高中物理滬科版3第一章用統(tǒng)計思想研究分子運(yùn)動本章復(fù)習(xí)與測試 章末綜合測評第1章

章末綜合測評(一)(時間：60分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題包括8小題，每小題6分．在每小題給出的五個選項中有三項符合題目要求，選對1個得3分，選對2個得4分，選對3個得6分；選錯1個扣3分，最低得分為0分)1．關(guān)于氣體分子，下列說法正確的是()A．氣體分子可以做布朗運(yùn)動B．氣體分子的運(yùn)動是無規(guī)則的熱運(yùn)動C．氣體分子的動能是變化的D．相互作用力十分微弱，氣體分子可以自由運(yùn)動E．相互作用力十分微弱，氣體分子間的距離都一樣大【解析】布朗運(yùn)動是指懸浮顆粒因受分子作用力不平衡而引起的懸浮顆粒的無規(guī)則運(yùn)動，選項A錯誤；氣體分子因不斷相互碰撞其動能瞬息萬變，選項B、C正確；氣體分子不停地做無規(guī)則熱運(yùn)動，其分子間的距離大于10r0，因此氣體分子間除相互碰撞的短暫時間外，相互作用力十分微弱，分子的運(yùn)動是相對自由的，可以充滿所能達(dá)到的整個空間，選項D正確；氣體分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動，分子間距離不斷變化，選項E錯誤．【答案】BCD2．有關(guān)分子的熱運(yùn)動和內(nèi)能，下列說法正確的是()A．一定質(zhì)量的物體，溫度不變，物體的內(nèi)能不變B．物體的溫度越高，分子熱運(yùn)動越劇烈C．物體的內(nèi)能是物體中所有分子熱運(yùn)動的動能和分子勢能的總和D．布朗運(yùn)動是液體(或氣體)分子對懸浮微粒撞擊的不平衡性產(chǎn)生的E．當(dāng)物體的體積增大時，內(nèi)能一定增大【解析】物體的內(nèi)能是物體中所有分子熱運(yùn)動的動能和分子勢能的總和，宏觀上與物體的溫度、體積及物體的質(zhì)量有關(guān)，所以A、E錯誤，C正確；分子熱運(yùn)動的劇烈程度與溫度有關(guān)，溫度越高，分子熱運(yùn)動越劇烈，B正確；布朗運(yùn)動是液體(或氣體)分子對懸浮微粒撞擊的不平衡性產(chǎn)生的，D正確．【答案】BCD2．有一門窗敞開的房間，上午8點(diǎn)的溫度為10℃，下午1點(diǎn)的溫度為20℃.假定大氣壓強(qiáng)無變化，則上午8點(diǎn)與下午1點(diǎn)相比較A．每個空氣分子的速率都小B．空氣分子的平均動能較小C．空氣分子的個數(shù)不相同D．空氣分子的分布密度相同E．某個分子的速率可能變大【解析】溫度是分子平均動能的標(biāo)志，8點(diǎn)時10℃，空氣分子平均動能小，故B正確．分子永不停息做無規(guī)則運(yùn)動，溫度降低平均動能減小，某個分子的速率有可能增大，有可能減小，有可能不變，故A錯E對．溫度高時，質(zhì)量不變時，壓強(qiáng)增大，由于門窗敞開，內(nèi)部氣體向外流出，20℃時分子個數(shù)少，分子密度減小，故C對、D錯．【答案】BCE3．下列有關(guān)物體內(nèi)能的說法正確的是()A．橡皮筋被拉伸時，分子間勢能增加B．1kg0℃的水內(nèi)能比1kg0C．靜止的物體其分子的平均動能不為零D．物體被舉得越高，其分子勢能越大E．物體的速度增大，其內(nèi)能也增大【解析】橡皮筋被拉伸時，要克服分子力做功，故其分子勢能增加，A對；1kg0℃的水變成0℃的冰要放出熱量，故1kg0℃的水內(nèi)能大，B對；靜止的物體動能為零，但分子在永不停息地運(yùn)動，其平均動能不為零，同理被舉高的物體，重力勢能增加，但其體積不變，分子勢能不變，故C對，D錯；物體動能增大時，其內(nèi)能不一定增大，E錯．【答案】ABC4．已知阿伏伽德羅常量為NA，某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M(kg/mol)，該物質(zhì)的密度為ρ(kg/m3)，則下列敘述中正確的是()【導(dǎo)學(xué)號：35500014】A．1kg該物質(zhì)所含的分子個數(shù)是ρNAB．1kg該物質(zhì)所含的分子個數(shù)是eq\f(1,M)NAC．該物質(zhì)1個分子的質(zhì)量是eq\f(ρ,NA)(kg)D．該物質(zhì)1個分子占有的空間是eq\f(M,ρNA)(m3)E．該物質(zhì)的摩爾體積是eq\f(M,ρ)【解析】1kg該物質(zhì)所含的分子個數(shù)是eq\f(1,M)NA，A錯、B對；該物質(zhì)1個分子的質(zhì)量是eq\f(M,NA)，C錯；該物體的摩爾體積為eq\f(M,ρ)，故1個分子占有的體積為eq\f(M,ρNA)，D、E正確．【答案】BDE5．下列哪些現(xiàn)象屬于熱運(yùn)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的溫度升高E．汽車駛過后揚(yáng)起灰塵【解析】熱運(yùn)動在微觀上是指分子的運(yùn)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(yùn)動，C錯誤，A、B、D正確；灰塵不屬于微觀粒子，不能說明分子的運(yùn)動情況，E錯誤．【答案】ABD6．如圖1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(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，若規(guī)定無限遠(yuǎn)處分子勢能為零，則下列說法不正確的是()圖1A．乙分子在b處勢能最小，且勢能為負(fù)值B．乙分子在c處勢能最小，且勢能為負(fù)值C．乙分子在d處勢能一定為正值D．乙分子在d處勢能一定小于在a處勢能E．乙分子在c處加速度為零，速度最大【解析】由于乙分子由靜止開始，在ac間一直受到甲分子的引力而做加速運(yùn)動，引力做正功，分子勢能一直在減小，到達(dá)c點(diǎn)時所受分子力為零，加速度為零，速度最大，動能最大，分子勢能最小，為負(fù)值．由于慣性，到達(dá)c點(diǎn)后乙分子繼續(xù)向甲分子靠近，由于分子力為斥力，故乙分子做減速運(yùn)動，直到速度減為零，設(shè)到達(dá)d點(diǎn)后返回，故乙分子運(yùn)動范圍在ad之間．在分子力表現(xiàn)為斥力的那一段cd上，隨分子間距的減小，乙分子克服斥力做功，分子力、分子勢能隨間距的減小一直增加．故B、E正確．【答案】ACD7．下列關(guān)于布朗運(yùn)動的敘述，正確的是()A．懸浮小顆粒的運(yùn)動是雜亂無章的B．液體的溫度越低，懸浮小顆粒的運(yùn)動越緩慢．當(dāng)液體的溫度降到零攝氏度時，固體小顆粒的運(yùn)動就會停止C．被凍結(jié)的冰塊中的小炭粒不能做布朗運(yùn)動，是因為在固體中不能發(fā)生布朗運(yùn)動D．做布朗運(yùn)動的固體顆粒越小，布朗運(yùn)動越明顯E．因為布朗運(yùn)動的激烈程度跟溫度有關(guān)，所以布朗運(yùn)動也叫熱運(yùn)動【解析】布朗運(yùn)動的特征之一就是無規(guī)則性，故A對；布朗運(yùn)動只能發(fā)生在液體或氣體中，在固體中不能發(fā)生，并不是因為固體分子不運(yùn)動，任何物質(zhì)的分子都在永不停息地運(yùn)動；布朗運(yùn)動的劇烈程度與溫度有關(guān)，當(dāng)溫度越低時，布朗運(yùn)動越不明顯，但不會停止，故B錯，C對；布朗運(yùn)動的明顯程度受顆粒大小的影響，顆粒越小，受力越不容易平衡，運(yùn)動越劇烈，故D對；熱運(yùn)動是分子的無規(guī)則運(yùn)動，由于布朗運(yùn)動不是分子的運(yùn)動，所以不能說布朗運(yùn)動是熱運(yùn)動，E錯．【答案】ACD8.分子力比重力、引力等要復(fù)雜得多，分子勢能跟分子間的距離的關(guān)系也比較復(fù)雜．圖示為分子勢能與分子間距離的關(guān)系圖像，用r0表示分子引力與分子斥力平衡時的分子間距，設(shè)r∞時，Ep＝0，則下列說法正確的是()圖2A．當(dāng)r＝r0時，分子力為零，Ep＝0B．當(dāng)r＝r0時，分子力為零，Ep為最小C．當(dāng)r0<r<10r0時，Ep隨著r的增大而增大D．當(dāng)r0<r<10r0時，Ep隨著r的增大而減小E．當(dāng)r<r0時，Ep隨著r的減小而增大【解析】由Ep－r圖像可知，r＝r0時，Ep最小，再結(jié)合F－r圖像知此時分子力為0，則A項錯誤，B項正確；結(jié)合F－r圖像可知，在r0<r<10r0內(nèi)分子力表現(xiàn)為引力，當(dāng)間距增大過程中，分子引力做負(fù)功分子勢能增大，則C項正確，D項錯誤；結(jié)合F－r圖像可知，在r<r0內(nèi)分子力表現(xiàn)為斥力，當(dāng)間距減小過程中，分子斥力做負(fù)功，分子勢能增大，則E項正確．【答案】BCE二、非選擇題(本題共4小題，共52分，按題目要求作答)9．(16分)油酸酒精溶液的濃度為每1000mL油酸酒精溶液中有油酸mL，現(xiàn)用滴管向量筒內(nèi)滴加50滴上述溶液，量筒中的溶液體積增加了1mL，若把一滴這樣的油酸酒精溶液滴入足夠大盛水的淺盤中，由于酒精溶于水，油酸在水面展開，穩(wěn)定后形成的純油膜的形狀如圖3所示．若每一小方格的邊長為25mm，試問：【導(dǎo)學(xué)號：35500015】圖3(1)這種估測方法是將每個油酸分子視為模型，讓油酸盡可能地在水面上散開，則形成的油膜可視為油膜，這層油膜的厚度可視為油酸分子的．圖中油酸膜的面積為m2；每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是m3；根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測出油酸分子的直徑是m．(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)某同學(xué)在實(shí)驗過程中，在距水面約2cm的位置將一滴油酸酒精溶液滴入水面形成油膜，實(shí)驗時觀察到，油膜的面積會先擴(kuò)張后又收縮了一些，這是為什么呢？請寫出你分析的原因：.【解析】油膜面積約占70小格，面積約為S＝70×25×25×10－6m2≈×10－2m2，一滴油酸酒精溶液含有純油酸的體積為V＝eq\f(1,50)×eq\f,1000)×10－6m3＝×10－11m3，故油酸分子的直徑約等于油膜的厚度d＝eq\f(V,S)＝eq\f×10－11,×10－2)m≈×10－10m.【答案】(1)球形單分子直徑×10－21．2×10－11×10－10(2)主要有兩個原因：①水面受到落下油滴的沖擊，先陷下后又恢復(fù)水平，因此油膜的面積先擴(kuò)張后又收縮；②油酸酒精溶液中的酒精將溶于水并很快揮發(fā)，使液面收縮10．(12分)如果取分子間距離r＝r0(r0＝10－10m)時為分子勢能的零勢能點(diǎn)，則r<r0時，分子勢能為值；r>r0時，分子勢能為值(填“正”“負(fù)”或“零”)．按規(guī)定的零勢能點(diǎn)，試著在圖4上畫出Ep-r的圖像圖4【解析】當(dāng)r＝r0時，分子勢能最小，所以若規(guī)定此時分子勢能為零，則無論r<r0，還是r>r0，分子勢能均為正值．【答案】正正如圖所示11．(10分)用長度放大600倍的顯微鏡觀察布朗運(yùn)動．估計放大后的小顆粒(碳)體積為×10－9m3，碳的密度是×103kg/m3，摩爾質(zhì)量是×10－2kg/mol，阿伏伽德羅常量為×10【解析】已知小碳粒V＝eq\f×10－9,6003)m3ρ＝×103kgMmol＝×10－2kg/mol，NA＝×1023則該小碳粒含分子數(shù)N＝eq\f(ρV,Mmol)NA＝5×1010(個)．【答案】5×1010個12．(14分)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，有體積為V的水和體積為V的水蒸汽，已知水的密度為ρ，阿伏伽德羅常量為NA，水的摩爾質(zhì)量為MA，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下水蒸汽的摩爾體積為VA，求：(1)說明標(biāo)準(zhǔn)狀況下水分子與水蒸汽分子的平均動能的大小關(guān)系；(2)它們中各有多少水分子？(3)它們中相鄰兩個水分子之間的平均距離．【解析】(1)分子的平均動能只與溫度有關(guān)，當(dāng)溫度相同時，分子的平均動能相同，故標(biāo)準(zhǔn)狀況下水分子與水蒸汽分子的平均動能大小相等．(2)體積為V的水，質(zhì)量為M＝ρV①分子個數(shù)為N＝eq\f(M,MA)NA②解①②得N＝eq\f(ρV,MA)NA③對體積為V的水蒸汽，分子個數(shù)為N′＝eq\f(V,VA)NA④(3)設(shè)相鄰的兩個水