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2019年高中物理 第七章 分子動(dòng)理論 章末檢測 新人教版選修3-3 一、選擇題(本題共10小題，每小題5分，共50分．把符合題意的選項(xiàng)前的字母填寫在題后括號(hào)內(nèi)．) 1．下列說法中正確的是 (　　) A．熱的物體中的分子有熱運(yùn)動(dòng)，冷的物體中的分子無熱運(yùn)動(dòng) B．氣體分子有熱運(yùn)動(dòng)，固體分子無熱運(yùn)動(dòng) C．高溫物體的分子熱運(yùn)動(dòng)比低溫物體的分子熱運(yùn)動(dòng)激烈 D．運(yùn)動(dòng)物體中的分子熱運(yùn)動(dòng)比靜止物體中的分子熱運(yùn)動(dòng)激烈 解析　不論物體處于何種狀態(tài)以及溫度高低，分子都是不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，只是劇烈程度與溫度有關(guān)． 答案　C 2．甲、乙兩杯水，水中均有顆粒在做布朗運(yùn)動(dòng)，經(jīng)顯微鏡觀察后，發(fā)現(xiàn)甲杯中的布朗運(yùn)動(dòng)比乙杯中的布朗運(yùn)動(dòng)激烈，則下列說法中正確的是(　　) A．甲杯中的水溫高于乙杯中的水溫 B．甲杯中的水溫等于乙杯中的水溫 C．甲杯中的水溫低于乙杯中的水溫 D．條件不足，無法確定 解析　布朗運(yùn)動(dòng)的激烈程度跟溫度和顆粒大小有關(guān)系，故無法判斷． 答案　D 3．一般情況下，分子間同時(shí)存在分子引力和分子斥力；若在外力作用下兩分子的間距達(dá)到不能再靠近為止，且甲分子固定不動(dòng)，乙分子可自由移動(dòng)，則去掉外力后，當(dāng)乙分子運(yùn)動(dòng)到相距很遠(yuǎn)時(shí)，速度為v，則在乙分子的運(yùn)動(dòng)過程中(乙分子的質(zhì)量為m)下列說法錯(cuò)誤的是(　　) A．乙分子的動(dòng)能變化量為mv2 B．分子力對乙分子做的功為mv2 C．分子引力比分子斥力多做了mv2的功 D．分子斥力比分子引力多做了mv2的功 解析　由動(dòng)能定理可知A、B正確，乙分子遠(yuǎn)離過程中，分子斥力做正功，引力做負(fù)功，動(dòng)能增加mv2，故斥力比引力多做mv2的功，C錯(cuò)誤，D正確． 答案　C 4．一定質(zhì)量的0 ℃的水在凝結(jié)成0 ℃的冰的過程中，體積變大，它內(nèi)能的變化是(　　) A．分子平均動(dòng)能增加，分子勢能減少 B．分子平均動(dòng)能減小，分子勢能增加 C．分子平均動(dòng)能不變，分子勢能增加 D．分子平均動(dòng)能不變，分子勢能減少 解析　溫度相同，分子的平均動(dòng)能相同，體積改變，分子勢能發(fā)生了變化．由于不清楚由水變成冰分子力做功的情況，不能從做功上來判斷．從水變成冰是放出熱量的過程，因此說勢能減少，D對． 答案　D 5．關(guān)于物體的內(nèi)能，以下說法正確的是(　　) A．不同的物體，若溫度相同，則內(nèi)能也相同 B．物體速度增大，則分子動(dòng)能增大，內(nèi)能也增大 C．冰熔化時(shí)，吸收熱量，溫度不變，但內(nèi)能增大 D．靜止在地面上的物體，機(jī)械能和內(nèi)能均為零 解析　溫度相同則分子平均動(dòng)能相同，但物體的內(nèi)能不一定相同，因內(nèi)能與分子勢能和分子數(shù)有關(guān)，故A錯(cuò)；物體速度增大，分子運(yùn)動(dòng)不一定增大，故B錯(cuò)；冰融化時(shí)吸收熱量，內(nèi)能增大，溫度不變，分子平均動(dòng)能不變，分子熱能增大，故C正確；物體的內(nèi)能不能為零，故D錯(cuò)． 答案　C 6．從下列哪一組物理量可以算出氧氣的摩爾質(zhì)量(　　) A．氧氣的密度和阿伏加德羅常數(shù) B．氧氣分子的體積和阿伏加德羅常數(shù) C．氧氣分子的質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù) D．氧氣分子的體積和氧氣分子的質(zhì)量 解析　已知氧分子的質(zhì)量m0和阿伏加德羅常數(shù)NA，則摩爾質(zhì)量MA＝m0NA，故C選項(xiàng)正確． 答案　C 7．關(guān)于分子的勢能，下列說法中正確的是(　　) A．分子間表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子間距離越小，分子勢能越大 B．分子間表現(xiàn)為引力時(shí)，分子間距離越小，分子勢能越大 C．當(dāng)r→∞時(shí)，分子勢能最小 D．將物體以一定初速度豎直上拋，物體在上升階段其分子勢能越來越大 解析　在分子作用力表現(xiàn)為斥力時(shí)，隨著分子間距離的減小，分子力做負(fù)功分子勢能增大，故A選項(xiàng)正確；在表現(xiàn)為引力時(shí)，隨分子間距離的增大而增大，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)r→∞分子勢能為零，但不是最小，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤；重力勢能屬于機(jī)械能，它與分子勢能無關(guān)，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤． 答案　A 8．甲乙兩物體相互接觸，如果有熱量從甲物體傳給乙物體，那么可知(　　) A．甲的熱量一定比乙的多 B．甲的內(nèi)能一定比乙大 C．甲的體積一定比乙的大 D．甲的分子平均動(dòng)能一定比乙的大 解析　熱量從高溫物體傳給低溫物體，溫度高的物體分子平均動(dòng)能大，故D選項(xiàng)正確． 答案　D 9．(多選題)兩個(gè)原來處于熱平衡狀態(tài)的系統(tǒng)分開后，由于外界的影響，其中一個(gè)系統(tǒng)的溫度升高了5 K，另一個(gè)系統(tǒng)溫度升高了5 ℃，則下列說法正確的是(　　) A．兩個(gè)系統(tǒng)不再是熱平衡系統(tǒng)了 B．兩個(gè)系統(tǒng)此時(shí)仍是熱平衡狀態(tài) C．兩個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)都發(fā)生了變化 D．兩個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)沒有變化 解析　兩個(gè)系統(tǒng)原來溫度相同而處于熱平衡狀態(tài)，分開后，由于升高的溫度相同，兩者仍處于熱平衡狀態(tài)，新的熱平衡狀態(tài)下溫度比以前升高了，兩個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)都發(fā)生變化． 答案　BC 10．(多選題)下列說法正確的是(　　) A．溫度計(jì)測溫原理就是熱平衡定律 B．溫度計(jì)讀出的示數(shù)是它自身這個(gè)系統(tǒng)的溫度，若它與被測系統(tǒng)熱平衡時(shí)，這一示數(shù)是被測系統(tǒng)的溫度 C．溫度計(jì)讀出的示數(shù)總是被測系統(tǒng)的溫度，無論是否達(dá)到熱平衡 D．溫度計(jì)與被測系統(tǒng)的溫度不相同時(shí)，讀不出示數(shù) 解析　溫度計(jì)能測出被測物體的溫度，其原理是熱平衡定律，即溫度計(jì)與被測系統(tǒng)達(dá)到熱平衡時(shí)溫度相同，其示數(shù)也就是被測物體的溫度，故A、B選項(xiàng)正確，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；溫度計(jì)與被測系統(tǒng)溫度不相同時(shí)，仍有示數(shù)，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤． 答案　AB 第Ⅱ卷(非選擇題50分) 二、實(shí)驗(yàn)題(本題包括2個(gè)小題，共14分) 11．(6分)將下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)與產(chǎn)生原因?qū)?yīng)起來． 事實(shí)：A.水與酒精混合體積變?。? B．糖在熱水中溶解得快． 原因：a.分子間存在著引力．b.分子運(yùn)動(dòng)的劇烈程度與溫度有關(guān)．c.分子間存在著空隙．它們的對應(yīng)關(guān)系分別是①________、②________(在橫線上填寫實(shí)驗(yàn)事實(shí)與產(chǎn)生原因前的符號(hào))． 答案?、貯c?、贐b 12．(8分)在一種粗測油酸分子大小的實(shí)驗(yàn)中，具體操作如下： A．取油酸1 mL注入250 mL的量杯內(nèi)，然后向杯內(nèi)加入酒精，直到液面達(dá)到250 mL的刻度為止，并使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液． B．用滴管吸取制得的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，記錄滴入的滴數(shù)直到量筒達(dá)到1 mL為止，恰好只滴了100滴． C．在水盤內(nèi)注入蒸餾水，靜置后用滴管吸取油酸酒精溶液，輕輕地向水面滴一滴溶液，酒精揮發(fā)后，油酸在水面上盡可能散開形成一油膜． D．測得此油膜的面積為8102 cm2. (1)在課本上這種粗測油酸分子大小的方法叫__________法，讓油酸盡可能在水面上散開，使其形成__________油膜，如果把分子看成球形，這層油膜的厚度可視為油酸分子的__________． (2)利用相關(guān)數(shù)據(jù)可求得油酸分子直徑為__________ m．(取一位有效數(shù)字) 答案　(1)油膜　單分子　直徑 (2)510－10 三、計(jì)算題(本題包括3個(gè)小題，共36分．要求寫出必要的文字和重要的演算步驟及各物理量的單位．) 13．(10分)設(shè)想1 g水均勻分布在地球表面上，估算1 cm2的表面上有多少個(gè)水分子？(已知1 mol水的質(zhì)量為18 g，地球的表面積約為51014 m2，結(jié)果保留一位有效數(shù)字) 解析　設(shè)水的摩爾質(zhì)量為MA，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則1 g水的分子數(shù)為N＝NA＝6.021023 個(gè)＝3.331022個(gè)，則每平方厘米的表面上分子數(shù)n＝＝≈7103個(gè)． 答案　7103 14．(12分)已知潛水員在岸上和海底吸入空氣的密度分別為1.3 kg/m3和2.1 kg/m3，空氣的摩爾質(zhì)量為0.029 kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.021023 mol－1.若潛水員呼吸一次吸入2 L空氣，試估算潛水員在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空氣的分子數(shù)．(結(jié)果保留一位有效數(shù)字) 解析　設(shè)空氣的摩爾質(zhì)量為M，在海底和岸上的密度分別為ρ2和ρ1，一次吸入空氣的體積為V，則有Δn＝NA，代入數(shù)據(jù)得Δn＝31022. 答案　31022個(gè) 15．(14分)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，有體積V的水和體積V的水蒸氣(可視為理想氣體)，已知水的密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為NA，水的摩爾質(zhì)量為MA，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下水蒸氣的摩爾體積為VA.求： (1)說明標(biāo)準(zhǔn)狀況下水分子與水蒸氣分子的平均動(dòng)能的大小關(guān)系； (2)它們各有多少個(gè)水分子； (3)它們中相鄰兩個(gè)水分子之間的平均距離． 解析　(1)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，它們的溫度均為0 ℃，所以水分子與水蒸氣分子的平均動(dòng)能相等． (2)體積V的水，質(zhì)量M＝Vρ① 分子個(gè)數(shù)為N＝NA② 聯(lián)立①②得　N＝NA③ 對體積為V的水蒸氣分子個(gè)數(shù)N′＝NA.④ (3)設(shè)相鄰的兩個(gè)水分子之間的距離為d，將水分子視為球形，每個(gè)水分子的體積V0＝＝πd2⑤ 聯(lián)立③⑤解得　d＝⑥ 設(shè)水蒸氣中相鄰的兩個(gè)水分子之間的距離為d′，將水分子占據(jù)的空間視為正方體，其體積V′＝⑦ 聯(lián)立④⑦解得d′＝. 答案　(1)相等　(2)　NA　(3)