選修3-3第七章分子動(dòng)理論-B卷提升篇（解析版）（時(shí)間：90分鐘，滿分：100分）第I卷選擇題一、單項(xiàng)選擇題(每題3分，8小題，共24分)1.從下列哪一組數(shù)可以估算出阿伏加德羅常數(shù)()A．一定量H2的質(zhì)量與體積B．H2的摩爾體積與分子直徑C．H2的摩爾質(zhì)量與分子質(zhì)量D．H2的摩爾體積與摩爾數(shù)【答案】C【解析】根據(jù)一定量H2的質(zhì)量與體積，只能求解密度，不能求解阿伏加德羅常數(shù)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由H2的分子直徑能求解分子體積，但是不知道一個(gè)分子占據(jù)的空間，則根據(jù)H2的摩爾體積與分子直徑不能求解阿伏加德羅常數(shù)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；H2的摩爾質(zhì)量除以分子質(zhì)量，可得阿伏加德羅常數(shù)，選項(xiàng)C正確；已知H2的摩爾體積與摩爾數(shù)也不能求解阿伏加德羅常數(shù)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C。2．把墨汁用水稀釋后取出一滴放在顯微鏡下觀察，如圖所示，下列說(shuō)法中正確的是()A．在顯微鏡下既能看到水分子也能看到懸浮的小炭粒，且水分子不停地撞擊炭粒B．小炭粒在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，這就是所說(shuō)的分子熱運(yùn)動(dòng)C．越小的炭粒，運(yùn)動(dòng)越明顯D．在顯微鏡下看起來(lái)連成一片的液體，實(shí)際上就是由許許多多靜止不動(dòng)的水分子組成的【答案】C【解析】水分子在顯微鏡下是觀察不到的，故A錯(cuò)；據(jù)布朗運(yùn)動(dòng)的含義知道B錯(cuò)誤，C正確；水分子不是靜止不動(dòng)的，D錯(cuò)。3．已知阿伏加德羅常數(shù)為NA，某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M，則該物質(zhì)的分子質(zhì)量和mkg水中所含氫原子數(shù)分別是()A.eq\f(M,NA)，eq\f(1,9)mNA×103 B．MNA,9mNAC.eq\f(M,NA)，eq\f(1,18)mNA×103 D．eq\f(NA,M)，18mNA【答案】A【解析】某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M，故其分子質(zhì)量為eq\f(M,NA)；mkg水所含摩爾數(shù)為eq\f(m×103,18)，故氫原子數(shù)為eq\f(m×103,18)×NA×2＝eq\f(mNA×103,9)，故A選項(xiàng)正確。4．關(guān)于溫度的概念，下列說(shuō)法正確的是()A．溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，物體的溫度越高，則分子的平均動(dòng)能越大B．溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度升高，則物體的每一個(gè)分子的動(dòng)能都增大C．某物體當(dāng)其內(nèi)能增加時(shí)，該物體的溫度一定升高D．甲物體的溫度比乙物體高，則甲物體分子的平均速率比乙物體的平均速率大【答案】A【解析】選A．分子的平均動(dòng)能變大，并不意味著每個(gè)分子的動(dòng)能都變大．內(nèi)能增大可能是溫度升高造成的，也可能是物體的體積變化或物態(tài)變化造成的．平均動(dòng)能和平均速率是不同的概念，分子的平均動(dòng)能除與分子的平均速率有關(guān)外，還與分子質(zhì)量有關(guān)，故只有A正確．5．比較100℃時(shí)18g的水、18g的水蒸氣和32g氧氣可知()A．分子數(shù)相同，分子的平均動(dòng)能也相同B．分子數(shù)相同，內(nèi)能也相同C．分子數(shù)相同，分子的平均動(dòng)能不相同D．分子數(shù)不同，內(nèi)能也不相同【答案】A【解析】選A．由水和氧氣的質(zhì)量、摩爾質(zhì)量可知，18g的水、18g的水蒸氣和32g氧氣的摩爾數(shù)相同，故分子數(shù)相同；溫度均為100℃，它們的分子平均動(dòng)能相同；它們的分子勢(shì)能不相同，所以它們的內(nèi)能也不相同．故選A．6.分子動(dòng)理論較好地解釋了物質(zhì)的宏觀熱學(xué)性質(zhì)。據(jù)此可判斷下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A.顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，這反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性B.分子間的相互作用力隨著分子間距離的增大，一定先減小后增大C.分子勢(shì)能隨著分子間距離的增大，可能先減小后增大D.在真空、高溫條件下，可以利用分子擴(kuò)散向半導(dǎo)體材料摻入其他元素【解析】當(dāng)分子引力與斥力相等時(shí)，分子間作用力為零；當(dāng)分子間距離足夠大時(shí)，分子引力與斥力減小為零，因此分子間的相互作用力隨距離的增大是按減小—增大—減小變化的。因此，B項(xiàng)錯(cuò)誤。【答案】B7.如圖所示，甲分子固定于坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子從無(wú)窮遠(yuǎn)處?kù)o止釋放，在分子力的作用下靠近甲。圖中b點(diǎn)是引力最大處，d點(diǎn)是分子靠得最近處，則乙分子動(dòng)能最大處可能是()A.a點(diǎn)B．b點(diǎn)C．c點(diǎn)D．d點(diǎn)【答案】C【解析】從a點(diǎn)到c點(diǎn)分子間的作用力表現(xiàn)為引力，分子間的作用力做正功，動(dòng)能增加，從c點(diǎn)到d點(diǎn)分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，分子間的作用力做負(fù)功，動(dòng)能減小，所以乙分子動(dòng)能最大時(shí)在c點(diǎn)，C正確。8.如圖所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子位于x軸上，甲分子對(duì)乙分子的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示．F＞0為斥力，F(xiàn)＜0為引力．A、B、C、D為x軸上四個(gè)特定的位置，現(xiàn)把乙分子從A處由靜止釋放，選項(xiàng)中四個(gè)圖分別表示乙分子的速度、加速度、勢(shì)能、動(dòng)能與兩分子間距離的關(guān)系，其中大致正確的是()【解析】選B．速度方向始終不變，A錯(cuò)誤；加速度與力成正比，方向相同，故B正確；C點(diǎn)的分子勢(shì)能不可能最小，故C錯(cuò)誤；乙分子動(dòng)能不可能為負(fù)值，故D錯(cuò)誤．【答案】B二、多項(xiàng)選擇題（每題5分,共6小題，選不全得3分，有錯(cuò)誤選項(xiàng)不得分，共30分）9.下面關(guān)于分子力的說(shuō)法中正確的有()A.鐵絲很難被拉長(zhǎng)，這一事實(shí)說(shuō)明鐵絲分子間存在引力B.水很難被壓縮，這一事實(shí)說(shuō)明水分子間存在斥力C.將打氣管的出口端封住，向下壓活塞，當(dāng)空氣被壓縮到一定程度后很難再壓縮，這一事實(shí)說(shuō)明這時(shí)空氣分子間表現(xiàn)為斥力D.磁鐵可以吸引鐵屑，這一事實(shí)說(shuō)明分子間存在引力【答案】AB【解析】根據(jù)分子動(dòng)理論可知，A、B正確。無(wú)論怎樣壓縮，氣體分子間距離一定大于r0，所以氣體分子間一定表現(xiàn)為引力?？諝鈮嚎s到一定程度很難再壓縮不是因?yàn)榉肿映饬Φ淖饔茫菤怏w分子頻繁撞擊活塞產(chǎn)生壓強(qiáng)的結(jié)果，應(yīng)該用壓強(qiáng)增大解釋，所以C不正確。磁鐵吸引鐵屑是磁場(chǎng)力的作用，不是分子力的作用，所以D也不正確。10.下列說(shuō)法正確的是()B.溫度計(jì)與被測(cè)系統(tǒng)的溫度不相同時(shí)，讀不出示數(shù)C.溫度計(jì)讀出的示數(shù)是它自身這個(gè)系統(tǒng)的溫度，若它與被測(cè)系統(tǒng)熱平衡時(shí)，這一示數(shù)也是被測(cè)系統(tǒng)的溫度D.溫度計(jì)讀出的示數(shù)總是被測(cè)系統(tǒng)的溫度，無(wú)論是否達(dá)到熱平衡【答案】AC【解析】溫度計(jì)能測(cè)出被測(cè)物體的溫度的原理就是熱平衡定律，即溫度計(jì)與被測(cè)物體達(dá)到熱平衡時(shí)溫度相同，其示數(shù)也就是被測(cè)物體的溫度，故A、C正確，D錯(cuò)誤。溫度計(jì)與被測(cè)系統(tǒng)的溫度不相同時(shí)，仍有示數(shù)，B錯(cuò)誤。10.利用油膜法可粗略地測(cè)定分子的大小和阿伏加德羅常數(shù)。若已知n滴油的總體積為V，一滴油形成的單分子油膜面積為S，這種油的摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，則每個(gè)油分子的直徑D和阿伏加德羅常數(shù)NA分別為()A.D＝eq\f(V,S) B．D＝eq\f(V,nS)C.NA＝eq\f(6n3MS3,ρV3) D．NA＝eq\f(6n3MS3,πρV3)【答案】BD【解析】據(jù)題意，每一滴油的體積為eq\f(V,n)，油膜厚度即分子直徑D＝eq\f(V,nS)，每一個(gè)球形分子的體積V0＝eq\f(πD3,6)＝eq\f(πV3,6n3S3)，一個(gè)分子的質(zhì)量為m0＝ρV0＝eq\f(ρπV3,6n3S3)，阿伏加德羅常數(shù)為NA＝eq\f(M,m0)＝eq\f(6n3MS3,πρV3)，故B、D正確。11.(2018·河北省邢臺(tái)市高二下學(xué)期月考)一銅塊和一鐵塊，質(zhì)量相等，銅塊的溫度T1，比鐵塊的溫度T2高，當(dāng)它們接觸在一起時(shí)，如果不和外界交換能量，則()A．從兩者開始接觸到熱平衡的整個(gè)過程中，銅塊放出的熱量等于鐵塊吸收的熱量B．在兩者達(dá)到熱平衡以前的任意一段時(shí)間內(nèi)，銅塊放出的熱量不等于鐵塊吸收的熱量C．達(dá)到熱平衡時(shí)，銅塊的溫度是T＝eq\f(T1＋T2,2)D．達(dá)到熱平衡時(shí)，兩者的溫度相等【答案】AD【解析】在系統(tǒng)不和外界交換能量的條件下，高溫的銅塊放出的熱量一定等于低溫的鐵塊吸收的熱量。達(dá)到熱平衡時(shí)，兩者的溫度一定相等，故A、D正確，B錯(cuò)誤；由Q＝cmΔt知銅塊和鐵塊的比熱容不同，達(dá)到熱平衡時(shí)的溫度T≠eq\f(T1＋T2,2)，C錯(cuò)誤。12.(2017·河北省冀州中學(xué)高二下學(xué)期期中)如圖所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子沿x軸運(yùn)動(dòng)，兩分子間的分子勢(shì)能EP與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示。圖中分子勢(shì)能的最小值為－E0。若兩分子所具有的總能量為0，則下列說(shuō)法中正確的是()A．乙分子在P點(diǎn)(x＝x2)時(shí)，加速度最大B．乙分子在P點(diǎn)(x＝x2)時(shí)，其動(dòng)能為E0C．乙分子在Q點(diǎn)(x＝x1)時(shí)，處于平衡狀態(tài)D．乙分子的運(yùn)動(dòng)范圍為x≥x1【答案】BD【解析】分子處于r0位置時(shí)所受分子合力為零，加速度為零，此時(shí)分子勢(shì)能最小，分子的動(dòng)能最大，總能量保持不變。由題圖可知x2位置即是r0位置，此時(shí)加速度為零，A錯(cuò)誤；x＝x2位置，勢(shì)能為－E0，因總能量為0，則動(dòng)能為E0，B項(xiàng)正確；在Q點(diǎn)，EP＝0，但分子力不為零，分子并非處于平衡狀態(tài)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；在乙分子沿x軸向甲分子靠近的過程中，分子勢(shì)能先減小后增大，分子動(dòng)能先增大后減小，即分子的速度先增大后減小，到Q點(diǎn)分子的速度剛好減為零，此時(shí)由于分子斥力作用，乙分子再遠(yuǎn)離甲分子返回，即乙分子運(yùn)動(dòng)的范圍為x≥x1，D項(xiàng)正確。13.在觀察布朗運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)過程中，每隔5s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(shuō)法正確的是()A．由圖可以看出布朗運(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)則的B．圖中軌跡就是顆粒無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的軌跡C．若對(duì)比不同溫度下的軌跡，可以看出溫度高時(shí)布朗運(yùn)動(dòng)顯著D．若對(duì)比不同顆粒大小時(shí)的軌跡，可以看出顆粒小時(shí)布朗運(yùn)動(dòng)顯著【答案】ACD【解析】選ACD．由于是每隔5s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5s時(shí)間內(nèi)顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡(其實(shí)這5s內(nèi)的軌跡也是無(wú)規(guī)則的)，所以記錄下的并不是顆粒的實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡．選項(xiàng)A、C、D正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤．14.夏天，如果將自行車內(nèi)胎充氣過足，又放在陽(yáng)光下暴曬(暴曬過程中內(nèi)胎容積幾乎不變)，車胎極易爆裂．關(guān)于這一現(xiàn)象有以下描述，其中正確的是()A．車胎爆裂，是車胎內(nèi)氣體溫度升高，氣體分子間斥力急劇增大的結(jié)果B．在爆裂前的過程中，氣體溫度升高，標(biāo)志著每一個(gè)氣體分子速率都增大了C．在爆裂的過程中，氣體分子的勢(shì)能增加D．在車胎突然爆裂的瞬間，氣體內(nèi)能減少【答案】CD【解析】選CD．在判斷內(nèi)能變化過程中若不能直接從內(nèi)能的決定因素進(jìn)行判斷，則可從做功與能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系進(jìn)行判斷．車胎爆裂是車胎內(nèi)氣體溫度升高，壓強(qiáng)增大的原因，故A錯(cuò)誤；氣體溫度升高，只能是平均速率增大，對(duì)于其中個(gè)別分子速率可能會(huì)減小，故B錯(cuò)誤；爆裂的過程中，氣體分子間距增大，由于氣體分子之間的距離遠(yuǎn)大于平衡位置間距離，故此過程勢(shì)能增加，則C正確；車胎突然爆裂的瞬間，氣體要對(duì)外做功，根據(jù)做功與能量變化關(guān)系可知，氣體的內(nèi)能減小，故D正確．第Ⅱ卷非選擇題三、實(shí)驗(yàn)題（每空3分，共12分）15．某實(shí)驗(yàn)小組用油膜法估測(cè)油酸分子的大小，實(shí)驗(yàn)用油酸酒精溶液的濃度為每1000mL溶液中含有純油酸1mL,1mL上述溶液有50滴，實(shí)驗(yàn)中用滴管吸取該油酸酒精溶液向浮有痱子粉的水面中央滴入一滴油酸酒精溶液．(1)該實(shí)驗(yàn)中的理想化假設(shè)是()A．將油膜看作單分子層油膜B．不考慮油分子間的間隙C．不考慮油分子間的相互作用力D．將油分子看成球形(2)實(shí)驗(yàn)描出油酸薄膜輪廓如圖所示，已知每一個(gè)小正方形的邊長(zhǎng)為2cm，則該油酸薄膜的面積為________m(3)經(jīng)計(jì)算，油酸分子的直徑為________m(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)．(4)實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到，油膜的面積會(huì)先擴(kuò)張后又收縮了一些，原因是______________________________．【解析】(1)在“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，我們的實(shí)驗(yàn)依據(jù)是：①油膜是呈單分子層分布的；②把油酸分子看成球形；③不考慮分子之間的空隙，故A、B、D正確．(2)由于每格邊長(zhǎng)為2cm，則每一格就是4cm2，估算油膜面積以超過半格以一格計(jì)算，小于半格就舍去的原則，估算出75格，則油酸薄膜面積為：75×4cm2＝300cm2＝3×10－2m2.(3)1滴油酸酒精溶液中含油酸的體積：V＝eq\f(1,50)×eq\f(1,1000)mL＝2×10－5mL，由于油膜是單分子緊密排列的，因此分子直徑為：d＝eq\f(V,S)＝eq\f(2×10－11,3×10－2)m≈7×10－10m．(4)實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到，油膜的面積會(huì)先擴(kuò)張后又收縮了一些，原因是油酸酒精溶液中的酒精溶于水中．【答案】(1)ABD(2)3×10－2(3)7×10－10(4)見解析四、計(jì)算題（共3個(gè)小題，共34分。）16.(10分)將甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子位于x軸上，甲、乙分子間作用力與距離間關(guān)系的函數(shù)圖如圖所示。若質(zhì)量為m＝1×10－26kg的乙分子從r3(r3＝12d，d為分子直徑)處以v＝100m/s的速度沿x【答案】5×10－23J【解析】在乙分子靠近甲分子過程中，分子力先做正功，后做負(fù)功，分子勢(shì)能先減小，后增大。動(dòng)能和勢(shì)能之和不變。當(dāng)速度為零時(shí)，分子勢(shì)能最大Epm＝ΔEk減＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(1,2)×1×10－26×104J＝5×10－23J。17.(12分)氯化鈉的單位晶胞為立方體，如圖所示，黑點(diǎn)為鈉離子位置，圓圈為氯離子位置，食鹽的整體就是由這些單位晶胞組成的。食鹽的摩爾質(zhì)量為58.5g/mol，密度為ρ＝2.22×103kg/m3，試確定氯離子之間的最短距離。(阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.0×1023mol－1)【答案】4.0×10－10m【解析】由題圖可知，相鄰氯離子的間距等于立方體表面對(duì)角線的長(zhǎng)度，先求食鹽的摩爾體積Vm＝eq\f(M,ρ)已知1mol食鹽中含有2mol的離子(氯離子和鈉離子各1mol)，則每個(gè)離子平均占有的空間體積為V0＝eq\f(Vm,2NA)每個(gè)離子平均占有一個(gè)立方體，故立方體邊長(zhǎng)為a＝eq\r(3,V0)最鄰近的兩個(gè)氯離子的間距為：a′＝eq\r(2)a＝eq\r(2)(eq\f(M,2NAρ))eq\f(1,3)＝eq\r(2)×eq\b