高中物理第一章 分子动理论综合与测试课后练习题

这是一份高中物理第一章 分子动理论综合与测试课后练习题，共7页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
第一单元 分子动理论


(时间：90分钟，满分：100分)


一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分．在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分．)


1．关于分子，下列说法中正确的是( )


A．分子是球形的，就像我们平时的乒乓球一样有弹性，只不过分子非常非常小


B．所有分子的直径都相同


C．不同分子的直径一般不同，但数量级基本一致


D．测定分子大小的方法只有油膜法一种


2．关于扩散现象，下列说法中正确的是( )


A．扩散现象是指相互接触的物体彼此进入对方的现象


B．扩散现象只能在液体中进行


C．扩散现象说明分子在做无规则运动且分子之间是有空隙的


D．扩散的快慢与温度无关


3.在观察布朗运动时，从微粒在A点开始计时，每间隔30 s记下微粒的一个位置得到B、C、D、E、F、G等点，然后用直线依次连接，如图所示，则下列说法正确的是( )


A．图中记录的是分子无规则运动的情况


B．图中记录的是微粒做布朗运动的轨迹


C．微粒在75 s末时的位置可能在CD的连线上，但不可能在CD中点


D．微粒在前30 s内的位移大小一定等于AB的长度


4．有两个分子，设想它们之间相隔10倍直径以上的距离，逐渐被压缩到不能再靠近的距离．在这个过程中，下面关于分子力变化的说法正确的是( )


A．分子间的斥力增大，引力减小


B．分子间的斥力减小，引力增大


C．分子间的引力和斥力都增大，但斥力比引力增大得快


D．当分子间距离r＝r0时，引力和斥力均为零


5．关于分子间距与分子力的下列说法中，正确的是( )


A．水和酒精混合后的体积小于原来的体积之和，说明分子间有空隙；正是由于分子间有空隙，才可以将物体压缩


B．实际上水很难被压缩，这是由于分子间距稍微变小时，分子间的作用就表现为斥力


C．一般情况下，当分子间距r＜r0(平衡距离)时，分子力表现为斥力；当r＝r0时，分子力为零；当r＞r0时，分子力为引力


D．弹簧被拉伸或被压缩时表现的弹力，正是分子引力和斥力的对应表现


6．关于分子动理论，下列说法中正确的是( )


A．物质是由大量分子组成的


B．分子永不停息地做无规则运动


C．分子间有相互作用的引力或斥力


D．分子动理论是在一定实验基础上提出的


7．对下列相关物理现象的解释正确的是( )


A．放入菜汤的胡椒粉末最后会沉到碗底，胡椒粉末在未沉之前做的是布朗运动


B．液体中较大的悬浮颗粒不做布朗运动，而较小的颗粒做布朗运动，说明分子的体积很小


C．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、混凝土分子都在做无规则的热运动


D．高压下的油会透过钢壁渗出，说明分子是不停运动着的


8．如图所示，甲分子固定于坐标原点O，乙分子从无穷远处静止释放，在分子力的作用下靠近甲．图中d点是分子靠得最近的位置，则乙分子速度最大处可能是( )





A．a点 B．b点


C．c点 D．d点


9．把墨汁用水稀释后取出一滴放在显微镜下观察，如图所示，下列说法中正确的是( )





A．在显微镜下既能看到水分子也能看到悬浮的小炭粒，且水分子不停地撞击炭粒


B．小炭粒在不停地做无规则运动，这就是所说的布朗运动


C．越小的炭粒，运动越明显


D．在显微镜下看起来连成一片的液体，实际上就是由许许多多的静止不动的水分子组成的


10．对于液体和固体(不计分子间的空隙)，若用M表示摩尔质量，m0表示分子质量，ρ表示物质密度，V表示摩尔体积，V0表示单个分子的体积，NA表示阿伏加德罗常数，则下列关系中正确的是( )


A．NA＝eq \f(V,V0) B．NA＝eq \f(ρV,m0)


C．NA＝eq \f(M,ρV) D．NA＝eq \f(m0,ρV0)


11．利用分子间作用力的变化规律可以解释许多现象，下面的几个实例中利用分子力对现象进行的解释正确的是( )


A．锯条弯到一定程度就会断裂是因为断裂处分子之间的斥力起了作用


B．给自行车打气时越打越费力，是因为胎内气体分子多了以后互相排斥造成的


C．从水中拿出的一小块玻璃表面上有许多水，是因为玻璃分子吸引了水分子


D．用胶水把两张纸粘在一起，是利用了分子之间有较强的引力


12．若以M表示水的摩尔质量，Vm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、V分别表示每个水分子的质量和体积，下面四个关系式：


①NA＝eq \f(ρVm,m) ②ρ＝eq \f(M,NAV) ③m＝eq \f(M,NA) ④V＝eq \f(Vm,NA)


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


二、非选择题(本题共4小题，共40分．按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．)


13．(10分)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，以下给出的是可能的操作步骤，把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上________________，并请补充实验步骤D中的计算式．


A．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长1 cm的正方形为单位，计算出轮廓内正方形的个数n.


B．将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定．


C．用浅盘装入约2 cm深的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上．


D．用测量的物理量估算出油酸分子的直径d＝________.


E．用滴管将事先配好的体积浓度为0.05%的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，记下滴入的溶液体积V0与滴数N.


F．将玻璃板放在浅盘上，用笔将薄膜的外围形状描画在玻璃板上．


14．(10分)在“用单分子油膜法估测分子的大小”的实验中，


(1)某同学操作步骤如下：


①取一定量的无水酒精和油酸，配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在浅盘内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；


④在浅盘上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸估测油膜的面积．


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4.8×10－4 mL，其形成的油膜面积为40 cm2，则估测出油酸分子的直径为多少米．

















15．(10分)为保证环境和生态平衡，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快速行驶，速度为8 m/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t＝1.5 min.测量时，漏出的油已在水面上形成宽约为a＝100 m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约为分子直径d的多少倍？(已知油分子的直径约为10－10m)

















16.(10分)很多轿车中设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＝56 L，囊中氮气的密度为ρ＝2.5 kg/m3，氮气的摩尔质量M＝0.028 kg/ml，阿伏加德罗常数NA＝6×1023ml－1.试估算：


(1)囊中氮气分子的总个数；


(2)囊中氮气分子间平均距离d.(结果保留一位有效数字)

















参考答案与解析


1．[导学号：65430001] 解析：选C.分子的形状非常复杂，为了研究和学习方便，把分子简化为球形，实际上并不一定是球形，故A项错误．不同分子的直径一般不同，但数量级基本一致，为10－10m，故B项错误，C项正确．油膜法只是测定分子大小的一种方法，还有其他方法，如扫描隧道显微镜观察法等，故D项错误．


2．[导学号：65430002] 解析：选AC.扩散现象是指相互接触的物体彼此进入对方的现象，且温度越高，扩散进行得越快，扩散现象说明了分子在做无规则运动，且分子之间是有空隙的．


3．[导学号：65430003] 解析：选D.题图中记录的是做布朗运动的微粒每段相等时间间隔内的位置连线．B、C、D、E、F、G等分别为粒子在t＝30 s、60 s、90 s、120 s、150 s、180 s时的位置，但并不一定沿着折线ABCDEFG运动，所以正确选项只能是D.


4．[导学号：65430004] 解析：选C.当两个分子由相隔10倍直径以上的距离逐渐压缩到不能靠近的距离，分子间的引力、斥力均增大，只不过斥力比引力增加得快，当分子间距离r＝r0时，引力和斥力相等，故C正确．


5．[导学号：65430005] 解析：选ABC.正是因为分子间有间隙，才使得水和酒精混合后，总体积减小，才可以将物体压缩，A正确；水很难被压缩，说明分子力表现为斥力，B正确；由分子力与分子间距离的关系可知C正确；弹簧的弹力是由于弹簧发生弹性形变而产生的，与分子力是两种不同性质的力，D错误．


6．[导学号：65430006] 解析：选ABD.由分子动理论可知A、B项正确．分子间有相互作用的引力和斥力，C项错误．分子动理论是在扩散现象、布朗运动等实验基础上提出的，D项正确．


7．[导学号：65430007] 解析：选C.做布朗运动的微粒肉眼看不到，也不会停下来，A项错误；做布朗运动的不是分子而是固体颗粒，布朗运动反映了分子在做永不停息的无规则运动，不能说明分子体积很小，B项错误；C项属于扩散现象，说明分子都在做无规则的热运动，C项正确；高压下的油会透过钢壁渗出，这属于物体在外力作用下的机械运动，不能说明分子是不停运动着的，D项错误．


8．[导学号：65430008] 解析：选C.从a点到c点分子间的作用力表现为引力，分子间的作用力做正功，速度增加；从c点到d点分子间的作用力表现为斥力，分子间的作用力做负功，速度减小，所以在c点速度最大．


9．[导学号：65430009] 解析：选BC.在光学显微镜下，只能看到悬浮的小炭粒，看不到水分子，故A项错误；在显微镜下看到小炭粒不停地做无规则运动，这就是布朗运动，且看到的炭粒越小，运动越明显，故B、C项正确；D项显然是错误的．


10．[导学号：65430010] 解析：选AB.由于液体和固体的分子间的空隙可以不计，所以摩尔质量M可以看作NA个分子质量的和，即M＝NAm0＝ρV；摩尔体积V可以看作NA个分子体积的和，即V＝NAV0＝eq \f(M,ρ)，化简可知A、B正确，C、D错误．


11．[导学号：65430011] 解析：选CD.锯条弯到一定程度就会断裂是因为断裂处分子之间的距离大到一定程度时，分子力不能发挥作用而断裂；给自行车打气时越打越费力，是因为胎内气体分子多了以后气体的压强增大，而不是分子之间斥力起作用，故选项A、B错误，选项C、D正确．


12．[导学号：65430012] 解析：选B.对于气体，宏观量M、Vm、ρ之间的关系仍适用，有M＝ρVm，宏观量与微观量之间的质量关系也适用，有NA＝eq \f(M,m)，所以m＝eq \f(M,NA)，③式正确；NA＝eq \f(M,m)＝eq \f(ρVm,m)，①式正确．由于气体分子间有较大的距离，eq \f(Vm,NA)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④式代入①式，并将③式代入得出的，也不正确．故B对．


13．[导学号：65430013] 解析：根据实验步骤可知合理的顺序为ECBFAD.一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为eq \f(V0,N)×0.05%，


S＝n×10－4m2，


所以分子的直径d＝eq \f(V0,NS)×0.05%＝eq \f(5V0,Nn).


答案：ECBFAD eq \f(5V0,Nn)


14．[导学号：65430014] 解析：(1)②在量筒中直接测量一滴油酸溶液体积误差太大，应先用累积法测出N滴溶液体积，再算出一滴的体积．③油酸在水面上形成的油膜形状不易观察，可在水面上先撒上痱子粉，再滴油酸溶液，稳定后就呈现出清晰轮廓．


(2)一滴油酸溶液中纯油酸的体积


V＝4.8×10－4×0.10% mL，


由d＝eq \f(V,S)＝eq \f(4.8×10－4×10－3×10－6,40×10－4)m＝1.2×10－10m.


答案：(1)②在量筒中滴入N滴溶液，计算得出一滴溶液的体积 ③在水面上先撒上痱子粉


(2)1.2×10－10m


15．[导学号：65430015] 解析：(1)油层长度L＝vt＝8×90 m＝720 m，油层厚度D＝eq \f(V,La)＝eq \f(1.44×10－3,720×100)m＝2×10－8m.


(2)n＝eq \f(D,d)＝eq \f(2×10－8,10－10)＝200 倍．


答案：(1)2×10－8m (2)200倍


16．[导学号：65430016] 解析：(1)设N2的物质的量为n，则n＝eq \f(ρV,M)


氮气的分子总数N＝nNA＝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d，则有V0＝d3，


即d＝eq \r(3,V0)＝ eq \r(3,\f(V,N))


代入数据得d≈3×10－9m.


答案：(1)3×1024个 (2)3×10－9m


题号
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答案