第一章-分子动理论(综合复习与测试)(人教版2019选择性必修第三册)解析版.docx

第一章 分子动理论
综 合 测 试
一、 单选题：
1．玻璃杯中盛有冰水混合物，冰的质量和水的质量相等且保持不变，则玻璃杯内(　　)
A．冰分子的平均动能大于水分子的平均动能
B．水分子的平均动能等于冰分子的平均动能
C．一个水分子的动能一定大于一个冰分子的动能
D．一个水分子的动能一定等于一个冰分子的动能

【答案】B
【解析】冰水混合物温度为0 ℃，冰、水温度相同，二者分子平均动能相同，故选项A错误，B正确；相同温度的冰和水内个别分子的动能是随时变化的，比较个别分子的动能没有意义，故选项C、D错误。
故选B。
2.下面的表格是某年某地区1~6月份的气温与气压对照表。根据表中数据可知该年该地区从1月份到6月份(　　)
月份
1
2
3
4
5
6
平均气温/℃
1.4
3.9
10.7
19.6
26.7
30.2
平均大气压/105 Pa
1.021
1.019
1.014
1.008
1.003
0.9984
A.空气分子热运动的剧烈程度呈减弱的趋势
B.速率大的空气分子所占比例逐渐增大
C.单位时间对单位面积的地面撞击的空气分子数呈增加的趋势
D.单位时间内地面上单位面积所受气体分子碰撞的总冲量呈增大的趋势
【答案】B
【解析】该年该地区从1月份到6月份平均气温逐渐升高,所以空气分子热运动的剧烈程度呈增强的趋势,A错误;平均气温逐渐升高,速率大的空气分子所占比例逐渐增大,B正确;平均大气压逐渐减小,则单位时间对单位面积的地面撞击的空气分子数呈减小的趋势,C错误;平均大气压逐渐减小,则单位时间内地面上单位面积所受气体分子碰撞的总冲量呈减小的趋势,D错误。
故选B。
3.一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，则这次事故可能造成的最大污染面积约为(　　)
A.1011 m2
B.1012 m2
C.108 m2
D.1010 m2
【答案】A
【解析】原油体积为V＝＝ m3＝10 m3，污染的海洋面积S＝＝ m2＝1011 m2，故选项A正确。
故选A。
4.我们知道，气体分子的运动是无规则的，每个分子运动的速率一般是不同的，但大量分子的速率分布却有一定的统计规律。如图所示描绘了某种气体在不同温度下的分子速率分布曲线，则二条曲线分别对应的温度T1和T2的大小关系是(　　)

A.T1＜T2 B.T1＞T2
C.T1＝T2 D.无法确定
【答案】A
【解析】由不同温度下的分子速率分布曲线可知，分子数百分率呈现“中间多，两头少”的统计规律，温度是分子平均动能的标志，温度高则分子速率大的占多数，所以有T1＜T2，选项A正确。
故选A。
5.甲分子固定在坐标原点O，只在两分子间的作用力作用下，乙分子沿x轴方向运动，两分子间的分子势能Ep与两分子间距离x的变化关系如图所示，设乙分子在移动过程中所具有的总能量为0，则下列说法正确的是(　　)

A.乙分子在P点时加速度最大
B.乙分子在Q点时分子势能最小
C.乙分子在Q点时处于平衡状态
D.乙分子在P点时动能最大
【答案】D
【解析】由题图可知，乙分子在P点时分子势能最小，此时乙分子受力平衡，甲、乙两分子间引力和斥力相等，乙分子所受合力为0，加速度为0，选项A错误；乙分子在Q点时分子势能为0，大于乙分子在P点时的分子势能，选项B错误；乙分子在Q点时与甲分子间的距离小于平衡距离，分子引力小于分子斥力，合力表现为斥力，所以乙分子在Q点所受合力不为0，故不处于平衡状态，选项C错误；乙分子在P点时，其分子势能最小，由能量守恒可知此时乙分子动能最大，选项D正确。
故选D。
6.下列有关热现象说法不正确的是(    )
A. 温度越高，扩散现象进行得越剧烈
B. 春天洁白的玉兰花盛开，很远就能闻到花香，说明分子处在无规则运动中
C. 固体和液体很难压缩，说明分子间不存在间隙
D. 在两块玻璃之间滴入水会导致两块玻璃很难分开，说明分子之间存在引力作用
【答案】C
【解析】A、温度越高，分子运动越剧烈，则扩散现象越剧烈，故A正确；
B、春天洁白的玉兰花盛开，很远就能闻到花香，说明花香分子处在无规则运动中，故B正确；
C、固体和液体很难压缩，说明分子间存在相互作用力，不能证明分子间是否存在空隙，故C错误；
D、在两块玻璃之间滴入水会导致两块玻璃很难分开，说明分子之间存在引力作用，故D正确。本题选错误的。
故选C。
7.一定质量的理想气体置于体积一定的容器中，在温度为T1和T2时，各速率区间的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图所示。下列说法正确的是(    )

A. 图中实线对应于气体的内能较大
B. 图中两条曲线下面积不相等
C. 图中曲线给出了任意速率区间的气体分子数目
D. 理想气体温度为T 1时，单位时间单位面积上气体分子对器壁撞击的次数多
【答案】A
【解析】A.T2温度下速率高的分子所占百分比比较多，平均动能较大，温度是分子平均动能大小的标志，T2温度下分子温度较高，图中实线对应于气体的内能较大，故A正确；
B.曲线下的面积表示分子速率从0−∞所有区间内分子数的比率之和，均为1，两条曲线下面积相等，故B错误；
C.图中曲线给出了任意速率区间的气体分子占据的比例，但无法确定分子具体数目，故C错误；
D.根据pVT=k，理想气体温度为T1时，压强较小，单位时间单位面积上气体分子对器壁撞击的次数少，故D错误。
故选A。
8.关于图中实验及现象的说法，正确的是（ ）

A. 图甲说明薄板是非晶体
B. 图乙说明气体速率分布随温度变化且T1>T2
C. 图丙说明气体压强的大小既与分子动能有关也与分子的密集程度有关
D. 图丁说明水黾受到了浮力作用
【答案】A
【解析】A．应变片是在外力的作用下产生机械形变，其电阻发生相应变化，从而将力学量转换为电学量。A正确；
B．干簧管是将磁学量转化为电学量，B错误；
C．热敏电阻是将温度转化为电学量，C错误；
D．霍尔元件是将磁学量转化为电学量，D错误。
故选A。
二、 多选题：
9.一滴油酸酒精溶液含有质量为m的纯油酸，滴在液面上扩散后形成的油膜最大面积为S。已知纯油酸的摩尔质量为M、密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，下列表达式中正确的有(　　)
A．油酸分子的直径d＝
B．油酸分子的直径d＝
C．油酸所含的分子数n＝NA
D．油酸所含的分子数n＝NA
【答案】BC
【解析】由dS＝可得d＝，知B正确；由n＝NA，知C正确。
故选：BC。
10.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像。由图像判断以下说法中正确的是(　　)

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，分子间距离逐渐减小，分子力和分子势能都逐渐增加
【答案】CD
【解析】由题图可知，当分子间距离为r0时，分子力和分子势能均达到最小，但此时分子力为零，而分子势能不为零，是一负值，A错误；当分子间距离r>r0时，分子力随分子间距离的增大先增大后减小，此时分子力做负功，分子势能增加，B错误，C正确；当分子间距离r<r0时，分子间距离逐渐减小，分子力逐渐增大，而此过程中分子力做负功，分子势能增加，D正确。
故选：CD。
11.将分子a固定在x轴上的O点,另一分子b由无穷远处只在分子间作用力作用下沿x轴的负方向运动,其分子势能随两分子的空间关系的变化规律如图所示。则下列说法正确的是(　　)

A.分子b在x=x2处时的速度最大
B.分子b由x=x2处向x=x1处运动的过程中分子力减小
C.分子b在x=x2处受到的分子力为零
D.分子b由无穷远处向x=x2处运动的过程中,分子b的加速度先增大后减小
【答案】ACD
【解析】分子b在x=x2处受到的分子力为零,故C正确;分子b在向x=x2处运动时,分子力做正功,分子b速度增大,由x=x2处向x=x1处运动时,分子力做负功,分子b速度减小,所以分子b在x=x2处时的速度最大,故A正确;分子b由x=x2处向x=x1处运动的过程中分子力增大,故B错误;分子b由无穷远处向x=x2处运动的过程中,b受到的分子力先增大后减小,根据牛顿第二定律可知,分子b的加速度也是先增大后减小,故D正确。
故选：ACD。
12.一分子固定在原点O处,另一分子可在x轴上移动,这两个分子间的分子引力和分子斥力大小随其间距x的变化规律如图所示,曲线ab与cd的交点e的坐标为(x0,f0),则(　　)

A.x < x0的情况下,x越小,分子力越大
B.x > x0的情况下,x越大,分子力越小
C.x > x0的情况下,x越大,分子势能越大
D.x < x0的情况下,x越小,分子势能越大
【答案】ACD
【解析】分子引力与分子斥力方向相反,x=x0时分子引力与分子斥力恰好相等,分子力为零,x<x0的情况下,分子斥力比分子引力变化得快,分子力表现为斥力,x越小,分子力越大,A正确;x>x0的情况下,分子力表现为引力,x从x0开始逐渐增大,分子力先增大后减小,B错误;x>x0的情况下,x越大,分子力做的负功越多,分子势能越大,C正确;x<x0的情况下,x越小,分子力做的负功越多,分子势能越大,D正确。
故选：ACD。
13．氧气分子在0 ℃和100 ℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。下列说法正确的是(　　)

A.图中两条曲线下面积相等
B.图中虚线对应氧气分子平均动能较小的情形
C.图中实线对应氧气分子在100 ℃时的情形
D.与0 ℃时相比,100 ℃时氧气分子速率出现在0~400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大
D．三个图中传感器都是通过改变两电极之间的正对面积来改变电容的
【答案】ABC
【解析】根据气体分子单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化曲线的意义可知,题图中两条曲线下面积相等,选项A正确;题图中虚线占百分比较大的分子速率较小,对应氧气分子平均动能较小即0 ℃时的情形,实线对应氧气分子在100 ℃时的情形,选项BC正确;由分子速率分布图可知,与0 ℃时相比,100 ℃时氧气分子速率出现在0~400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较小,选项D错误。
故选：ABC。
14.关于热现象,下列说法正确的是(　　)
A.分析布朗运动会发现,悬浮的颗粒越小,温度越高,布朗运动越剧烈
B.一定质量的气体,温度升高时,分子间的平均距离增大
C.分子间的距离r存在某一值r0,当r大于r0时,分子间引力大于斥力,当r小于r0时,分子间斥力大于引力
D.已知铜的摩尔质量为M(kg/mol),铜的密度为ρ(kg/m3),阿伏加德罗常数为NA(mol-1), 1 m3铜所含的原子数为N=ρNAM
【答案】ACD
【解析】温度越高,水分子运动越剧烈,对悬浮颗粒的冲力越大,布朗运动越剧烈,同时,悬浮颗粒越小,越容易改变运动状态, A正确;一定质量的气体,温度升高时,体积不一定增加,故分子间的平均距离不一定增大,B错误;分子间的距离r存在某一值r0,当r等于r0时,引力等于斥力,而分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小,由于斥力比引力变化快,所以当r小于r0时,斥力大于引力,当r大于r0时,引力大于斥力,C正确;1 m3铜的物质的量为n=ρM(mol),所含的原子数为N=nNA,解得N=ρNAM,D正确。
故选：ACD。
三、 计算题：
15.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？
【答案】(1)4.8×10－26 kg；(2)6.5×10－4 kg；(3)1.3×1022个。
【解析】(1)m＝＝ kg≈4.8×10－26 kg.
(2)m空＝ρV瓶＝＝ kg≈6.5×10－4 kg.
(3)分子数N＝nNA＝NA＝≈1.3×1022个．
16．位于我国吉林松花江畔的石化厂曾经发生爆炸事故，大量含苯的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，阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023)试计算1吨苯大约会污染多少平方公里的海洋面积？(保留1位有效数字)
【答案】8×103 km2
【解析】苯的摩尔体积 V＝，每个苯分子的体积V′＝，设苯分子直径为D，则π3＝V′，
D＝＝ m≈1．4×10－10 m，
污染面积S＝＝ m2＝8×109 m2＝8×103 km2.
17.轿车中的安全气囊能有效保障驾乘人员的安全。轿车在发生一定强度的碰撞时，叠氮化钠(亦称“三氮化钠”，化学式NaN3)受撞击完全分解产生钠和氮气而充入气囊。若充入氮气后安全气囊的容积V=56L，气囊中氮气的密度ρ=1.25kg/m3，已知氮气的摩尔质量M=28g/mol，阿伏加德罗常数NA=6×1023mol−1请估算：(结果保留一位有效数字)

(1)一个氮气分子的质量m；
(2)气囊中氮气分子的总个数N；
(3)气囊中氮气分子间的平均距离r。
【答案】　(1) m=MNA=5×10−26kg　(2) 1.5×1024　(3) 3×10−9m
【解析】(1)一个氮气分子的质量m=MNA=5×10−26kg；
(2)设氮气分子的物质的量为n，则n=ρVM ，
氮气的分子总数N=ρVMNA，
 代入数据得N=1.5×1024；
(3)气体分子间距较大，因此建立每个分子占据一个立方体，
则分子间的平均距离，即为立方体的边长，
所以一个气体的分子体积为：V0=VN ，
则有r3=V0，
解得分子平均间距为r=3×10−9m。