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(时间：90分钟 满分：100分)
一、单项选择题(每小题5分，共30分)
1．下列现象中，不能用分子动理论来解释的是 ( )
A．白糖放入杯中，杯中的水会变甜
B．大风吹起时，地上的尘土飞扬
C．一滴红墨水滴入一杯水中，过一会杯中的水变成了红色
D．把两块纯洁的铅块用力压紧，两块铅合在了一起
答案 B
解析 白糖加入热水中，水变甜．说明糖分子在永不停息的做无规章运动．故A正确；大风吹起时，地上的尘土飞扬，是物体在运动，属于机械运动．故B错误；一滴红墨水滴入一杯水中，过一会杯中的水变成了红色，分子在永不停息的做无规章运动，故C正确；把两块纯洁的铅块用力压紧后，两个铅块的底面分子之间的距离比较大，表现为引力，使两个铅块结合在一起，用肯定的拉力才能拉开．故D正确．
2．下列说法中正确的是 ( )
A．由于空气分子间存在斥力，所以用气筒给自行车打气时，要用力才能压缩空气
B．用手捏面包，面包体积会缩小，这是分子间有间隙的原因
C．打开酒瓶后可嗅到酒的气味，说明分子在做无规章的运动
D．热力学温度上升1 K大于摄氏温度上升1 ℃
答案 C
解析 空气中分子距离较大，分子力为零，用气筒给自行车打气时，要用力才能压缩空气，那是气体压强作用的效果，故A错误；面包之间的空隙，属于物体之间的空隙不是分子间的间隙，故B错误；正是由于分子在做无规章运动，我们才能闻到酒的气味，故C正确；热力学温度和摄氏温度只是零点选取不同，每度的大小是相同的，故D错误．
3．酒精和水混合后体积减小表明 ( )
A．分子间有相互作用力 B．分子间有空隙
C．分子永不停息地运动 D．分子是微小的
答案 B
解析 酒精与水混合后，由于酒精分子进入了水分子间的空隙内，故总体积在减小，故本现象说明分子间是有空隙的．
4．从下列哪一组物理量可以算出氧气的摩尔质量 ( )
A．氧气的密度和阿伏加德罗常数
B．氧气分子的体积和氧气的密度
C．氧气分子的质量和阿伏加德罗常数
D．氧气分子的体积和氧气分子的质量
答案 C
解析 已知氧气的密度和阿伏加德罗常数，可以求出单位体积氧气的质量，但求不出氧气的摩尔质量，故A错误；已知氧气分子的体积可以求出单位体积的分子数，已知氧气的密度可以求出单位体积的质量，知道单位体积的质量与分子个数，可以求出每个分子的质量，但求不出氧气的摩尔质量，故B错误；一摩尔氧气分子的质量是摩尔质量，一摩尔氧气含有阿伏加德罗常数个分子，已知氧气分子的质量和阿伏加德罗常数，可以求出氧气的摩尔质量，故C正确；已知氧气分子的体积和氧气分子的质量，求不出氧气的摩尔质量，故D错误．
5．下列说法中正确的是 ( )
A．沙子、水泥及水搅拌成沙浆是集中现象
B．布朗运动是液体分子无规章运动的反映
C．集中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．由于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
答案 B
解析 集中现象是指两种不同物质分子彼此进入对方的现象，沙子、水泥及水搅拌成沙浆是物质颗粒彼此进入对方，不是集中现象，A错．布朗运动不是分子运动，但布朗运动的缘由是分子运动引起的，所以能反映分子的运动，C错．虽然布朗运动的激烈程度跟温度有关，但它是指悬浮微粒的无规章运动，而热运动是分子永不停息的无规章运动，D错．B对．
6．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＝
答案 A
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＝μ/m，所以m＝μ/NA，C项错误．NA＝μ/m＝，A项正确．由于气体分子间有较大的距离，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D项不正确，气体密度公式不适用于单个气体分子的计算，故B项也不正确．故选A.
二、双项选择题(每小题5分，共20分)
7．下列关于分子动理论说法中正确的是 ( )
A．物体温度越高，则该物体内全部分子运动的平均速率都肯定越大
B．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，肯定先减小后增大
C．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大
D．显微镜下观看到墨水中的小颗粒在不停的作无规章运动，这就是液体分子的运动
答案 AC
解析 分子的平均速率随着温度的上升而增大，这是统计规律，温度上升时单个分子速率变化状况是不确定的，故A正确；明确了开头分子之间距离与r0的关系，才能进一步确定随着分子之间距离的变化分子力的变化状况，如若分子之间距离从r<r0处开头增大，则分子力先减小后增大再减小，故B错误；若分子之间距离开头小于r0，则随着分子距离的增大，分子势能先减小后增大，故C正确；显微镜下观看到墨水中的小颗粒在不停的做无规章运动，是由于液体分子的撞击形成的，本质上是固体微粒的运动，反映了液体分子的无规章运动，故D错误．
8．图1中甲、乙两图分别表示两个分子之间分子力和分子势能随分子间距离变化的图象．由图象推断以下说法中正确的是 ( )
图1
A．当分子间距离为r0时，分子力和分子势能均最小且为零
B．当分子间距离r>r0时，分子力随分子间距离的增大而增大
C．当分子间距离r>r0时，分子势能随分子间距离的增大而增加
D．当分子间距离r<r0时，分子间距离渐渐减小，分子力和分子势能都渐渐增加
答案 CD
解析 当r＝r0时，分子力、分子势能最小，但分子势能不为零，A错误；当r＞r0时分子力随距离增大而减小，B项错误；当r＞r0时随间距增大分子力做负功，分子势能增加，C项正确．当r＜r0时，分子力与分子势能随间距减小而增大，D项正确，答案选C、D.
9．我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作，PM2.5是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物，可在显微镜下观看到，它漂移在空中做无规章运动，很难自然沉降到地面，吸入后会进入血液对人体形成危害．矿物燃料燃烧时废弃物的排放是形成PM2.5的主要缘由，下列关于PM2.5的说法中正确的是( )
A．PM2.5在空气中的运动属于分子热运动
B．温度越高，PM2.5的无规章运动越猛烈
C．PM2.5的质量越大，其无规章运动越猛烈
D．由于四周大量空气分子对PM2.5碰撞的不平衡，使其在空中做无规章运动
答案 BD
解析 PM2.5是固体小颗粒，不是分子，故A错误；温度越高，PM2.5的无规章运动越猛烈，故B正确；PM2.5的质量越小，其无规章运动越猛烈，故C错误；由于四周大量空气分子对PM2.5碰撞的不平衡，使其在空中做无规章运动，故D正确．
10．关于物体的内能，下列说法中正确的是 ( )
A．肯定质量的氧气(不计其分子间引力和斥力)其温度不变时，它的内能就不变
B．两杯温度相同的水，它们的内能肯定相等
C．0 ℃的物体内能为零
D．物体的内能与它的温度和体积有关
答案 AD
解析 不计其分子间引力和斥力，氧气不再具有分子势能，而质量肯定，温度不变，则分子的平均动能和总动能都肯定，所以内能就不变，A项正确；两杯温度相同的水，由于质量(分子数)关系不清楚，内能关系无法确定，B项错误；由于物体中的分子在永不停息地运动，分子间也存在分子势能，物体的内能不会为零，C项错误；物体的内能与它的温度和体积有关，D项正确．
三、填空题(每小题5分，共10分)
11．在做“用油膜法估测分子的大小”的试验中，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.
答案 2×10－11
解析 由于油酸膜面积最大为圆盘面积，则油酸的最大体积为V＝πR2d＝3.14×()2×10－10 m3＝2×10－11 m3.
12．在“用单分子油膜估测分子大小”试验中，
(1)某同学操作步骤如下：
①取肯定量的无水酒精和油酸，制成肯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在蒸发皿内盛肯定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；
④在蒸发皿上掩盖透亮 玻璃，描出油膜外形，用透亮 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4.8×10－3mL，其形成的油膜面积为40 cm2，则估测出油酸分子的直径为________m.
答案 (1)②在量筒中加入N滴溶液 ③在水面上先撒上痱子粉
(2)1.2×10－9
解析 (1)②由于一滴溶液的体积太小，直接测量时相对误差太大，应用微小量累积法减小测量误差．
③液面上不撒痱子粉时，滴入的油酸酒精溶液在酒精挥发后剩余的油膜不能形成一块完整的油膜，油膜间的缝隙会造成测量误差增大甚至试验失败．
(2)由油膜的体积等于一滴油酸酒精溶液内纯油酸的体积可得：d＝＝ m
＝1.2×10－9 m.
四、计算题(共4小题，共40分)
13．(8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 3.3×10－22 g 2.4×10－29 m3
解析 由原子质量＝
得：m＝ g＝3.3×10－22 g
由原子体积＝
得：V＝ m3＝2.4×10－29 m3.
14．(10分)已知气泡内气体的密度为1.29 kg/m3，平均摩尔质量为0.029 kg/mol.阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023mol－1，取气体分子的平均直径为2×10－10 m．若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值．(结果保留一位有效数字)
答案 1×10－4(9×10－5～2×10－4)
解析 设气体体积为V0，液体体积为V1
气体分子数n＝NA，V1＝n(或V1＝nd3)
则＝πd3NA(或＝d3NA)，
解得＝1×10－4(9×10－5～2×10－4)．
15．(10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2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？(选无穷远处分子势能为零)
图2
答案 5×10－23 J
解析 在乙分子靠近甲分子的过程中，分子力先做正功，后做负功，分子势能先减小，后增大．动能和势能之和不变．又由于无穷远处分子势能为零，当r＝r3时分子力为零，分子势能可认为为零，所以当速度为零时，分子势能最大．即Epm＝ΔEk减＝mv2＝×10－26×1002 J＝5×10－23 J.
16．(12分)回答下列问题：
(1)已知某气体的摩尔体积为VA，摩尔质量为MA，阿伏加德罗常数为NA，由以上数据能否估算出每个分子的质量、每个分子的体积、分子之间的平均距离？
(2)当物体体积增大时，分子势能肯定增大吗？
(3)在同一个坐标系中画出分子力F和分子势能Ep随分子间距离的变化图象，要求表现出Ep最小值的位置及Ep变化的大致趋势．
答案 见解析
解析 (1)可估算出每个气体分子的质量m0＝；
由于气体分子间距较大，由V0＝求得的是一个分子占据的空间而不是一个气体分子的体积，故不能估算每个分子的体积；
由d＝＝ 可求出分子之间的平均距离．
(2)在r>r0范围内，当r增大时，分子力做负功，分子势能增大；
在r<r0范围内，当r增大时，分子力做正功，分子势能减小；
故不能说物体体积增大，分子势能肯定增大，只能说当物体体积变化时，其对应的分子势能也变化．
(3)
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