2024-2025學(xué)年新教材高中物理第一章分子動(dòng)理論單元素養(yǎng)評(píng)價(jià)含解析新人教版選擇性必修3

PAGE10-單元素養(yǎng)評(píng)價(jià)(一)(第一章)(90分鐘100分)一、單項(xiàng)選擇題:本題共8小題,每小題3分,共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.日常生活中,很多司空見(jiàn)慣的現(xiàn)象都包含著物理學(xué)問(wèn),請(qǐng)思索下列所給現(xiàn)象哪些屬于熱運(yùn)動(dòng) ()A.把一塊平滑的鉛板放在房間內(nèi),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間在接觸面上有一層塵土B.把胡椒粉末放入菜湯中,最終胡椒粉末會(huì)沉在湯碗底,但我們喝湯時(shí)嘗到了胡椒的味道C.含有泥沙的水經(jīng)肯定時(shí)間會(huì)變澄清D.兩鉛塊能被壓合在一起【解析】選B。熱運(yùn)動(dòng)在微觀上是指分子的運(yùn)動(dòng),如擴(kuò)散現(xiàn)象,在宏觀上表現(xiàn)為溫度的改變,如摩擦生熱、物體的熱傳遞等,有一層塵土是宏觀現(xiàn)象,A錯(cuò)誤;我們喝湯時(shí)嘗到了胡椒的味道,說(shuō)明組成胡椒的分子擴(kuò)散到湯中,B正確;水變澄清的過(guò)程是泥沙在重力作用下的沉淀,不是熱運(yùn)動(dòng),C錯(cuò)誤;兩鉛塊能被壓合在一起,是分子間存在引力作用的表現(xiàn),D錯(cuò)誤。2.大家知道“破鏡重圓”幾乎是不行能的,其緣由是()A.裂開后玻璃分子間的斥力比引力大B.玻璃分子間不存在分子力的作用C.兩塊玻璃之間,總的分子引力太小,不足以使之粘合在一起D.一塊玻璃內(nèi)部,分子間的引力大于斥力,而兩塊碎玻璃之間,分子間引力和斥力大小相等,合力為零【解析】選C。一切物質(zhì)的分子間都有相互作用的引力和斥力,但分子間的作用力是有范圍的;由于鏡子裂開處的絕大多數(shù)分子間距離較大,大于分子直徑的10倍,分子間的作用力就特別微弱,所以“破鏡不能重圓”,故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。3.由于兩個(gè)分子間的距離發(fā)生改變而使得分子勢(shì)能變小,則可以判定在這一過(guò)程中 ()A.兩分子間的相互作用力肯定增大B.兩分子間的距離肯定變大C.分子間的相互作用力肯定做了功D.兩分子間的相互作用力肯定是引力【解析】選C。分子間分子勢(shì)能與距離的關(guān)系如圖所示,若分子間距大于平衡間距,分子間距變小,分子力可能增加,也可能減小,A錯(cuò)誤;從圖可以看出,分子勢(shì)能變小,分子間距可能增加,也可能減小,B錯(cuò)誤;分子間距改變,分子力肯定做功,C正確;若分子間距小于平衡間距,分子間距變大,分子力減小,表現(xiàn)為斥力,D錯(cuò)誤。4.秋天的早晨,荷葉上掛滿晶瑩的露珠,已知露珠是由空氣中的水蒸氣凝聚成的水珠,對(duì)這一物理過(guò)程,水分子間的 ()A.引力消逝,斥力增大 B.斥力消逝,引力增大C.引力、斥力都減小 D.引力、斥力都增大【解析】選D。露珠是由空氣中的水蒸氣凝聚成的水珠,液化過(guò)程中,分子間的距離變小,引力與斥力都增大,D正確,A、B、C錯(cuò)誤。5.下列關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)、擴(kuò)散現(xiàn)象和對(duì)流的說(shuō)法正確的是 ()A.三種現(xiàn)象在月球表面無(wú)法進(jìn)行B.三種現(xiàn)象在宇宙飛船里都能進(jìn)行C.在月球表面布朗運(yùn)動(dòng)、擴(kuò)散現(xiàn)象能夠進(jìn)行,而對(duì)流則不能進(jìn)行D.在宇宙飛船里布朗運(yùn)動(dòng)、擴(kuò)散現(xiàn)象能夠進(jìn)行,而對(duì)流則不能進(jìn)行【解析】選D。布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都是分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的結(jié)果,而對(duì)流須要在重力作用的條件下才能進(jìn)行。由于布朗運(yùn)動(dòng)、擴(kuò)散現(xiàn)象是由于分子熱運(yùn)動(dòng)而形成的,所以二者在月球表面、宇宙飛船里均能進(jìn)行,由于月球表面仍有重力存在,宇宙飛船里的微粒處于完全失重狀態(tài),故對(duì)流可在月球表面進(jìn)行,而不能在宇宙飛船內(nèi)進(jìn)行,故選D。6.夏天,假如將自行車內(nèi)胎充氣過(guò)足,又放在陽(yáng)光下暴曬(暴曬過(guò)程中內(nèi)胎容積幾乎不變),車胎極易爆裂。關(guān)于這一現(xiàn)象有以下描述,其中正確的是 ()A.車胎爆裂,是車胎內(nèi)氣體溫度上升,氣體分子間斥力急劇增大的結(jié)果B.在爆裂前的過(guò)程中,氣體溫度上升,標(biāo)記著每一個(gè)氣體分子速率都增大了C.在爆裂的過(guò)程中,氣體分子的勢(shì)能不變D.車胎爆裂的緣由是車胎內(nèi)的氣體壓強(qiáng)增加【解析】選D。車胎爆裂是車胎內(nèi)氣體溫度上升,壓強(qiáng)增大的緣由,故A錯(cuò)誤;氣體溫度上升,只能是平均速率增大,對(duì)于其中個(gè)別分子速率可能會(huì)減小,故B錯(cuò)誤;爆裂的過(guò)程中,氣體分子間距增大,由于氣體分子之間的距離遠(yuǎn)大于平衡位置間距離,故此過(guò)程勢(shì)能增加,則C錯(cuò)誤;車胎突然爆裂的緣由是溫度上升,分子平均速率增加,在容器的容積不變的狀況下,氣體的壓強(qiáng)增加,故D正確。7.某同學(xué)做了如下試驗(yàn):先把空燒瓶放入冰箱冷凍,取出后快速用一個(gè)氣球緊套在燒瓶頸上,再將燒瓶放進(jìn)盛滿熱水的燒杯里,氣球脹大起來(lái),忽視氣球脹大過(guò)程中對(duì)氣體力的影響,如圖所示,與燒瓶放進(jìn)熱水前相比,放進(jìn)熱水后密閉氣體的 ()A.內(nèi)能減小B.分子平均動(dòng)能增大C.分子對(duì)燒瓶底的平均作用力減小D.體積是全部氣體分子的體積之和【解析】選B。由于熱水的溫度較高,將燒瓶放進(jìn)盛滿熱水的燒杯里,氣體汲取了熱水的熱量,溫度上升,內(nèi)能增大,故A錯(cuò)誤;由于溫度上升,所以分子的平均動(dòng)能增大,故B正確;由于外界壓強(qiáng)不變,因此內(nèi)部壓強(qiáng)也保持不變,氣體分子對(duì)瓶底的平均作用力不變,故C錯(cuò)誤;氣體分子體積很小,故對(duì)應(yīng)的氣體體積不是分子體積之和,故D錯(cuò)誤。故選B?！究偨Y(jié)提升】解答本類問(wèn)題應(yīng)留意以下三點(diǎn):(1)溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)記,溫度相等,分子的平均動(dòng)能相等。分子的平均動(dòng)能與分子的質(zhì)量和分子的平均速率有關(guān),分子質(zhì)量不同,則分子的平均速率也不同。(2)內(nèi)能不但與溫度和體積有關(guān),還與物質(zhì)的狀態(tài)有關(guān)。(3)氣體體積是全部氣體分子占據(jù)的體積不是分子體積之和。8.下面的表格是某地區(qū)1～7月份氣溫與氣壓的比照表,7月份與1月份相比較,正確的是 ()月份/月1234567平均最高氣溫/℃1.43.910.719.626.730.230.8平均大氣壓/(×105Pa)1.0211.0191.0141.0081.0030.99840.9960A.空氣分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的狀況幾乎不變B.空氣分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)減弱了C.單位時(shí)間內(nèi)空氣分子對(duì)單位面積器壁的撞擊次數(shù)增多了D.單位時(shí)間內(nèi)空氣分子對(duì)單位面積器壁的撞擊次數(shù)削減了【解析】選D。由表中數(shù)據(jù)知,7月份與1月份相比,溫度上升,壓強(qiáng)減小,溫度上升使氣體分子熱運(yùn)動(dòng)更加猛烈,而壓強(qiáng)減小,可知?dú)怏w分子的數(shù)密度減小,所以單位時(shí)間內(nèi)空氣分子對(duì)單位面積器壁的撞擊次數(shù)削減了,因而只有選項(xiàng)D正確。【補(bǔ)償訓(xùn)練】對(duì)肯定質(zhì)量的氣體,若用N表示單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的分子數(shù),則 ()A.當(dāng)體積減小時(shí),N必增加B.當(dāng)溫度上升時(shí),N必增加C.當(dāng)壓強(qiáng)不變而體積和溫度改變時(shí),N必定改變D.當(dāng)壓強(qiáng)不變而體積和溫度改變時(shí),N可能不變【解析】選C。氣體的體積減小時(shí),壓強(qiáng)和溫度是怎樣改變的并不清晰,不能推斷N是必定增加的,A錯(cuò)誤;同理,溫度上升時(shí),氣體的體積和壓強(qiáng)怎樣改變也不清晰,無(wú)法推斷N的改變,B錯(cuò)誤;當(dāng)壓強(qiáng)不變而體積和溫度改變時(shí),存在兩種改變的可能性:一是溫度上升時(shí),體積增大,分子的平均動(dòng)能變大,即分子對(duì)器壁碰撞的平均作用力增大,因壓強(qiáng)不變,因此對(duì)器壁碰撞的頻繁程度減小,就是N減小;二是溫度降低時(shí),體積減小,同理可推知,N增大。C正確,D不正確。二、多項(xiàng)選擇題:本題共4小題,每小題4分,共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)的得0分。9.下列說(shuō)法中正確的是 ()A.一杯水里放幾粒食鹽,鹽粒沉在水下面,漸漸溶解,過(guò)一段時(shí)間,上面的水也變咸了,是由于食鹽分子做布朗運(yùn)動(dòng)形成的B.把一塊鉛和一塊金表面磨光后緊壓在一起,在常溫下放置四到五年,結(jié)果金和鉛連在一起,并相互滲入,這是兩種金屬分子做布朗運(yùn)動(dòng)的結(jié)果C.布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象不但說(shuō)明分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),同時(shí)也說(shuō)明白分子間是有空隙的D.壓縮氣體比壓縮固體和液體簡(jiǎn)單得多,這是因?yàn)闅怏w分子間距離遠(yuǎn)大于液體和固體分子間距離【解析】選C、D。布朗運(yùn)動(dòng)是固體小顆粒的運(yùn)動(dòng),A、B錯(cuò)誤。布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都說(shuō)明分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),并且分子之間是有空隙的,C正確。組成氣體的分子之間的距離比液體、固體大得多,分子之間的作用力幾乎為零,所以壓縮氣體時(shí)較簡(jiǎn)單,固體和液體則不然,故D正確?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】(多選)下列事實(shí)中能說(shuō)明分子間存在斥力的是 ()A.氣體可以充溢整個(gè)空間B.給自行車車胎打氣,最終氣體很難被壓縮C.給熱水瓶灌水時(shí),瓶中水很難被壓縮D.萬(wàn)噸水壓機(jī)可使鋼錠變形,但很難縮小其體積【解析】選C、D。氣體分子間距離很大,分子力表現(xiàn)為引力,A錯(cuò);打氣時(shí),須要用力是由于氣體分子與活塞發(fā)生頻繁碰撞而產(chǎn)生壓強(qiáng),B錯(cuò);C、D都能說(shuō)明分子間存在斥力。10.如圖所示,圖中表示了肯定質(zhì)量氧氣分子在0℃和100℃兩種不同溫度下速率分布狀況,由圖可以推斷以下說(shuō)法正確的是 ()A.溫度上升,全部分子運(yùn)動(dòng)速率變大B.溫度越高,分子平均速率越小C.0℃和100℃氧氣分子速率都呈現(xiàn)“中間多、兩頭少”的分布特點(diǎn)D.100℃的氧氣與0℃的氧氣相比,速率大的分子數(shù)比例較大【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)從以下兩點(diǎn)進(jìn)行分析:(1)分子做永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。(2)分子運(yùn)動(dòng)的速率分布規(guī)律是中間多兩邊少?！窘馕觥窟xC、D。由圖像的意義及特點(diǎn)可知C、D正確;溫度上升,分子平均速率變大,但詳細(xì)到某個(gè)分子則速率可能變大、不變或變小,A、B錯(cuò)。11.關(guān)于物體的內(nèi)能、熱量和功的說(shuō)法,下列說(shuō)法正確的是 ()A.溫度高的物體肯定比溫度低的物體內(nèi)能大B.肯定質(zhì)量的0℃的水凝聚為0℃的冰時(shí),分子平均動(dòng)能不變,分子勢(shì)能削減C.物體中全部分子的熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和叫作物體的內(nèi)能D.把物體升到肯定的高處,克服重力做功,內(nèi)能肯定增加【解析】選B、C。內(nèi)能不僅與物體的溫度有關(guān),還與物體的多少有關(guān),故A錯(cuò)誤;肯定質(zhì)量的0℃的水凝聚為0℃的冰時(shí)要放出熱量,分子平均動(dòng)能不變,分子勢(shì)能減小,故B正確;物體中全部分子的熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和叫作物體的內(nèi)能,故C正確;把物體升到肯定的高處,克服重力做功,機(jī)械能肯定增加,內(nèi)能不變,故D錯(cuò)誤。12.分子甲固定在O點(diǎn),分子乙從無(wú)限遠(yuǎn)處向甲運(yùn)動(dòng),兩分子間的分子力F與分子間距離r的關(guān)系圖線如圖所示。下列說(shuō)法正確的是 ()A.當(dāng)r大于r2時(shí),分子間的作用力表現(xiàn)為引力B.當(dāng)r小于r2時(shí),分子間的作用力表現(xiàn)為斥力C.當(dāng)r等于r2時(shí),分子乙的勢(shì)能最小D.當(dāng)r等于r1時(shí),分子乙的動(dòng)能最大【解析】選A、D。由題圖可知:當(dāng)r大于r2時(shí),分子間的作用力表現(xiàn)為引力,故A正確;當(dāng)r小于r1時(shí),分子間的作用力表現(xiàn)為斥力,r大于r1小于r2時(shí),分子間的作用力表現(xiàn)為引力,故B錯(cuò)誤;當(dāng)r等于r1時(shí),分子勢(shì)能最小,分子動(dòng)能最大,故C錯(cuò)誤,D正確。三、試驗(yàn)題:本題共2小題,共14分。13.(6分)甲和乙圖中是某同學(xué)從資料中查到的兩張記錄水中炭粒運(yùn)動(dòng)位置連線的圖片,記錄炭粒位置的時(shí)間間隔均為30s,兩方格紙每格表示的長(zhǎng)度相同。比較兩張圖片可知:若水溫相同,則______(選填“甲”或“乙”)中炭粒的顆粒較大;若炭粒大小相同,則______(選填“甲”或“乙”)中水分子的熱運(yùn)動(dòng)較猛烈。

【解析】布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體或氣體中的固體小顆粒的永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子對(duì)小顆粒的撞擊不平衡造成的,顆粒越小,液體分子對(duì)顆粒的撞擊越不平衡,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯。由題圖可知,乙圖中顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)更明顯,所以若水溫相同,甲中炭粒的顆粒較大;溫度越高,布朗運(yùn)動(dòng)越激烈,所以若炭粒大小相同,則乙中水溫高,水分子的熱運(yùn)動(dòng)較猛烈。答案:甲乙14.(8分)用油膜法估測(cè)分子大小的試驗(yàn)步驟如下:①向體積為V1的純油酸中加入酒精,直到油酸酒精溶液總量為V2;②用注射器吸取上述溶液,一滴一滴地滴入小量筒,當(dāng)?shù)稳雗滴時(shí)體積為V0;③先往邊長(zhǎng)為30～40cm的淺盤里倒入2cm深的水;④用注射器往水面上滴上一滴上述溶液,等油酸薄膜形態(tài)穩(wěn)定后,將事先打算好的玻璃板放在淺盤上,并在玻璃板上描出油酸薄膜的形態(tài);⑤將畫有油酸薄膜輪廓形態(tài)的玻璃板,放在畫有很多邊長(zhǎng)為a的小正方形的坐標(biāo)紙上;⑥計(jì)算出輪廓范圍內(nèi)正方形的總數(shù)為N,其中不足半個(gè)格的兩個(gè)格算一格,多于半個(gè)格的算一格。上述試驗(yàn)步驟中有遺漏和錯(cuò)誤,遺漏的步驟:____________;

錯(cuò)誤的步驟:__________________________________(指明步驟,并改正),油酸分子直徑的表達(dá)式:d=________________。

【解析】試驗(yàn)中為了使油膜不分裂成幾塊,須要在水面上勻稱撒上痱子粉;由于本試驗(yàn)只是一種估算,在數(shù)油膜所覆蓋的坐標(biāo)格數(shù)時(shí),大于半格算一格,小于半格舍去;油酸溶液在水面上充分?jǐn)U散后形成一層單分子油膜,油膜厚度可看成分子直徑,由題意可知,油酸溶液的濃度為,一滴油酸溶液的體積為;一滴油酸溶液中含有純油酸體積為;而一滴油酸溶液形成的油膜面積為Na2,所以油膜的厚度,即分子直徑d=。答案:將痱子粉勻稱撒在水面上⑥,應(yīng)當(dāng)是不足半格的舍去,多于半格的算一格四、計(jì)算題:本題共4小題,共46分。要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位。15.(8分)計(jì)算機(jī)的CPU是運(yùn)用硅材料制成的,其核心部分的面積為S=1cm2,厚度為d=2mm,含有各種晶體管n=1×108個(gè)。已知硅的摩爾質(zhì)量為M=2.8×10-2kg/mol,密度為ρ=2.3×103kg/m3,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.0×1023mo(1)硅原子的體積V0;(2)每個(gè)晶體管平均含有的硅原子數(shù)N?！窘馕觥?1)V0=≈2×10-29m3(2)由nNV0=Sd解得:N=1×1014個(gè)。 (4分)答案:(1)2×10-29m3(2)1×1016.(8分)我國(guó)在南海海疆“可燃冰”試采勝利?！翱扇急笔亲匀粴獾墓腆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的自然氣(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【解析】1m3可燃冰可釋放164m3的自然氣,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==mo則1m3可燃冰所含甲烷分子數(shù)為:N=nNA=×6.02×1023個(gè)≈4×1027個(gè)。 (4分)答案:4×1027個(gè)17.(14分)用放大600倍的顯微鏡視察布朗運(yùn)動(dòng),估計(jì)放大后的小顆粒體積為0.1×10-9m3,小顆粒的密度為2.25×103kg/m3,摩爾質(zhì)量是1.2×10-2kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)為6.02×10(1)該小顆粒含分子數(shù)約為多少個(gè)?(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)(2)假設(shè)小顆粒中的分子是緊挨在一起的,試估算該物質(zhì)分子的直徑?！窘馕觥?1)將該小顆粒的分子看成正方體模型,設(shè)小顆粒邊長(zhǎng)為a,放大600倍后,其體積為:V=(600a)3=0.1×10-9m實(shí)際體積為V′=a3=m3 (2分)質(zhì)量為m=ρV′≈1.0×10-15kg含分子數(shù)為n=NA=×6.02