章末综合检测（一） 分子动理论

章末综合检测（一）分子动理论一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1．有关“温度”的理解，下列说法中正确的是()A．温度反映了每个分子热运动的剧烈程度B．温度是分子平均动能的标志C．一定质量的某种物质，内能增加，温度一定升高D．温度升高时物体的每个分子的动能都将增大解析：选B温度是分子平均动能的标志，而对某个确定的分子来说，其热运动的情况无法确定，不能用温度反映，A、D错误，B正确；温度不升高而仅使分子的势能增加，也可以使物体内能增加，如冰融化为同温度的水，C错误。2.秋天的清晨，荷叶上挂满晶莹的露珠，已知露珠是由空气中的水蒸气凝结成的水珠，对这一物理过程，水分子间的()A．引力消失，斥力增大 B．斥力消失，引力增大C．引力、斥力都减小 D．引力、斥力都增大解析：选D露珠是由空气中的水蒸气凝结成的水珠，液化过程中，分子间的距离变小，引力与斥力都增大，D正确，A、B、C错误。3．下列关于布朗运动、扩散现象和对流的说法正确的是()A．三种现象在月球表面无法进行B．三种现象在宇宙飞船里都能进行C．在月球表面布朗运动、扩散现象能够进行，而对流不能进行D．在宇宙飞船里布朗运动、扩散现象能够进行，而对流不能进行解析：选D布朗运动和扩散现象都是分子无规则热运动的结果，而对流需要在重力作用的条件下才能进行。布朗运动、扩散现象是由于分子热运动而形成的，所以二者在月球表面、宇宙飞船里均能进行，由于月球表面仍有重力存在，宇宙飞船里的微粒处于完全失重状态，故对流可在月球表面进行，而不能在宇宙飞船内进行，D正确，A、B、C错误。4．(2022·湖北武汉高二测试)下列关于热运动的说法中，正确的是()A．0℃的物体中的分子不做无规则运动B．存放过煤的混凝土地面下一段深度内都有黑色颗粒，说明煤分子和混凝土分子都在做无规则的热运动C．因为布朗运动的剧烈程度跟温度有关，所以布朗运动也叫作热运动D．运动物体中的分子热运动比静止物体中的分子热运动剧烈解析：选B0℃的物体中的分子仍然不停地做无规则运动，A错误；存放过煤的混凝土地面下一段深度内都有黑色颗粒，说明煤分子和混凝土分子都在做无规则的热运动，B正确；分子的无规则运动叫热运动，布朗运动是固体小颗粒的运动，布朗运动不是热运动，C错误；物体温度越高分子无规则运动越剧烈，物体的运动是机械运动，运动物体中的分子热运动不一定比静止物体中的分子热运动剧烈，D错误。5．(2022·河北张家口高二月考)运用分子动理论的相关知识，判断下列说法正确的是()A．气体分子单位时间内和单位面积器壁碰撞的次数仅与温度有关B．某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数可表示为eq\f(V,V0)C．生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成D．水流流速越快，说明水分子的热运动越剧烈，但并非每个水分子运动都剧烈解析：选C气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内的分子数有关，还与分子平均速率有关，A错误；由于气体分子的大小相对于分子间的空隙来说很小，故不能用摩尔体积除以分子体积得到阿伏加德罗常数，B错误；扩散可以在固体中进行，温度越高，扩散越快，生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成，C正确；水流速度反映机械运动情况，不能反映热运动情况，D错误。6.如图所示，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，选项中四个图分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的关系，其中大致正确的是()解析：选B乙分子的运动方向始终不变，A错误；加速度与力的大小成正比，方向与力相同，B正确；乙分子从A处由静止释放，分子势能不可能增大到正值，C错误；分子动能不可能为负值，D错误。7．下列关于分子运动和热现象的说法正确的是()A．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子势能增大B．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是气体分子之间存在势能的缘故C．如果气体温度升高，那么所有分子的速率都增大D．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，因此压强必然增大解析：选A一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，温度不变，分子的平均动能不变，由于汽化吸热，内能增大，则其分子势能增大，故A正确；由于分子永不停息地做无规则运动，所以气体如果失去了容器的约束就会散开，故B错误；温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增大，平均速率增大，但不是所有分子的速率都增大，故C错误；气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，由于体积的变化情况不确定，所以压强不一定增大，故D错误。8．某同学做了如下实验：先把空烧瓶放入冰箱冷冻，取出后迅速用一个气球紧套在烧瓶颈上，再将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球胀大起来，忽略气球胀大过程中对气体压力的影响，如图所示，与烧瓶放进热水前相比，放进热水后密闭气体的()A．温度降低B．分子平均动能增大C．分子对烧瓶底的平均作用力减小D．体积是所有气体分子的体积之和解析：选B由于热水的温度较高，将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气体吸收了热水的热量，温度升高，故A错误；由于温度升高，所以分子的平均动能增大，故B正确；由于外界压强不变，因此内部压强也保持不变，气体分子对瓶底的平均作用力不变，故C错误；气体分子体积很小，分子间隙很大，故对应的气体体积不是分子体积之和，故D错误。二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)9．下列说法中正确的是()A．一杯水里放几粒食盐，盐粒沉在水下面，逐渐溶解，过一段时间，上面的水也变咸了，是由于食盐分子做布朗运动的结果B．把一块铅和一块金表面磨光后紧压在一起，在常温下放置四到五年，结果金和铅连在一起，并互相渗入，这是两种金属分子做布朗运动的结果C．布朗运动和扩散现象不但说明分子做无规则运动，同时也说明了分子间是有空隙的D．压缩气体比压缩固体和液体容易得多，这是因为气体分子间距离远大于液体和固体分子间距离解析：选CD布朗运动是固体小颗粒的运动，A、B错误；布朗运动和扩散现象都说明分子做无规则运动，并且分子之间是有空隙的，C正确；组成气体的分子之间的距离比液体、固体大得多，分子之间的作用力几乎为零，所以压缩气体时较容易，固体和液体则不然，故D正确。10．通过大量实验可以得出一定种类的气体在一定温度下，其分子速率的分布情况，下表为0℃时空气分子的速率分布情况，如图所示为速率分布图，由图可知()速率间隔/(m/s)分子数的大约比例eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(ΔN,N)))100以下0.01100～2000.08200～3000.15300～4000.20400～5000.21500～6000.17600～7000.10700以上0.08A．速率特别大的分子与速率特别小的分子都比较少B．在400～500m/s这一速率间隔中分子数占的比例最大C．若气体温度发生变化，则气体分子速率分布不再有题图所示“中间多，两头少”的规律D．当气体温度升高时，并非每个气体分子的速率都增大，而是速率大的气体分子所占的比例增大，使得气体分子平均速率增大解析：选ABD由速率分布图可知，速率特别大的分子与速率特别小的分子都比较少，A正确；由题图知，B正确；无论气体温度如何变化，气体分子速率分布均有“中间多，两头少”的规律，又因温度是气体分子热运动平均动能的标志，当气体温度升高时，并非每个气体分子速率均增大，而是速率大的气体分子所占的比例增大，使得气体分子平均速率增大，故C错误，D正确。11．当两个分子间的距离r＝r0时，分子处于平衡状态，设r1＜r0＜r2，则当两个分子间的距离由r1变到r2的过程中()A．分子间相互作用力的合力有可能一直减小B．分子间相互作用力的合力有可能先减小再增大最后再减小C．分子间的引力先减小后增大D．分子间的斥力一直减小解析：选BD由题知r1＜r0＜r2，在两个分子间的距离由r1变到无穷远时，分子间相互作用力的合力先表现为斥力，然后表现为引力，分子间相互作用力的合力先减小到0，然后又增大，最后又减小，故A错误，B正确；分子间的引力、斥力都随分子间距离的增大而减小，故C错误，D正确。12．在用油膜法估测分子大小的实验中，取体积为V1的纯油酸用酒精稀释，配制成体积为V2的油酸酒精溶液，现将体积为V0的一滴油酸酒精溶液滴在水面上，稳定后油膜的面积为S，已知油酸的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则下列说法正确的是()A．该实验中假设油酸分子是球模型，油酸在水面形成了单分子油膜B．实验中使用酒精的目的是稀释油酸，但是会造成刚形成油膜时油膜的面积偏大C．由题目中数据可知油酸分子的直径为eq\f(V0V1,V2S)D．这一滴溶液中所含的油酸分子数为eq\f(NAV0ρ,M)解析：选ABC该实验中把油膜看成单分子层油膜，不考虑各油酸分子间的间隙，将油酸分子看成球形，故A正确；该实验中酒精对油酸起稀释作用，使油酸分子尽可能少地在竖直方向上重叠，保证其形成单层分子油膜，刚开始时，油酸分子中夹有酒精分子，所以油膜面积会偏大，应等待油膜稳定后再画出油膜轮廓，故B正确；取体积为V1的纯油酸用酒精稀释，配制成体积为V2的油酸酒精溶液，油酸酒精溶液中的纯油酸的体积浓度为cV＝eq\f(V1,V2)，一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V＝V0×cV＝eq\f(V0V1,V2)，由于油酸分子是单分子紧密排列的，因此分子直径为d＝eq\f(V,S)＝eq\f(V0V1,V2S)，故C正确；一滴油酸酒精溶液中纯油酸的质量为m＝ρV＝eq\f(ρV0V1,V2)，这一滴溶液中所含的油酸分子数为n＝eq\f(m,M)NA＝eq\f(ρV0V1NA,MV2)，故D错误。三、非选择题(本题共5小题，共60分)13．(6分)在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中：(1)关于油膜面积的测量方法，下列说法正确的是________。A．油酸酒精溶液滴入水中后，要立刻用刻度尺去量油膜的面积B．油酸酒精溶液滴入水中后，要让油膜尽可能地散开，再用刻度尺去量油膜的面积C．油酸酒精溶液滴入水中后，要立即将油膜的轮廓画在玻璃板上，再利用坐标纸去计算油膜的面积D．油酸酒精溶液滴入水中后，要让油膜尽可能散开，等到形状稳定后，再把油膜的轮廓画在玻璃板上，用坐标纸去计算油膜的面积(2)实验中，将1cm3的油酸溶于酒精，制成200cm3的油酸酒精溶液，又测得1cm3的油酸酒精溶液有50滴，现将1滴溶液滴到水面上，水面上形成0.2m2的单分子薄层，由此可估算油酸分子的直径d＝________m。解析：(1)在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，油酸酒精溶液滴入水中后，油膜会散开，待稳定后，再在玻璃板上画下油膜的轮廓，用坐标纸计算油膜面积，故D正确。(2)一滴油酸酒精溶液里含纯油酸的体积V＝eq\f(1,200)×eq\f(1,50)cm3＝1×10－10m3，油酸分子的直径d＝eq\f(V,S)＝eq\f(1×10－10,0.2)m＝5×10－10m。答案：(1)D(2)5×10－1014．(8分)在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验时，用注射器将一滴油酸酒精溶液滴入盛水的浅盘里，把玻璃板放在浅盘上并描画出油酸膜的轮廓，如图所示。图中正方形小方格的边长为1cm，该油酸膜的面积是________m2，若一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是7×10－6mL，则油酸分子的直径是________m。(计算结果保留一位有效数字)解析：每个正方形的面积为：S1＝1cm2，面积超过正方形面积一半的正方形的个数约为116个，则油酸膜的面积约为：S＝116S1＝116cm2＝1.16×10－2m2，每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为：V＝7×10－6mL；把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，则分子的直径为：d＝eq\f(V,S)＝eq\f(7×10－6×10－6,1.16×10－2)m≈6×10－10m。答案：1.16×10－26×10－1015．(14分)为保护环境和生态平衡，在各种生产活动中都应严禁污染水源，在某一水库中，一艘年久失修的快艇在水面上违规行驶，速度为8m/s，导致油箱突然破裂，柴油迅速流入水中，从漏油开始到船员堵住漏油处共用时t＝1.5min。测量时，漏出的油已在水面上形成宽约为a＝100m的长方形厚油层。已知快艇匀速运动，漏出油的体积V＝1.44×10－3m3，求：(1)该厚油层的平均厚度D。(2)该厚油层的厚度D约为油分子直径d的多少倍。(已知油分子的直径约为10－10m)解析：(1)油层长度L＝vt＝720m则油层厚度D＝eq\f(V,La)＝2×10－8m。(2)n＝eq\f(D,d)＝200。答案：(1)2×10－8m(2)20016．(16分)2020年12月17日，嫦娥五号返回器携带质量为1.731kg的月壤顺利在内蒙古预定区域着陆。月壤中蕴藏大量的氦3，它是一种已被世界公认的高效、清洁、安全的核聚变原料。若每千克月壤中含有氦3的质量为m，氦3的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA(均为国际单位)，求：(1)每个氦3分子的质量m0；(2)嫦娥五号返回器带回的1.731kg月球土壤中含有氦3分子总个数。解析：(1)每个氦3分子的质量m0＝eq\f(M,NA)。(2)每千克月壤中含有质量为m的氦3，则1.731kg月壤中含有氦3的质量为1.731m，则嫦