2019-2020年高三上学期单元测试物理试卷（估测分子的大小）（新人教版解析版）.doc

2019-2020年高三上学期单元测试物理试卷（估测分子的大小）（新人教版解析版）一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分在每小题给出的四个选项中有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确全部选对的得3分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分）1某种油剂的密度为8102kg/m3，取这种油剂0.8g滴在水面上，最后形成的油膜最大表面积为（）A1010m2B104m2C1010cm2D104cm22分子大小的数量级约为（）A108cmB1010cmC108mmD108m30.5mol氧气中含有的氧气分子数约为（）A0.5个B1个C3.011023个D6.021023个4下列可算出阿伏加德罗常数的一组数据是（）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5已知阿伏伽德罗常数为N，铝的摩尔质量为M，铝的密度为，则下列说法正确的是（）A1kg铝所含原子数为NB1个铝原予的质量为C1m铝所含原子数为D1个铝原子所占的体积为6只要知道下列哪一组物理量，就可以估算出气体分子间的平均距离（）A阿伏加德罗常数、气体摩尔质量和质量B阿伏加德罗常数、气体摩尔质量和密度C阿伏加德罗常数、气体质量和体积D该气体的密度、体积和摩尔质量7用油膜法测出油分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，只需知道油滴的（）A摩尔质量B摩尔体积C体积D密度8利用油膜可粗略的测定分子的大小和阿伏伽德罗常数若已知n滴油的总体积为V，一滴油形成的油膜面积为S，这种油的摩尔质量为，密度为，则每个油分子的直径d和阿伏伽德罗常数NA分别为（球的体积公式为）（）Ad=，NA=Bd=，NA=Cd=，NA=Dd=，NA=9若以表示水的摩尔质量，v表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，为在标准状态下水蒸气的密度，NA为阿佛加德罗常数，m、分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式：其中（）A和都是正确的B和都是正确的C和都是正确的D和都是正确的10某物质的密度为，摩尔质量为，阿伏伽德罗常数为N，则单位体积中所含分子个数为（）ABCD11用“油膜法”测算分子的直径时，所作的理想化假设是（）A将油分子看成球形分子B认为油分子之间不存在间隙C把油膜看成单分子油膜D考虑相邻油分子的相互作用力12如果把氧气分子看成球形，则氧气分子直径的数量级为（）A108cmB1010cmC1010mmD1015m13某气体的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为，每个分子的质量和体积分别为m和V0，则阿伏加德罗常数NA不可以表示为（）ANA=BNA=CNA=DNA=14纳米材料是当今的一种新型材料纳米材料是指（）A尺度为米粒大小的颗粒制成的材料B尺度为106m数量级的小颗粒制成的材料C尺度为109m数量级的小颗粒制成的材料D尺度为1015m数量级的小颗粒制成的材料15关于分子质量，下列说法正确的是（）A质量相同的任何物质，分子数都相同B摩尔质量相同的物质，分子质量一定相同C两种物质的分子质量之比一定等于它们的摩尔质量之比D密度大的物质，分子质量一定大二、填空题（本题共3小题，每小题4分，共12分）16组成物质的分子是很小的，一种粗测分子大小的方法是_，设一滴油酸体积为V，油酸在水面上延展的最大面积为S，油膜的厚度等于_，油膜的厚度即为分子的_17已知铝的原子量是27，铝的密度是2700kg/m3，那么1g铝里的原子个数是_个，估算铝原子的直径约为_m18已知某物质的摩尔质量和密度分别为M和，则该物质单位体积的分子数和单位质量的分子数分别是_和_（已知阿伏加德罗常数为NA）三、计算题（本题共4小题，共43分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位，只写出最后答案的不能得分）19有一间长L1=8m，宽L2=7m，高h=4m的教室假设室内的空气处于标准状况，已知阿伏加德罗常数NA=6.021023mol1求：（1）教室内有多少个空气分子；（2）相邻两个空气分子之间的平均距离 （结果保留一位有效数字）20已知金刚石密度为3.5103kg/m3，体积为4108m3的一小块金刚石中含有多少碳原子（已知碳原子的摩尔质量为12g/mol）？假如金刚石中的碳原子是紧密地挨在一起，并估算碳原子的直径（取两位有效数字）21体积为1.2l03cm3的石油滴在平静的水面上，石油扩展为3m2的单分子油膜试估算石油分子的直径，并估算出1mol石油的体积22某压力锅结构如图所示盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起假定在压力阀被顶起时，停止加热（1）若此时锅内气体的体积为V，摩尔体积为V0，阿伏加德罗常数为NA，写 出锅内气体分子数的估算表达式（2）假定在一次放气过程中，锅内气体对压力阀及外界做功1J，并向外界释放了2J的热量锅内原有气体的内能如何变化？变化了多少？（3）已知大气压强P随海拔高度H的变化满足P=P0（1H），其中常数0结合气体定律定性分析在不同的海拔高度使用压力锅，当压力阀被顶起时锅内气体的温度有何不同新人教版_xx学年山东省德州市乐陵一中高三（上）单元测试物理试卷（估测分子的大小）参考答案与试题解析一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分在每小题给出的四个选项中有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确全部选对的得3分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分）1某种油剂的密度为8102kg/m3，取这种油剂0.8g滴在水面上，最后形成的油膜最大表面积为（）A1010m2B104m2C1010cm2D104cm2【考点】用油膜法估测分子的大小【分析】将一定体积的油剂滴在水面上形成单分子的油膜，利用分子直径可求出最大表面积【解答】解：由V= 又由S=104m2故选：B2分子大小的数量级约为（）A108cmB1010cmC108mmD108m【考点】阿伏加德罗常数【分析】分子大小的数量级为1010m，属识记内容【解答】解：分子直径的数量级为1010m=108cm=107mm，故A正确，BCD错误；故选A30.5mol氧气中含有的氧气分子数约为（）A0.5个B1个C3.011023个D6.021023个【考点】阿伏加德罗常数【分析】明确1mol物质包括的分子数，则可明确0.5mol 氧气中含有的氧气分子数【解答】解：1mol物质的分子个数为6.021023个，则0.5mol氧气中含有的氧气分子数约为n=0.56.021023=3.011023个； 故选：C4下列可算出阿伏加德罗常数的一组数据是（）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【考点】阿伏加德罗常数【分析】阿伏加德罗常数是1摩尔任何物质所含有微粒数目，由摩尔质量与一个分子质量可以求解阿伏加德罗常数某种固体或液体物质的密度，摩尔质量M可以求出摩尔体积用摩尔体积除以一个分子的体积V，计算阿伏加德罗常数【解答】解：A、水的摩尔质量与水的密度之比可求出摩尔体积，但不知道一个水分子的体积，不能求出阿伏加德罗常数故A错误B、知道水的摩尔质量，不知道水分子质量，不能求出阿伏加德罗常数知道水分子的体积，但不知道水的摩尔体积，所以不能求出阿伏加德罗常数故B错误C、知道水分子的质量和水分子的直径，但不知道水的摩尔质量或摩尔体积，不能求出阿伏加德罗常数故C错误D、阿伏加德罗常数是1摩尔任何物质所含有微粒数目，由水的摩尔质量除以水分子的质量，可求得阿伏加德罗常数故D正确故选：D5已知阿伏伽德罗常数为N，铝的摩尔质量为M，铝的密度为，则下列说法正确的是（）A1kg铝所含原子数为NB1个铝原予的质量为C1m铝所含原子数为D1个铝原子所占的体积为【考点】阿伏加德罗常数【分析】阿伏加德罗常数是联系宏观与微观的桥梁，一摩尔的任何物质所含有的该物质的单位微粒数叫阿伏伽德罗常数，NA值为6.021023个【解答】解：A、1kg铝所含的原子数目为N=N，故A错误；B、1kg铝所含的原子数目为N=N，故1个铝原予的质量为，故B正确；C、摩尔体积V=，1m3铝的物质量n=，原子数目为N=nN，联立以上各式解得1m3铝的原子数为，故C错误；D、1m3铝的原子数为，故1个铝原子所占的体积为，故D正确；故选：BD6只要知道下列哪一组物理量，就可以估算出气体分子间的平均距离（）A阿伏加德罗常数、气体摩尔质量和质量B阿伏加德罗常数、气体摩尔质量和密度C阿伏加德罗常数、气体质量和体积D该气体的密度、体积和摩尔质量【考点】阿伏加德罗常数【分析】气体分子的体积（气体分子所占据的空间）看成球体，气体分子间的平均距离等于球体的直径；求出分子体积即可以求出分子间的平均距离【解答】解：A、知道阿伏加德罗常数、气体摩尔质量和质量，可以求出分子质量，但求不出分子体积，求不出分子间的平均距离，故A错误；B、已知气体的密度，可以求出单位体积气体的质量，知道气体摩尔质量可以求出单位体积气体物质的量，知道阿伏加德罗常数可以求出单位体积分子个数，可以求出分子体积，可以进一步求出分子间的平均距离，故B正确；C、知道阿伏加德罗常数、气体质量与体积，可以求出气体的密度，求不出气体分子体积，求不出气体分子间的平均距离，故C错误；D、知道该气体的密度、体积和摩尔质量，可以求出该体积气体物质的量，求不出气体分子体积，求不出分子间的平均距离，故D错误；故选B7用油膜法测出油分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，只需知道油滴的（）A摩尔质量B摩尔体积C体积D密度【考点】阿伏加德罗常数【分析】根据油分子直径可以求出油分子的体积，然后明确了阿伏伽德罗常数的物理意义即可正确解答【解答】解：由油分子直径可以求出油分子的体积，只要知道了油的摩尔体积，由摩尔体积和油分子体积之比可以求1摩尔油所含有的油分子数目，即可以求出阿伏伽德罗常数故B正确，ACD错误故选：B8利用油膜可粗略的测定分子的大小和阿伏伽德罗常数若已知n滴油的总体积为V，一滴油形成的油膜面积为S，这种油的摩尔质量为，密度为，则每个油分子的直径d和阿伏伽德罗常数NA分别为（球的体积公式为）（）Ad=，NA=Bd=，NA=Cd=，NA=Dd=，NA=【考点】阿伏加德罗常数【分析】油酸溶液滴在水面上扩散后形成的油酸油膜最大面积时，形成单分子油膜，油膜的厚度等于分子直径由油酸的体积与面积之比求出分子直径把分子看成球体，阿伏加德罗常量为NA等于摩尔体积与分子体积之比【解答】解：油酸分子的直径为 d=；把油酸分子看成球体，则有：NA（）3=；代入解得，NA=；故选A9若以表示水的摩尔质量，v表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，为在标准状态下水蒸气的密度，NA为阿佛加德罗常数，m、分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式：其中（）A和都是正确的B和都是正确的C和都是正确的D和都是正确的【考点】阿伏加德罗常数【分析】对一摩尔的任何物质包含的分子数都是阿佛加德罗常数NA，所以，即和都是正确的而对水和水蒸气，由于分子间距的存在，NA并不等于摩尔体积v【解答】解：对一摩尔的任何物质包含的分子数都是阿佛加德罗常数NA，水的摩尔质量=V除以每个水分子的质量m为阿佛加德罗常数，故正确，而对水和水蒸气，由于分子间距的存在，NA并不等于摩尔体积v，故错误故选B10某物质的密度为，摩尔质量为，阿伏伽德罗常数为N，则单位体积中所含分子个数为（）ABCD【考点】阿伏加德罗常数【分析】每摩尔物体含有NA个分子数，所以分子的质量等于摩尔质量除以阿伏伽德罗常数要求出单位体积内的分子数，先求出单位体积的摩尔量，再用摩尔量乘以阿伏伽德罗常数【解答】解：每个分子的质量m=单位体积的质量等于单位体积乘以密度，质量除以摩尔质量等于摩尔数，所以单位体积所含的分子数n=N故选：D11用“油膜法”测算分子的直径时，所作的理想化假设是（）A将油分子看成球形分子B认为油分子之间不存在间隙C把油膜看成单分子油膜D考虑相邻油分子的相互作用力【考点】用油膜法估测分子的大小【分析】本题明确“用油膜法估测分子的大小”实验的实验原理：油酸以单分子呈球型分布在水面上，且一个挨一个，从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度，即可正确解答【解答】解：在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，我们的实验依据是：油膜是呈单分子层分布的；把油酸分子看成球形；不考虑分子之间的空隙，故AC正确，BD错误；故选：AC12如果把氧气分子看成球形，则氧气分子直径的数量级为（）A108cmB1010cmC1010mmD1015m【考点】分子动理论的基本观点和实验依据【分析】此题根据我们对分子的认识和长度单位的换算来作答，明确分子直径的数量级为1010m【解答】解：分子的直径的数量级1010m作为单位来量度的，分子的直径约1010m或108cm或107mm故A正确，BCD错误故选：A13某气体的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为，每个分子的质量和体积分别为m和V0，则阿伏加德罗常数NA不可以表示为（）ANA=BNA=CNA=DNA=【考点】阿伏加德罗常数【分析】气体分子间有间距，所以分子的体积并不是所占空间的体积，但是每摩尔任何物质都含有NA分子【解答】解：A、气体分子间有间距，所以分子的体积并不是所占空间的体积，故A错误BC、V为气体的摩尔质量M，再除以每个分子的质量m为NA，故BC正确D、V0不是每个分子的质量，故D错误因选不正确的，故选：AD14纳米材料是当今的一种新型材料纳米材料是指（）A尺度为米粒大小的颗粒制成的材料B尺度为106m数量级的小颗粒制成的材料C尺度为109m数量级的小颗粒制成的材料D尺度为1015m数量级的小颗粒制成的材料【考点】人类对物质结构的认识【分析】纳米是一种长度单位，数量级为109m，有尺度为109m数量级的小颗粒制成的材料，叫纳米材料【解答】解：纳米是长度单位，数量级为109m，有尺度为109m数量级的小颗粒制成的材料，叫纳米材料，故C正确故选：C15关于分子质量，下列说法正确的是（）A质量相同的任何物质，分子数都相同B摩尔质量相同的物质，分子质量一定相同C两种物质的分子质量之比一定等于它们的摩尔质量之比D密度大的物质，分子质量一定大【考点】阿伏加德罗常数【分析】每摩尔任何物质都含有NA个分子数，分子的质量等于摩尔质量除以阿伏伽德罗常数摩尔数等于质量与摩尔质量之比【解答】解：A、质量相等的同种物体含有相同的分子数，质量相等的不同种物质含有不同的分子数；故A错误；B、分子的质量等于摩尔质量除以阿伏伽德罗常数所以分子质量之比一定等于它们的摩尔质量之比，所以摩尔质量相同的物质，分子质量一定相同故B正确； C、分子的质量等于摩尔质量除以阿伏伽德罗常数所以分子质量之比一定等于它们的摩尔质量之比，故C正确；D、分子的质量与物质的密度无关故D错误故选：BC二、填空题（本题共3小题，每小题4分，共12分）16组成物质的分子是很小的，一种粗测分子大小的方法是单分子油膜法，设一滴油酸体积为V，油酸在水面上延展的最大面积为S，油膜的厚度等于，油膜的厚度即为分子的直径【考点】用油膜法估测分子的大小【分析】油膜法测分子直径的实验原理是：测出一滴油的体积V，把油滴在水面上，形成单分子油膜，油膜的厚度就是分子直径，求出油膜的面积S，分子直径为d=【解答】解：利用油酸溶于酒精，制成油酸酒精溶液，取1滴这样的油酸酒精溶液滴到水面上，油酸在水面上形成单分子薄层，油膜的厚度等于分子直径只要测算出一滴溶液中纯油酸的体积V和在水面上形成的油膜面积S，就可以估测出分子直径的大小这种粗略测定分子大小的方法叫单分子油膜法，分子直径的表达式d=故答案为：单分子油膜法，直径17已知铝的原子量是27，铝的密度是2700kg/m3，那么1g铝里的原子个数是2.21022个，估算铝原子的直径约为3.21010m【考点】阿伏加德罗常数【分析】由质量除以摩尔质量求出摩尔数，乘以阿伏加德罗常数求出铝块中的原子数铝的相对原子质量为27，其摩尔质量为27g/mol根据摩尔质量和密度求出摩尔体积，由摩尔体积除以阿伏加德罗常数求出每个铝原子的体积，由体积公式求解铝原子的直径【解答】解：质量为1g的铝块中的原子数为：n=个=2.21022个由题，铝的相对原子质量为27，其摩尔质量为M=27g/mol，摩尔体积为V=设铝原子的直径为d，则=得到，d=m=3.21010m故答案为：2.21022，3.2101018已知某物质的摩尔质量和密度分别为M和，则该物质单位体积的分子数和单位质量的分子数分别是和（已知阿伏加德罗常数为NA）【考点】阿伏加德罗常数【分析】每摩尔物质任何物质都含有NA个分子数，先求出单位体积的摩尔数，再用摩尔数乘以阿伏伽德罗常数，即可求得单位体积的分子数同理可求得单位质量的分子数【解答】解：单位体积的分子数为n1=单位质量的分子数为n2=故答案为：，三、计算题（本题共4小题，共43分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位，只写出最后答案的不能得分）19有一间长L1=8m，宽L2=7m，高h=4m的教室假设室内的空气处于标准状况，已知阿伏加德罗常数NA=6.021023mol1求：（1）教室内有多少个空气分子；（2）相邻两个空气分子之间的平均距离 （结果保留一位有效数字）【考点】阿伏加德罗常数【分析】（1）标准状况下，空气的摩尔体积为Vm=22.4L/mol；用空气体积除以摩尔体积得到摩尔数，然后用摩尔数乘以阿伏伽德罗常数得到空气分子数；（2）用摩尔体积除以阿伏加德罗常数得到单个分子占据空间的体积，用正方体模型；则正方体的边长即为空气分子间的距离【解答】解：（1）教室的体积：V=L1L2h=224m3教室里的空气分子物质的量：教室里的空气分子数：（2）每个分子占有的空间为：则空气分子的间距：答：（1）教室内有61027个空气分子；（2）相邻两个空气分子之间的平均距离为3109m20已知金刚石密度为3.5103kg/m3，体积为4108m3的一小块金刚石中含有多少碳原子（已知碳原子的摩尔质量为12g/mol）？假如金刚石中的碳原子是紧密地挨在一起，并估算碳原子的直径（取两位有效数字）【考点】阿伏加德罗常数【分析】（1）摩尔数=；分子数=摩尔数阿伏加德罗常数（2）设想金刚石中碳原子是紧密地堆在一起的，碳原子的体积等于体积除以碳原子的数目，从而可求出碳原子的直径【解答】解：这块金刚石的质量m=V=3.51034.0108kg=1.4104kg 这块金刚石的物质的量n= mol=1.17102 mol这块金刚石所含的碳原子数n=nNA=1.171026.021023个=7.01021个一个碳原子的体积为V0= m3=5.71030m3把金刚石中的碳原子看成球体，则由公式V0=d3可得碳原子直径为d=m=2.21010m答：含有原子数为7.01021个；碳原子的直径2.21010m21体积为1.2l03cm3的石油滴在平静的水面上，石油扩展为3m2的单分子油膜试估算石油分子的直径，并估算出1mol石油的体积【考点】阿伏加德罗常数【分析】由于石油扩展形成的油膜为单分子油膜，因此根据油滴体积和油膜面积可以求出分子直径，求出每个石油分子的体积，即估算出1mol石油的体积大小【解答】解：由于石油分子呈球型分布在水面上，且一个靠一个，因此其直径为：d=41010m一个石油分子的体积为：V0=d3=33.491030m3因此1mol石油的体积为：V=NAV0=33.491030m36.021023=2105m3答：石油分子的直径为41010m，1mol石油的体积为2105m322某压力锅结构如图所示盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起假定在压力阀被顶起时，停止加热（1）若此时锅内气体的体积为V，摩尔体积为V0，阿伏加德罗常数为NA，写 出锅内气体分子数的估算表达式（2）假定在一次放气过程中，锅内气体对压力阀及外界做功1J，并向外界释放了2J的热量锅内原有气体的内能如何变化？变化了多少？（3）已知大气压强P随海拔高度H的变化满足P=P0（1H），其中常数0结合气体定律定性分析在不同的海拔高度使用压力锅，当压力阀被顶起时锅内气体的温度有何不同【考点】理想气体的状态方程【分析】（1）根据气体的体积为V，摩尔体积为V0求出摩尔数，在运用阿伏加德罗常数求出分子数（2）根据热力学第一定律求出内能变化量（3）根据作用力的关系得出压强的关系，结合查理定律得出当压力阀被顶起时锅内气体的温度的变化【解答】解：（1）设锅内气体分子数为nn=NA（2）根据热力学第一定律E=W+Q=1J2J=3J锅内气体内能减少，减少了3J（3）由P=P0（1H）（其中0）知，随着海拔高度的增加，大气压强减小；由P1=P+知，随着海拔高度的增加，阀门被顶起时锅内气体压强减小；根据查理定律：可知阀门被顶起时锅内：气体温度随着海拔高度的增加而降低答：（1）锅内气体分子数为NA（2）锅内气体内能减少，减少了3 J（3）可知阀门被顶起时锅内气体温度随着海拔高度的增加而降低xx年10月3日