高中学生学科素质训练

　

高二物理同步测试（5）—分子运动论二

本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分，考试用时60分钟。

第Ⅰ卷（选择题，共32分）

一、选择题：（每小题至少有一个选项是正确的，请把正确的答案填入答题卡中，每小题4分，共32分，漏选得2分，错选和不选得零分）

1．已知阿伏加德罗常数为N_A，铜的摩尔质量为M，密度为ρ（均为国际单位），则（　　）

　A．1m³铜原子含原子数目为ρN_A/M

　B．1个铜原子质量是M /N_A

　C．1个铜原子的体积是M/ρN_A

　D．1kg铜所含原子的数目是ρN_A

2．酒精和水混合后体积减小的实验表明　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　）

　A．分子间有相互作用力　　　　　　　　　　　　　　B．分子间有单间隙

　C．分子永不停息地运动　　　　　　　　　　　　　　D．分子是很微小的

3．关于布朗运动，下列说法正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　　）

　A．布朗运动就是分子的无规则运动

　B．布朗运动是液体中的悬浮微粒在周围液体分子撞击下发生的无规则运动

　C．布朗运动是悬浮在液体中那一部分分子的无规则运动

　D．在布朗运动的实验中，小颗粒无规则运动的轨迹就是分子无规则运动的轨迹

4．关于物体的内能变化，下列说法正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　　）

　A．物体吸收热量，内能一定增大

　B．物体对外做功，内能一定减小

　C．物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变

　D．物体放出热量，民时对外做功，内能可能不变

5．两个分子甲和乙相距较远（此时分子间的分子力可忽略），设甲固定不动，乙逐渐向甲靠近直到不能再靠近的过程中　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　）

　A．分子力总是对乙做正功

　B．乙总是克服分子力做功

　C．先是乙克服分子力做功，然后分子力对乙做正功

　D．先是分子力对乙做正功，然后乙克服分子力做功

6．图5—1为电冰箱的工作原理图，压缩机工作时，强迫

致冷剂在冰箱内外的管道中不断偱环。那么，下列说法

正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　　）

　A．在冰箱内的管道中，致冷剂迅速膨胀并吸收热量

　B．在冰箱内的管道中，致冷剂迅速膨胀并放出热量

　C．在冰箱内的管道中，致冷剂被剧烈压缩并吸收热量

　D．在冰箱内的管道中，致冷剂被剧烈压缩并放出热量　　　　　　　 

图5—1

7．如图5—2所示，把浸有乙醚的一小块棉花放在厚玻璃管的底部，当很快向下压活塞时，由于被压缩的气体骤然变热，温度升高，达到乙醚的燃点，使浸有乙醚的棉花燃烧起来，此实验的目的是要说明　　　　　　　　　　 （　　）

  A．做功可以增加物体的热量

　B．做功可以升高物体的温度

　C．做功可以改变物体的内能

　D．做功一定可以增加物体的内能

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

8．一固定体积的钢瓶内封存1mol理想气体甲，其气体分子的平均速率为v，如果保持温度不变，而将另1mol的理想气体乙压入瓶内，已知甲气体分子质量是乙气体分子质量的2倍，设此时甲、乙两种气体分子的平均速率分别为v₁、v₂，则　　 （　　）

A．v₁＜0.7v

B．v₁＞1.3v

C．v₂＜0.7v

　D．v₂＞1.3v

第Ⅱ卷（非选择题，共68分）

二、填空题（第9、10题每空2分，其余每空4分，共30分，请把答案填写在题中横线上）

9．设分子间的距离为r₀时，分子处于平衡状态，设想移动分子使两分子间的距离由r＜r₀开始逐渐增大，直至移至无限远的过程中，分子力做功的情况是先　　　　 

　 后　　　　  ，分子间的势能变化是　　　　 后　　　　  。

10．将下列实验事实与产生的原因对应起来

　A．水与酒精混合体积变小　　　 B．固体很难被压缩

　C．细绳不易拉断　　　　　　　 D．糖在热水中溶解得快

　E．冰冻食品也会变干

　A．固体分子也在不停地运动　　 B．分子运动的剧烈程度与温度有关

　C．分子间存在着引力　　　　　 D．分子间存在着斥力

　e．分子间存在着间隙

　它们的对应关系分别是①　　　　　　   ；② 　　　　　　 ；③ 　　　　　　；

④ 　　　　　；⑤　　　　　   。（在横线上填上实验事实与产生原因前的符号）

11．估算室温下空气分子的平均间距为　　　　　　  。（已知1mol气体在标准状态下的体积是22.4L，结果取两位有效数字）

12．美国《科学美国人》杂志在1971年7月的《地于的能量资源》一文中提供了如表中的数据。请选用数据计算：

　（1）地球对太阳能的利用率约为　　　　　　 ；

　（2）通过光合作用，每年有　　　 kJ的太阳能转化为化学能（每年按365天计算）

　　　　　 　　 到达地球表面的太阳能辐射的几条主要去路

直接反射	5.2×1013kJ
以热能方式离开地球	8.1×1013kJ
水循环	4.0×1013kJ
大气流动	3.7×1011kJ
光合作用	4×1010kJ

三、计算题（本题共4小题，共38分，解答应写明必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位）

13．（9分）用长度放大600倍的显微镜观察布朗运动。估计放大后的小颗粒（碳）体积0.1×10^—9m³，碳的密度是2.25×10³kg/m³，摩尔质量是1.2×10^—2kg/mol，阿伏加德罗常数为6.0×10²³mol^—1，则该小碳粒含分子数约为多少个？（取一位有效数字）

14．（9分）质量m=0.01kg的铅弹，以速度v₀=200m/s水平射入质量为M=2kg的靶中未穿出。设靶原静止在光滑的水平面上，并可以自由滑动。若铅弹射入靶的过程中，机械能的损失完全转化为内能，并有50%转化为铅弹的内能，则铅弹的温度将升高多少（已知铅弹的比热容c=1.338×10²J/ kg·⁰C） ？

15．（9分）水能不产生污染物，是一种清洁能源。位于美国和加拿大交界处的尼亚加拉瀑布流速度达每秒6000m³，而且是一年四季流量稳定，瀑布落差50m。若利用这一资源发电，设其效率为50%，估算发电机的输出功率。

16．（11分）（1）1791年，米被定义为：在经过巴黎子午线上，取从赤道到北极长度的一千万分之一。请由此估算地球的半径R。（答案保留两位有效数字）

　 （2）太阳与地球的距离为1.5×10¹¹m，太阳光以平行光束入射到地面，地球表面2/3的

面积被水所覆盖。太阳在一年中辐射到地球表面水面部分的总能量W约为1.87×10²⁴J。设水面对太阳辐射的平均反射率为7%，而且被吸收到的35%能量重新辐射出去，太阳辐射可将水面的水蒸气（设在常温常压下蒸发1kg水需要2.2×10⁶J的能量），而后凝结成雨滴降落到地面。（a）估算整个地球表面的年平均降雨量（以毫米表示，地球面积为4πR²）。（b）太阳辐射到地球的能量中只有约50%到达地面，W只是其中的一部分。太阳辐射到地球的能量没能全部到达地面，这是为什么？请说明两个理由。

物理参考答案（五）

1．ABC；2．B；3．B；4．C；5．D；6．AD；7．C；8．D；9．分子力做功，克服分子力做功，减小，增加；10．A→e，B→d，C→c，D→b，E→a；11．3.3×10^—9m；12．23.3%，1.26×10¹⁸；

13．解：实际碳颗粒的体积为　 V=0.1×10^—9/600³　　　　 （2分）

碳颗粒的质量为m=2.25×10³×0.1×10^—9/600³（2分）

碳颗粒的摩尔数为n=[ 2.25×10³×0.1×10^—9/600³ ]/ （1.2×10^—2）　 （2分）

碳颗粒的个数为、N={[ 2.25×10³×0.1×10^—9/600³ ]/ （1.2×10^—2）}×6×10²³

≈5×10¹⁰　　　　　　  （3分）

14．解：子弹与靶组成的系统动量守恒，mv₀=（m+M）v_共　 0.01×200=（2+0.1）v_共，解得

v_共≈1m/s；（4分）由能量守恒和转化关系得[ mv₀²/2—（M+m）v_共²/2 ]×50%=cm△t

代入数据解得△t=74.4⁰C。（5分）

15．解：△E_P=ρQ△tgh

P=ρQgh×50%

=1×10³×6000×10×50×50%

=1.5×10⁹　　　　　　 　 （9分）

16．解：（1）2πR×1/4=1×10⁷，解得

R=6.37×10⁶m。（3分）

（2）（a）设太阳在一年中辐射到地球水面部分的总能量为W，W=1.87×10²⁴J，凝结成雨滴年降落到地

面水的总质量为m，m=W×0.93×0.65×（2.2×10⁶）=5.14×10¹⁷kg，而使地球表面覆盖一层水的

厚度设为h，则

h=m/（ρS_地球）=m/（ρ·4πR）²，

代入数据得

h=1.01×10³mm，即为整个地球表面年平均降雨量。（5分）

（b）大气层的吸收，大气层的散射或反射，云层遮挡等。（3分）