物理人教版選修33學(xué)案第七章氣體動(dòng)理論章末檢測(cè)

章末檢測(cè)(時(shí)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(jí)為10－10mB．布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)C．分子間同時(shí)存在分子引力和斥力D．?dāng)U散現(xiàn)象說明分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)答案ACD解析由分子動(dòng)理論可知選項(xiàng)C、D正確；一般分子直徑的數(shù)量級(jí)為10－10m，選項(xiàng)A正確；布朗運(yùn)動(dòng)是固體顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，但布朗運(yùn)動(dòng)間接反映了液體分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，B選項(xiàng)錯(cuò)誤．2．下列現(xiàn)象中，不能用分子動(dòng)理論來解釋的是()A．白糖放入裝有熱水的杯中，杯中的水會(huì)變甜B(yǎng)．大風(fēng)吹起時(shí)，地上的塵土飛揚(yáng)C．一滴紅墨水滴入一杯水中，過一會(huì)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(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)．故A正確；大風(fēng)吹起時(shí)，地上的塵土飛揚(yáng)，是物體在運(yùn)動(dòng)，屬于機(jī)械運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；一滴紅墨水滴入一杯水中，過一會(huì)杯中的水變成了紅色，說明分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故C正確；把兩塊純凈的鉛塊用力壓緊后，兩個(gè)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(gè)鉛塊結(jié)合在一起，故D正確．3．我國(guó)已開展空氣中PM2.5濃度的監(jiān)測(cè)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(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，很難自然沉降到地面，吸入后對(duì)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(jí)相當(dāng)B．PM2.5在空氣中的運(yùn)動(dòng)屬于分子熱運(yùn)動(dòng)C．PM2.5的運(yùn)動(dòng)軌跡是由氣流的運(yùn)動(dòng)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(cuò)誤；PM2.5在空氣中的運(yùn)動(dòng)不屬于分子熱運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；PM2.5的運(yùn)動(dòng)軌跡是由大量空氣分子對(duì)PM2.5無(wú)規(guī)則碰撞的不平衡和氣流的運(yùn)動(dòng)決定的，C錯(cuò)誤；PM2.5內(nèi)部的熱運(yùn)動(dòng)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(gè)過程中，下列說法中正確的是()A．雨滴內(nèi)分子的勢(shì)能都在減小，動(dòng)能在增大B．雨滴內(nèi)每個(gè)分子的動(dòng)能都在不斷增大C．雨滴內(nèi)水分子的平均動(dòng)能不斷增大D．雨滴內(nèi)水分子的勢(shì)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(dòng)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(huì)縮小，這是因?yàn)榉肿娱g有間隙B．在一杯熱水中放幾粒鹽，整杯水很快就會(huì)變咸，這是食鹽分子的擴(kuò)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(huì)滲入，這是兩種金屬分別做布朗運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，這是由碳分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)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(cuò)；B、C都是擴(kuò)散現(xiàn)象；D中的布朗運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象是由水分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)引起的．6．(多選)下列說法正確的是()A．溫度計(jì)測(cè)溫的原理是熱平衡定律B．溫度計(jì)與被測(cè)系統(tǒng)的溫度不相同時(shí)，讀不出示數(shù)C．溫度計(jì)讀出的示數(shù)是它自身這個(gè)系統(tǒng)的溫度，若它與被測(cè)系統(tǒng)熱平衡時(shí)，這一示數(shù)也是被測(cè)系統(tǒng)的溫度D．溫度計(jì)讀出的示數(shù)總是被測(cè)系統(tǒng)的溫度，無(wú)論是否達(dá)到熱平衡答案AC解析溫度計(jì)能測(cè)出被測(cè)物體的溫度的原理就是熱平衡定律，即溫度計(jì)與被測(cè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡時(shí)溫度相同，其示數(shù)也就是被測(cè)系統(tǒng)的溫度，故A、C正確，D錯(cuò)誤；溫度計(jì)與被測(cè)系統(tǒng)的溫度不相同時(shí)，仍有示數(shù)，B錯(cuò)．7．(多選)當(dāng)氫氣和氧氣溫度相同時(shí)，下列說法中正確的是()A．兩種氣體分子的平均動(dòng)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(yùn)動(dòng)的總動(dòng)能相等D．兩種氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率相等答案AB解析因?yàn)闇囟仁欠肿悠骄鶆?dòng)能的標(biāo)志，所以選項(xiàng)A正確；因?yàn)闅錃夂脱鯕獾姆肿淤|(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(xiàng)B正確，D錯(cuò)誤；雖然兩種氣體分子平均動(dòng)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(yùn)動(dòng)的總動(dòng)能不一定相等，選項(xiàng)C錯(cuò)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(jì)，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(gè)分子占據(jù)的體積與阿伏加德羅常數(shù)的乘積，故無(wú)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(jìn)一步計(jì)算分子的平均距離，故D可以．9．兩個(gè)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(shí)，引力和斥力都在減小，故A、B錯(cuò)；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(cuò)，D對(duì)．10.(多選)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(duì)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(gè)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(yùn)動(dòng)，由b到c做減速運(yùn)動(dòng)B．乙分子由a到c做加速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)c時(shí)速度最大C．乙分子由a到b的過程中，兩分子間的分子勢(shì)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(shì)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(huì)使乙分子做加速運(yùn)動(dòng)，分子力做正功、分子勢(shì)能減少；乙分子到達(dá)c處時(shí)分子力為零，加速度為零，此時(shí)分子的動(dòng)能最大、分子勢(shì)能最??；乙分子再?gòu)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(huì)使乙分子做減速運(yùn)動(dòng)，直至速度減為零，該過程分子力做負(fù)功、分子勢(shì)能增加、分子動(dòng)能減少．二、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題，共16分)11．(4分)在做“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)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(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(cè)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(cè)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(zhǎng)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(cè)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(jì)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(cè)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(gè)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(tái)．再嚴(yán)重下去，瓶裝純凈空氣也會(huì)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(jì)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(gè)氣體分子？答案(1)4.8×10－26kg(2)6.5×10－4kg(3)1.3×1022個(gè)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(gè)．15．(12分)將甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)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(wú)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(yùn)動(dòng)中能達(dá)到的最大分子勢(shì)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(shì)能先減小，后增大．分子動(dòng)能和分子勢(shì)能之和不變．當(dāng)速度為零時(shí)，分子勢(shì)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(qiáng)度的碰撞時(shí)，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?dú)獬淙牒蟀踩珰饽业娜莘eV＝56L，囊中氮?dú)饷芏圈眩?.5kg/m3，已知氮?dú)饽栙|(zhì)量M＝0.028kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.02×1023mol