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第一章 分子动理论
(时间:90分钟 满分:100分)
一、单项选择题(本题共6小题,每小题4分,共24分)
1.关于布朗运动,下述说法正确的是 ( )
A.布朗运动就是分子的无规则运动
B.悬浮微粒的无规则运动是由于液体分子对它无规则的撞击引起的
C.悬浮微粒的无规则运动是由于微粒内部分子无规则运动引起的
D.悬浮微粒的无规则运动是由于外界的影响(如液体、气体的流动)引起的
2.关于布朗运动和扩散现象,下列说法中正确的是 ( )
A.布朗运动和扩散现象都可以在气、液、固体中发生
B.布朗运动和扩散现象都是固体小颗粒的运动
C.布朗运动和扩散现象都是温度越高越明显
D.布朗运动和扩散现象都是会停止的
3.下列说法中正确的是 ( )
A.沙子、水泥及水搅拌成沙浆是扩散现象
B.布朗运动是液体分子无规则运动的反映
C.扩散现象和布朗运动都不是分子运动,也不能反映分子的运动
D.因为布朗运动的激烈程度跟温度有关,所以布朗运动也叫做热运动
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
5.下列关于气体分子运动的特点,正确的说法是 ( )
A.气体分子运动的平均速率与温度有关
B.当温度升高时,气体分子的速率分布不再是“中间多,两头少”
C.气体分子的运动速率可由牛顿运动定律求得
D.气体分子的平均速度随温度升高而增大
6.一个油轮装载着密度为900 kg/m3的原油在海上航行,由于某种事故而使原油发生部分泄漏,设共泄漏9 t原油,则这次事故造成的最大可能污染面积约为 ( )
A.1011 m2 B.1012 m2 C.108 m2 D.1010 m2
二、双项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分)
7.当氢气和氧气温度相同时,下列说法中正确的是 ( )
A.两种气体的分子平均动能相等
B.氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率
C.两种气体分子热运动的总动能相等
D.两种气体分子热运动的平均速率相等
8.若以μ表示水的摩尔质量,V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积,ρ为在标准状态下水蒸气的密度,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,下面四个关系式正确的是 ( )
A.NA= B.ρ=
C.m= D.Δ=
9.两个分子从靠得不能再靠近的位置开始,使二者之间的距离逐渐增大,直到大于分子直径的10倍以上.这一过程中,关于分子间的相互作用力的下列说法中正确的是 ( )
A.分子间的引力和斥力都在减小
B.分子间的斥力在减小,引力在增大
C.分子间的相互作用力的合力在逐渐减小
D.分子间的相互作用力的合力,先减小后增大,再减小到零
10.用r表示两个分子间的距离,Ep表示两个分子间相互作用的势能,当r=r0时,分子间的引力等于斥力,设两分子相距很远时,Ep=0,则 ( )
A.当r>r0时,Ep随r的增大而增大
B.当r<r0时,Ep随r的减小而减小
C.当r>r0时,Ep不随r而改变
D.当r=r0时,Ep为负
三、填空题(本题共2小题,共16分)
11.(4分)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中,若用直径为0.5 m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.
12.(12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1.0 mL注入250 mL的容量瓶内,然后向瓶中加入酒精,直到液面达到250 mL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,记录滴入的滴数直到量筒达到1.0 mL为止,恰好共滴了100滴;
③在边长约40 cm的浅水盘内注入约2 cm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1.0 cm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为________m3,油膜面积为________m2,求得的油膜分子直径为________m.(结果全部取2位有效数字)
四、计算题(本题共3小题,共36分)
13.(12分)将甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲、乙分子间作用力与距离间关系的函数图象如图1所示.若质量为m=1×10-26 kg的乙分子从r3(r3=12d,d为分子直径)处以v=100 m/s的速度沿x轴负方向向甲分子飞来,仅在分子力作用下,则乙分子在运动中能达到的最大分子势能为多大?
图1
14.(12分)设想将1 g水均匀分布在地球表面上.估算1 cm2的表面上有多少个水分子.(已知1 mol水的质量为18 g,地球的表面积约为5×1014 m2,结果保留一位有效数字)
15.(12分)已知汞的摩尔质量为M=200.5 g/mol,密度为ρ=13.6×103 kg/m3,求一个汞原子的质量和体积是多少?(结果保留两位有效数字)
答案
1.B 2.C 3.B 4.C 5.A 6.A 7.AB 8.AC 9.AD 10.AD
11.2×10-11
12.(1)球形 单分子油膜 直径
(2)4×10-11 8.1×10-3 4.9×10-9
13.5×10-23 J
14.7×103个
15.3.3×10-22 g 2.4×10-29 m3
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