物理人教版選修33學(xué)案第七章氣體動理論章末檢測

章末檢測(時間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分)1．(多選)以下說法正確的是()A．一般分子直徑的數(shù)量級為10－10mB．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斥力D．?dāng)U散現(xiàn)象說明分子做無規(guī)則運動答案ACD解析由分子動理論可知選項C、D正確；一般分子直徑的數(shù)量級為10－10m，選項A正確；布朗運動是固體顆粒的無規(guī)則運動，但布朗運動間接反映了液體分子在永不停息地做無規(guī)則運動，B選項錯誤．2．下列現(xiàn)象中，不能用分子動理論來解釋的是()A．白糖放入裝有熱水的杯中，杯中的水會變甜B(yǎng)．大風(fēng)吹起時，地上的塵土飛揚C．一滴紅墨水滴入一杯水中，過一會杯中的水變成了紅色D．把兩塊純凈的鉛塊用力壓緊，兩塊鉛合在了一起答案B解析白糖放入熱水中，水變甜，說明糖分子在永不停息地做無規(guī)則運動．故A正確；大風(fēng)吹起時，地上的塵土飛揚，是物體在運動，屬于機械運動，故B錯誤；一滴紅墨水滴入一杯水中，過一會杯中的水變成了紅色，說明分子在永不停息地做無規(guī)則運動，故C正確；把兩塊純凈的鉛塊用力壓緊后，兩個鉛塊的接觸面分子之間的距離比較大，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，使兩個鉛塊結(jié)合在一起，故D正確．3．我國已開展空氣中PM2.5濃度的監(jiān)測工作．PM2.5是指空氣中直徑等于或小于2.5μm的懸浮顆粒物，其飄浮在空中做無規(guī)則運動，很難自然沉降到地面，吸入后對人體形成危害．礦物燃料燃燒排放的煙塵是形成PM2.5的主要原因．下列關(guān)于PM2.5的說法中正確的是()A．PM2.5的尺寸與空氣中氧分子的尺寸的數(shù)量級相當(dāng)B．PM2.5在空氣中的運動屬于分子熱運動C．PM2.5的運動軌跡是由氣流的運動決定的D．PM2.5必然有內(nèi)能答案D解析PM2.5的尺寸比空氣中氧分子的尺寸大得多，A錯誤；PM2.5在空氣中的運動不屬于分子熱運動，B錯誤；PM2.5的運動軌跡是由大量空氣分子對PM2.5無規(guī)則碰撞的不平衡和氣流的運動決定的，C錯誤；PM2.5內(nèi)部的熱運動不可能停止，故PM2.5必然有內(nèi)能，D正確．4．雨滴下落，溫度逐漸升高，在這個過程中，下列說法中正確的是()A．雨滴內(nèi)分子的勢能都在減小，動能在增大B．雨滴內(nèi)每個分子的動能都在不斷增大C．雨滴內(nèi)水分子的平均動能不斷增大D．雨滴內(nèi)水分子的勢能在不斷增大答案C解析根據(jù)題目只可以確定分子的平均動能不斷增大．5．下列各現(xiàn)象中解釋正確的是()A．用手捏面包，面包體積會縮小，這是因為分子間有間隙B．在一杯熱水中放幾粒鹽，整杯水很快就會變咸，這是食鹽分子的擴散現(xiàn)象C．把一塊鉛和一塊金的表面磨光后緊壓在一起，在常溫下放置四五年，結(jié)果鉛和金互相會滲入，這是兩種金屬分別做布朗運動的結(jié)果D．把碳素墨水滴入清水中，稀釋后，借助顯微鏡能夠觀察到布朗運動現(xiàn)象，這是由碳分子的無規(guī)則運動引起的答案B解析手捏面包，面包體積變小，說明面包顆粒之間有間隙，而不是分子間有間隙，故A錯；B、C都是擴散現(xiàn)象；D中的布朗運動現(xiàn)象是由水分子的無規(guī)則運動引起的．6．(多選)下列說法正確的是()A．溫度計測溫的原理是熱平衡定律B．溫度計與被測系統(tǒng)的溫度不相同時，讀不出示數(shù)C．溫度計讀出的示數(shù)是它自身這個系統(tǒng)的溫度，若它與被測系統(tǒng)熱平衡時，這一示數(shù)也是被測系統(tǒng)的溫度D．溫度計讀出的示數(shù)總是被測系統(tǒng)的溫度，無論是否達到熱平衡答案AC解析溫度計能測出被測物體的溫度的原理就是熱平衡定律，即溫度計與被測系統(tǒng)達到熱平衡時溫度相同，其示數(shù)也就是被測系統(tǒng)的溫度，故A、C正確，D錯誤；溫度計與被測系統(tǒng)的溫度不相同時，仍有示數(shù)，B錯．7．(多選)當(dāng)氫氣和氧氣溫度相同時，下列說法中正確的是()A．兩種氣體分子的平均動能相等B．氫氣分子的平均速率大于氧氣分子的平均速率C．兩種氣體分子熱運動的總動能相等D．兩種氣體分子熱運動的平均速率相等答案AB解析因為溫度是分子平均動能的標(biāo)志，所以選項A正確；因為氫氣和氧氣的分子質(zhì)量不同，所以兩種氣體分子的平均速率不同，由Ek＝eq\f(mv2,2)可得，分子質(zhì)量大的平均速率小，故選項B正確，D錯誤；雖然兩種氣體分子平均動能相等，但由于兩種氣體的質(zhì)量不清楚，即分子數(shù)目關(guān)系不清楚，故兩種氣體分子熱運動的總動能不一定相等，選項C錯誤．8．(多選)若已知阿伏加德羅常數(shù)、物質(zhì)的摩爾質(zhì)量、摩爾體積，則可以估算出()A．固體物質(zhì)分子的大小和質(zhì)量B．液體物質(zhì)分子的大小和質(zhì)量C．氣體分子的大小和質(zhì)量D．氣體分子的質(zhì)量和分子間的平均距離答案ABD解析固體、液體分子間隙很小，可以忽略不計，故固體、液體物質(zhì)分子的大小等于摩爾體積與阿伏加德羅常數(shù)的比值，固體、液體物質(zhì)分子的質(zhì)量等于摩爾質(zhì)量與阿伏加德羅常數(shù)的比值，故A、B可以；氣體分子間隙很大，摩爾體積等于每個分子占據(jù)的體積與阿伏加德羅常數(shù)的乘積，故無法估算分子的體積，故C不可以；氣體物質(zhì)分子的質(zhì)量等于摩爾質(zhì)量與阿伏加德羅常數(shù)的比值，氣體分子占據(jù)空間的大小等于摩爾體積與阿伏加德羅常數(shù)的比值，故可以進一步計算分子的平均距離，故D可以．9．兩個分子從靠得不能再靠近的位置開始，使二者之間的距離逐漸增大，直到大于分子直徑的10倍以上．這一過程中，關(guān)于分子間的相互作用力，下列說法中正確的是()A．分子間的引力和斥力都在增大B．分子間的斥力在減小，引力在增大C．分子間的相互作用力的合力在逐漸減小D．分子間的相互作用力的合力先減小后增大，再減小答案D解析由分子力隨距離的變化關(guān)系得，分子距離由靠得不能再靠近變化到大于分子直徑的10倍以上時，引力和斥力都在減小，故A、B錯；相互作用的合力的變化如圖所示，應(yīng)為先減小再增大，再減小，C錯，D對．10.(多選)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1中曲線所示，F(xiàn)>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，現(xiàn)把乙分子從a處由靜止釋放，則()圖1A．乙分子從a到b做加速運動，由b到c做減速運動B．乙分子由a到c做加速運動，到達c時速度最大C．乙分子由a到b的過程中，兩分子間的分子勢能一直減少D．乙分子由b到d的過程中，兩分子間的分子勢能一直增加答案BC解析乙分子從a到b再到c的過程中，分子間的作用力一直表現(xiàn)為引力(F<0)，所以該過程由于分子力的作用會使乙分子做加速運動，分子力做正功、分子勢能減少；乙分子到達c處時分子力為零，加速度為零，此時分子的動能最大、分子勢能最?。灰曳肿釉購腸到d的過程中，分子力表現(xiàn)為斥力，由于分子力的作用會使乙分子做減速運動，直至速度減為零，該過程分子力做負(fù)功、分子勢能增加、分子動能減少．二、實驗題(本題共2小題，共16分)11．(4分)在做“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，若用直徑為0.5m的淺圓盤盛水，讓油酸在水面上形成單分子層薄膜，那么油酸滴的體積不能大于____________m3(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)．答案2×10－11解析由于油酸膜面積最大為圓盤面積，則油酸滴的最大體積為V＝πR2d＝3.14×(eq\f(0.5,2))2×10－10m3≈2×10－11m3.12．(12分)在做“用油膜法估測分子的大小”的實驗時，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，測得油酸膜的近似輪廓如圖2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)，估測出油酸分子的直徑是________m.圖2答案2.5×10－6416.1×10－10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.三、計算題(本題共4小題，共44分)13．(8分)已知某種油的摩爾質(zhì)量為0.1kg/mol，密度為8×102kg/m3，現(xiàn)取一滴體積為3×10－4cm3的油滴，滴于水面上形成一層單分子油膜，測得油膜的面積為0.41m2，試根據(jù)上述數(shù)據(jù)求出阿伏加德羅常數(shù)．(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)答案6×1023mol－1解析由體積V＝Sd得分子直徑d＝eq\f(V,S)＝eq\f(3×10－4×10－6,0.41)m≈7.3×10－10m每個分子的體積V0＝eq\f(1,6)πd3＝eq\f(1,6)×3.14×(7.3×10－10)3m3≈2×10－28m3由ρ＝eq\f(M,Vmol)，得Vmol＝eq\f(0.1,8×102)m3/mol＝1.25×10－4m3/mol，故NA＝eq\f(Vmol,V0)≈6×1023mol－1.14．(10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＝2.9×10－2kg/mol.按標(biāo)準(zhǔn)狀況計算，NA＝6.02×1023mol－1，試估算：(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)一瓶純凈空氣中約有多少個氣體分子？答案(1)4.8×10－26kg(2)6.5×10－4kg(3)1.3×1022個解析(1)m＝eq\f(M,NA)＝eq\f(2.9×10－2,6.02×1023)kg≈4.8×10－26kg.(2)m空＝ρV瓶＝eq\f(MV瓶,Vmol)＝eq\f(2.9×10－2×500×10－6,22.4×10－3)kg≈6.5×10－4kg.(3)分子數(shù)N＝nNA＝eq\f(V瓶,Vmol)NA＝eq\f(500×10－6×6.02×1023,22.4×10－3)≈1.3×1022個．15．(12分)將甲分子固定在坐標(biāo)原點O，乙分子位于x軸上，甲、乙分子間作用力與分子間距離的關(guān)系圖象如圖3所示．若質(zhì)量為m＝1×10－26kg的乙分子從r3(無窮遠(yuǎn))處以v＝100m/s的速度沿x軸負(fù)方向向甲分子飛來，僅在分子力作用下，則乙分子在運動中能達到的最大分子勢能為多大？圖3答案5×10－23J解析在乙分子靠近甲分子的過程中，分子力先做正功，后做負(fù)功，分子勢能先減小，后增大．分子動能和分子勢能之和不變．當(dāng)速度為零時，分子勢能最大．Epm＝ΔEk減＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(1,2)×1×10－26×1002J＝5×10－23J.16．(14分)很多轎車中設(shè)有安全氣囊以保障駕乘人員的安全．轎車在發(fā)生一定強度的碰撞時，利用疊氮化鈉(NaN3)爆炸產(chǎn)生氣體(假設(shè)都是N2)充入氣囊．若氮氣充入后安全氣囊的容積V＝56L，囊中氮氣密度ρ＝2.5kg/m3，已知氮氣摩爾質(zhì)量M＝0.028kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.02×1023mol