高中物理沪科版3第一章用统计思想研究分子运动本章复习与测试 章末综合测评第1章

章末综合测评(一)(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题包括8小题，每小题6分．在每小题给出的五个选项中有三项符合题目要求，选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分；选错1个扣3分，最低得分为0分)1．关于气体分子，下列说法正确的是()A．气体分子可以做布朗运动B．气体分子的运动是无规则的热运动C．气体分子的动能是变化的D．相互作用力十分微弱，气体分子可以自由运动E．相互作用力十分微弱，气体分子间的距离都一样大【解析】布朗运动是指悬浮颗粒因受分子作用力不平衡而引起的悬浮颗粒的无规则运动，选项A错误；气体分子因不断相互碰撞其动能瞬息万变，选项B、C正确；气体分子不停地做无规则热运动，其分子间的距离大于10r0，因此气体分子间除相互碰撞的短暂时间外，相互作用力十分微弱，分子的运动是相对自由的，可以充满所能达到的整个空间，选项D正确；气体分子在不停地做无规则运动，分子间距离不断变化，选项E错误．【答案】BCD2．有关分子的热运动和内能，下列说法正确的是()A．一定质量的物体，温度不变，物体的内能不变B．物体的温度越高，分子热运动越剧烈C．物体的内能是物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和D．布朗运动是液体(或气体)分子对悬浮微粒撞击的不平衡性产生的E．当物体的体积增大时，内能一定增大【解析】物体的内能是物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和，宏观上与物体的温度、体积及物体的质量有关，所以A、E错误，C正确；分子热运动的剧烈程度与温度有关，温度越高，分子热运动越剧烈，B正确；布朗运动是液体(或气体)分子对悬浮微粒撞击的不平衡性产生的，D正确．【答案】BCD2．有一门窗敞开的房间，上午8点的温度为10℃，下午1点的温度为20℃.假定大气压强无变化，则上午8点与下午1点相比较A．每个空气分子的速率都小B．空气分子的平均动能较小C．空气分子的个数不相同D．空气分子的分布密度相同E．某个分子的速率可能变大【解析】温度是分子平均动能的标志，8点时10℃，空气分子平均动能小，故B正确．分子永不停息做无规则运动，温度降低平均动能减小，某个分子的速率有可能增大，有可能减小，有可能不变，故A错E对．温度高时，质量不变时，压强增大，由于门窗敞开，内部气体向外流出，20℃时分子个数少，分子密度减小，故C对、D错．【答案】BCE3．下列有关物体内能的说法正确的是()A．橡皮筋被拉伸时，分子间势能增加B．1kg0℃的水内能比1kg0C．静止的物体其分子的平均动能不为零D．物体被举得越高，其分子势能越大E．物体的速度增大，其内能也增大【解析】橡皮筋被拉伸时，要克服分子力做功，故其分子势能增加，A对；1kg0℃的水变成0℃的冰要放出热量，故1kg0℃的水内能大，B对；静止的物体动能为零，但分子在永不停息地运动，其平均动能不为零，同理被举高的物体，重力势能增加，但其体积不变，分子势能不变，故C对，D错；物体动能增大时，其内能不一定增大，E错．【答案】ABC4．已知阿伏伽德罗常量为NA，某物质的摩尔质量为M(kg/mol)，该物质的密度为ρ(kg/m3)，则下列叙述中正确的是()【导学号：35500014】A．1kg该物质所含的分子个数是ρNAB．1kg该物质所含的分子个数是eq\f(1,M)NAC．该物质1个分子的质量是eq\f(ρ,NA)(kg)D．该物质1个分子占有的空间是eq\f(M,ρNA)(m3)E．该物质的摩尔体积是eq\f(M,ρ)【解析】1kg该物质所含的分子个数是eq\f(1,M)NA，A错、B对；该物质1个分子的质量是eq\f(M,NA)，C错；该物体的摩尔体积为eq\f(M,ρ)，故1个分子占有的体积为eq\f(M,ρNA)，D、E正确．【答案】BDE5．下列哪些现象属于热运动()A．把一块平滑的铅板叠放在平滑的铝板上，经相当长的一段时间把它们再分开，会看到它们相接触的面都是灰蒙蒙的B．把胡椒粉末放入菜汤中，最后胡椒粉末会沉在汤碗底，而我们喝汤时尝到了胡椒的味道C．含有泥沙的水经一定时间会澄清D．用砂轮打磨而使零件的温度升高E．汽车驶过后扬起灰尘【解析】热运动在微观上是指分子的运动，如扩散现象；在宏观上表现为温度的变化，如“摩擦生热”、物体的热传递等，而水的澄清过程是由于泥沙在重力作用下的沉淀，不是热运动，C错误，A、B、D正确；灰尘不属于微观粒子，不能说明分子的运动情况，E错误．【答案】ABD6．如图1所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F>0为斥力，F<0为引力，a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从a处由静止释放，若规定无限远处分子势能为零，则下列说法不正确的是()图1A．乙分子在b处势能最小，且势能为负值B．乙分子在c处势能最小，且势能为负值C．乙分子在d处势能一定为正值D．乙分子在d处势能一定小于在a处势能E．乙分子在c处加速度为零，速度最大【解析】由于乙分子由静止开始，在ac间一直受到甲分子的引力而做加速运动，引力做正功，分子势能一直在减小，到达c点时所受分子力为零，加速度为零，速度最大，动能最大，分子势能最小，为负值．由于惯性，到达c点后乙分子继续向甲分子靠近，由于分子力为斥力，故乙分子做减速运动，直到速度减为零，设到达d点后返回，故乙分子运动范围在ad之间．在分子力表现为斥力的那一段cd上，随分子间距的减小，乙分子克服斥力做功，分子力、分子势能随间距的减小一直增加．故B、E正确．【答案】ACD7．下列关于布朗运动的叙述，正确的是()A．悬浮小颗粒的运动是杂乱无章的B．液体的温度越低，悬浮小颗粒的运动越缓慢．当液体的温度降到零摄氏度时，固体小颗粒的运动就会停止C．被冻结的冰块中的小炭粒不能做布朗运动，是因为在固体中不能发生布朗运动D．做布朗运动的固体颗粒越小，布朗运动越明显E．因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也叫热运动【解析】布朗运动的特征之一就是无规则性，故A对；布朗运动只能发生在液体或气体中，在固体中不能发生，并不是因为固体分子不运动，任何物质的分子都在永不停息地运动；布朗运动的剧烈程度与温度有关，当温度越低时，布朗运动越不明显，但不会停止，故B错，C对；布朗运动的明显程度受颗粒大小的影响，颗粒越小，受力越不容易平衡，运动越剧烈，故D对；热运动是分子的无规则运动，由于布朗运动不是分子的运动，所以不能说布朗运动是热运动，E错．【答案】ACD8.分子力比重力、引力等要复杂得多，分子势能跟分子间的距离的关系也比较复杂．图示为分子势能与分子间距离的关系图像，用r0表示分子引力与分子斥力平衡时的分子间距，设r∞时，Ep＝0，则下列说法正确的是()图2A．当r＝r0时，分子力为零，Ep＝0B．当r＝r0时，分子力为零，Ep为最小C．当r0<r<10r0时，Ep随着r的增大而增大D．当r0<r<10r0时，Ep随着r的增大而减小E．当r<r0时，Ep随着r的减小而增大【解析】由Ep－r图像可知，r＝r0时，Ep最小，再结合F－r图像知此时分子力为0，则A项错误，B项正确；结合F－r图像可知，在r0<r<10r0内分子力表现为引力，当间距增大过程中，分子引力做负功分子势能增大，则C项正确，D项错误；结合F－r图像可知，在r<r0内分子力表现为斥力，当间距减小过程中，分子斥力做负功，分子势能增大，则E项正确．【答案】BCE二、非选择题(本题共4小题，共52分，按题目要求作答)9．(16分)油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有油酸mL，现用滴管向量筒内滴加50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加了1mL，若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成的纯油膜的形状如图3所示．若每一小方格的边长为25mm，试问：【导学号：35500015】图3(1)这种估测方法是将每个油酸分子视为模型，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的．图中油酸膜的面积为m2；每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是m3；根据上述数据，估测出油酸分子的直径是m．(结果保留两位有效数字)(2)某同学在实验过程中，在距水面约2cm的位置将一滴油酸酒精溶液滴入水面形成油膜，实验时观察到，油膜的面积会先扩张后又收缩了一些，这是为什么呢？请写出你分析的原因：.【解析】油膜面积约占70小格，面积约为S＝70×25×25×10－6m2≈×10－2m2，一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为V＝eq\f(1,50)×eq\f,1000)×10－6m3＝×10－11m3，故油酸分子的直径约等于油膜的厚度d＝eq\f(V,S)＝eq\f×10－11,×10－2)m≈×10－10m.【答案】(1)球形单分子直径×10－21．2×10－11×10－10(2)主要有两个原因：①水面受到落下油滴的冲击，先陷下后又恢复水平，因此油膜的面积先扩张后又收缩；②油酸酒精溶液中的酒精将溶于水并很快挥发，使液面收缩10．(12分)如果取分子间距离r＝r0(r0＝10－10m)时为分子势能的零势能点，则r<r0时，分子势能为值；r>r0时，分子势能为值(填“正”“负”或“零”)．按规定的零势能点，试着在图4上画出Ep­r的图像图4【解析】当r＝r0时，分子势能最小，所以若规定此时分子势能为零，则无论r<r0，还是r>r0，分子势能均为正值．【答案】正正如图所示11．(10分)用长度放大600倍的显微镜观察布朗运动．估计放大后的小颗粒(碳)体积为×10－9m3，碳的密度是×103kg/m3，摩尔质量是×10－2kg/mol，阿伏伽德罗常量为×10【解析】已知小碳粒V＝eq\f×10－9,6003)m3ρ＝×103kgMmol＝×10－2kg/mol，NA＝×1023则该小碳粒含分子数N＝eq\f(ρV,Mmol)NA＝5×1010(个)．【答案】5×1010个12．(14分)在标准状况下，有体积为V的水和体积为V的水蒸汽，已知水的密度为ρ，阿伏伽德罗常量为NA，水的摩尔质量为MA，在标准状况下水蒸汽的摩尔体积为VA，求：(1)说明标准状况下水分子与水蒸汽分子的平均动能的大小关系；(2)它们中各有多少水分子？(3)它们中相邻两个水分子之间的平均距离．【解析】(1)分子的平均动能只与温度有关，当温度相同时，分子的平均动能相同，故标准状况下水分子与水蒸汽分子的平均动能大小相等．(2)体积为V的水，质量为M＝ρV①分子个数为N＝eq\f(M,MA)NA②解①②得N＝eq\f(ρV,MA)NA③对体积为V的水蒸汽，分子个数为N′＝eq\f(V,VA)NA④(3)设相邻的两个水