高中物理人教版 (新课标)选修3第七章 分子动理论综合与测试课后测评

(时间：90分钟　满分：100分)

一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分)

1．关于布朗运动，下列说法中不正确的是(　　)

A．布朗运动是微观粒子运动，牛顿运动定律不再适用

B．布朗运动是液体分子无规则运动的反映

C．强烈的阳光射入较暗的房间内，在光束中可以看到有悬浮在空气中的微尘不停地做无规则运动，这也是一种布朗运动

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

2．固态物体中分子间的引力和斥力是同时存在的，则对其中的引力和斥力，下列说法中正确的是(　　)

A．当物体被压缩时，斥力增大，引力减小        B．当物体被压缩时，斥力、引力都增大

C．当物体被拉伸时，斥力减小，引力增大        D．当物体被拉抻时，斥力、引力都增大

3．甲、乙两个分子相距较远，它们间的分子力为零，当它们逐渐接近到不能再接近的全过程中，分子力大小的变化和分子势能大小的变化情况正确的是(　　)

A．分子力先增大，后减小；分子势能一直减小

B．分子力先增大，后减小；分子势能先减小，后增大

C．分子力先增大，再减小，后又增大；分子势能先减小，再增大，后又减小

D．分子力先增大，再减小，后又增大；分子势能先减小，后增大

4．下列关于分子力和分子势能的说法中，正确的是(　　)

A．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大

B．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小

C．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大

D．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小

5．三个系统A、B、C处于热平衡状态，则关于它们的温度的说法正确的是(　　)

A．它们的温度可以有较大的差别        B．它们的温度可以有微小的差别

C．它们的温度一定相同                D．无法判断温度的关系

6．对一定质量的某种气体，在某一状态变化过程中压强p与热力学温度T的关系如图1所示，则描述压强p与摄氏温度t的关系图象中正确的是(　　)

7．一定质量的0℃的水在凝固成0℃的冰的过程中，体积变大，它内能的变化是(　　)

A．分子平均动能增加，分子势能减少        B．分子平均动能减少，分子势能增加

C．分子平均动能不变，分子势能增加        D．分子平均动能不变，分子势能减少

8．有关分子的热运动和内能，下列说法不正确的是(　　)

A．一定质量的气体，温度不变，分子的平均动能不变

B．物体的温度越高，分子热运动越剧烈

C．物体的内能是物体中所有分子的热运动动能和分子势能的总和

D．布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的

9．下列说法中正确的是(　　)

A．物体的分子热运动动能的总和就是物体的内能 

B．对于同一种物质，温度越高，分子平均动能越大

C．要使分子平均动能增大，外界必须向物体传热 

D．温度升高时，分子间的平均距离一定增大

10．下列说法正确的是(　　)

A．物体自由下落时速度增大，所以物体内能也增大

B．物体的机械能为零时内能也为零

C．物体的体积减小，温度不变时，物体内能一定减小

D．气体体积增大时气体分子势能一定增大

二、填空题(本题共2小题，共16分)

11．(8分)一个房间的地面面积是15 m2，房间高3 m．已知标准状况下，空气的平均摩尔质量是2.9×10－2 kg/mol.通常用空气湿度(有相对湿度，绝对湿度)表示空气中含有的水蒸气的情况，若房间内所有水蒸气凝结成水后的体积为103 cm3，已知水的密度为ρ＝1.0×103 kg/m3，水的摩尔质量Mmol＝1.8×10－2 kg/mol，求：

(1)房间内空气的质量为________kg；

(2)房间中有________个水分子；

(3)估算一个水分子的线度为________ m．(保留两位有效数字)

12．(8分)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中：

(1)关于油膜面积的测量方法，下列说法中正确的是(　　)

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积

B．油酸酒精溶液滴入水中后，要让油膜尽可能地散开，再用刻度尺去量油膜的面积

C．油酸酒精溶液滴入水中后，要立即将油膜的轮廓画在玻璃板上，再利用坐标纸去计算油膜的面积

D．油酸酒精溶液滴入水中后，要让油膜尽可能散开，等到状态稳定后，再把油膜的轮廓画在玻璃板上，用坐标纸去计算油膜的面积

(2)实验中，将1 cm3的油酸溶于酒精，制成200 cm3的油酸酒精溶液，又测得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴，现将1滴溶液滴到水面上，水面上形成0.2 m2的单分子薄层由此可估算油酸分子的直径d＝________ m.

三、计算题(本题共4小题，共44分)

13．(10分)已知铜的密度为8.9×103 kg/m3，铜的原子量为64，质子和中子的质量约为1.67×10－27 kg，则铜块中平均每个铜原子所占的空间体积为多少？铜原子的直径约为多少？

14.(12分)在标准状况下，有体积为V的水和体积为V的可认为是理想气体的水蒸气．已知水的密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，水的摩尔质量为MA，在标准状况下水蒸气的摩尔体积为VA，求：

(1)说明标准状况下水分子与水蒸气分子的平均动能的大小关系；

(2)它们中各有多少水分子；

(3)它们中相邻两个水分子之间的平均距离．

15.(10分)华氏度和摄氏度是用来计量温度的常用单位，其数值关系满足F＝1.8t＋32.

(1)下图中能正确描述F和t函数关系的图象是(　　)

(2)试探究图象在F、t轴上的截距表示的意义及大小．

16.(12分)

图2

分子势能随分子间距离r的变化情况可以在如图2所示的图象中表现出来，就图象回答：

(1)从图中看到分子间距离在r0处分子势能最小，试说明理由．

(2)图中分子势能为零的点选在什么位置？在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，对吗？

(3)如果选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能有什么特点？

第七章　分子动理论

1．ACD　

2．B　

3．D　

4．C　

5．C　

6．C　

7．D　

8．D　

9．B

10．D　

11．(1)58　(2)3.3×1025　(3)3.1×10－10

12．(1)D　(2)5×10－10

解析　(1)油酸酒精溶液滴在水面上，油膜会散开，待稳定后，再在玻璃上画下油膜的轮廓，用坐标纸计算油膜面积．

(2)V＝× cm3＝10－10 m3，d＝＝ m＝5×10－10 m.

13．1.19×10－29 m3　2.83×10－10 m

解析　(1)铜的原子量为64，即每摩尔铜的质量为64 g，其摩尔体积：Vmol＝＝ m3①

每个铜原子的体积V0＝②

由①②得V0＝1.19×10－29 m3

(2)把铜原子作为球形模型，其直径设为d，则

π()3＝V0

代入数据，解得d＝2.83×10－10 m

14．(1)相等　(2)NA　NA

(3) 　

解析　(1)在标准状况下温度相同，所以分子的平均动能相同．

(2)体积为V的水，质量为M＝ρV

分子个数为n1＝NA＝NA，

对体积为V的水蒸气，分子个数为n2＝NA

(3)设相邻的两个水分子之间的平均距离为d，将水分子视为球形，每个水分子的体积为＝，

分子间距等于分子直径d＝ ，

设相邻的水蒸气中两个水分子之间距离为d′，将水分子占据的空间视为立方体．

d′＝ .

15．(1)C

(2)F轴截距表示摄氏度时华氏32度，t轴截距表示华氏零度时摄氏－17.8度．

解析　(1)依据F＝1.8t＋32，结合数学知识可知，图象在F轴上截距为正，在t轴上截距为负，C对．

(2)因F＝1.8t＋32

当t＝0时　F＝32即F轴截距表示摄氏零度时华氏温度32度．

当F＝0时　t＝－＝－17.8，即t轴截距表示华氏零度时摄氏－17.8度．

16．见解析

解析　(1)当分子间距离r＝r0时分子力为零，当分子间距离小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，要减小分子间的距离必须克服斥力做功，因此，分子势能随分子间距离的减小而增大．如果分子间距大于r0时，分子间的相互作用力表现为引力，要增大分子间的距离必须克服引力做功，因此，分子势能随分子间的距离增大而增大．

从以上两种情况综合分析，分子间距离以r0为基准，分子间距离不论减小或增大，分子势能都增大，所以说在r0处分子势能最小．

(2)由图可知，选两个分子相距无穷远时分子势能为零．r＝r0时分子势能最低且小于零，故在这种情况下，分子势能可以大于零，也可以小于零，还可以等于零．

(3)若选r＝r0时，分子势能为零，则Ep－r图象为

故可知在r≠r0时，分子势能将大于零，但随分子间距离的变化规律不变．