高中物理人教版 (新课标)选修1第一章 电场 电流综合与测试课时作业

第一章测评

一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分;在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项正确;全部选对得5分,选不全得3分,有选错或不答的得0分)

1.下面所列举的现象,哪些能说明分子是不断运动着的(　　)

A.将香水瓶盖打开后能闻到香味

B.汽车开过后,公路上尘土飞扬

C.洒在地上的水,过一段时间就干了

D.悬浮在水中的花粉做无规则的运动

解析:扩散现象和布朗运动都能说明分子在不停地做无规则运动。香水的扩散、水分子在空气中的扩散以及悬浮在水中的花粉的运动都说明了分子是不断运动的,故A、C、D均正确;而尘土不是单个分子,是颗粒,尘土飞扬不是分子的运动,B错误。

答案:ACD

2.下述哪些现象说明分子之间有斥力(　　)

A.油桶内的油能从筒壁渗出

B.液体很难被压缩

C.固体很难被压缩

D.破碎的玻璃不能拼连在一起

解析:油桶内的油能从筒壁渗出,说明分子间有间隙;两块碎玻璃拼连时不能被挤压到分子力作用的范围内,所以只有B、C正确。

答案:BC

3.在温度相同的条件下,下列有关氧气分子、氢气分子说法正确的是(　　)

A.每一个氧气分子和每一个氢气分子的动能相同

B.1克氧气分子动能总和与1克氢气分子动能总和相等

C.1摩尔氧气分子动能总和与1摩尔氢气分子动能总和相等

D.1毫升氧气分子动能总和与1毫升氢气分子动能总和相等

解析:温度相同,表明氧气和氢气分子平均动能相等,若质量相同,则氢气分子数多,氢气分子总动能大,故B错;每个氧分子和每个氢分子动能无法比较,分子平均动能是对系统而言的,对单个分子无意义,故A错;在相同温度、压强条件下,体积相等的气体物质的量相同,故C正确、D错误,应选C。

答案:C

4.若以μ表示水的摩尔质量,V表示在标准状况下水蒸气的摩尔体积,ρ为标准状况下水蒸气的密度,NA为阿伏加德罗常数,m,Δ分别表示每个水分子的质量和体积,下面是四个关系式:①NA=,②ρ=,③m=,④Δ=。其中正确的是(　　)

A.①和②都是正确的　　　B.①和③都是正确的

C.③和④都是正确的 D.①和④都是正确的

解析:对于气体,宏观量μ,V,ρ之间的关系式仍适用,有μ=ρV,宏观量与微观量之间的质量关系也适用,有NA=,所以m=,③式正确,NA=,①式正确。由于气体的分子间有较大的距离,因此求出的是一个气体分子平均占有的空间,一个气体分子的体积远远小于该空间,所以④式不正确,而②式是将③④式代入①式得出的,也不正确。

答案:B

5.有一块长方体的铜条,下列说法正确的是(　　)

A.这是一块晶体,因为它有规则的几何外形

B.这是一块晶体,因为它有固定的熔点

C.这是一块多晶体,因为它是由许多晶粒杂乱无章地排列而成的

D.这是一块非晶体,因为它的物理性质表现为各向同性

解析:判断物体是否为晶体,不能以物体是否有规则的几何外形为标志,物体是否有固定的熔点可以作为区分晶体和非晶体的标志,A错,B对;由多晶体的定义可知C对;多晶体的物理性质也表现为各向同性,属于晶体,D错。

答案:BC

6.人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程。下列说法正确的是(　　)

A.液体的分子势能与体积有关

B.晶体的物理性质都是各向异性的

C.温度升高,每个分子的动能都增大

D.露珠呈球状是由于液体表面张力的作用

解析:液体的分子势能与分子之间的距离有关,而分子之间的距离影响物体的体积,因而分子势能与体积有关,A正确;多晶体在某些物理性质上表现为各向同性,B错误;温度升高,分子的平均动能增大,但并非每个分子的动能都增大,C错误;由于液体表面张力的作用,液体的表面有收缩到最小的趋势,因同等体积的物体,以球面的面积最小,所以露珠呈球状,D正确。

答案:AD

7.对以下物理现象的正确分析是(　　)

①从窗外射来的阳光中,可以看到空气中的尘埃在上下飞舞;②上升的水蒸气的运动;③用显微镜观察悬浮在水中的小炭粒,小炭粒不停地做无规则运动;④向一杯清水中滴入几滴红墨水,红墨水向周围运动。

A.①②③属于布朗运动

B.④属于扩散现象

C.只有③属于布朗运动

D.以上结论均不正确

解析:空气中的尘埃的运动不是布朗运动,它的运动主要是由于重力作用和空气的对流引起的;而上升的水蒸气也是由对流引起的;悬浮在水中的小炭粒的无规则运动是布朗运动;清水中滴入几滴红墨水,红墨水向周围运动,是扩散现象,所以BC正确。

答案:BC

8.如图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线。下列说法正确的是(　　)

A.当r大于r1时,分子间的作用力表现为引力

B.当r小于r1时,分子间的作用力表现为斥力

C.当r等于r2时,分子间的作用力为零

D.在r由r1变到r2的过程中,分子间的作用力做负功

解析:分子间距离为r0(即分子力为零)时分子势能最低,由题图可知r2=r0,所以r<r2时表现为斥力,选项A错误、B正确;当r=r2时分子间作用力为零,选项C正确;在r由r1变到r2的过程中,分子力(表现为斥力)做正功,选项D错误。

答案:BC

9.下列选项中说法正确的是(　　)

A.在20 ℃时,一个氧气分子的动能为Ek,当温度升高到30 ℃时,这个分子的动能为Ek',则Ek'<Ek

B.在20 ℃时,一个氧气分子的速率为v,一个氢气分子的速率为u,则v<u

C.在20 ℃时,每一个氧气分子都是20 ℃

D.在任何温度下,各种气体分子的平均速度都相同

解析:单个分子的动能、速率是随时变化、难以捉摸的,因而比较单个分子的动能、速率是没有意义的。温度是大量分子做热运动平均动能的标志,对个别分子也是没有意义的。速度是矢量,气体分子向各个方向运动的机会均等,故任何温度下,气体分子的平均速度都为零。

答案:D

10.如图所示为一定质量的氧气分子在0 ℃和100 ℃两种不同情况下的速率分布情况,由图可以判断以下说法中正确的是(　　)

氧气分子的速率分布图象

A.温度升高,所有分子的运动速率均变大

B.温度越高,分子的平均速率越小

C.0 ℃和100 ℃氧气分子的速率都呈现“中间多,两头少”的分布特点

D.100 ℃的氧气与0 ℃的氧气相比,速率大的分子所占比例较大

解析:当温度升高时,分子的平均速率变大,但并不是所有分子的运动速率都变大,A、B错误;0 ℃和100 ℃氧气分子的速率都呈现“中间多,两头少”的分布特点,但100 ℃的氧气与0 ℃的氧气相比,速率大的分子所占比例较大,所以C、D正确。

答案:CD

二、填空题(本题共2小题,共16分。把答案填在题中的横线上)

11.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　　　　。 

解析:水银的摩尔体积V=,水银分子的体积V0=。把水银分子看成球形,据V0=πd3,得水银分子直径d=(=(。

答案:(

12.在“用单分子油膜法估测分子大小”实验中,

(1)某同学操作步骤如下:

①取一定量的无水酒精和油酸,制成一定浓度的油酸酒精溶液;

②在量筒中滴入一滴该溶液,测出它的体积;

③在蒸发皿内盛一定量的水,再滴入一滴油酸酒精溶液,待其散开稳定;

④在蒸发皿上覆盖透明玻璃,描出油膜形状,用透明方格纸测量油膜的面积。

改正其中的错误:　。 

(2)若油酸酒精溶液体积浓度为0.10%,一滴溶液的体积为4.8×10-3 mL,其形成的油膜面积为40 cm2,则估测出油酸分子的直径为　　　　 m。 

解析:(1)②在量筒中直接测量一滴油酸酒精溶液体积的误差太大,应先用累积法测出n滴溶液体积,再求出一滴的体积。③油酸酒精溶液在水面形成的油膜形状不易观察,可在水面上先撒上痱子粉,再滴油酸酒精溶液,稳定后就呈现出清晰轮廓。

(2)一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V=4.8×10-3×0.10% mL,由d= m=1.2×10-9 m。

答案:(1)②在量筒中滴入n滴溶液,③在水面上先撒上痱子粉　(2)1.2×10-9

三、解答题(本题共3小题,共34分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)

13.(10分)晒干的衣服穿在身上很舒服,当衣服湿了的时候,会粘在身上。这是为什么?

解析:干衣服穿在身上很舒服,是因为衣服与皮肤间凹凸不平,不能使较多的分子接近到10-10 m的数量级,分子力无法起作用(短程力),因此衣服不会粘在身上,所以感觉很舒服。当衣服湿了以后,由于水的流动性,会填补凹凸不平的空隙,使衣服有较多部分与皮肤距离接近10-10 m 的数量级,分子力表现为引力,使衣服粘在身上,感觉很不舒服。

答案:见解析

14.(12分)已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3 kg/m3和2.1 kg/m3,空气的摩尔质量为0. 029 kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023 mol-1。若潜水员呼吸一次吸入2 L空气,试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数。(结果保留一位有效数字)

解析:设空气的摩尔质量为M,在海底和岸上的密度分别为ρ海和ρ岸,一次吸入空气的体积为V,则有Δn= NA,代入数据得Δn=3×1022。

答案:3×1022

15.(12分)在“”形铁丝框架上有一可自由滑动的细铁丝AB,如图所示,铁丝长L=20 cm,框上分布着液膜。若使液膜表面积增加ΔS=200 cm2,需要做多少功(液膜在单位长度上的表面张力α=27×10-3 N,摩擦可以不计)。

解析:液膜形成表面张力,使液膜有收缩趋势,要使液膜增大,必须是外力克服表面张力做功。由于液膜是两个液面,所以作用在AB杆上的表面张力F=27×10-3×L×2=0.054L,克服表面张力做功W=Fs'=0.054Ls'=0.054×ΔS=1.08×10-3 J。

答案:1.08×10-3 J