第一章過(guò)關(guān)檢測(cè)(時(shí)間:90分鐘　滿(mǎn)分:100分)一、選擇題Ⅰ(本題共8小題,每小題4分,共32分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的,不選、多選、錯(cuò)選均不得分)1.下列關(guān)于熱運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法正確的是(　　)A.水流速度越大,水分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈B.水結(jié)成冰后,水分子的熱運(yùn)動(dòng)停止C.水的溫度越高,水分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈D.水的溫度升高,每一個(gè)水分子的運(yùn)動(dòng)速率都會(huì)增大答案:C解析:水流速度是機(jī)械運(yùn)動(dòng)速度,不能反映熱運(yùn)動(dòng)情況,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;水的溫度升高,水分子的平均速率增大,并非每一個(gè)水分子的運(yùn)動(dòng)速率都增大,選項(xiàng)D錯(cuò)誤,C正確。2.質(zhì)量相同、溫度相同的氫氣和氧氣,計(jì)算時(shí)忽略氣體分子間的分子勢(shì)能,它們的(　　)A.分子數(shù)相同B.內(nèi)能相同C.分子的平均速率相同D.分子的平均動(dòng)能相同答案:D解析:氧氣和氫氣的摩爾質(zhì)量不同,質(zhì)量相等的氧氣和氫氣的物質(zhì)的量不同,所以分子數(shù)也不相同,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤。溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,溫度相同時(shí),氧氣和氫氣的分子平均動(dòng)能相同,質(zhì)量相同的氧氣和氫氣,氧氣的分子數(shù)比氫氣分子數(shù)少,分子平均動(dòng)能相同,分子勢(shì)能均為零,所以氧氣的內(nèi)能要比氫氣的內(nèi)能小,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤。溫度相同時(shí),氧氣和氫氣的分子平均動(dòng)能相同,但由于氧氣分子的質(zhì)量比氫氣分子的質(zhì)量大,所以它們的平均速率并不相等,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確。3.霧霾天氣是對(duì)大氣中各種懸浮顆粒物含量超標(biāo)的籠統(tǒng)表述,是特定氣候條件與人類(lèi)活動(dòng)相互作用的結(jié)果。霧霾中,各種懸浮顆粒物形狀不規(guī)則,但可視為密度相同、直徑不同的球體,并用PM10、PM2.5分別表示直徑小于或等于10 μm、2.5 μm的顆粒物。某科研機(jī)構(gòu)對(duì)某地區(qū)的檢測(cè)結(jié)果表明,在靜穩(wěn)的霧霾天氣中,近地面高度百米的范圍內(nèi),PM10的濃度隨高度的增加略有減小,大于PM10的大懸浮顆粒物的濃度隨高度的增加明顯減小,且兩種濃度分布基本不隨時(shí)間變化。據(jù)此材料,以下敘述正確的是(　　)A.PM10表示直徑小于或等于1.0×10-6 m的懸浮顆粒物B.PM10受到的空氣分子作用力的合力始終大于其受到的重力C.PM10和大懸浮顆粒物都在做布朗運(yùn)動(dòng)D.PM2.5的濃度隨高度的增加逐漸增大答案:C解析:PM10表示直徑小于或等于1.0×10-5m的懸浮顆粒物,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;顆粒物懸浮時(shí),受到的空氣分子作用力的合力與其重力相等,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;PM10和大懸浮顆粒物都在天空中做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),即它們?cè)谧霾祭蔬\(yùn)動(dòng),選項(xiàng)C正確;由題意可知,PM2.5濃度隨高度的增加逐漸減小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。4.已知地球的半徑為6.4×103 km,水的摩爾質(zhì)量為1.8×10-2 kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)為6.02×1023mol-1,設(shè)想將1 g水均勻地分布在地球表面,估算1 m2的地球表面上分布的水分子數(shù)目約為(　　)A.7×107 B.3×108C.3×1011 D.7×1010答案:A解析:1g水所含分子數(shù)為n=NA,1m2地球表面上分布的水分子數(shù)為n'==7×107,故選項(xiàng)A正確。5.下列說(shuō)法正確的是(　　)A.分子間的平均距離增大時(shí),其分子勢(shì)能一定增大B.分子間的平均距離增大時(shí),其分子勢(shì)能一定減小C.物體的體積增大時(shí),其分子勢(shì)能一定增大D.0 ℃的水變成0 ℃的冰時(shí),體積增大,分子勢(shì)能減小答案:D解析:若分子間的平均距離在大于r0(r0約為10-10m)的范圍內(nèi)增大,由于分子間的作用力表現(xiàn)為引力,分子間平均距離增大時(shí),分子力對(duì)分子做負(fù)功,分子勢(shì)能將增大;若分子間的平均距離在小于r0的范圍內(nèi)增大,由于分子間的作用力表現(xiàn)為斥力,分子間平均距離增大時(shí),分子力對(duì)分子做正功,分子勢(shì)能將減小,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤。由于物體的體積隨分子間的平均距離的增大而增大,所以其分子勢(shì)能隨分子距離的變化,與分子勢(shì)能隨物體的體積的變化規(guī)律相同,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。水在0~4℃的范圍內(nèi)溫度升高時(shí),表現(xiàn)出反常膨脹的特性,溫度升高,體積反而減小,0℃的冰體積最大,0℃的水變成0℃的冰時(shí),由于要放熱,而且溫度不變,所以水的分子勢(shì)能減小,選項(xiàng)D正確。6.下列同學(xué)的觀點(diǎn),你認(rèn)為正確的是(　　)A.摔碎的陶瓷片不能拼在一起,是由于分子間的斥力大于引力B.兩分子間的距離增大,分子勢(shì)能可能先增大后減小C.-5 ℃時(shí)水已經(jīng)結(jié)為冰,部分水分子已經(jīng)停止了熱運(yùn)動(dòng)D.任何物體都具有內(nèi)能,一般說(shuō)來(lái)物體的溫度和體積變化時(shí)它的內(nèi)能會(huì)隨之改變答案:D解析:摔碎的陶瓷片不能拼在一起,是因?yàn)榉肿娱g距離太大,不能到達(dá)分子間作用力的作用范圍,故選項(xiàng)A說(shuō)法不符合題意。兩分子間的距離增大,分子勢(shì)能可能先減小后增大,不可能先增大后減小,故選項(xiàng)B說(shuō)法不符合題意。-5℃時(shí)水已經(jīng)結(jié)冰,水分子仍在做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng),故選項(xiàng)C說(shuō)法不符合題意。任何物體都具有內(nèi)能,一般來(lái)說(shuō)物體的溫度變化時(shí)分子動(dòng)能變化,體積變化時(shí)分子勢(shì)能發(fā)生變化,內(nèi)能是分子動(dòng)能和分子勢(shì)能之和,物體的內(nèi)能會(huì)隨之改變,故選項(xiàng)D說(shuō)法符合題意。7.如圖所示,縱坐標(biāo)表示兩個(gè)分子間引力、斥力的大小,橫坐標(biāo)表示兩個(gè)分子的距離,圖中實(shí)線(xiàn)a、虛線(xiàn)b分別表示兩個(gè)分子間斥力、引力的大小隨分子間距離變化的規(guī)律,c為兩曲線(xiàn)的交點(diǎn)。則下列說(shuō)法正確的是(　　)A.a為斥力曲線(xiàn),b為引力曲線(xiàn),c點(diǎn)橫坐標(biāo)的數(shù)量級(jí)為10-10 mB.a為引力曲線(xiàn),b為斥力曲線(xiàn),c點(diǎn)橫坐標(biāo)的數(shù)量級(jí)為10-10 mC.若兩個(gè)分子間距離大于c點(diǎn)的橫坐標(biāo),則分子間作用力表現(xiàn)為斥力D.兩個(gè)分子間距離越大,分子勢(shì)能一定越大答案:A解析:在F-r圖像中,隨著距離的增大斥力比引力變化得快,所以b為引力曲線(xiàn),a為斥力曲線(xiàn),c點(diǎn)橫坐標(biāo)的數(shù)量級(jí)為10-10m,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;若兩個(gè)分子間距離大于c點(diǎn)的橫坐標(biāo),則分子間作用力表現(xiàn)為引力,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;當(dāng)分子間的距離小于c點(diǎn)的橫坐標(biāo)時(shí),當(dāng)距離增大時(shí),分子力做正功,分子勢(shì)能減小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。8.鉆石是首飾和高強(qiáng)度鉆頭、刻刀等工具中的主要材料,設(shè)鉆石的密度為ρ(單位為kg/m3),摩爾質(zhì)量為M(單位為g/mol),阿伏加德羅常數(shù)為NA,已知1克拉等于0.2 g,則(　　)A.a克拉鉆石所含有的分子數(shù)為B.a克拉鉆石所含有的分子數(shù)為C.每個(gè)鉆石分子直徑的表達(dá)式為(單位為m)D.每個(gè)鉆石分子直徑的表達(dá)式為(單位為m)答案:C解析:a克拉鉆石的物質(zhì)的量為n=,所含的分子數(shù)為N=nNA=,故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;鉆石的摩爾體積為V=每個(gè)鉆石分子體積為V0=該鉆石分子直徑為d,則V0=由上述公式可求得d=(單位為m),故選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。二、選擇題Ⅱ(本題共4小題,每小題4分,共16分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中至少有一個(gè)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得4分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)的得0分)9.關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)、分子動(dòng)能、內(nèi)能和溫度,下列敘述正確的是(　　)A.布朗運(yùn)動(dòng)是固體小顆粒的運(yùn)動(dòng),是液體分子的熱運(yùn)動(dòng)的反映B.分子間的距離增大時(shí),分子間的引力增大而斥力減小C.物體的溫度升高時(shí),其中的每個(gè)分子的動(dòng)能都將增大D.溫度低的物體內(nèi)能不一定小答案:AD解析:布朗運(yùn)動(dòng)不是液體分子的運(yùn)動(dòng),而是懸浮在液體中的小顆粒的運(yùn)動(dòng),它反映了液體分子的運(yùn)動(dòng),故選項(xiàng)A正確;分子間的距離增大時(shí),分子間的引力與斥力都減小,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由于分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性,溫度升高時(shí),不是每個(gè)分子的動(dòng)能都增加,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;物體的內(nèi)能取決于溫度、體積及物體的質(zhì)量,所以溫度低的物體內(nèi)能不一定小,故選項(xiàng)D正確。10.某氣體的摩爾質(zhì)量為M,分子質(zhì)量為m。若1 mol該氣體的體積為Vmol,密度為ρ,則該氣體單位體積分子數(shù)為(阿伏加德羅常數(shù)為NA)(　　)A. B.C. D.答案:ABC解析:根據(jù)題意,氣體單位體積分子數(shù)是指單位體積氣體分子的數(shù)量,選項(xiàng)A中NA是指每摩爾該氣體含有的氣體分子數(shù)量,Vmol是指每摩爾該氣體的體積,兩者相除剛好得到單位體積該氣體含有的分子數(shù)量,選項(xiàng)A正確;選項(xiàng)B中,摩爾質(zhì)量M與分子質(zhì)量m相除剛好得到每摩爾該氣體含有的氣體分子數(shù),即為NA,此時(shí)就與選項(xiàng)A相同了,故選項(xiàng)B正確;選項(xiàng)C中,氣體摩爾質(zhì)量與其密度相除剛好得到氣體的摩爾體積Vmol,所以選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。11.氧氣分子在0 ℃和100 ℃溫度下單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率的變化分別如圖中兩條曲線(xiàn)所示。下列說(shuō)法正確的是(　　)A.圖中兩條曲線(xiàn)下面積相等B.圖中虛線(xiàn)對(duì)應(yīng)于氧氣分子平均動(dòng)能較小的情形C.圖中實(shí)線(xiàn)對(duì)應(yīng)于氧氣分子在100 ℃時(shí)的情形D.圖中曲線(xiàn)給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目答案:ABC解析: 由題圖可知,在0℃和100℃兩種不同情況下各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比與分子速率間的關(guān)系圖線(xiàn)與橫軸所圍面積都應(yīng)該等于1,故選項(xiàng)A符合題意。溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,溫度越高,分子的平均動(dòng)能越大,虛線(xiàn)為氧氣分子在0℃時(shí)的情形,分子平均動(dòng)能較小,故選項(xiàng)B符合題意。實(shí)線(xiàn)對(duì)應(yīng)的最大比例的速率區(qū)間內(nèi)分子動(dòng)能大,說(shuō)明實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)的溫度高,為100℃時(shí)的情形,故選項(xiàng)C符合題意。圖中曲線(xiàn)給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子占據(jù)的比例,但無(wú)法確定分子具體數(shù)目,故選項(xiàng)D不合題意。12.圖中甲、乙兩圖分別表示兩個(gè)分子之間分子間作用力和分子勢(shì)能隨分子間距離變化的圖像。由圖像判斷下列說(shuō)法正確的是(　　)A.當(dāng)分子間距離為r0時(shí),分子間作用力和分子勢(shì)能均最小且為零B.當(dāng)分子間距離r>r0時(shí),分子間作用力隨分子間距離的增大而增大C.當(dāng)分子間距離r>r0時(shí),分子勢(shì)能隨分子間距離的增大而增大D.當(dāng)分子間距離r<r0時(shí),若分子間距離逐漸減小,分子間作用力和分子勢(shì)能都逐漸增大答案:CD解析:由題圖可知,當(dāng)分子間距離為r0時(shí),分子間作用力和分子勢(shì)能均最小,但分子勢(shì)能不一定為零,要看參考平面的選取,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由題圖可知,當(dāng)分子間距離r>r0時(shí),分子間作用力表現(xiàn)為引力,隨分子間距離的增大先增大后減小,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由題圖可知,當(dāng)分子間距離為r0時(shí),分子勢(shì)能最小,分子勢(shì)能隨分子間距離的增大而增加,故選項(xiàng)C正確;由題圖可知,當(dāng)分子間距離為r0時(shí),分子間作用力和分子勢(shì)能均最小,分子間距離逐漸減小,分子間作用力和分子勢(shì)能都逐漸增加,故選項(xiàng)D正確。三、非選擇題(本題共4小題,共52分)13.(8分)在用油膜法估測(cè)油酸分子的大小實(shí)驗(yàn)中,有下列實(shí)驗(yàn)步驟。①往邊長(zhǎng)約為40 cm的淺盤(pán)里倒入約2 cm深的水,待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上。②用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴1滴在水面上,待油膜形狀穩(wěn)定。③將畫(huà)有油膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上,計(jì)算出油膜的面積,根據(jù)油酸的體積和面積計(jì)算出油酸分子直徑的大小。④用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,記下量筒內(nèi)每增加一定體積時(shí)的滴數(shù),由此計(jì)算出1滴油酸酒精溶液的體積。⑤將玻璃板放在淺盤(pán)上,然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上。完成下列填空。(1)上述步驟中,正確的順序是　　　　　　。(填寫(xiě)步驟前面的數(shù)字) (2)將1 cm3的油酸溶于酒精,制成300 cm3的油酸酒精溶液;測(cè)得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴。現(xiàn)取1滴該油酸酒精溶液滴在水面上,測(cè)得所形成的油膜的面積是0.13 m2。由此估算出油酸分子的直徑為　　　　 m。(結(jié)果保留1位有效數(shù)字) 答案:(1)④①②⑤③　(2)5×10-10解析:(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)先配溶液,然后再將痱子粉撒入水中,將液滴滴入水中,描繪輪廓,計(jì)算面積,因此正確的操作順序是④①②⑤③。(2)根據(jù)題意可得d=m=5×10-10m。14.(12分)在用油膜法估測(cè)分子的大小的實(shí)驗(yàn)中,所用油酸酒精溶液的濃度為每104 mL溶液中有純油酸6 mL,用注射器測(cè)得1 mL上述溶液為75滴。把1滴該溶液滴入盛水的淺盤(pán)里,待水面穩(wěn)定后,將玻璃板放在淺盤(pán)上,用彩筆在玻璃板上描出油膜的輪廓,再把玻璃板放在坐標(biāo)紙上,其形狀和尺寸如圖所示,坐標(biāo)中正方形方格的邊長(zhǎng)為1 cm。(1)把1滴油酸酒精溶液滴在水面上,在水面上形成油酸薄膜,認(rèn)為薄膜是由　　　　油酸分子組成的,并把油酸分子簡(jiǎn)化成　　　　,油膜的　　　　被認(rèn)為是油酸分子的直徑。 (2)油酸薄膜的面積是　　　　 cm2。 (3)每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是　　　 mL。 (4)按以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)估測(cè)出油酸分子直徑約為　　　 m。(保留1位有效數(shù)字) 答案:(1)單層的　球形　厚度(2)116(3)8×10-6(4)7×10-10解析:(1)酒精溶于水,油酸在水面上形成一單分子薄膜,所以認(rèn)為油酸薄膜是由單層的油酸分子組成的,并且把油酸分子簡(jiǎn)化成球形,便于計(jì)算,油膜的厚度就可以被認(rèn)為是油酸分子的直徑。(2)根據(jù)數(shù)方格數(shù)的原則“多于半個(gè)的算一個(gè),不足半個(gè)的舍去”可數(shù)出共有116個(gè)方格,故油膜的面積S=116×1cm2=116cm2。(3)1滴油酸酒精溶液的體積V'=mL,1滴油酸酒精溶液中含純油酸的體積V=V'=8×10-6mL。(4)油酸分子的直徑d=m=7×10-10m。15.(14分)空調(diào)在制冷過(guò)程中,室內(nèi)水蒸氣接觸蒸發(fā)器(銅管)液化成水,經(jīng)排水管排走,空氣中水分越來(lái)越少,人會(huì)感覺(jué)干燥。某空調(diào)工作一段時(shí)間后,排出液化水的體積V=1.0×103 cm3。已知水的密度ρ=1.0×103 kg/m3、摩爾質(zhì)量M=1.8×10-2 kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.0×1023 mol-1。求:(結(jié)果均保留1位有效數(shù)字)(1)該液化水中含有水分子的總數(shù)N;(2)一個(gè)水分子的直徑d。答案:(1)3×1025　(2)4×10-10 m解析:(1)液化水的質(zhì)量m=ρV=1.0×103×1.0×103×10-6kg=1.0kg水分子數(shù)N=NA==3×1025。(2)建立水分子的球體模型有πd3V0=m3/mol=1.8×10-5m3/mol可得水分子直徑d=m=4×10-10m。16.(18分)晶須是由高純度單晶生長(zhǎng)而成的微納米級(jí)的短纖維,是一種發(fā)展中的高強(qiáng)度材料,具有電、光、磁、介電、導(dǎo)電、超導(dǎo)電性質(zhì)。它是一些非常細(xì)、非常完整的絲狀(截面為圓形)晶體?，F(xiàn)有一根鐵晶,直徑D=1.60 μm,用F=0.026 4 N的力能將它拉斷,將鐵原子當(dāng)作球形處理。(鐵的密度ρ=7.92 g/cm3,鐵的摩爾質(zhì)量為55.58×10-3 kg/mol,NA=6.02×1023 mol-1)(1)求鐵晶中鐵原子的直徑。(2)請(qǐng)估算拉斷過(guò)程中最大的鐵原子間作用力F'。答案:(1)2.82×10-10 m　(2)8.25×10-10 N解析:(1)因?yàn)殍F的摩爾質(zhì)量M=55.58×10-3kg/mol所以鐵原子的體積V0==m3=1.17×10-29m3鐵原子直徑d==2.82×10-10m。(2)因原子力的作用范圍在10-10m數(shù)量級(jí),阻止拉斷的原子力主要來(lái)自斷開(kāi)截面上的所有原子對(duì)。當(dāng)鐵晶上的拉力分?jǐn)偟揭粚?duì)鐵原子上的力超過(guò)拉伸過(guò)程中的原子間最大原子力時(shí),鐵晶就被拉斷。單個(gè)原子球的截面積S==6.24×10-20m2鐵晶斷面面積S'==2.01×10-12m2斷面上排列的鐵原子數(shù)N==3.2×107所以拉斷過(guò)程中最大鐵原子間作用力F'=N=8.25×10-10N。

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