(1)油分子的直徑是多少？(2)由以上數(shù)據(jù)可粗略測出阿伏加德羅常數(shù)NA是多少？(先列出計算式，再代入數(shù)值計算，只要求保留一位有效數(shù)字)答案：(1)7×10－10m(2)6×1023mol解析：(1)油分子的直徑d＝eq\f(V,S)＝eq\f(0.5×10－3×10－6,0.7)m＝7×10－10m(2)油的摩爾體積為V＝eq\f(M,ρ)每個油分子的體積為V0＝eq\f(4πR3,3)＝eq\f(πd3,6)所以，阿伏加德羅常數(shù)為NA＝eq\f(V,V0)聯(lián)立以上各式解得NA＝eq\f(6M,πd3ρ)代入數(shù)值解得NA＝6×1023mol－115．(10分)如圖所示，IBM的科學(xué)家在銅表面將48個鐵原子排成圓圈，形成半徑為7.13nm的“原子圍欄”，相鄰鐵原子間有間隙。估算原子平均間隙的大小。結(jié)果保留一位有效數(shù)字。(已知鐵的密度為7.8×103kg/m3，摩爾質(zhì)量是5.6×10－2kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.02×1023答案：7×10－10解析：一個鐵原子的體積V＝eq\f(M,ρNA)，鐵原子的直徑D＝eq\r(3,\f(6M,πρNA))，圍欄中相鄰鐵原子的平均間隙l＝eq\f(2πr,n)－D，解得l＝7×10－10m16．(11分)目前，環(huán)境污染已非常嚴(yán)重，瓶裝純凈水已經(jīng)占領(lǐng)柜臺。再嚴(yán)重下去，瓶裝純凈空氣也會上市。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)狀況計算，NA＝6.0×1023mol－1(1)空氣分子的平均質(zhì)量是多少？(2)一瓶純凈空氣的質(zhì)量是多少？(3)一瓶中約有多少個氣體分子？答案：(1)4.8×10－26kg(2)6.5×10－4(3)1.3×1022個解析：(1)m＝eq\f(M,NA)＝eq\f(29×10－3,6.0×1023)kg＝4.8×10－26kg(2)m空＝ρV瓶＝eq\f(MV瓶,Vm)＝eq\f(29×10－3×500×10－6,22.4×10－3)kg＝6.5×10－4(3)分子數(shù)N＝nNA＝eq\f(V瓶,Vm)·NA＝eq\f(500×10－6×6.0×1023,22.4×10－3)＝1.3×1022個17．(11分)要落實好國家提出“以人為本，創(chuàng)建和諧社會”的號召，不只是政府的事，要落實到我們每個人的生活中。比如說公共場所禁止吸煙，我們知道被動吸煙比主動吸煙害處更多。試估算一個高約2.8m，面積約10m2(1)估算被污染的空氣分子間的平均距離。(2)另一不吸煙者一次呼吸大約吸入多少個被污染過的空氣分子。(人正常呼吸一次吸入氣體300cm3，一根煙大約吸10次)答案：(1