2024春高中物理第一章分子动理论达标检测卷（粤教版选择性必修第三册）

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第一章达标检测卷(考试时间：60分钟　满分：100分)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1～7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2.5 μm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．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．4．下列关于扩散和布朗运动的说法，正确的是(　　)A．扩散现象和布朗运动都是分子的无规则运动B．布朗运动反映了悬浮在液体中的固体分子的无规则运动C．布朗运动说明了液体分子之间存在着相互作用的引力和斥力D．温度越高，布朗运动越剧烈，扩散现象发生越快【答案】D　【解析】扩散现象和布朗运动都是分子的无规则运动的反映，A错误；布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动，不是固体分子的运动，B错误；布朗运动说明了液体分子的无规则运动，而不能说明分子之间存在着相互作用的引力和斥力，C错误；温度越高，布朗运动越剧烈，扩散现象发生越快，D正确．5．某固体物质的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏伽德罗常量为NA，则每个分子的质量和单位体积内所含的分子数分别是(　　)A． eq \f(NA,M)， eq \f(NAρ,M) B． eq \f(M,NA)， eq \f(MNA,ρ)C． eq \f(NA,M)， eq \f(M,NAρ) D． eq \f(M,NA)， eq \f(NAρ,M)【答案】D　【解析】每个分子的质量为m＝ eq \f(M,NA)，单位体积的质量等于单位体积乘以密度，质量除以摩尔质量等于摩尔数，所以单位体积所含的分子数n＝ eq \f(NAρ,M)，D正确，A、B、C错误．6．维修时师傅将汽车轮胎的气门芯迅速拔掉，胎内气体瞬间放出，此时若用手触摸充气嘴，会有凉爽的感觉．将胎内气体视为理想气体，对于这一过程，下列说法正确的是(　　)A．胎内气体瞬间放出是因为分子之间有很大的斥力B．胎内气体分子间的引力变小，斥力变大C．胎内气体的内能减少，温度降低D．胎内气体迅速向外扩散实际上是布朗运动【答案】C　【解析】胎内的气体能瞬间释放出来是因为胎内气体的压强很大，A错误；气体膨胀，分子之间的距离增加，分子间的引力和斥力都变小，B错误；因迅速放气，胎内气体对外做功，内能减少，温度降低，C正确；悬浮在气体或液体里的固体小颗粒的运动叫布朗运动，可知胎内气体迅速向外扩散不是布朗运动，D错误．7．两个分子相距为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．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力一定增大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】间距减小，分子力可能减小，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，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，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，D正确．10．若已知阿伏伽德罗常量、物质的摩尔质量、摩尔体积，则可以估算出(　　)A．固体物质分子的大小和质量B．液体物质分子的大小和质量C．气体分子的大小和质量D．气体分子的质量和分子间的平均距离【答案】ABD　【解析】固体、液体分子间隙很小，可以忽略不计，故固体、液体物质分子的大小等于摩尔体积与阿伏伽德罗常量的比值，固体、液体物质分子的质量等于摩尔质量与阿伏伽德罗常量的比值，故A、B可以；气体分子间隙很大，摩尔体积等于每个分子占据的体积与阿伏伽德罗常量的乘积，故无法估算分子的体积，故C不可以；气体物质分子的质量等于摩尔质量与阿伏伽德罗常量的比值，气体分子占据空间的大小等于摩尔体积与阿伏伽德罗常量的比值，故可以进一步计算分子的平均距离，故D可以．二、非选择题(本题共4小题，共40分)11．(6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一时间图线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，故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，该图只是按相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．12．(10分)目前，环境污染已非常严重，瓶装纯净水已经占领柜台．再严重下去，瓶装纯净空气也会上市．设瓶子的容积为500 mL，空气的摩尔质量M＝2.9×10-2 kg/mol.按标准状况计算，NA＝6.02×1023 mol-1，试估算：(1)空气分子的平均质量是多少？(2)一瓶纯净空气的质量是多少？(3)一瓶纯净空气中约有多少个气体分子？解：(1)m＝ eq \f(M,NA)＝ eq \f(2.9×10-2,6.02×1023) kg≈4.8×10-26 kg.(2)m空＝ρV瓶＝ eq \f(MV瓶,Vmol)＝ eq \f(2.9×10-2×500×10-6,22.4×10-3) kg≈6.5×10-4 kg.(3)分子数N＝nNA＝ eq \f(V瓶,Vmol)NA＝ eq \f(500×10-6×6.02×1023,22.4×10-3)≈1.3×1022个．13．(12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＝56 L，囊中氮气密度ρ＝2.5 kg/m3，已知氮气摩尔质量M＝0.028 kg/mol，阿伏伽德罗常量NA＝6×1023 mol-1.试估算：(1)安全气囊中氮气分子的总个数N；(2)安全气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≈3×10-9 m．14．(12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．(已知苯的摩尔质量为M＝78 kg/mol，密度为ρ＝0.88×103 kg/m3，阿伏伽德罗常量NA＝6.02×1023 mol-1)试计算1吨苯大约会污染面积是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)π eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(D,2))) eq \s\up12(3)＝V′，D＝ eq \r(3,\f(6M,πρNA))＝ eq \r(3,\f(6×78,3.14×0.88×103×6.02×1023)) m≈1.4×10-10 m，污染面积S＝ eq \f(m,ρD)＝ eq \f(1×103,0.88×103×1.4×10-10) m2＝8×109 m2＝8×103 km2.