全优课堂·物理·选择性必修第三册(人教版) 第1章达标检测卷

第一章达标检测卷一、选择题(本题共11小题，每小题5分，共55分．在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～11题有多项符合题目要求)1．我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作．PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5μm的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害．矿物燃料燃烧排放的烟尘是形成PM2.5的主要原因．下列关于PM2.5的说法中正确的是()A．PM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当B．PM2.5在空气中的运动属于分子热运动C．PM2.5的运动轨迹是由气流的运动决定的D．PM2.5必然有内能【答案】D【解析】PM2.5的尺寸比空气中氧分子的尺寸大得多，A错误；PM2.5在空气中的运动不属于分子热运动，B错误；PM2.5的运动轨迹是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡和气流的运动决定的，C错误；PM2.5内部的热运动不可能停止，故PM2.5必然有内能，D正确．2．咸菜焖猪肉是五华人非常喜欢的一道客家菜，但腌制咸菜并不简单．把萝卜腌成咸菜通常需要几天，而把萝卜炒熟，使之具有相同的咸味，只需几分钟．造成这种差别的主要原因是()A．盐的分子很小，容易进入萝卜中 B．盐分子间有相互作用的斥力C．萝卜分子间有空隙，易扩散 D．炒菜时温度高，分子热运动激烈【答案】D【解析】萝卜腌成咸菜或炒成熟菜，具有了咸味，是由于盐分子扩散引起的，炒菜时温度高，分子热运动激烈，扩散得快，故只有D正确．3．(2024年秦皇岛期中)氧气分子在温度为0℃和100℃下的速率分布如图所示，eq\f(ΔN,N)是分子数所占的比例，由图中信息可得到的正确结论是()A．不同温度下，最大比例的速率区间相同B．氧气分子速率都呈“两头多，中间少”的分布C．100℃的氧气中，速率大的分子比例较多D．有分子速率为零，说明温度为绝对零度【答案】C【解析】由图可知，不同温度下，最大比例的速率区间不同，A错误；氧气分子速率都呈“两头少，中间多”的分布，B错误；100℃的氧气中，速率大的分子比例较多，C正确；绝对零度不可能达到，D错误．4．雨滴下落，温度逐渐升高，在这个过程中，下列说法中正确的是()A．雨滴内分子的势能都在减小，动能在增大 B．雨滴内每个分子的动能都在不断增大C．雨滴内水分子的平均速率不断增大 D．雨滴内水分子的势能在不断增大【答案】C【解析】雨滴下落，雨滴内分子间的距离不变，则分子势能不变，雨滴的速度增大，动能在增大，故A错误；温度是分子热运动平均动能的标志，温度升高时雨滴内水分子的平均动能增大，但分子的运动是无规则的，不是每个分子的动能都在增大，故B错误；温度升高时雨滴内水分子的平均动能增大，故C正确；雨滴内水分子的势能不变，故D错误．5．将液体分子看作是球体，且分子间的距离可忽略不计，则已知某种液体的摩尔质量M，该液体的密度ρ以及阿伏加德罗常数NA，可得该液体分子的半径为()A．eq\r(3,\f(3M,4πρNA)) B．eq\r(3,\f(3MNA,4πρ))C．eq\r(3,\f(6M,πρNA)) D．eq\r(3,\f(6MNA,πρ))【答案】A【解析】根据将液体分子看作是球体，且分子间的距离可忽略不计的模型可知，阿伏加德罗常数NA个液体分子体积之和等于摩尔体积，求出分子体积，再由球的体积公式求出分子的半径．液体的摩尔体积为V＝eq\f(M,ρ)，由题，液体分子看作是球体，且分子间的距离可忽略不计，则液体分子的体积为V0＝eq\f(V,NA)＝eq\f(M,ρNA)，由V0＝eq\f(4,3)πr3得r＝eq\r(3,\f(3M,4πρNA))，A正确．6．(2024年烟台期中)下列说法中正确的是()A．1克100℃的水的内能等于1克100℃的水蒸气的内能B．水蒸气凝结成小水珠过程中，水分子间的引力增大，斥力减小C．分子间的距离r存在某一值r0，当r>r0时，分子间引力小于斥力，当r<r0时，分子间斥力小于引力D．在一定温度下，大量气体分子的速率分布均呈现“中间多、两头少”的规律【答案】D【解析】1克100℃的水需要吸收热量才能变为1克100℃的水蒸气，故1克100℃的水的内能小于1克100℃的水蒸气的内能，A错误；水分子在气态下引力、斥力忽略不计，凝结成液态，分子间距减小，引力和斥力同时增大，B错误；分子间的距离r存在某一值r0，当r>r0时，分子间引力大于斥力，当r<r0时，分子间斥力大于引力，C错误；任一温度下，气体分子的速率分布均呈现“中间多、两头少”的规律，D正确．7．分子势能的大小是由分子间的相对位置决定的．分子势能Ep与分子间距离r的关系如图所示，r0为分子间的平衡位置．下列说法正确的是()A．当r＝r0分子势能最小B．当分子间的距离从r1增大到r0的过程中，分子间作用力做负功C．r＝r1，分子间作用力最大D．当分子间的距离从0.6r0增大到10r0的过程中，分子势能一直增大【答案】A【解析】由图可知，当r＝r0分子势能最小，A正确；当分子间的距离从r1增大到r0的过程中，分子势能减小，分子间作用力做正功，B错误；Ep-r图像斜率的绝对值表示分子间作用力大小，由图可知，当r＝r1时，Ep-r图像斜率的绝对值不是最大值，故r＝r1，分子间作用力不是最大，C错误；由图可知，当分子间的距离从0.6r0增大到10r0的过程中，分子势能先减小后增大，D错误．8．下列有关分子动理论和物质结构的认识，其中正确的是()A．分子间距离减小时分子势能一定减小B．温度越高，物体中分子无规则运动越剧烈C．温度越高，物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例越大D．分子间同时存在引力和斥力，随分子距离的增大，分子间的引力和斥力都会减小【答案】BCD【解析】当分子力表现为斥力时，分子力随分子间距离的减小而增大，间距减小斥力做负功分子势能增大，分子间距的增大时反之，A错误；物体的温度越高，分子热运动的平均动能增大，物体中分子无规则运动越剧烈，B正确；根据麦克斯韦统计规律可知，温度越高，物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例越大，故C正确；分子间距离增大时，斥力和引力都减小，分子间距离减小时，斥力和引力都增大，但斥力增大得快，D正确．9．下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是() 甲 乙 丙 丁A．图甲中分子并不是球形，但可以当作球形处理，这是一种估算方法B．图乙中微粒的运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动C．图丙中当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等D．图丁中0℃和100℃氧气分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点【答案】ACD【解析】图甲是油膜法估测分子的大小，图中分子并不是球形，但可以当作球形处理，这是一种估算方法，A正确；图乙中显示的是布朗运动，是悬浮微粒的无规则运动，不是物质分子的无规则热运动，故B错误；图丙中，当两个相邻的分子间距离为r0时，分子力为零，此时它们间相互作用的引力和斥力大小相等，故C正确；图丁是分子在不同温度下的速率分布规律的图解，0℃和100℃氧气分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点，故D正确．10．(2024年邢台期中)某大学课题组制备出了一种超轻气凝胶，该气凝胶刷新了目前世界上最轻材料的纪录，其弹性和吸油能力很强，这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度比空气密度小．设气凝胶的密度为ρ(单位为kg/m3)，摩尔质量为M(单位为kg/mol)，阿伏加德罗常数为NA，下列说法正确的是()A．a千克气凝胶所含的分子数为aNA B．每个气凝胶分子的直径为eq\r(3,\f(NAρ,M))C．气凝胶的摩尔体积为eq\f(M,ρ) D．每一个气凝胶分子的体积为eq\f(M,NAρ)【答案】CD【解析】a千克气凝胶的摩尔数为n＝eq\f(a,M)，a千克气凝胶所含的分子数为N＝nNA＝eq\f(a,m)NA，A错误；气凝胶的摩尔体积为Vmol＝eq\f(M,ρ)，1mol气凝胶中含有NA个分子，故每个气凝胶分子的体积为V0＝eq\f(Vmol,NA)＝eq\f(M,NAρ)，设每个气凝胶分子的直径为d，则V0＝eq\f(4,3)πeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,2)))eq\s\up12(3)，联立解得d＝eq\r(3,\f(6M,πNAρ))，B错误，C、D正确．11．自热米饭因其便利性，深受广大户外运动爱好者喜欢．自热米饭盒内有一个发热包，遇水发生化学反应而产生大量热能，不需要明火，温度可超过100℃，盖上盒盖便能在10～15分钟内迅速加热食品．自热米饭盒的盖子上有一个透气孔，如果透气孔堵塞，容易造成小型爆炸．有关自热米饭盒爆炸的说法，错误的是()A．自热米饭盒爆炸，是盒内气体温度升高，气体分子间斥力急剧增大的结果B．在自热米饭盒爆炸的瞬间，盒内气体内能增加C．在自热米饭盒爆炸的瞬间，盒内气体温度降低D．自热米饭盒爆炸前，盒内气体温度升高，标志着每一个气体分子速率都增大了【答案】ABD【解析】自热米饭盒爆炸前，盒内气体温度升高，由分子动理论知，体积不变，气体分子间分子力(引力)可忽略不计，分子间相互作用力不变，A错误；根据热力学第一定律，爆裂前气体温度升高，内能应增大，突然爆裂的瞬间气体对外界做功，其内能应减少，温度也会有所下降，B错误，C正确；自热米饭盒爆炸前，盒内气体温度升高，分子平均动能增加，但并不是每一个气体分子速率都增大，D错误．二、非选择题(本题共5小题，共45分)12．(5分)(2023年文山州期末)某同学做布朗运动实验，得到某个观测记录如图所示．(1)图中记录的是________．A．某个分子无规则运动的情况B．某个微粒做无规则运动的轨迹C．某个微粒做无规则运动的速度—时间图线D．按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线(2)该同学为证实“温度越高布朗运动越激烈”，他在一锅水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在翻滚，他认为这一现象就有力地说明了“温度越高布朗运动越激烈”，你的看法是_____________________.(评价该同学这种证明方法的对错及原因分析)【答案】(1)D(2)见解析【解析】(1)布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，而非分子的运动，A错误；既然运动是无规则的，故微粒没有固定的运动轨迹，B错误；对于某个微粒而言在不同时刻的速度大小和方向均是不确定的，无法确定其在某一个时刻的速度，也就无法描绘其速度—时间图线，该图只是按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线，C错误，D正确．(2)这种做法不能证实“温度越高布朗运动越激烈”，因为胡椒粉是由于热水的对流而运动的，而对流是靠宏观流动实现的热传递过程，在对流过程中伴有大量分子的定向运动，胡椒粉的翻滚是有一定规律的，它不是布朗运动．13．(10分)在用油膜法估测分子的大小的实验中，具体操作如下：①取油酸0.1mL注入250mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液；②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，直到量筒内液面达到1mL为止，恰好共滴了100滴；③在边长约40cm的浅盘内注入约2cm深的水，将细石膏粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有石膏粉，可以清楚地看出油膜轮廓；④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油膜的形状；⑤将画有油膜形状的玻璃板放在边长为1cm的方格纸上，算出完整的方格有67个，大于半格的有14个，小于半格的有19个．(1)这种估测方法是将每个分子视为________，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为______________，这层油膜的厚度可视为油酸分子的________．(2)利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液含纯油酸__________m3，油膜面积为__________m2，求得的油酸分子直径为______________m．(结果全部保留2位有效数字)【答案】(1)球形单分子油膜直径(2)4.0×10-128.1×10-34.9×10-10【解析】(2)一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V＝eq\f(1,100)×eq\f(0.1,250)mL＝4.0×10-6mL＝4.0×10-12m3，形成油膜的面积S＝1×(67＋14)cm2＝8.1×10-3m2，油酸分子的直径d＝eq\f(V,S)≈4.9×10-10m.14．(10分)很多轿车中有安全气囊以保障驾乘人员的安全．轿车在发生一定强度的碰撞时，利用叠氮化钠(NaN3)爆炸产生气体(假设都是N2)充入气囊．若氮气充入后安全气囊的容积V＝56L，囊中氮气密度ρ＝2.5kg/m3，已知氮气摩尔质量M＝0.028kg/mol，取阿伏加德罗常数NA＝6×1023mol-1.试估算：(1)囊中氮气分子的总个数N；(2)囊中氮气分子间的平均距离．(结果保留1位有效数字)解：(1)设N2的物质的量为n，则n＝eq\f(ρV,M)，氮气的分子总数N＝eq\f(ρV,M)NA，代入数据得N＝3×1024个．(2)每个分子所占的空间为V0＝eq\f(V,N)，设分子间平均距离为a，则有V0＝a3，即a＝eq\r(3,V0)＝eq\r(3,\f(V,N))，代入数据得a≈3×10-9m．15．(10分)位于我国吉林松花江畔的石化厂曾经发生爆炸事故，大量含苯的有毒物质流入松花江，造成空前的环境灾难．这些有毒物质最终进入鄂霍次克海．其中苯不溶于水，比水的密度小，会在海面上漂浮形成单分子“苯膜”，污染大面积的海域．(已知苯的摩尔质量M＝78kg/mol，密度ρ＝0.88×103kg/m3，取阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023mol-1).试计算1吨苯大约会污染面积为多少平方公里的海洋？(保留1位有效数字)解：苯的摩尔体积V＝eq\f(M,ρ)，每个苯分子的体积V′＝eq\f(V,NA)，设苯分子直径为D，则eq