【人教版】2018-2019学年高中物理选修3-3 全册课时跟踪检测(含答案)

课时跟踪检测（一） 物体是由大量分子组成的

1.[多选]在“用油膜法估测分子的大小”实验中所用的油酸酒精溶液为每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，测得油膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中每个小正方形方格的边长均为1 cm，下列说法正确的是( )

A．实验时将油酸分子看成球体 B．实验时不考虑各油酸分子间的间隙

C．测出分子直径后，就可以根据已知条件算出阿伏加德罗常数 D．该实验测出油酸分子的直径约是6.5×108 m

－

E．使用油酸酒精溶液的目的是让油酸在水面上形成单层分子油膜

解析：选ABE “用油膜法估测分子的大小”实验，把一滴油酸酒精溶液滴到水面上，油酸在水面上要尽可能地散开，形成单分子油膜，把分子看成球体，单分子油膜的厚度就可以认为等于油酸分子的直径，故A、B、E正确。1滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为10.6－

V＝× mL＝7.5×106 mL，油膜所占格数约为115个，则面积S＝115×1 cm2，分

801 000摩尔体积V－－

子直径d＝≈6.5×108 cm＝6.5×1010 m，故D错。而NA＝，故C错。

S分子体积

2．[多选]某气体的摩尔质量为M，分子质量为m 。若1摩尔该气体的体积为Vm，密度为ρ，则该气体单位体积分子数为(阿伏加德罗常数为NA)( )

NAA. VmρNAC.M

MB. mVmρNAD.m 解析：选ABC 根据题意，气体单位体积分子数是指单位体积气体分子的数量，选项A中NA是指每摩尔该气体含有的气体分子数量，Vm是指每摩尔该气体的体积，两者相除刚好得到单位体积该气体含有的分子数量，选项A正确；选项B中，摩尔质量M与分子质量m相除刚好得到每摩尔该气体含有的气体分子数，即为NA，此时就与选项A相同了，故选项B正确；选项C中，气体摩尔质量与其密度相除刚好得到气体的摩尔体积Vm，所以选项C正确，D错误。

3．根据下列物理量(一组)，就可以估算出气体分子间的平均距离的是( ) A．阿伏加德罗常数，该气体的摩尔质量和质量 B．阿伏加德罗常数，该气体的质量和体积 C．阿伏加德罗常数，该气体的摩尔质量和密度

D．该气体的密度、体积和摩尔质量

解析：选C 由气体的立方体模型可知，每个分子平均占有的活动空间为V0＝r3，r是M

气体分子间的平均距离，摩尔体积V＝NAV0＝。因此，要计算气体分子间的平均距离r，

ρ需要知道阿伏加德罗常数NA、摩尔质量M和该气体的密度ρ。

4．从下列哪一组数据可以算出阿伏加德罗常数( ) A．水的密度和水的摩尔质量 B．水的摩尔质量和水分子的体积 C．水分子的体积和水分子的质量 D．水分子的质量和水的摩尔质量

解析：选D 阿伏加德罗常数是联系宏观世界和微观世界的桥梁，有两个主要公式求摩尔质量摩尔体积

阿伏加德罗常数，分别为：NA＝和NA＝。对应可得D项正确。

分子质量分子体积

5．[多选]已知某气体的摩尔体积为22.4 L/mol，摩尔质量为18 g/mol，阿伏加德罗常数为6.02×1023 mol1，由以上数据可以估算出这种气体( )

－

A．每个分子的质量 C．每个分子占据的空间

B．每个分子的体积 D.分子之间的平均距离

解析：选ACD 实际上气体分子之间的距离远比分子本身的线度大得多，即气体分子之间有很大空隙，故不能根据V′＝

V

计算分子体积，这样算得的应是该气体每个分子所NA

3

占据的空间，故C正确；可认为每个分子平均占据了一个小立方体空间，V即为相邻分子之间的平均距离，D正确；每个分子的质量显然可由m′＝

MA估算，A正确。 NA

6．英国《星期日泰晤士报》2009年11月23日报道，英国多座教堂正利用名为“聪明水纳米技术”对抗在教堂屋顶偷盗金属饰品的“飞贼”。“聪明水”在特殊的紫外线仪器下可见，在教堂顶部涂抹“聪明水”就好比给教堂屋顶涂上一层“纳米油漆”，警方借助这层肉眼看不见的油漆，将“飞贼”捕获。若已知n滴“纳米水”的总体积为V，每滴形成的单分子膜面积为S，这种“纳米水”的摩尔质量为μ，密度为ρ，则每个纳米水分子的直径d和阿伏加德罗常数NA分别为( )

V6μn3S3

A．d＝S，NA＝ πρV3Vμn

B．d＝nS，NA＝ρV V6μn3S3

C．d＝nS，NA＝ πρV3Vμn

D．d＝S，NA＝ρV

V

解析：选C 纳米水分子的直径为d＝，

nS4d?3μ

把纳米水分子看成球体，则有：NA·π?＝，

3?2?ρ6μn3S3

解得NA＝，

πρV3故A、B、D错误，C正确。

7．某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前，查阅数据手册得知：油酸的摩尔质量 M ＝0.283 kg·mol1，密度ρ ＝0.895×103 kg·m3。若 100 滴油酸的体积为1 mL，

－

－

则 1 滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少？(取 NA ＝6.02×1023 mol1，球的体

－

1

积 V 与直径 D 的关系为 V＝πD3，结果保留一位有效数字)

6

解析：一个油酸分子的体积V＝

M ρNA

36M

πρNA

由球的体积与直径的关系得分子直径D＝

－

1×108m312

最大面积S＝，解得S＝1×10 m。 D答案：1×101 m2

8．2015年2月，美国科学家创造出一种利用细菌将太阳能转化为液体燃料的“人造树叶”系统，使太阳能取代石油成为可能。假设该“人造树叶”工作一段时间后，能将106 g

－

的水分解为氢气和氧气。已知水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3，摩尔质量M＝1.8×102 kg/mol，

－

阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023 mol1。试求：(结果均保留一位有效数字)

－

(1)被分解的水中含有水分子的总数N； (2)一个水分子的体积V。

6323

mNA10×10×6.0×10

解析：(1)水分子数N＝M＝个≈3×1016个。 －21.8×10

－

－

M

(2)水的摩尔体积为VA＝ρ，

VAM－

水分子体积V＝＝＝3×1029 m3。

NAρNA答案：(1)3×1016个 (2)3×10

－29

m3

课时跟踪检测（二） 分子的热运动

1．(2016·北京高考)雾霾天气是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。雾霾中，各种悬浮颗粒物形状不规则，但可视为密度相同、直径不同的球体，并且PM10、PM2.5分别表示球体直径小于或等于10 μm、2.5 μm的颗粒物(PM是颗粒物的英文缩写)。

某科研机构对北京地区的检测结果表明，在静稳的雾霾天气中，近地面高度百米的范围内，PM10的浓度随高度的增加略有减小，大于PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小，且两种浓度分布基本不随时间变化。

据此材料，以下叙述正确的是( )

A．PM10表示直径小于或等于1.0×106 m的悬浮颗粒物

－

B．PM10受到的空气分子作用力的合力始终大于其受到的重力 C．PM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动 D．PM2.5的浓度随高度的增加逐渐增大

解析：选C PM10直径小于或等于10 μm，即1.0×105 m，选项A错误；PM10悬

－

浮在空中，表明空气分子作用力的合力与其重力平衡，选项B错误；PM10和大悬浮颗粒物的大小符合做布朗运动条件，选项C正确；据题中材料不能判断PM2.5浓度随高度的增加而增大，选项D错误。

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也是无规则的 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：选C 布朗运动是指悬浮在液体或气体中的微粒的运动，它不是指分子的运动。布朗运动是由液体或气体分子的撞击引起的，布朗运动的无规则性，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。

3．下列现象中，叙述正确的是( )

A．用手捏面包，面包体积会缩小，这是因为分子间有间隙

B．在一杯热水中放几粒盐，整杯水很快就会变咸，这是食盐分子的扩散现象 C．把一块铅和一块金表面磨光后紧压在一起，在常温下放置四五年，结果铅和金就互相渗入而连在一起，这是两种金属分别做布朗运动的结果

D．把碳素墨水滴入水中，稀释后，借助显微镜能够观察到的布朗运动就是碳分子的无规则运动

解析：选B 手捏面包，面包体积变小，是因为面包内部有间隙，而不是分子间有间