高中物理选择性必修第三册第1章达标检测卷

第一章达标检测卷(考试时间：60分钟满分：100分)班级：________座号：________姓名：________分数：________一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分．在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第8～10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．关于布朗运动，下列说法正确的是()A．固体小颗粒做布朗运动说明了固体小颗粒内部的分子不停地做无规则运动B．液体的温度越低，悬浮小颗粒的运动越缓慢，当液体的温度降为零摄氏度时，固体小颗粒的运动就会停止C．被冻结在冰块中的小炭粒，不能做布朗运动是因为冰中的水分子不运动D．固体小颗粒做布朗运动是液体分子对小颗粒的碰撞引起的【答案】D【解析】固体小颗粒做布朗运动说明了液体分子不停地做无规则运动，A错误；液体的温度越低，悬浮小颗粒的运动越缓慢，当液体的温度降为零摄氏度时，固体小颗粒的运动仍会进行，B错误；被冻结在冰块中的小炭粒，不能做布朗运动是因为此时小炭粒受力平衡，而不是水分子不动，C错误；固体小颗粒做布朗运动是液体分子对小颗粒的碰撞的作用力不平衡引起的，D正确．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．6．两个分子相距为r1时，分子间的相互作用力表现为引力，相距为r2时，表现为斥力，则下列说法正确的是()A．相距为r1时，分子间没有斥力存在B．相距为r2时，分子间的斥力大于相距为r1时的斥力C．相距为r2时，分子间没有引力存在D．相距为r1时，分子间的引力大于相距为r2时的引力【答案】B【解析】两个分子相距为r1时，分子间的相互作用力表现为引力，相距为r2时，表现为斥力，因分子间同时存在引力和斥力，则A、C错误；因分子间相距为r2时，表现为斥力，随着距离的增大分子间的斥力减小，则此时分子间的斥力大于相距为r1时的斥力，B正确；分子间相距为r1时，表现为引力，随着距离的增大，分子间的引力减小，则此时分子间的引力小于相距为r2时的引力，故D错误．7．如图所示，用F表示两分子间的作用力，用Ep表示分子间的分子势能，在两个分子之间的距离由10r0变为r0的过程中()A．F不断增大，Ep不断减小B．F先增大后减小，Ep不断减小C．F不断增大，Ep先增大后减小D．F、Ep都是先增大后减小【答案】B【解析】分子间的作用力是矢量，分子势能是标量，由图像可知F先增大后减小，Ep则不断减小，B正确．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】甲图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；乙图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；丙图中，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；丁图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．根据分子动理论可知，下列说法中正确的是()A．已知阿伏加德罗常数和某物质的摩尔质量，可以求出该物质分子的质量B．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大C．布朗运动就是液体分子的无规则运动D．气体总是很容易充满整个容器，这是分子间存在斥力的宏观表现【答案】AB【解析】阿伏加德罗常数表示1mol物质内含有的分子数，已知阿伏加德罗常数和物质的摩尔质量，可求得分子的质量；当分子力表现为引力时，在分子间距离增大过程中分子力做负功，分子势能增大；布朗运动中运动的是固体颗粒不是分子；气体分子间距很大，分子间作用力表现为引力且很微弱，而气体总是很容易充满整个容器，这是分子热运动的宏观表现．二、非选择题(本题共4小题，共40分)11．(6分)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，若用直径为0.5m的浅圆盘盛水，让油酸在水面上形成单分子薄膜，那么油酸滴的体积不能大于____________m3(保留1位有效数字)．【答案】2×10－11【解析】由于油酸膜面积最大为圆盘面积，则油酸的最大体积为V＝πR2d＝3.14×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.5,2)))2×10－10m3≈2×10－11m3.12．(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.13．(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.14．(14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\f(4,3)πeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(D,2)))3＝V′，D＝eq\r(3,\f(6M,πρNA))＝eq\r(3,\f(6×78,3.14×0.88×103×6.02×1023))m≈1.4×10－10m，污染面积S＝eq\f(m,ρD)＝eq\f(1×103,0.88×103×1.4×10－10)m2＝8×109m2＝8×103km2.课后篇素养形成必备知识基础练1.已知在标准状况下,1mol氢气的体积为22.4L,氢气分子间距约为()A.10-9m B.10-10mC.10-11m D.10-8m答案A解析在标准状况下,1mol氢气的体积为22.4L,则每个氢气分子占据的体积V0=VNA=22.4×10-36.02×1023m3=3.72×10-26m3。按氢气分子占据的空间为立方体模型估算,2.NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是()A.在同温同压时,相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同B.2g氢气所含原子数目为NAC.在常温常压下,11.2L氮气所含的原子数目为NAD.17g氨气所含原子数为10NA答案D解析由于构成单质分子的原子数目不一定相同,所以同温同压下,相同体积气体单质所含原子数目不一定相同,A错误;2g氢气的物质的量为1mol,一个氢分子含有2个氢原子,则2g氢气所含原子数目为2NA,B错误;在常温常压下,11.2L氮气的物质的量不能确定,则所含原子数目不能确定,C错误;17g氨气即1mol氨气,其所含原子数为(7+3)NA,即10NA,D正确。3.(多选)某气体的摩尔质量为M,分子的质量为m。若1mol该气体的体积为Vm,密度为ρ,阿伏加德罗常数为NA,则该气体单位体积所含的分子数为()A.NAVm C.ρNAM 答案ABC解析1mol该气体的体积为Vm,则单位体积分子数为n=NAVm,气体的摩尔质量为M,分子质量为m,则1mol气体的分子数为NA=Mm,则单位体积分子数为n=NAVm=MmVm,1mol该气体的体积Vm=Mρ,4.从下列哪一组物理量可以算出氧气的摩尔质量()A.氧气的密度和阿伏加德罗常数B.氧气分子的体积和阿伏加德罗常数C.氧气分子的质量和阿伏加德罗常数D.氧气分子的体积和氧气分子的质量答案C5.假如全世界60亿人同时数1g水的分子数,每人每小时可以数5000个,不间断地数,则完成任务所需时间最接近(阿伏加德罗常数NA取6×1023mol-1)()A.10年 B.1千年C.10万年 D.1千万年答案C解析水的摩尔质量为18g/mol,故1g水的分子数n=NA18,需要的时间t=NA186×1096.某气体的摩尔质量为M,摩尔体积为V,密度为ρ,每个气体分子的质量和体积分别为m和V0,则阿伏加德罗常数NA可表示为()A.NA=VVB.NA=ρC.NA=MmD.NA=M答案C解析因气体分子间有间距,所以气体分子的体积并不等于所占空间的体积,故A错误。ρV0不是气体的摩尔质量M,再除以每个气体分子的质量m,不等于NA,故B错误。气体的摩尔质量M除以每个气体分子的质量m等于NA,故C正确。ρV0不是每个气体分子的质量,故D错误。7.某气体的摩尔质量为M,标准状况下的摩尔体积为V,阿伏加德罗常数为NA,下列叙述正确的是()A.该气体在标准状况下的密度为MB.该气体每个分子的质量为MC.每个气体分子在标准状况下的体积为VD.该气体单位体积内的分子数为V答案B解析摩尔质量除以摩尔体积等于密度,故A错误;每个气体分子的质量为MNA,故B正确;由于气体分子间距较大,每个气体分子的体积远小于VNA,故C错误;该气体单位体积内的分子数为N8.已知地球的半径为6.4×103km,水的摩尔质量为1.8×10-2kg/mol,阿伏加德罗常数为6.02×1023mol-1,设想将1g水均匀地分布在地球表面,估算1m2的地球表面上分布的水分子个数约为()A.7×107 B.3×108C.3×1011 D.7×1010答案A解析1g水所含分子数为n=mMNA,S=1m2的地球表面上所含水分子个数为n'=nS4πR2=7×109.已知阿伏加德罗常数为NA,mkg水中所含氢原子数目是()A.19mNA×103 B.9mNC.118mNA×103 D.18mN答案A解析mkg水中所含水分子数为m×103M水NA,一个水分子中含有两个氢原子,则所含的氢原子数目为m×103M水NA×2=m×110.已知水银的摩尔质量为M,密度为ρ,阿伏加德罗常数为NA,则水银分子的直径是()A.6MπB.3MC.6MD.M答案A解析1mol水银的体积V=Mρ,1个水银分子的体积V0=VNA=MρNA,把水银分子看成球体模型,则V0=16πd3,所以d=6MπρNA

13,关键能力提升练11.(多选)设某种液体的摩尔质量为μ,原子间的平均距离为d,已知阿伏加德罗常数为NA,下列说法正确的是()A.假设分子为球体,该物质的密度ρ=3B.假设分子为正方体,该物质的密度ρ=μC.假设分子为正方体,该物质的密度ρ=3D.假设分子为球体,该物质的密度ρ=6答案BD解析分子为正方体时,1mol该物质的体积为d3NA,则ρ=μd3NA,选项B正确,C错误。分子为球体时,1mol该物质的体积为16πd3NA,则ρ=μ112.已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3,水的摩尔质量M=1.8×10-2kg/mol,在标准状况下,水蒸气的摩尔体积Vm=22.4×10-3m3/mol,水蒸气分子的间距约是水分子直径的(阿伏加德罗常数为6.02×1023mol-1)()A.1倍 B.10倍C.100倍 D.1000倍答案B解析水蒸气是气体,在标准状况下的摩尔体积Vm=22.4×10-3m3/mol,每个水蒸气分子所占空间的体积V=VmNA,把每个分子和它所占空间看成一个小立方体,分子间距等于每个立方体的边长,即d=3V=3.34×10-9m。液态时水分子的摩尔体积Vm'=Mρ,若建立液态水分子的球体模型,有16πD3=Vm'NA,水分子的直径D=3.85×10-1013.(多选)已知阿伏加德罗常数为NA,空气的摩尔质量为M,室温下空气的密度为ρ(均为国际单位),则()A.1kg空气含空气分子的数目为NB.1个空气分子的质量是NC.1个空气分子的体积是MD.室温下