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階段質(zhì)量檢測(一)　分子動理論
(本試卷滿分：100分)
一、單項(xiàng)選擇題(本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的)
1．有關(guān)“溫度”的理解，下列說法中正確的是(　　)
A．溫度反映了每個分子熱運(yùn)動的劇烈程度
B．溫度是分子平均動能的標(biāo)志
C．一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，內(nèi)能增加，溫度一定升高
D．溫度升高時物體的每個分子的動能都將增大
2.秋天的清晨，荷葉上掛滿晶瑩的露珠，已知露珠是由空氣中的水蒸氣凝結(jié)成的水珠，對這一物理過程，水分子間的(　　)
A．引力消失，斥力增大 B．斥力消失，引力增大
C．引力、斥力都減小 D．引力、斥力都增大
3．下列關(guān)于布朗運(yùn)動、擴(kuò)散現(xiàn)象和對流的說法正確的是(　　)
A．三種現(xiàn)象在月球表面無法進(jìn)行
B．三種現(xiàn)象在宇宙飛船里都能進(jìn)行
C．在月球表面布朗運(yùn)動、擴(kuò)散現(xiàn)象能夠進(jìn)行，而對流不能進(jìn)行
D．在宇宙飛船里布朗運(yùn)動、擴(kuò)散現(xiàn)象能夠進(jìn)行，而對流不能進(jìn)行
4．如圖為兩分子靠近過程中的示意圖，r0為分子間平衡距離，下列關(guān)于分子力和分子勢能的說法正確的是(　　)
A．分子間距離大于r0時，分子間表現(xiàn)為斥力
B．分子從無限遠(yuǎn)靠近到距離r0處的過程中分子勢能變大
C．分子勢能在r0處最小
D．分子間距離在小于r0且減小時，分子勢能在減小
5．夜間由于氣溫降低，汽車輪胎內(nèi)的氣體壓強(qiáng)變低。與白天相比，夜間輪胎內(nèi)的氣體(　　)
A．分子的平均動能更小
B．單位體積內(nèi)分子的個數(shù)更少
C．所有分子的運(yùn)動速率都更小
D．分子對輪胎內(nèi)壁單位面積的平均作用力更大
6．關(guān)于分子動理論及物體內(nèi)能，下列說法正確的是(　　)
A．懸浮在液體中的固體微粒越大，布朗運(yùn)動就越明顯
B．當(dāng)分子間的距離減小時，分子勢能可能增大
C．相同溫度的氧氣和氫氣，氧氣分子和氫氣分子的平均速率相同
D．內(nèi)能不同的物體，它們分子熱運(yùn)動的平均動能就不同
7．關(guān)于熱學(xué)中的一些基本概念，下列說法正確的是(　　)
A．0 ℃的水變成0 ℃的冰時，體積增大，分子勢能減小
B．懸浮微粒越大，在某一瞬間撞擊它的液體分子數(shù)就越多，布朗運(yùn)動越明顯
C．在使兩個分子間的距離由很遠(yuǎn)(r>10－9 m)減小到很難再靠近的過程中，分子間作用力先減小后增大，分子勢能不斷增大
D．內(nèi)能是物體中所有分子熱運(yùn)動所具有的動能的總和
8．如圖所示的甲、乙兩幅圖像分別表示兩分子間作用力F、分子勢能Ep與兩分子間距離r的關(guān)系圖，假定兩個分子的距離為無窮遠(yuǎn)時它們的分子勢能為0。下列正確的是(　　)
　
A．當(dāng)分子間距r＝r0時，分子間作用力最大
B．當(dāng)分子間距r＝r0時，分子勢能最大
C．當(dāng)分子間距r>r0，隨著r的增大，F(xiàn)減小，Ep增大
D．當(dāng)分子間距r二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分)
9．觀察布朗運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)過程中，每隔5 s記錄下顆粒的位置，最后將這些位置用直線依次連接，如圖所示，則下列說法正確的是(　　)
A．由圖可以看出布朗運(yùn)動是無規(guī)則的
B．圖中軌跡就是顆粒無規(guī)則運(yùn)動的軌跡
C．若對比不同溫度下的軌跡，可以看出溫度高時布朗運(yùn)動顯著
D．若對比不同顆粒大小時的軌跡，可以看出顆粒小時布朗運(yùn)動顯著
10．通過大量實(shí)驗(yàn)可以得出一定種類的氣體在一定溫度下，其分子速率的分布情況，下表為0 ℃時空氣分子的速率分布情況，如圖所示為速率分布圖，由圖可知(　　)
速率區(qū)間/(m·s－1) 分子數(shù)的大約比例
100以下 0.01
100～200 0.08
200～300 0.15
300～400 0.20
400～500 0.21
500～600 0.17
600～700 0.10
700以上 0.08
A．速率特別大的分子與速率特別小的分子都比較少
B．在400～500 m/s這一速率區(qū)間中分子數(shù)占的比例最大
C．若氣體溫度發(fā)生變化，則氣體分子速率分布不再有題圖所示“中間多，兩頭少”的規(guī)律
D．當(dāng)氣體溫度升高時，并非每個氣體分子的速率都增大，而是速率大的氣體分子所占的比例增大，使得氣體分子平均速率增大
11．分子間的作用力與分子間距離的關(guān)系圖像如圖所示，圖中r0為分子斥力和引力平衡時兩個分子間的距離，規(guī)定兩分子間距離為無限遠(yuǎn)時分子勢能為0，下列說法正確的是(　　)
A．當(dāng)分子間的距離rB．當(dāng)分子間的距離10r0>r>r0時，引力大于斥力
C．分子間距離從r1減小到r0的過程中，分子勢能減小
D．分子間距離從無限遠(yuǎn)減小到r0的過程中，分子勢能先減小后增大
12.如圖所示，甲分子固定于坐標(biāo)原點(diǎn)，乙分子位于橫軸上，甲、乙兩分子間引力、斥力及分子勢能的大小變化情況分別如圖中三條曲線所示，A、B、C、D為橫軸上四個特殊的位置，E為兩虛線a、b的交點(diǎn)，現(xiàn)把乙分子從A處由靜止釋放，則由圖像可知(　　)
A．虛線a為分子間斥力變化圖線，交點(diǎn)E的橫坐標(biāo)代表乙分子到達(dá)該點(diǎn)時分子間的作用力為0
B．乙分子從A到B的運(yùn)動過程中一直做加速運(yùn)動
C．實(shí)線c為分子勢能的變化圖線，乙分子到達(dá)C點(diǎn)時分子勢能最小
D．虛線b為分子間引力變化圖線，表明分子間引力隨分子間距離增大而減小
三、非選擇題(本題共5小題，共60分)
13．(6分)在做“用油膜法估測油酸分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中：
(1)關(guān)于油膜面積的測量方法，下列說法正確的是________。
A．油酸酒精溶液滴入水中后，要立刻用刻度尺去量油膜的面積
B．油酸酒精溶液滴入水中后，要讓油膜盡可能地散開，再用刻度尺去量油膜的面積
C．油酸酒精溶液滴入水中后，要立即將油膜的輪廓畫在玻璃板上，再利用坐標(biāo)紙去計(jì)算油膜的面積
D．油酸酒精溶液滴入水中后，要讓油膜盡可能散開，等到形狀穩(wěn)定后，再把油膜的輪廓畫在玻璃板上，用坐標(biāo)紙去計(jì)算油膜的面積
(2)實(shí)驗(yàn)中，將1 cm3的油酸溶于酒精，制成200 cm3的油酸酒精溶液，又測得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴，現(xiàn)將1滴溶液滴到水面上，水面上形成0.2 m2的單分子薄層，由此可估算油酸分子的直徑d＝________m。
14．(8分)在做“用油膜法估測油酸分子的大小”的實(shí)驗(yàn)時，用注射器將一滴油酸酒精溶液滴入盛水的淺盤里，把帶有坐標(biāo)方格的玻璃板放在淺盤上并描畫出油膜的輪廓，如圖所示。圖中正方形小方格的邊長為1 cm，該油膜的面積是________m2，若一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是7×10－6 mL，則油酸分子的直徑是______m(計(jì)算結(jié)果保留1位有效數(shù)字)。
15．(14分)為保護(hù)環(huán)境和生態(tài)平衡，在各種生產(chǎn)活動中都應(yīng)嚴(yán)禁污染水源。在某一水庫中，一艘年久失修的快艇在水面上違規(guī)行駛，速度為8 m/s，導(dǎo)致油箱突然破裂，柴油迅速流入水中，從開始漏油到船員堵住漏油處共用時t＝1.5 min。測量時，漏出的油已在水面上形成寬約為a＝100 m的長方形厚油層。已知快艇勻速運(yùn)動，漏出油的體積V＝1.44×10－3 m3，求：
(1)該厚油層的平均厚度D。
(2)該厚油層的厚度D約為油分子直徑d的多少倍。(已知油分子的直徑約為10－10 m)
16．(16分)鉆石是自然界中最硬的物質(zhì)，密度是3.5 g/cm3，如圖為1克拉的鉆石(1克拉＝0.2 g)。鉆石中的碳原子(每個碳原子占據(jù)一個正方體)以網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)緊密地堆在一起，已知碳元素的相對分子質(zhì)量為12，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.02×1023 mol－1。求：(結(jié)果均保留一位有效數(shù)字，取 ＝1.79)
(1)該鉆石含有的碳原子個數(shù)N；
(2)碳原子的直徑d。
17．(16分)晶須是一種發(fā)展中的高強(qiáng)度材料，它是一些非常細(xì)的、非常完整的絲狀(橫截面為圓形)晶體。現(xiàn)有一根鐵質(zhì)晶須，直徑為d，用大小為F的力恰好將它拉斷，斷面呈垂直于軸線的圓形。已知鐵的密度為ρ，鐵的摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則拉斷過程中相鄰鐵原子之間的相互作用力是多大？
階段質(zhì)量檢測(一)
1．選B　溫度是分子平均動能的標(biāo)志，而對某個確定的分子來說，其熱運(yùn)動的情況無法確定，不能用溫度反映，A錯誤，B正確；溫度不升高而僅使分子的勢能增加，也可以使物體內(nèi)能增加，如冰融化為同溫度的水，C錯誤；溫度升高時分子平均動能增大，但不是每個分子的動能都增大，D錯誤。
2．選D　露珠是由空氣中的水蒸氣凝結(jié)成的水珠，液化過程中，分子間的距離變小，引力與斥力都增大，D正確，A、B、C錯誤。
3．選D　布朗運(yùn)動和擴(kuò)散現(xiàn)象都是分子無規(guī)則熱運(yùn)動的結(jié)果，而對流需要在重力作用的條件下才能進(jìn)行。布朗運(yùn)動、擴(kuò)散現(xiàn)象是由于分子熱運(yùn)動而形成的，所以二者在月球表面、宇宙飛船里均能進(jìn)行；由于月球表面仍有重力存在，宇宙飛船里的微粒處于完全失重狀態(tài)，故對流可在月球表面進(jìn)行，而不能在宇宙飛船內(nèi)進(jìn)行，D正確，A、B、C錯誤。
4．選C　分子間距離大于r0時，分子間表現(xiàn)為引力，分子從無限遠(yuǎn)靠近到距離r0處的過程中，引力做正功，分子勢能減小，則在r0處分子勢能最小；繼續(xù)減小分子間距離，分子間表現(xiàn)為斥力，分子力做負(fù)功，分子勢能增大。
5．選A　夜間氣溫低，分子的平均動能更小，但不是所有分子的運(yùn)動速率都更小，故A正確，C錯誤；由于汽車輪胎內(nèi)的氣體壓強(qiáng)變低，輪胎會略微被壓癟，則單位體積內(nèi)分子的個數(shù)更多，分子對輪胎內(nèi)壁單位面積的平均作用力更小，故B、D錯誤。
6．選B　根據(jù)布朗運(yùn)動的特點(diǎn)可知，微粒越小，溫度越高，布朗運(yùn)動越明顯，故A錯誤；當(dāng)分子間的距離小于r0時，分子間表現(xiàn)為斥力，隨著分子間距離減小，分子間的作用力做負(fù)功，分子勢能增加，故B正確；相同溫度的氧氣和氫氣，分子平均動能相同，但是因氧氣的分子質(zhì)量較大，則氧氣分子的平均速率小于氫氣分子的平均速率，故C錯誤；物體中所有分子熱運(yùn)動的動能與分子勢能的總和叫作物體的內(nèi)能，內(nèi)能不同的物體，其分子勢能可能不同，但它們分子熱運(yùn)動的平均動能可能相同，故D錯誤。
7．選A　0 ℃的水變成0 ℃的冰時，體積增大，并且放熱，內(nèi)能減小，因溫度不變，分子平均動能不變，則分子勢能減小，故A正確；懸浮微粒越大，在某一瞬間撞擊它的液體分子數(shù)就越多，受力越趨于平衡，布朗運(yùn)動越不明顯，故B錯誤；將一個分子從很遠(yuǎn)(r>10－9 m)靠近另外一個分子，分子間的作用力先增大后減小再增大，分子間的作用力先表現(xiàn)為引力做正功，后表現(xiàn)為斥力做負(fù)功，分子勢能先減小后增大，故C錯誤；內(nèi)能是物體中所有分子熱運(yùn)動所具有的動能和分子勢能的總和，故D錯誤。
8．選D　由圖像可知，當(dāng)分子間距離r＝r0時，分子間的作用力為0達(dá)到最小值，分子勢能為最小值，故A、B錯誤；當(dāng)分子間距離r>r0，隨著r的增大，F(xiàn)先增大后減小，Ep一直增大，故C錯誤；當(dāng)分子間距離r9．選ACD　由于是每隔5 s記錄下顆粒的位置，最后將這些位置用直線依次連接，但并不知道這5 s時間內(nèi)顆粒的運(yùn)動軌跡(其實(shí)這5 s內(nèi)的軌跡也是無規(guī)則的)，所以記錄下的并不是顆粒的實(shí)際運(yùn)動軌跡，溫度越高，顆粒越小，布朗運(yùn)動越顯著，A、C、D正確，B錯誤。
10．選ABD　由速率分布圖可知，速率特別大的分子與速率特別小的分子都比較少，在400～500 m/s這一速率區(qū)間中分子數(shù)占的比例最大，A、B正確；無論氣體溫度如何變化，氣體分子速率分布均有“中間多，兩頭少”的規(guī)律，又因溫度是氣體分子熱運(yùn)動平均動能的標(biāo)志，當(dāng)氣體溫度升高時，并非每個氣體分子速率都增大，而是速率大的氣體分子所占的比例增大，使得氣體分子平均速率增大，故C錯誤，D正確。
11．選BC　由題圖可知，當(dāng)分子間的距離rr>r0時，引力大于斥力，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，故A錯誤，B正確；由題圖可知，分子間距離從r1減小到r0的過程中，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，分子間的作用力做正功，分子勢能減小，故C正確；分子間距離從無限遠(yuǎn)減小到r0的過程中，分子間的作用力一直做正功，故分子勢能一直減小，故D錯誤。
12．選ABD　分子間的引力和斥力隨分子間距離的增大而減小，斥力變化更快，故虛線a為分子間斥力變化圖線，虛線b為分子間引力變化圖線，交點(diǎn)E說明分子間引力和斥力等大，分子間的作用力為0，A、D正確；乙分子從A到B的運(yùn)動過程中，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，一直做加速運(yùn)動，B正確；實(shí)線c為分子勢能的變化圖線，乙分子到達(dá)B點(diǎn)時分子勢能最小，C錯誤。
13．解析：(1)在做“用油膜法估測油酸分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，油酸酒精溶液滴入水中后，油膜會散開，待形狀穩(wěn)定后，再在玻璃板上畫下油膜的輪廓，用坐標(biāo)紙計(jì)算油膜面積，故D正確。
(2)1滴油酸酒精溶液里含純油酸的體積V＝× cm3＝1×10－10 m3，油酸分子的直徑d＝＝ m＝5×10－10 m。
答案：(1)D　(2)5×10－10
14．解析：每個正方形的面積為：S1＝1 cm2，輪廓范圍內(nèi)面積超過一半的正方形的個數(shù)約為116個，則油膜的面積約為：S＝116S1＝116 cm2＝1.16×10－2 m2，每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積為：V＝7×10－6 mL，把油酸分子看成球形，且不考慮分子間的空隙，則分子的直徑為：d＝＝ m≈6×10－10 m。
答案：1.16×10－2　6×10－10
15．解析：(1)油層長度L＝vt＝720 m
則油層厚度D＝＝2×10－8 m。
(2)n＝＝200。
答案：(1)2×10－8 m　(2)200
16．解析：(1)碳原子的摩爾質(zhì)量M＝12 g/mol
1克拉的鉆石質(zhì)量m＝0.2 g
設(shè)1克拉鉆石的物質(zhì)的量為n，
則有n＝＝ mol，N＝nNA
解得N≈1×1022個。
(2)設(shè)該鉆石的體積為V，每個碳原子占據(jù)的體積為V0，則有V＝，V0＝，d＝
解得d≈2×10－10 m。
答案：(1)1×1022個　(2)2×10－10 m
17．解析：鐵的摩爾體積：V＝
單個分子的體積：V0＝，又：V0＝πr3
所以分子的半徑：r＝
分子的最大截面積：S0＝π·
鐵質(zhì)晶須的橫截面上的分子數(shù)：n＝
拉斷過程中相鄰鐵原子之間的相互作用力：
F0＝＝。
答案：
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