第一章 电磁感应与现代生活

章末检测卷一(第一章)

(时间：90分钟 满分：100分)

一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分)

1. 下列现象中，不能用分子动理论解释的是( ) ．．

A. 白糖放入装有热水的杯中，杯中的水会变甜

B. 大风吹起时，地上的尘土飞扬

C. 一滴红墨水滴入一杯水中，过一会杯中的水变成了红色

D. 把两块纯净的铅块用力压紧，两块铅合在了一起

答案 B

解析 白糖放入热水中，水变甜. 说明糖分子在永不停息地做无规则运动. 故A 正确；大风吹起时，地上的尘土飞扬，是物体在运动，属于机械运动. 故B 错误；一滴红墨水滴入一杯水中，过一会杯中的水变成了红色，分子在永不停息地做无规则运动，故C 正确；把两块纯净的铅块用力压紧后，两个铅块的底面分子之间的距离比较大，表现为引力，使两个铅块结合在一起，用一定的拉力才能拉开. 故D 正确.

2. 关于布朗运动和扩散现象，下列说法中正确的是( )

A. 布朗运动和扩散现象都可以在气、液、固体中发生

B. 布朗运动和扩散现象都是固体小颗粒的运动

C. 布朗运动和扩散现象都是温度越高越明显

D. 布朗运动和扩散现象都是会停止的

答案 C

解析 扩散现象可以在气、液、固体中发生，但布朗运动只在气、液体中发生，A 错. 布朗运动是固体小颗粒的运动，扩散现象是分子的运动，B 错. 布朗运动与扩散现象都随温度的升高而更加明显，C 对. 布朗运动不会停止，扩散现象也不会停止，D 错.

3. 我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作.PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5μm的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害. 矿物燃料燃烧排放的烟尘是形成PM2.5的主要原因. 下列关于PM2.5的说法中正确的是( )

A.PM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当

B.PM2.5在空气中的运动属于分子热运动

C.PM2.5的运动轨迹是由气流的运动决定的

D.PM2.5必然有内能

答案 D

解析 PM2.5的尺寸比空气中氧分子的尺寸大得多，A 错误；PM2.5在空气中的运动不属于

分子热运动，B 错误；PM2.5的运动轨迹是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡和气流的运动决定的，C 错误；PM2.5内部的热运动不可能停止，故PM2.5必然有内能，D 正确.

4. 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，N A 为阿伏伽德罗常量，m 、Δ分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式

①N A VρμμV ②ρ ③m ④Δ m N A ΔN A N A

其中( )

A. ①和②都是正确的

C. ③和④都是正确的

答案 B

解析 对于气体，宏观量μ、V 、ρ之间的关系式仍适用，有μ＝ρV，宏观量与微观量之间的

μμμρV质量关系也适用，有N A ＝m ＝，③式正确. N A ＝，①式正确. 由于气体的分m N A m m

V 求出的是一个气体分子平均占有的空间，一个气体分子的体积远远小N A

于该空间，所以④式不正确，气体密度公式不适用于单个气体分子的计算，故②也不正确. 故选B.

5. 已知水银的摩尔质量为M ，密度为ρ，阿伏伽德罗常量为N A ，则水银分子的直径是( ) B. ①和③都是正确的 D. ①和④都是正确的

6M 1

A. () 3 πρN A

6M πρNA

答案 A 3M 1B. () 3 4πρN A M D. ρNA

M V M 解析 水银的摩尔体积为V m ＝，水银分子的体积V ＝V ＝ ρN A ρNA

6M 313πD 得水银分子直径D ＝() ，A 对. 6πρN A 1

6. 一个油轮装载着密度为900kg/m3的原油在海上航行，由于某种事故而使原油发生部分泄漏，设共泄漏9t 原油，则这次事故造成的最大可能污染面积约为( )

A.1011m 2

C.108m 2

答案 A

解析 分子直径的数量级是d ＝10

7. 下列说法正确的是( ) －10B.1012m 2 D.1010m 2 V m m m. 由d ρ＝可知，S ＝1011m 2. S V ρd

A. 布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒分子的无规则运动的反映

B. 当r ＝r 0时物体既不压缩也不拉伸，分子间没有分子引力和分子斥力

C. 知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏伽德罗常量

D. 水的体积很难被压缩，是因为分子间存在斥力的作用

答案 D

解析 布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的运动，它反映的是液体分子无规则的运动，所以A 错误；分子间始终存在分子引力和分子斥力，故B 错误；摩尔质量必须和分子的质量结合才能求出阿伏伽德罗常量，C 错误；分子之间存在空隙，但由于分子间斥力的作用，物体很难被压缩(气体除外) ，D 正确.

8. 下列关于布朗运动、扩散现象和对流的说法正确的是( )

A. 三种现象在月球表面都能进行

B. 三种现象在宇宙飞船里都能进行

C. 布朗运动、扩散现象在月球表面能够进行，而对流则不能进行

D. 布朗运动、扩散现象在宇宙飞船里能够进行，而对流则不能进行

答案 AD

解析 布朗运动和扩散现象都是分子无规则热运动的结果，而对流需要在重力作用的条件下才能进行. 由于布朗运动、扩散现象是由于分子热运动而形成的，所以二者在月球表面、宇宙飞船里均能进行，由于月球表面仍有重力存在，宇宙飞船里的微粒处于完全失重状态，故对流可在月球表面进行，而不能在宇宙飞船内进行，故选A 、D 两项.

9. 两个分子从靠得不能再靠近的位置开始，使二者之间的距离逐渐增大，直到大于分子直径的10倍以上. 这一过程中，关于分子间的相互作用力的下列说法中正确的是( )

A. 分子间的引力和斥力都在增大

B. 分子间的斥力在减小，引力在增大

C. 分子间的相互作用力的合力在逐渐减小

D. 分子间的相互作用力的合力先减小后增大，再减小到零

答案 D

解析 由分子力随距离的变化关系得，分子距离由靠得不能再靠近变化到大于分子直径10倍以上时，引力和斥力都减小，故A 、B 错. 相互作用的合力变化如图所示，应为先减小再增大，再减小到零，C 错，D 对.

10. 甲、乙两分子相距大于平衡距离r 0，甲固定，乙分子在向甲靠近直到不能再靠近的过程中，

下列说法中正确的是( )

A. 分子力总做正功

B. 分子引力与分子斥力为作用力和反作用力，其合力为零

C. 分子力先做正功后克服分子力做功

D. 分子引力总做正功

答案 CD

解析 分子间引力和斥力同时存在. 当分子间距离r >r 0时，分子力表现为引力，分子力做正功，当分子间距离r

二、填空题(本题共2小题，共16分)

11.(4分) 用油膜法测分子直径的步骤如下：

A. 用注射器或滴管将配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数.

B. 配制油酸酒精溶液：例如取1mL 的油酸，并精确地测出它的体积，用无水酒精按1∶200的体积比稀释油酸，使油酸在酒精中充分溶解.

C. 用浅盘装入2cm 深的水，然后将痱子粉或滑石粉均匀地撒在水面上.

D. 根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V .

E. 将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数(不足半个的舍去，多于半个的算一个) ，再根据方格的格数求出油膜的面积S .

F. 将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用细彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上.

V G. 用公式D . S

正确的排列顺序是________.

答案 BADCFEG

解析 要先配制油酸酒精溶液，再测量1滴油酸酒精溶液的体积，接着算出1滴溶液中纯油酸的体积V ，然后向浅盘中注入水撒上痱子粉或滑石粉，将1滴油酸酒精溶液滴在液面上，

V 测出油膜的面积S ，代入公式D ＝可求出分子的直径. S

12.(12分) 在用油膜法估测油酸分子的大小的实验中，具体操作如下：

①取油酸1mL 注入250mL 的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250mL 的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液；

②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1mL 为止，恰好共滴了100滴；

③在边长约40cm 的浅水盘内注入约2cm 深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形

成一层油膜，可以清楚地看出油膜轮廓；

④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油酸膜的形状； ⑤将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm 的方格纸上，算出完整的方格有67个，大于半格的有14个，小于半格的有19个.

(1)这种粗测方法是将每个分子视为________，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为______，这层油膜的厚度可视为油酸分子的________.

(2)利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液含纯油酸为________m3，油膜面积为________m2，求得的油膜分子直径为________m.(结果全部取2位有效数字)

答案 (1)球形 单分子油膜 直径

(2)4.0×10－11 8.1×103 4.9×109 －－

解析 (2)一滴酒精溶液中含有纯油酸的体积为

11－－V ＝×＝4×105mL ＝4.0×1011m 3 100250

形成油膜的面积S ＝1×(67＋14) cm2＝8.1×103m 2 －

V －油酸分子的直径d ＝4.9×109m. S

三、计算题(本题共4小题，共44分)

13.(10分) 已知汞的摩尔质量为M ＝200.5g /mol，密度为ρ＝13.6×103 kg/m 3，求一个汞原子的质量和体积是多少？(保留两位有效数字)

答案 3.3×10－22g 2.4×10－29m 3

摩尔质量解析 由原子质量＝ 阿伏伽德罗常量

200.5－22m ＝g g ≈3.3×106.02×10摩尔体积得 阿伏伽德罗常量

200.5×103

－2933V ＝m . m ≈2.4×1013.6×10×6.02×10－

14.(10分) 很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全. 轿车在发生一定强度的碰撞时，利用叠氮化钠(NaN3) 爆炸产生气体(假设都是N 2) 充入气囊. 若氮气充入后安全气囊的容积 V ＝56L ，囊中氮气密度ρ＝2.5kg /m3，已知氮气摩尔质量M ＝0.028 kg/mol ，阿伏伽德罗常量N A ＝6×1023mol 1. 试估算： －

(1)囊中氮气分子的总个数N ；

(2)囊中氮气分子间的平均距离.(结果保留1位有效数字)

答案 (1)3×1024个 (2)3×109m －

ρV解析 (1)设N 2的物质的量为n ，则n ＝ M

ρV氮气的分子总数N A ， M

代入数据得N ＝3×1024个.

V (2)每个分子所占的空间为V 0＝ N

3V －设分子间平均距离为a ，则有V 0＝a ，即a ＝0a ≈3×109m. N 33

15.(12分) 已知某种油的摩尔质量为0.1kg /mol，密度为8×102 kg/m 3，现取一滴体积为3× 104cm 3的油滴，滴于水面上形成一层单分子油膜，测得油膜的面积为0.41m 2，试根据上述－

数据求出阿伏伽德罗常量.(结果保留一位有效数字)

答案 6×1023mol 1 －

解析 由体积V ＝S ·d 得：

46V 3×10×10－分子直径：d ＝m ≈7.3×1010m ， S 0.41－－

每个分子的体积：

11－－V 0d 3＝3.14×(7.3×1010) 3m 3≈2×1028m 3， 66

M 0.1V m －43－3由ρ＝得V m ＝≈6×1023mol 1. m /mol＝1.25×10m /mol，故N A ＝V m V 08×10

16.(12分) 在我国的“嫦娥奔月”工程中，科学家计算出地球到月球的平均距离L ＝

3.844×105km. 已知铁的摩尔质量μ＝5.6×102kg /mol，密度ρ＝7.9×103 kg/m 3. 若把铁的分子一－

个紧挨一个地单列排起来，筑成从地球通往月球的“分子大道”，试问：(N A ＝6×1023mol 1－)

(1)这条大道共需多少个铁分子？

(2)这些分子的质量为多少？

答案 (1)1.36×1018个 (2)1.26×107kg －

1μ解析 (1)每个铁分子可以视为直径为d 的小球，则分子体积V 0＝d 3，铁的摩尔体积V m ＝6ρ

μμ1则N A V 0＝V m ＝，所以V 0＝d 3 ρρNA 6

d 336×5.6×10－10＝m. m ≈2.83×10πρNA 3.14×7.9×10×6×10

这条大道需要的分子个数

53L 3.844×10×10n ≈1.36×1018个. d 2.83×10

(2)每个铁分子的质量

2μ5.6×10－26m ＝kg ≈9.3×10N A 6×10－

这些分子的总质量

M ＝nm ＝1.36×1018×9.3×10≈1.26×107kg. －－26kg