新课标人教版选修3-3第7章章综合

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1 高中物理选修 3-3 同步训练试题解析 章综合(A 卷) 一、选择题 1．下列有关“温度”的说法中正确的是( ) A．温度反映了每个分子热运动的剧烈程度 B．温度是分子平均动能的标志 C．一定质量的某种物质，内能增大，温度一定升高 D．温度升高时物体的每个分子的动能都将增大 答案： B 2．关于布朗运动，下列说法正确的是( ) A．布朗运动就是分子运动，布朗运动停止了，分子运动也会暂时停止 B．微粒做布朗运动，充分说明了微粒内部分子是不停地做无规则运动的 C．布朗运动是无规则的，因此它说明了液体分子的运动是无规则的 D．布朗运动的无规则性，是由于外界条件无规律的不断变化而引起的 解析： 布朗运动是指悬浮在液体或气体中的粒子的运动，它不是指分子的运动．布朗 运动的无规则性，是由液体或气体分子的撞击引起的，通过布朗运动，间接反映了液体或气 体分子运动的无规则性，它不是由颗粒内部的分子无规则运动引起的．布朗运动的无规则性， 是由液体分子无规则运动决定的，并不是由于外界条件变化引起的，故只有 C 对． 答案： C 3．下列说法中正确的是( ) A．温度低的物体内能小 B．温度低的物体分子运动的平均速率小 C．物体做加速运动时速度越来越大，物体内分子的平均动能也越来越大 D．物体体积改变，内能可能不变 解析： 内能是指物体内部所有分子平均动能和分子势能的总和，温度是分子平均动能 的标志，故温度低的物体内能不一定小，A 错；温度低的物体分子平均动能小，但由于不同 物体分子质量不同，所以温度低的物体分子平均速率不一定小，B 错；物体做加速运动时， 速度增大，机械能中的动能增大，但分子热运动的平均动能与机械能无关，而与温度有关， 故 C 错；物体体积改变，分子势能改变，但内能不一定变，D 对． 答案： D 4．下列现象中不能说明分子间有间隙的是( ) A．水和酒精混合后体积减小 B．气体能被压缩 C．滴进水中的墨水微粒能做扩散运动 2 D．液体很难被压缩 解析： 水和酒精混合后体积减小，气体能被压缩、扩散现象都能说明分子间有间隙， 液体很难被压缩，说明分子之间有斥力，不能说明分子间有间隙，故选 D. 答案： D 5．下面所列举的现象中，能说明分子是不断运动着的是( ) A．将香水瓶盖打开后能闻到香味 B．汽车开过后，公路上尘土飞扬 C．洒在地上的水，过一段时间就干了 D．悬浮在水中的花粉做无规则的运动 解析： 扩散现象和布朗运动都能说明分子在不停地做无规则运动．香水的扩散、水分 子在空气中的扩散以及悬浮在水中的花粉的运动都说明了分子是不断运动的，故 A、C、D 均正确；尘土的运动不是由于空气分子碰撞引起的，而是由气流的流动和空气浮力等外部作 用引起的，B 错误． 答案： ACD 6．当分子间距离 r＝r0 时，分子间引力和斥力恰好平衡，若使分子间距离从 r1 逐渐变 为 r2(r0＜r1＜r2)，在这一变化过程中，下列说法中可能正确的是( ) A．分子间引力比分子间斥力减小得快，分子力增大 B．分子间引力比分子间斥力减小得快，分子力减小 C．分子间斥力比分子间引力减小得快，分子力增大 D．分子间斥力比分子间引力减小得快，分子力减小 解析： 分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，只是斥力减小得更快，但 分子力随分子间距离由 r0 增大时，是先增大后减小，因此当分子间距由 r1 变为 r2(r0＜r1＜r2) 时，分子力的变化有三种可能：先增大后减小、增大、减小，C、D 正确． 答案： CD 7．把一个物体竖直下抛，下列哪种情况是在下落的过程中发生的(不考虑空气阻 力)( ) A．物体的动能增加，分子的平均动能也增加 B．物体的重力势能减少，分子势能却增加 C．物体的机械能保持不变 D．物体的内能一定改变 解析： 物体下落的过程，不考虑空气阻力，只有系统内的重力做功，机械能不变；物 体下落过程中，物体的温度和体积也没有发生变化，所以分子热运动的平均动能和分子势能 都保持不变，因此，选项 A、B、D 是错误的，选 C. 答案： C 8．已知阿伏加德罗常数为 NA，某物质的摩尔质量为 M，则该物质的分子质量和 m kg 3 水中所含氢原子数分别是( ) A. M NA ，1 9mNA×103 B．MNA,9mNA C. M NA ， 1 18mNA×103 D. M NA ，18mNA 解析： 某物质的摩尔质量为 M，故其分子质量为M NA ，m kg 水的物质的量为m×103 18 ， 故氢原子数为m×103 18 ×NA×2＝mNA×103 9 ，故 A 选项正确． 答案： A 9．如图所示为两分子系统的势能 Ep 与两分子间距离 r 的关系曲线．下列说法正确的是 ( ) A．当 r 大于 r1 时，分子间的作用力表现为引力 B．当 r 小于 r1 时，分子间的作用力表现为斥力 C．当 r 等于 r2 时，分子间的作用力为零 D．当 r 由 r1 变到 r2 的过程中，分子间的作用力做负功 解析： ①由图知 r2＝r0，当 r＞r0 时，分子力表现为引力，r＜r0 时，分子力表现为斥 力．r1＜r0，所以，当 r＞r1 时，分子力可能表现为引力，可能表现为斥力，A 错误，B、C 都正确．②在 r 由 r1 变到 r2 的过程，分子力表现为斥力，分子力做正功．D 错误． 答案： BC 二、非选择题 10．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，下列做法正确的是( ) A．油酸酒精溶液滴入水中后，应让油膜尽可能地散开，再用刻度尺去量油膜的面积 B．油酸酒精溶液滴入水中后，应让油膜尽可能地散开，再用刻度尺去量没有油膜的面 积 C．油酸酒精溶液滴入水中后，应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，应让油膜尽可能地散开，再把油膜的轮廓画在玻璃板上， 然后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 滴该溶液滴到水面上，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. 解析： (1)油酸酒精溶液滴在水面上，油膜会散开，待稳定后，再在玻璃板上画下油 4 膜的轮廓，用坐标纸计算油膜面积． (2)V＝ 1 200 × 1 50cm3＝10－10 m3 d＝V S ＝10－10 0.2 m＝5×10－10 m. 答案： (1)D (2)5×10－10 11．分子直径的数量级一般是________m．能说明分子都在永不停息地做无规则运动的 实验事实有________(举一例即可)．在两分子间的距离由 r0(此时分子间的引力和斥力相互平 衡，分子力为零)逐渐增大的过程中，分子力的变化情况是________(填“逐渐增大”、“逐 渐减小”、“先增大后减小”、“先减小后增大”)． 答案： 10－10 布朗运动 先增大后减小 12．某压力锅的结构如图所示，盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热， 当锅内气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起．假定在压力阀被顶起时，停止加热． (1)若此时锅内气体的体积为 V，摩尔体积为 V0，阿伏加德罗常数为 NA，求锅内气体分 子的个数． (2)若室温为 20 ℃，压力阀被顶起的温度为 130 ℃，若用热力学温度表示初、末状态的 温度，温度为多少？ 解析： (1)N＝nNA＝ V V0 NA. (2)T1＝t1＋273.15 K＝293.15 K T2＝t2＋273.15 K＝403.15 K. 答案： (1) V V0 NA (2)293.15 K 403.15 K 5 章综合(B 卷) 一、选择题 1．下列说法正确的是( ) A．物体是由大量分子组成的，分子直径的数量级为 10－10 m B．物质分子在不停地做无规则运动，布朗运动就是分子的运动 C．在任何情况下，分子间的引力和斥力都是同时存在的 D．1 kg 的任何物质含有的微粒数都相同，都是 6.02×1023 个 解析： 布朗运动是指悬浮颗粒的无规则运动，并非分子的运动，故 B 错误；1 mol 任 何物质含有的微粒数都是相同的，都是 6.02×1023 个，故 D 错误． 答案： AC 2．关于温度这一概念理解正确的是( ) A．温度是描述物体的冷热程度的状态量 B．温度是热平衡系统具有“共同性质”的物理量 C．温度是决定一个系统与另一个系统是否达到热平衡状态的物理量 D．只有两个系统的温度、体积、压强均相同，这两个系统才达到了热平衡状态 解析： 温度是唯一决定两系统是否处于热平衡状态的物理量，选项 A、B、C 对 D 错． 答案： ABC 3．关于分子势能，下列说法中正确的是( ) A．分子间表现为斥力时，分子间距离越小，分子势能越大 B．分子间表现为引力时，分子间距离越小，分子势能越大 C．当 r→∞时，分子势能最小 D．将物体以一定初速度竖直向上抛出，物体在上升阶段其分子势能越来越大 解析： 本题综合考查分子力做功与分子势能变化的关系，以及分子势能与重力势能的 关系，由前面分析可知只有 A 正确． 答案： A 4．关于热力学温度和摄氏温度，以下说法不正确的是( ) A．热力学温度的单位“K”是国际单位制中的基本单位 B．温度升高了 1 ℃就是升高了 1 K C．1 ℃就是 1 K D．0 ℃的摄氏温度可用热力学温度粗略地表示为 273 K 解析： 热力学温度的单位 K 是国际单位制的七个基本单位之一，A 项正确；热力学 温度和摄氏温度表示的温度的变化量是相等的，B 项正确；1 ℃＝273.15 K，C 项错；0 ℃的 摄氏温度可用热力学温度粗略地表示为 273 K，D 项正确，故选 C. 答案： C 5．有关分子动能、分子势能、内能的说法正确的是( ) 6 A．分子的平均动能和分子势能的总和叫做这个分子的内能 B．温度相同时，不同物体的分子平均动能相同 C．物体内部的分子势能是由物体的体积决定的 D．当物体的速度变化时，物体的内能也变化 解析： 一个分子不能谈内能，内能是物体内大量分子具有的，A 错．温度相同时，不 同物体的分子平均动能相同，B 对，物体内部的分子总势能是与物体的体积有关的，C 错， 物体的速度与物体的内能无必然的联系，D 错． 答案： B 6．关于内能和机械能的下列说法正确的是( ) A．物体的机械能损失时，内能却可能增加 B．物体的内能损失时，机械能必然会减小 C．物体内能为零时，机械能可以不为零 D．物体的机械能为零时，内能可以不为零 解析： 在空中下降的物体由于克服空气阻力做功，机械能损失，因摩擦物体的温度升 高，内能增加，A 正确；物体静止时，温度降低，内能减少，而机械能可能不变，B 错；分 子运动永不停息而且分子间有相互作用，内能不可能为零，但机械能可以为零，C 错，D 正 确． 答案： AD 7．对悬浮在水中的微粒的布朗运动，正确的说法是( ) A．微粒足够小时，各瞬间撞击微粒的水分子少，布朗运动不明显 B．微粒足够大时，各瞬间撞击微粒的水分子数多，布朗运动较明显 C．微粒足够小时，水分子从各个方向撞击微粒的不平衡性明显，布朗运动也明显 D．微粒足够大时，水分子从各个方向撞击微粒的不平衡性明显，布朗运动也明显 解析： 微粒越小时，瞬间撞击的微粒数越少，各个方向撞击的效果的不均衡性越明显， 布朗运动越明显． 答案： C 8．某气体的摩尔质量为 M，摩尔体积为 V，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为 m 和 V0，则阿伏加德罗常数 NA 可表示为( ) A．NA＝ V V0 B．NA＝ρV m C．NA＝M m D．NA＝ M ρV0 答案： C 9．一定质量的 0 ℃的冰熔化成 0 ℃的水时其分子动能之和 Ek 与分子势能之和 Ep 及物 体内能 E 的变化情况为( ) A．Ek 变大，Ep 变大，E 变大 B．Ek 变小，Ep 变小，E 变小 7 C．Ek 不变，Ep 变大，E 变大 D．Ek 不变，Ep 变小，E 变小 解析： 温度是分子平均动能的标志，温度相同，平均动能一定相同.0 ℃的冰熔化成 0 ℃ 的水，分子个数不变，总动能 Ek 相同．但熔化过程中吸收热量，内能 E 增大，所以分子势 能增大，C 对，A、B、D 错． 答案： C 二、非选择题 10．石油流入海中，危害极大．曾发生在英吉利海峡的一次油轮触礁事件导致八万吨原 油溢出，污染了英国一百多公里的海岸线，导致 25 000 多只海鸟死亡．若在海洋中泄漏 1 t 原油可覆盖 12 km2 的海面，则油膜厚度大约是分子直径数量级的________倍．(已知原油的 密度为 0.90×103 kg/m3，结果保留一位有效数字) 解析： 1 t 原油的体积 V＝m ρ ＝ 1×103 0.90×103 m3， 则形成的油膜厚度就应为 d＝V S ＝ 1×103 0.90×103×12×106 m ≈9×10－8 m 所以约是分子直径数量级的9×10－8 10－10 ＝900 倍． 答案： 900 11．将下列实验事实与产生原因对应起来． 事实：A.水与酒精混合体积变小．B.糖在热水中溶解得快． 原因：a.分子间存在着引力．b.分子运动剧烈程度与温度有关．c.分子间存在着空隙． 它们的对应关系分别是①________；②________(在横线上填写实验事实与产生原因前 的符号)． 解析： 水和酒精混合后体积变小，说明分子之间有空隙；糖在热水中溶解得快，说明 分子运动的剧烈程度与温度有关． 答案： Ac Bb 12．在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每 1 000 mL 溶液中有纯油酸 0.6 mL，用注射器测得 1 mL 上述溶液为 80 滴，把 1 滴该溶液滴入盛水的 浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方 形小方格的边长为 1 cm. 8 (1)实验中为什么要让油膜尽可能散开？ (2)实验测出油酸分子的直径是多少？(结果保留两位有效数字) (3)如果已知体积为 V 的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为 S，这种油的密 度为ρ，摩尔质量为 M，试写出阿伏加德罗常数的表达式． 解析： (1)为使油膜在水面上形成单分子层． (2)由图可知油膜覆盖方格数约为 120 个，设油酸分子的直径为 d，则有 1 80 × 0.6 1 000 ×10－6 m3＝120×1×10－4 (m2)·d 解得 d＝6.3×10－10 m．(6.2×10－10m～6.4×10－10 m 都对) (3)设阿伏加德罗常数为 NA 每个分子的体积 V0＝1 6π V S 3 由 NAρV0＝M，得 NA＝6MS3 πρV3 . 答案： (1)为使油膜在水面上形成单分子层 (2)6.2×10－10m～6.4×10－10 m (3)6MS3 πρV3