高考物理第一轮专项复习测试题9.docx
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高考物理第一轮专项复习测试题9
第五模块第11章第1单元
一、选择题
1．（2009年北京卷）做布朗运动实验，得到某个观测记录如图5.图中记录的是
图5
（ ）
A．分子无规则运动的情况
B．某个微粒做布朗运动的轨迹
C．某个微粒做布朗运动的速度—时间图线
D．按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线
解析：
微粒在周围液体分子无规则碰撞作用下，做布朗运动，轨迹是无规则的，实际操作中不易描绘出微粒的实际轨迹；而按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线的无规则，也能充分反映微粒布朗运动的无规则，本实验记录描绘的正是某一粒子位置的连线，故选D.
答案：
D
图6
2．如图6所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子沿x轴运动，两分子间的分子势能Ep与两分子间距离的变化关系如图6中曲线所示．图中分子势能的最小值为－E0.若两分子所具有的总能量为0，则下列说法中正确的是
（ ）
A．乙分子在P点（x＝x2）时，加速度最大
B．乙分子在P点（x＝x2）时，其动能为E0
C．乙分子在Q点（x＝x1）时，处于平衡状态
D．乙分子的运动范围为x≥x1
解析：
当两分子由无穷远处相互靠近的过程中，分子力先表现为引力，后表现为斥力．所以整个过程中，分子力先做正功后做负功．由分子力做功与分子势能的关系可知，分子势能先减小后增大．结合图线可知：
乙分子在P点（x＝x2）时分子力为零，加速度为零，A错；乙分子在P点（x＝x2）时的动能与分子势能之和为零，即动能为E0，B正确；乙分子在Q点（x＝x1）时，分子势能为零，动能也为零，D正确；乙分子在Q点（x＝x1）时受斥力不为零．C错．
答案：
BD
3．气体分子运动具有下列特点
（ ）
A．气体分子间的碰撞频繁
B．同种气体中所有的分子运动速率基本相等
C．气体分子向各个方向运动的可能性是相同的
D．气体分子的运动速率分布具有“中间多，两头少”的特点
解析：
由分子动理论，气体分子间距较大，分子做无规则运动时，碰撞频繁，但其分子的速率大小不一，其速率分布具有“中间多，两头少”的特点；由于其在做无规则运动，向各个方向运动的可能性是相同的．
答案：
ACD
4．分子动理论较好地解释了物质的宏观热力学性质．据此可判断下列说法中错误的是
（ ）
A．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性
B．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大
C．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大
D．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料中掺入其它元素
解析：
分子间作用力随距离的变化而变化，若rr0时，随分子间距离r的增大，分子力可能先增大后减小，故B项说法是错误的．
答案：
B
5．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
解析：
当分子力表现为引力时，即r>r0时，分子间距离继续增大，由图7甲知，分子力表现为引力，总的分子力先增大后减小，表现为斥力时，亦可根据此图分析．分析分子势能随分子间距离的变化如图7乙所示．
图7
当分子间距为r0时为平衡位置，当r>r0时分子间表现为引力，总的分子力随r的增大而先增大后减小，而分子力做负功，分子势能增大，故A、B错．
当r答案：
C
图8
6．如图8所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示．F>0为斥力，F<0为引力．A、B、C、D为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从A处由静止释放，选项中四个图分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的关系，其中大致正确的是
（ ）
解析：
乙分子的运动方向始终不变，A错误；加速度与力的大小成正比，方向与力相同，故B正确；乙分子从A处由静止释放，分子势能不可能增大到正值，故C错误；分子动能不可能为负值，故D错误．
答案：
B
7．若以μ表示水的摩尔质量，v表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为在标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，m、Δ分别表示每个水分子的质量和体积，下面四个关系式，其中正确的是
（ ）
①NA＝
②ρ＝
③m＝
④Δ＝
A．①和② B．①和③
C．③和④D．①和④
解析：
NA＝
＝
，NA＝
，所以m＝
，B选项正确．
答案：
B
8．下列说法正确的是
（ ）
A．如果取水平地面为零势能的参考面，则静止在水平地面上的物体的机械能和内能都为零
B．如果取水平地面为零势能的参考面，则静止在水平地面上的物体的机械能为零，内能不为零
C．一个装有气体的绝热密封容器做匀速运动，如果使容器突然停止运动，则气体的温度要升高
D．一个装有气体的绝热密封容器做匀速运动，如果使容器突然停止运动，则气体的温度保持不变
解析：
取水平地面为零势能面，静止在水平面上的物体动能和重力势能都为零，故机械能为零；而物体的内能与零势能面的选取无关，内能不为零．绝热容器突然停止匀速运动，分子与器壁碰撞，机械能将转化为内能，气体分子的动能增加，分子势能不变，故选项B、C正确．
答案：
BC
二、填空题
9．如图9所示为测定气体分子速率的实验装置，整个装置放在真空中，其中O是产生金属蒸气的气源，W1、W2为相距为L的两同轴圆盘，S1、S2为W1、W2圆盘上的狭缝，两缝夹角为α，P是接受分子的显示屏．金属在蒸气源中被加热后，从狭缝S逸出经S′后形成一窄束分子流．当圆盘W1、W2静止时，由于其上的狭缝S1与S2有一夹角α，所以穿过S1的分子流不能穿过S2；但是，当W1、W2绕公共轴以角速度ω转动时，通过狭缝S1的部分分子通过S2射到屏上，可以确定这部分分子的速度为________．（分子通过L的时间小于圆盘的转动周期）
图9
解析：
由题意知：
分子通过S1运动L距离达到W2，如果此时S2正好转到此位置，分子可以射到屏上，分子运动L距离的时间与圆盘转过α角的时间相等，即t＝
，v＝
，所以v＝
.
答案：
三、计算题
图10
10．实际应用中，常用到一种双金属温度计，如图10乙所示．已知其中双金属片被加热时，其弯曲程度会增大，则：
（1）说明该温度计的测温原理．
（2）结合图甲判断双金属温度计的内、外层分别为何种金属．
（3）这种温度计与水银温度计相比，有什么优点和缺点？
解析：
（1）双金属温度计是利用热膨胀系数不同的铜、铁两种金属制成的双金属片，是运用其弯曲程度随温度变化的原理来工作的．
（2）题图甲中，加热时，双金属片弯曲程度增大，即进一步向上弯曲，说明双金属片下层热膨胀系数较大，即铜的热膨胀系数较大．图乙中，温度计示数是顺时针方向增大，说明当温度升高时温度计指针顺时针方向转动，则其双金属片的弯曲程度在增大，故可以推知双金属温度计的内层一定是铁，外层一定是铜．
（3）优点是：
无危害、读数清晰、坚固耐用等．
缺点是：
不能测量0℃以下的温度等．
答案：
（1）双金属片的弯曲程度随温度变化
（2）内层是铁外层是铜
（3）优点是：
无危害、读数清晰、坚固耐用等．
缺点是：
不能测量0℃以下的温度等．
11．铜的摩尔质量为6.35×10－2kg、密度为8.9×103kg/m3，阿伏加德罗常数为6.0×1023mol－1.求：
（1）铜原子的质量和体积．
（2）1m3铜所含原子的数目．
（3）估算铜原子的直径．
解析：
（1）1mol铜含有铜原子数目等于阿伏加德罗常数，故铜原子的质量
m＝
＝
kg＝1.05×10－25kg①
铜原子的体积
V0＝
＝
＝
m3＝1.19×10－29m3②
（2）1m3铜的物质的量为
n′＝
＝
mol＝1.4×105mol③
1m3铜所含原子数目
n＝n′×NA＝1.4×105×6.0×1023个＝8.4×1028个④
（3）把铜原子看成球体，设铜原子的直径为D，则
V0＝
π（
）3＝
πD3＝
⑤
D＝
＝
m
＝2.8×10－10m⑥
答案：
（1）1.05×10－25kg 1.19×10－29m3
（2）8.4×1028个 （3）2.8×10－10m
12．新华社北京2008年11月12日电：
在中国探月工程一期即“嫦娥一号”圆满成功的同时，中国探月工程二期也已启动．其中，嫦娥二号卫星将于2011年底前完成发射．已知大气压强是由于大气的重力而产生的，某学校兴趣小组的同学，通过查资料知道：
月球半径R＝1.7×106m，月球表面重力加速度g＝1.6m/s2.为开发月球的需要，设想在月球表面覆盖一层厚度为h的大气，使月球表面附近的大气压达到p0＝1.0×105Pa，已知大气层厚度h＝1.3×103m比月球半径小得多，假设月球表面初始没有空气．试估算
（1）应在月球表面添加的大气层的总质量m；
（2）月球大气层的分子数为多少；
（3）分子间的距离为多少？
（空气的平均摩尔质量M＝2.9×10－2kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023mol－1）
解析：
（1）月球的表面积S＝4πR2
月球大气的重力与大气压力大小相等mg＝p0S
所以大气的总质量m＝
代入数据可得
m＝
×1.0×105kg≈2.27×1018kg.
（2）月球大气层的分子数为N＝
NA＝
×6.0×1023个≈4.7×1043个．
（3）可以认为每一个气体分子占据空间为一个立方体，小立方体紧密排列，其边长即为分子间的距离．设分子间距离为a，大气层中气体的体积为V，则有
V＝4πR2h，a＝
a＝
＝
≈1.0×10－9m.
答案：
（1）2.27×1018kg
（2）4.7×1043个 （3）1.0×10－9m
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