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第一章 階段評價查缺漏
(本試卷滿分：100分)
一、單項選擇題(本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的)
1．有關“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動的劇烈程度
B．溫度是分子平均動能的標志
C．一定質量的某種物質，內能增加，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
解析：選B　溫度是分子平均動能的標志，而對某個確定的分子來說，其熱運動的情況無法確定，不能用溫度反映，A、D錯誤，B正確；溫度不升高而僅使分子的勢能增加，也可以使物體內能增加，如冰融化為同溫度的水，C錯誤。
2．“破鏡難圓”的原因是(　　)
A．玻璃分子間的斥力比引力大
B．玻璃分子間不存在分子力的作用
C．一塊玻璃內部分子間的引力大于斥力；而兩塊碎玻璃之間，分子引力和斥力大小相等，合力為零
D．兩塊碎玻璃之間，絕大多數玻璃分子間距太大，分子引力和斥力都可忽略，總的分子引力為零
解析：選D　破碎的玻璃放在一起，由于接觸面的錯落起伏，只有極少數分子能接近到分子間有作用力的程度，因此，總的分子引力非常小，不足以使它們連在一起，D正確。
3.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
解析：選D　露珠是由空氣中的水蒸氣凝結成的水珠，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。
4．近年來人們發現納米材料具有很多優越性能，有著廣闊的應用前景。已知1 nm(納米)＝10－9 m，邊長為1 nm的立方體可容納的液態氫分子(其直徑約為10－10 m)的個數最接近下面的哪一個數值(　　)
A．102 B．103 C．106 D．109
解析：選B　邊長為1 nm的立方體體積為V＝10－27 m3，一個氫分子的體積的數量級為10－30 m3，所容納的液態氫分子的個數約為10－27÷10－30＝103個，故選B。
5．下列關于布朗運動、擴散現象和對流的說法正確的是(　　)
A．三種現象在月球表面無法進行
B．三種現象在宇宙飛船里都能進行
C．在月球表面布朗運動、擴散現象能夠進行，而對流則不能進行
D．在宇宙飛船里布朗運動、擴散現象能夠進行，而對流則不能進行
解析：選D　布朗運動和擴散現象都是分子無規則熱運動的結果，而對流需要在重力作用的條件下才能進行。布朗運動、擴散現象是由于分子熱運動而形成的，所以二者在月球表面、宇宙飛船里均能進行，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，故對流可在月球表面進行，而不能在宇宙飛船內進行，故選D。
6.如圖所示為分子間作用力F和分子間距離r的關系圖像，關于分子間作用力，下列說法正確的是(　　)
A．分子間同時存在著相互作用的引力和斥力
B．分子間的引力總是比分子間的斥力小
C．分子間的斥力隨分子間距離的增大而增大
D．分子間的引力隨分子間距離的增大而增大
解析：選A　由題圖可知，分子間同時存在著相互作用的引力和斥力，故A正確；由圖可知，r>r0時，分子引力比分子斥力大，r7.某同學做了如下實驗：先把空燒瓶放入冰箱冷凍，取出后迅速用一個氣球緊套在燒瓶頸上，再將燒瓶放進盛滿熱水的燒杯里，氣球脹大起來，忽略氣球脹大過程中對氣體壓力的影響，如圖所示，與燒瓶放進熱水前相比，放進熱水后密閉氣體的(　　)
A．溫度降低
B．分子平均動能增大
C．分子對燒瓶底的平均作用力減小
D．體積是所有氣體分子的體積之和
解析：選B　由于熱水的溫度較高，將燒瓶放進盛滿熱水的燒杯里，氣體吸收了熱水的熱量，溫度升高，故A錯誤；由于溫度升高，所以分子的平均動能增大，故B正確；由于外界壓強不變，因此內部壓強也保持不變，氣體分子對瓶底的平均作用力不變，故C錯誤；氣體分子體積很小，分子間隙很大，故對應的氣體體積不是分子體積之和，故D錯誤。故選B。
二、多項選擇題(本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分)
8．下列說法中正確的是(　　)
A．一杯水里放幾粒食鹽，鹽粒沉在水下面，逐漸溶解，過一段時間，上面的水也變咸了，是由于食鹽分子做布朗運動的結果
B．把一塊鉛和一塊金表面磨光后緊壓在一起，在常溫下放置四到五年，結果金和鉛連在一起，并互相滲入，這是兩種金屬分子做布朗運動的結果
C．布朗運動和擴散現象不但說明分子做無規則運動，同時也說明了分子間是有空隙的
D．壓縮氣體比壓縮固體和液體容易得多，這是因為氣體分子間距離遠大于液體和固體分子間距離
解析：選CD　布朗運動是固體小顆粒的運動，A、B錯誤；布朗運動和擴散現象都說明分子做無規則運動，并且分子之間是有空隙的，C正確；組成氣體的分子之間的距離比液體、固體大得多，分子之間的作用力幾乎為零，所以壓縮氣體時較容易，固體和液體則不然，故D正確。
9．如圖所示為一定質量的氧氣分子在0 ℃和100℃兩種不同情況下的速率分布情況，由圖可以判斷以下說法中正確的是(　　)
A．溫度升高，所有分子的運動速率均變大
B．溫度越高，分子的平均速率越小
C．0 ℃和100 ℃的氧氣分子的速率都具有“中間多、兩頭少”的分布特點
D．100 ℃的氧氣與0 ℃的氧氣相比，速率大的分子所占比例較大
解析：選CD　溫度升高，氣體分子的熱運動變得更劇烈，平均運動速率增大，但有些分子的運動速率可能減小，從題圖中可以看出0 ℃和100 ℃的氧氣分子速率都呈現“兩頭多、中間少”的分布特點，且溫度高時，速率大的分子所占比例較大，A、B錯誤，C、D正確。
10．一滴油酸酒精溶液含有質量為m的純油酸，滴在液面上擴散后形成的油膜最大面積為S。已知純油酸的摩爾質量為M、密度為ρ，阿伏伽德羅常量為NA，下列表達式中正確的有(　　)
A．油酸分子的直徑d＝
B．油酸分子的直徑d＝
C．油酸所含的分子數n＝NA
D．油酸所含的分子數n＝NA
解析：選BC　由dS＝可得d＝，知B正確；由n＝NA，知C正確。
三、非選擇題(本題共5小題，共54分)
11．(7分)在做“用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗中：
(1)關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，再利用坐標紙去計算油膜的面積
D．油酸酒精溶液滴入水中后，要讓油膜盡可能散開，等到形狀穩定后，再把油膜的輪廓畫在玻璃板上，用坐標紙去計算油膜的面積
(2)實驗中，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。
解析：(1)在做“用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗中，油酸酒精溶液滴入水中后，油膜會散開，待穩定后，再在玻璃板上畫下油膜的輪廓，用坐標紙計算油膜面積，故D正確。
(2)一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
12．(9分)在“用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗時，用注射器將一滴油酸酒精溶液滴入盛水的淺盤里，把玻璃板放在淺盤上并描畫出油酸膜的輪廓，如圖所示。圖中正方形小方格的邊長為1 cm，該油酸膜的面積是________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(計算結果保留1位有效數字)。
解析：每個正方形的面積為：S1＝1 cm2，面積超過正方形面積一半的正方形的個數約為116個，則油酸膜的面積約為：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
13．(11分)計算機的CPU是使用硅材料制成的，其核心部分的面積為S＝1 cm2 ，厚度為d＝2 mm，含有各種晶體管n＝1×108個。已知硅的摩爾質量為M＝2.8×10－2 kg/mol，密度為ρ＝2.3×103 kg/m3，阿伏伽德羅常量NA＝6.0×1023 mol－1(結果保留1位有效數字)。求：
(1)硅原子的體積V0；
(2)每個晶體管平均含有的硅原子數N。
解析：(1)V0＝≈2×10－29 m3。
(2)由nNV0＝Sd解得：N＝1×1014個。
答案：(1)2×10－29 m3　(2)1×1014個
14．(12分)為保護環境和生態平衡，在各種生產活動中都應嚴禁污染水源，在某一水庫中，一艘年久失修的快艇在水面上違規行駛，速度為8 m/s，導致油箱突然破裂，柴油迅速流入水中，從漏油開始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)
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
15．(15分)用能夠放大600倍的顯微鏡觀察布朗運動，估計放大后的小顆粒(炭粒)體積為0.1×10－9 m3，炭的密度是2.25×103 kg/m3，摩爾質量是1.2×10－2 kg/mol，阿伏伽德羅常量為6.0×1023 mol－1，則該小顆粒(炭粒)含分子數約為多少個？(取1位有效數字)
解析：設小顆粒邊長為a，放大600倍后，則其體積為
V＝(600a)3＝0.1×10－9 m3
實際體積V′＝a3＝ m3
質量為m＝ρV′＝2.25×103× kg＝×10－15 kg
含分子數為n＝NA＝×6.0×1023個≈5×1010個。
答案：5×1010個
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典例1　對于固體和液體來說，其內部分子可看作是一個個緊密排列的小球。若某固體的摩爾質量為M，密度為ρ，阿伏伽德羅常數為NA。
(1)試推導該固體分子質量m的表達式。
(2)若已知汞的摩爾質量MHg＝200.5×10－3 kg/mol，密度ρHg＝13.6×103 kg/m3，阿伏伽德羅常數NA取6.0×1023 mol－1，試估算汞原子的直徑大小。(結果保留兩位有效數字)
答案：BC
2．已知氣泡內氣體的密度為1.29 kg/m3，平均摩爾質量為0.29 kg/mol。阿伏伽德羅常數NA＝6.02×1023 mol－1，取氣體分子的平均直徑為2×10－10 m，若氣泡內的氣體能完全變為液體，請估算液體體積與原來氣體體積的比值。(結果保留一位有效數字)
答案：1×10－5
(二)分子間的相互間的作用力作用力
1．類比彈簧小球模型理解分子
2．分子力F隨r變化的關系
(1)F-r圖像：如圖所示。
(2)變化規律：
①當r＝r0時，F＝0；
②當r③當r>r0時，F隨r的增大，先增大后減小；
④當r≥10r0時，F＝0。
典例2　(多選)如圖所示，甲分子固定在坐標原點O，乙分
子位于r軸上，甲、乙兩分子間作用力與分子間距離關系圖像
如圖。現把乙分子從r3處由靜止釋放，則 (　　)
A．乙分子從r3到r1一直加速
B．乙分子從r3到r2過程中呈現引力，從r2到r1過程中呈現斥力
C．乙分子從r3到r1過程中，兩分子間的分子力先增大后減小
D．乙分子從r3到距離甲最近的位置過程中，兩分子間的分子力先減小后增大
[解析]　乙分子從r3到r1一直受甲分子的引力作用，且分子間作用力先增大后減小，故乙分子做加速運動，A、C兩項正確；乙分子從r3到r1過程中一直呈現引力，B項錯誤；乙分子從r3到距離甲最近的位置過程中，兩分子間的分子力先增大后減小再增大，D項錯誤。
[答案]　AC
[針對訓練]
3．(多選)當兩個分子之間距離為r0時，正好處于平衡狀態，下面關于分子間相互作用的引力和斥力的各種說法中，正確的是 (　　)
A．兩分子間的距離r＜r0時，它們之間只有斥力作用
B．兩分子間的距離rC．兩分子間的距離rD．兩分子間的距離等于2r0時，它們之間既有引力又有斥力的作用，而且引力大于斥力
解析：分子之間既有相互作用的引力又有相互作用的斥力，引力和斥力是同時存在的，這跟分子間距離r無關。分子間引力、斥力和分子力大小及性質跟分子間距離r有關。r＝r0是分界線，當r＝r0時，F引＝F斥；當r＞r0時，F引＞F斥；當r＜r0時，F斥＞F引。由上述可知，A、B是錯誤的，C是正確的。當r＝2r0，即r＞r0時，F引 ＞F斥，所以選項D是正確的。
答案：CD
4．在彈性限度內，彈力的大小跟彈簧伸長或縮短的長度成正比，從分子間相互作用力跟分子間距離的關系圖像來看，最能反映這種規律的是圖中的 (　　)
A．ab段 B．bc段 C．de段 D．ef段
解析：當r＝r0時，分子間作用力為零；當r>r0時，分子間作用力表現為引力，對應彈簧被拉長；當r答案：B
三、創新應用提素養
1．霧霾天氣，大氣中各種懸浮顆粒物含量超標。霧霾中，各種懸浮顆粒物形狀不規則，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(PM是顆粒物的英文縮寫)。某科研機構對北京地區的檢測結果表明，在靜穩的霧霾天氣中，離地面高度百米范圍內，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間變化。據此材料，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所受到的重力
C．PM10和大懸浮顆粒物都在做布朗運動
D．PM2.5的濃度隨高度的增加逐漸增大
解析：PM10表示的顆粒物的直徑小于或等于10 μm＝10×10－6 m＝1.0×10－5 m，A項錯誤；PM10受到空氣分子作用力的合力總是在不停變化，并不一定始終大于重力，B項錯誤；PM10和大懸浮顆粒物受到空氣分子不停地碰撞做無規則運動，即布朗運動，C項正確；根據題意，PM10的顆粒大小范圍包括PM2.5的顆粒大小，則PM2.5濃度在百米的高度內基本不變，D項錯誤。
答案：C
2．(多選)關于分子間的作用力，下列說法正確的是 (　　)
A．用力拉鐵棒的兩端，鐵棒沒有斷，這是分子間存在吸引力的宏觀表現
B．“破鏡不能重圓”是因為分子間存在著斥力
C．分子間的引力和斥力均隨分子間距離的增大而減小
D．當分子間的距離變小時，分子間作用力可能減小，也可能增大
解析：用力拉鐵棒的兩端，鐵棒沒有斷，是分子間存在吸引力的宏觀表現，選項A正確；“破鏡不能重圓”是因為鏡片裂開處分子間的距離大于分子力作用的范圍，選項B錯誤；分子間的引力和斥力均隨分子間距離的增大而減小，選項C正確；當分子間的距離變小時，分子間作用力如果表現為引力，則分子力可能減小，也可能增大，選項D正確。
答案：ACD
3．在“用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗中，
(1)某同學操作步驟如下：
①取一定量的無水酒精和油酸，制成一定濃度的油酸酒精溶液；
②在量筒中滴入一滴該溶液，測出它的體積；
③在蒸發皿內盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散開穩定；
④在蒸發皿上覆蓋透明玻璃，描出油膜形狀，用透明方格紙測量油膜的面積。
改正其中的錯誤：___________________________________________。
(2)若油酸酒精溶液體積濃度為0.10%，一滴溶液的體積為4.8×10－3 mL，其形成的油膜面積為80 cm2，則估測出油酸分子的直徑為__________ m。
答案：(1)②用注射器吸取一段油酸酒精溶液，由注射器上的刻度讀取該段溶液的總體積，再把它一滴一滴地滴入燒杯中，記下液滴的總滴數　③在水面上先撒上爽身粉　(2)6.0×10－10
4．夏天空調在制冷過程中，室內空氣中的水蒸氣接觸蒸發器(銅管)液化成水，經排水管排走，空氣中水分越來越少，人會感覺到干燥。若有一空調工作一段時間后，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、摩爾質量M＝1.8×10－2 kg/mol，阿伏伽德羅常數NA＝6.0×1023 mol－1。試求：(結果均保留1位有效數字)
(1)該液化水中含有的水分子總數N；
(2)一個水分子的直徑d。
答案：(1)3×1025個　(2)4×10－10 m

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