物理（教科版選修33）練習單元質(zhì)量評估（一）分子動理論

單元質(zhì)量評估(一)分子動理論(時間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題包括8個小題，每小題6分，共48分.1～5題為單選題，6～8題為多選題)1．(2017·北京卷)以下關(guān)于熱運動的說法正確的是()A．水流速度越大，水分子的熱運動越劇烈B．水凝結(jié)成冰后，水分子的熱運動停止C．水的溫度越高，水分子的熱運動越劇烈D．水的溫度升高，每一個水分子的運動速率都會增大解析：分子熱運動的劇烈程度由溫度決定，溫度越高，熱運動越劇烈，與物體的機械運動無關(guān)，選項A錯誤，C正確．水凝結(jié)成冰后，溫度降低，水分子熱運動的劇烈程度減小，但不會停止，選項B錯誤．水的溫度升高，水分子運動的平均速率增大，但并不是每一個水分子的運動速率都增大，選項D錯誤．答案：C2．只要知道下列哪一組物理量，就可以估算出氣體中分子間的平均距離()A．阿伏伽德羅常量、該氣體的摩爾質(zhì)量和質(zhì)量B．阿伏伽德羅常量、該氣體的摩爾質(zhì)量和密度C．阿伏伽德羅常量、該氣體的質(zhì)量和體積D．該氣體的密度、體積和摩爾質(zhì)量解析：用V0表示分子平均占有的空間體積，Vm表示氣體的摩爾體積，NA表示阿伏伽德羅常量，則V0＝eq\f(Vm,NA).從四個選項給出的已知條件看，選項A、B、C中均給出NA，但是都沒直接給出Vm，通過分析可以確定，通過氣體的摩爾質(zhì)量和密度可求得Vm.用M表示氣體的摩爾質(zhì)量，ρ表示氣體的密度，則Vm＝M/ρ，代入上式求得V0，便可求出分子間的平均距離．答案：B3．關(guān)于分子的理論，以下說法正確的是()A．分子間的距離越大，分子力就越小B．分子間的作用力有時是斥力，有時是引力C．擴散運動和布朗運動都表明分子運動的無規(guī)則性D．擴散運動和布朗運動都是分子的運動解析：隨著r的變化，分子力增大或減小，由r與r0的關(guān)系決定，A錯；分子間同時存在著引力和斥力，B錯；擴散運動是分子的運動，但布朗運動不是分子的運動，但它們都體現(xiàn)分子運動的無規(guī)則性，故C對，D錯．答案：C4．某物質(zhì)的密度為ρ，摩爾質(zhì)量為μ，阿伏伽德羅常量為NA，則單位體積中所含分子個數(shù)為()A．eq\f(NA,ρ) B．eq\f(NA,μ)C．eq\f(μNA,ρ) D．eq\f(ρNA,μ)解析：已知物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為μ，密度為ρ，則物質(zhì)的摩爾體積為eq\f(μ,ρ)，則單位體積該物質(zhì)中所含分子的個數(shù)為eq\f(1,\f(μ,ρ))·NA＝eq\f(ρNA,μ)，故本題選D．答案：D5．甲、乙兩分子，甲固定不動，乙從距甲大于r0(10－10m)的某點，以速度v0開始向甲運動，A．乙一直做加速運動B．乙一直做減速運動C．乙先做加速運動后做減速運動，運動到距甲為r0時具有最大速度D．乙先做減速運動后做加速運動，運動到距甲為r0時具有最小速度解析：當r＞r0時，分子力表現(xiàn)為引力，距離減小時，分子力做正功，分子動能將增大，分子速度將增大；當r＝r0時，速度最大，當r＜r0時，分子力表現(xiàn)為斥力，隨著距離減小，分子力做負功，分子動能將減小，速度也減小，故C選項正確．答案：C6．若以μ表示水的摩爾質(zhì)量，V表示在標準狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積，ρ為在標準狀態(tài)下水蒸氣的密度，NA為阿伏伽德羅常量，m、Δ分別表示每個水分子的質(zhì)量和體積，下面是四個關(guān)系式，其中正確的是()A．NA＝eq\f(ρV,m) B．ρ＝eq\f(μ,NAΔ)C．m＝eq\f(μ,NA) D．Δ＝eq\f(V,NA)解析：對于氣體，宏觀量μ、V、ρ之間的關(guān)系式仍適用，有μ＝ρV，宏觀量與微觀量之間的質(zhì)量關(guān)系也適用，有NA＝eq\f(μ,m)，所以m＝eq\f(μ,NA)，C正確．NA＝eq\f(μ,m)＝eq\f(ρV,m)，A正確．由于氣體的分子間有較大的距離，eq\f(V,NA)求出的是一個氣體分子平均占有的空間，一個氣體分子的體積遠遠小于該空間，所以D不正確．氣體密度公式不適用于單個氣體分子的計算，故B也不正確．答案：AC7．甲分子固定在坐標的原點，乙分子位于橫軸上，甲分子和乙分子之間的相互作用力如圖所示，a、b、c、d為橫軸上的四個特殊位置．現(xiàn)把乙分子從a處由靜止釋放，則()A．乙分子從a到b做加速運動，由b到c做減速運動B．乙分子從a到c做加速運動，到達c時速度最大C．乙分子從b到d做減速運動D．乙分子從a到c做加速運動，由c到d做減速運動解析：由分子力曲線圖可知，由a到c一直受到引力作用，做加速運動，由c到d受斥力作用做減速運動，在c點速度最大．所以B、D正確．答案：BD8．關(guān)于布朗運動的劇烈程度，下列說法中正確的是()A．固體顆粒越大，布朗運動越顯著B．液體的溫度越高，布朗運動越顯著C．與固體微粒相碰撞的液體分子數(shù)目越多，布朗運動越顯著D．與固體微粒相碰撞的液體分子數(shù)目越少，布朗運動越顯著解析：布朗運動的顆粒越小，其周圍的分子數(shù)越少，周圍液體分子對顆粒的碰撞越不易平衡，布朗運動越顯著．溫度越高，液體分子熱運動越劇烈，對固體顆粒的碰撞越頻繁，布朗運動越顯著．答案：BD二、填空題(本題共2小題，共16分)9．(8分)在“用單分子油膜估測分子大小”實驗中，(1)某同學操作步驟如下：①取一定量的無水酒精和油酸，制成一定濃度的油酸酒精溶液；②在量筒中滴入一滴該溶液，測出它的體積；③在蒸發(fā)皿內(nèi)盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散開穩(wěn)定；④在蒸發(fā)皿上覆蓋透明玻璃，描出油膜形狀，用透明方格紙測量油膜的面積．改正其中的錯誤：________________________________________________________(2)若油酸酒精溶液體積濃度為0.10%，一滴溶液的體積為4.8×10－3ml，其形成的油膜面積為40cm2，答案：(1)②在量筒中滴入N滴溶液③在水面上先撒上痱子粉(2)1.2×10－910．(8分)體積為V的油滴，滴在平靜的水面上，擴展成面積為S的單分子油膜，則該油滴的分子直徑約為__________已知阿伏伽德羅常量為NA，油的摩爾質(zhì)量為M，則一個油分子的質(zhì)量為__________．解析：單分子油膜可視為橫截面積為S，高度為分子直徑d的正方體，則體積V＝Sd，故分子直徑約為d＝eq\f(V,S)；取1摩爾油，含有NA個油分子，則一個油分子的質(zhì)量為m＝M/NA．答案：eq\f(V,S)M/NA三、計算題(本題包括3小題，共36分)11．(12分)已知氣泡內(nèi)氣體的密度為1.29kg/m3，平均摩爾質(zhì)量為0.029kg/mol，阿伏伽德羅常量NA＝6.02×1023mol－1，取氣體分子的平均直徑為2×10－10m．若氣泡內(nèi)的氣體能完全變?yōu)橐后w，解析：設(shè)氣體體積為V0，液體體積為V1．氣體分子數(shù)n＝eq\f(ρV0,m)NA，V1＝neq\f(πd3,6)(或V1＝nd3)則eq\f(V1,V0)＝eq\f(ρ,6m)πd3NA(或eq\f(V1,V0)＝eq\f(ρ,m)d3NA)解得eq\f(V1,V0)＝1×10－4(2×10－4也算對)．答案：1×10－412．(12分)利用油膜法可以粗略測出阿伏伽德羅常量．把密度ρ＝0.8×103kg/m3的某種油，用滴管滴出一滴油在水面上形成油膜，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＝0.09kg/mol，若把油膜看成是單分子層(1)油分子的直徑是多少？(2)由以上數(shù)據(jù)可粗略測出阿伏伽德羅常量NA是多少？(先列出計算式，再代入數(shù)據(jù)計算，只要求保留一位有效數(shù)字)解析：(1)油分子的直徑為d＝eq\f(V,S)＝eq\f(0.5×10－3×10－6,0.7)m＝7.1×10－10m．(2)油的摩爾體積為VA＝eq\f(M,ρ)， ①每個油分子的體積為V0＝eq\f(4,3)πR3＝eq\f(1,6)πd3， ②所以阿伏伽德羅常量為NA＝eq\f(VA,V0). ③聯(lián)立①②③可得NA＝eq\f(\f(M,ρ),\f(1,6)πd3)＝eq\f(6M,πd3ρ). ④將題目中的數(shù)據(jù)代入④式可得NA＝6×1023mol－1．答案：(1)7.1×10－10m(2)6×102313．(12分)在標準狀況下，有體積為V的水和體積為V的可認為是理想氣體的水蒸氣，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，在標準狀況下水蒸氣的摩爾體積為VA，求：(1)說明標準狀況下水分子與水蒸氣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)在標準狀況下溫度相同，所以分子的平均動能相同，(2)體積為V的水，質(zhì)量為M＝ρV，分子個數(shù)為n1＝eq\f(M,MA)NA＝eq\f(ρV,MA)NA，對體積為V的水蒸氣，分子個數(shù)為n2＝eq\f(V,VA)NA．(3)設(shè)液態(tài)水中相鄰的兩個水分子之間的平均距離為d，將水分子視為球形，每個水分子的體積為V0＝eq\f(1,6)πd3，且V0＝eq\f(V,