2022高中新课标人教版物理选修3-3第七章分子动理论限时检测.docx

第七章限时检测
本卷分第一卷(选择题)和第二卷(非选择题)两局部．总分值100分，时间90分钟．
第一卷(选择题　共40分)
一、选择题(共10小题，每题4分，共40分，在每题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)
1．(2022·建陵中学高二期末)关于热力学温度的说法，正确的选项是(　　)
A．热力学温度的零度是－273·15℃，叫做绝对零度
B．随着科学技术的开展，获得绝对零度的低温是可能的
C．热力学温度的每1K大小和摄氏温度的每1℃的大小相同
D．在国际单位制中温度的单位是℃
答案：AC
2．(2022·广州高二检测)在显微镜下观察稀释了的碳素墨水，能够直接看到的是(　　)
A．水分子形状和大小的情况
B．碳分子之间的相互作用(吸引、排斥)的情况
C．水分子的瞬时运动情况
D．碳颗粒的无规那么运动
答案：D
解析：显微镜下看不到分子大小、运动及相互作用情况，看到的是碳粒的无规那么运动即布朗运动，D对，A、B、C错．
3．如下列图，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4个特定的位置，现把乙分子从a处由静止释放，那么(　　)
A．乙分子从a到b做加速运动，由b到c做减速运动
B．乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大
C．乙分子从a到b的过程中，两分子间的分子势能一直减少
D．乙分子从b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增加
答案：BC
解析：乙分子从a到b再到c的过程，分子间均表现为引力，显然乙分子始终做加速运动，且到c点速度最大，A错，B正确．乙分子从a到b的过程中，分子力做正功，分子势能一直减小，C正确．乙分子由b到c的过程中，分子力做正功，分子势能减小；从c到d过程中，分子力做负功，分子势能增加，D错．
4．(2022·天津模拟)在用油膜法测定分子直径的实验中，假设该种油的摩尔质量为M，密度为ρ，油滴质量为m，油滴在液面上扩展后的最大面积为S，以上各量均为国际单位，那么，以下各式中正确的选项是(　　)
A．油分子直径d＝M/(ρ·S)
B．油分子直径d＝m/(ρ·S)
C．油滴所含分子数为N＝NA
D．油滴所含分子数为N＝m·NA/(ρ·M)
答案：BC
解析：油滴的体积为V＝，那么分子直径d＝＝，A错，B项正确．油滴中所含的分子数N＝NA，故C对D错．
5．外表平滑的太空飞行器在太空中相互摩擦时，很容易发生“粘合〞现象，这是由于
(　　)
A．摩擦生热的作用　　　　B．化学反响的作用
C．分子力的作用 D．万有引力的作用
答案：C
解析：当外表平滑的飞行器在太空中相互摩擦时，可以使相互接触的两个外表上有许多分子间的距离到达分子力作用的范围，而发生“粘合〞，因此发生“粘合〞现象的原因是分子力的作用．
6．一铜块和一铁块，质量相等，铜块的温度T1，比铁块的温度T2高，当它们接触在一起时，如果不和外界交换能量，那么(　　)
A．从两者开始接触到热平衡的整个过程中，铜块放出的热量等于铁块吸收的热量
B．在两者到达热平衡以前的任意一段时间内，铜块放出的热量不等于铁块吸收的热量
C．到达热平衡时，铜块的温度是T＝
D．到达热平衡时，两者的温度相等
答案：AD
解析：在系统不和外界交换能量的条件下，高温的铜块放出的热量一定等于低温的铁块吸收的热量．到达热平衡时，两者的温度一定相等，故A、D正确，B错误，由Q＝cmΔt知铜块和铁块的比热容不同，到达热平衡时的温度T≠，C错误．
7．(2022·吉林一中高二期末)一房间内，上午10时的温度为15℃，下午2时的温度为25℃，假定大气压无变化，那么下午2时与上午10时相比较，房间内的(　　)
A．空气密度增大
B．空气分子的平均动能增大
C．空气分子速率都增大
D．空气质量增大
答案：B
8．以下事实中能说明分子间存在斥力的是(　　)
A．气体可以充满整个空间
B．给自行车车胎打气，最后气体很难被压缩
C．给热水瓶灌水时，瓶中水也很难被压缩
D．万吨水压机可使钢锭变形，但很难缩小其体积
答案：CD
解析：气体分子间距离很大，分子力表现为引力；打气时，需要用力是由于气体分子与活塞发生频繁碰撞而产生压强．
9．放在房间一端的香水，翻开瓶塞后，位于房间另一端的人将(　　)
A．立即嗅到香味，因为分子热运动速率很大，穿过房间所需时间极短
B．过一会儿才能嗅到香味，因为分子热运动的速率不大，穿过房间需要一段时间
C．过一会儿才能嗅到香味，因为分子热运动速率虽然很大，但由于是无规那么运动，且与空气分子不断碰撞，要嗅到香水味必须经过一段时间
D．过一会儿才能嗅到香味，因为分子热运动速率不大，且必须有足够多的香水分子，才能引起嗅觉
答案：C
解析：分子的运动是十分混乱的、无规那么的．分子热运动速率虽然很大(约几百米每秒)，但无规那么运动过程中与其他分子不断碰撞，使分子沿迂回曲折路线运动，要嗅到足够多的香水分子必须经过一段时间，因此选C.
10．右图是某一布朗微粒的布朗运动路线图．假设t＝0时刻它在O点，然后每隔5s记录一次微粒位置(依次为a、b、c、d、e、f)，最后将各位置按顺序连接而得到此图．下述分析中正确的选项是(　　)
A．线段ab是微粒在第六秒初至第十秒末的运动轨迹
B．t＝12.5s时刻，微粒应该在bc线上
C．线段Oa的长度是微粒前五秒内的位移大小
D．虽然t＝30s时微粒在f点，但它不一定是沿ef方向到达f点的
答案：CD
第二卷(非选择题　共60分)
二、填空题(共3小题，每题6分，共18分．把答案直接填在横线上)
11．用放大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0.1×10－9m3，碳的密度是2.25×103kg/m3，摩尔质量是1.2×10－2kg/mol.那么该小碳粒含分子数约为________个．(阿伏加德罗常数为6.0×1023mol－1)

解析：显微镜放大的线度，即直径．
小颗粒的实际体积V＝m3①
碳的摩尔体积Vmol＝＝m3②
那么碳粒个数N＝NA③

12．将以下实验事实与产生的原因对应起来(　　)
A．水与酒精混合体积变小
B．固体很难被压缩
C．细绳不易拉断
D．糖在热水中溶解得快
E．冰冻食品也会变干
a．固体分子也在不停地运动
b．分子运动的剧烈程度与温度有关
c．分子间存在着空隙
d．分子间存在着引力
e．分子间存在着斥力
它们的对应关系分别是①________，②________，③________，④________，⑤________.(在横线上填上实验事实与产生原因前的符号)
答案：A－c；B－e；C－d；D－b；E－a
13．(2022·潍坊模拟)在一种粗测油酸分子大小的实验中，具体操作如下：
A．取油酸1mL注入250mL的量杯内，然后向杯中参加酒精，直到液面到达250mL的刻度为止，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，记录滴入的滴数直到量筒到达1mL为止，恰好共滴了100滴
C．在水盘内注入蒸馏水，静置后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，形成一油膜
D．测得此油膜的面积为8×102cm2
(1)在课本上这种粗测油酸分子大小的方法叫做________法，让油酸尽可能地在水面上散开，使其形成________油膜．如果把分子看作球形，这层油膜的厚度可视为油酸分子的________．
(2)利用相关数据可求得油酸分子直径为________m．(取一位有效数字)
答案：(1)油膜　单分子　直径　(2)5×10－10
解析：(1)在教材中采用油膜法粗测油酸分子的直径，形成的油膜必须单分子排列，此时油膜的厚度近似看作油酸分子的直径．
(2)由d＝得d＝5×10－10m.
三、论述·计算题(共5小题，共42分．解容许写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
14．(7分)一颗炮弹在空中以某一速度v飞行，有人说：由于炮弹中所有分子都只有这一速度，所以分子具有动能；又由于分子都处于高处，所以分子又具有势能，因此分子的上述动能和势能的总和就是炮弹的内能，试分析这种说法是否正确．
答案：不正确．
解析：物体的内能是指物体内分子无规那么热运动的动能和分子间由于相互作用而具有的分子势能的和．它和整个物体宏观有序运动的动能mv2及物体的重力势能mgh即机械能是完全不同的两个概念，是两种形式的能量．物体具有内能的同时，还可具有机械能，物体的机械能可以是零，但物体的内能永不为零．机械能和内能在一定条件下可相互转化．如沿粗糙水平面运动的木块，由于不断克服摩擦力做功，机械能在减少，但木块的内能却在增加，因摩擦生热，它的温度升高了．
15．(7分)由油滴实验测得油酸分子的直径大小为1.12×10－9m.油酸的密度为6.37×102kg/m3，油酸的摩尔质量为2.82×10－1kg/mol.试求阿伏加德罗常数．
答案：6.02×1023mol－1
解析：设想油酸分子紧密排列，1mol油酸质量为M，密度ρ，油酸分子直径为d，把每个油酸分子当作弹性小球，那么其体积V0＝πd3/6,1mol油酸体积VM＝M/ρ，1mol油酸所含的微粒数，即阿伏加德罗常数为NA＝VM/V0＝6M/(ρπd3)＝(6×2.82×10－1)/[6.37×102×3.14×(1.12×10－9)3]mol－1＝6.02×1023mol－1.
16．(9分)空气的摩尔质量是MA＝29×10－3kg·mol－1，那么空气中气体分子的平均质量多大成年人做一次深呼吸，约吸入450cm3的空气，那么做一次深呼吸所吸入的空气质量是多少所吸入的气体分子数是多少(按标准状况估算)
答案：5.8×10－4kg；1.2×1022个
解析：空气分子的平均质量为：
m＝＝kg＝4.82×10－26kg.
成年人做一次深呼吸所吸入的空气质量为：
m′＝×29×10－3kg＝5.8×10－4kg，
所吸入的分子数为：N＝＝＝1.2×1022个．
17．(9分)目前，环境污染已非常严重，瓶装纯洁水已经占领柜台．再严重下去，瓶装纯洁空气也会上市．设瓶子的容积为500mL，空气的摩尔质量M＝29×10－3kg/mol.按标准状况计算，NA＝6.0×1023mol－1，试估算：
(1)空气分子的平均质量是多少
(2)一瓶纯洁空气的质量是多少
(3)一瓶中约有多少个气体分子
答案：(1)4.8×10－26kg　(2)6.5×10－4kg　(3)1.3×1022个
解析：(1)m＝＝kg＝4.8×10－26kg
(2)m空＝ρV瓶＝＝kg
＝6.5×10－4kg
(3)分子数N＝nNA＝·NA＝＝1.3×1022个
18．(10分)某学校物理兴趣小组组织开展一次探究活动，想估算地球周围大气层空气的分子个数．一学生通过网上搜索，查阅得到以下几个物理量数据：地球的半径R＝6.4×106m，地球外表的重力加速度g＝9.8m/s2，大气压强p0＝1.0×105Pa，空气的平均摩尔质量M＝2.9×10－2kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023mol－1.
(1)这位同学根据上述几个物理量能估算出地球周围大气层空气的分子数吗假设能，请说明理由；假设不能，也请说明理由．
(2)假设地球周围的大气全部液化成水且均匀分布在地球外表上，估算一下地球半径将会增加多少(水的密度ρ＝1.0×103kg/m3)
答案：(1)能　1.1×1044个　(2)10m
解析：(1)能．因为大气压强是由大气重力产生的，由
p0＝＝，得m＝
把查阅得到的数据代入上式得m＝5.2×1018kg，所以大气层空气的分子数为n＝NA＝1.1×1044个
(2)可求出液化后的体积为：
V＝＝m3＝5.2×1015m3
设大气液化后液体水分布在地球外表上时，地球半径增加h，那么有
π(R＋h)3－πR3＝V
得3R2h＋3Rh2＋h3＝V
考虑到h≪R，忽略h的二次项和三次项，得
h＝＝m≈10m