單元素養(yǎng)評(píng)價(jià)(一)(第一章)(90分鐘100分)一、單項(xiàng)選擇題:本題共8小題,每小題3分,共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.日常生活中,很多司空見慣的現(xiàn)象都包含著物理知識(shí),請(qǐng)思考下列所給現(xiàn)象哪些屬于熱運(yùn)動(dòng) (

)A.把一塊平滑的鉛板放在房間內(nèi),經(jīng)過一段時(shí)間在接觸面上有一層塵土B.把胡椒粉末放入菜湯中,最后胡椒粉末會(huì)沉在湯碗底,但我們喝湯時(shí)嘗到了胡椒的味道C.含有泥沙的水經(jīng)一定時(shí)間會(huì)變澄清D.兩鉛塊能被壓合在一起【解析】選B。熱運(yùn)動(dòng)在微觀上是指分子的運(yùn)動(dòng),如擴(kuò)散現(xiàn)象,在宏觀上表現(xiàn)為溫度的變化,如摩擦生熱、物體的熱傳遞等,有一層塵土是宏觀現(xiàn)象,A錯(cuò)誤;我們喝湯時(shí)嘗到了胡椒的味道,說明組成胡椒的分子擴(kuò)散到湯中,B正確;水變澄清的過程是泥沙在重力作用下的沉淀,不是熱運(yùn)動(dòng),C錯(cuò)誤;兩鉛塊能被壓合在一起,是分子間存在引力作用的表現(xiàn),D錯(cuò)誤。2.大家知道“破鏡重圓”幾乎是不可能的,其原因是(

)A.破碎后玻璃分子間的斥力比引力大B.玻璃分子間不存在分子力的作用C.兩塊玻璃之間,總的分子引力太小,不足以使之粘合在一起D.一塊玻璃內(nèi)部,分子間的引力大于斥力,而兩塊碎玻璃之間,分子間引力和斥力大小相等,合力為零【解析】選C。一切物質(zhì)的分子間都有相互作用的引力和斥力,但分子間的作用力是有范圍的;由于鏡子破裂處的絕大多數(shù)分子間距離較大,大于分子直徑的10倍,分子間的作用力就十分微弱,所以“破鏡不能重圓”,故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。3.由于兩個(gè)分子間的距離發(fā)生變化而使得分子勢能變小,則可以判定在這一過程中 (

)A.兩分子間的相互作用力一定增大B.兩分子間的距離一定變大C.分子間的相互作用力一定做了功D.兩分子間的相互作用力一定是引力【解析】選C。分子間分子勢能與距離的關(guān)系如圖所示,若分子間距大于平衡間距,分子間距變小,分子力可能增加,也可能減小,A錯(cuò)誤;從圖可以看出,分子勢能變小,分子間距可能增加,也可能減小,B錯(cuò)誤;分子間距變化,分子力一定做功,C正確;若分子間距小于平衡間距,分子間距變大,分子力減小,表現(xiàn)為斥力,D錯(cuò)誤。4.秋天的清晨,荷葉上掛滿晶瑩的露珠,已知露珠是由空氣中的水蒸氣凝結(jié)成的水珠,對(duì)這一物理過程,水分子間的 (

)A.引力消失,斥力增大B.斥力消失,引力增大C.引力、斥力都減小 D.引力、斥力都增大【解析】選D。露珠是由空氣中的水蒸氣凝結(jié)成的水珠,液化過程中,分子間的距離變小,引力與斥力都增大,D正確,A、B、C錯(cuò)誤。5.下列關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)、擴(kuò)散現(xiàn)象和對(duì)流的說法正確的是 (

)A.三種現(xiàn)象在月球表面無法進(jìn)行B.三種現(xiàn)象在宇宙飛船里都能進(jìn)行C.在月球表面布朗運(yùn)動(dòng)、擴(kuò)散現(xiàn)象能夠進(jìn)行,而對(duì)流則不能進(jìn)行D.在宇宙飛船里布朗運(yùn)動(dòng)、擴(kuò)散現(xiàn)象能夠進(jìn)行,而對(duì)流則不能進(jìn)行【解析】選D。布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都是分子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的結(jié)果,而對(duì)流需要在重力作用的條件下才能進(jìn)行。由于布朗運(yùn)動(dòng)、擴(kuò)散現(xiàn)象是由于分子熱運(yùn)動(dòng)而形成的,所以二者在月球表面、宇宙飛船里均能進(jìn)行,由于月球表面仍有重力存在,宇宙飛船里的微粒處于完全失重狀態(tài),故對(duì)流可在月球表面進(jìn)行,而不能在宇宙飛船內(nèi)進(jìn)行,故選D。6.夏天,如果將自行車內(nèi)胎充氣過足,又放在陽光下暴曬(暴曬過程中內(nèi)胎容積幾乎不變),車胎極易爆裂。關(guān)于這一現(xiàn)象有以下描述,其中正確的是 (

)A.車胎爆裂,是車胎內(nèi)氣體溫度升高,氣體分子間斥力急劇增大的結(jié)果B.在爆裂前的過程中,氣體溫度升高,標(biāo)志著每一個(gè)氣體分子速率都增大了C.在爆裂的過程中,氣體分子的勢能不變D.車胎爆裂的原因是車胎內(nèi)的氣體壓強(qiáng)增加【解析】選D。車胎爆裂是車胎內(nèi)氣體溫度升高,壓強(qiáng)增大的原因,故A錯(cuò)誤;氣體溫度升高,只能是平均速率增大,對(duì)于其中個(gè)別分子速率可能會(huì)減小,故B錯(cuò)誤;爆裂的過程中,氣體分子間距增大,由于氣體分子之間的距離遠(yuǎn)大于平衡位置間距離,故此過程勢能增加,則C錯(cuò)誤;車胎突然爆裂的原因是溫度升高,分子平均速率增加,在容器的容積不變的情況下,氣體的壓強(qiáng)增加,故D正確。7.某同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn):先把空燒瓶放入冰箱冷凍,取出后迅速用一個(gè)氣球緊套在燒瓶頸上,再將燒瓶放進(jìn)盛滿熱水的燒杯里,氣球脹大起來,忽略氣球脹大過程中對(duì)氣體力的影響,如圖所示,與燒瓶放進(jìn)熱水前相比,放進(jìn)熱水后密閉氣體的()A.內(nèi)能減小B.分子平均動(dòng)能增大C.分子對(duì)燒瓶底的平均作用力減小D.體積是所有氣體分子的體積之和【解析】選B。由于熱水的溫度較高,將燒瓶放進(jìn)盛滿熱水的燒杯里,氣體吸收了熱水的熱量,溫度升高,內(nèi)能增大,故A錯(cuò)誤;由于溫度升高,所以分子的平均動(dòng)能增大,故B正確;由于外界壓強(qiáng)不變,因此內(nèi)部壓強(qiáng)也保持不變,氣體分子對(duì)瓶底的平均作用力不變,故C錯(cuò)誤;氣體分子體積很小,故對(duì)應(yīng)的氣體體積不是分子體積之和,故D錯(cuò)誤。故選B?！究偨Y(jié)提升】解答本類問題應(yīng)注意以下三點(diǎn):(1)溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志,溫度相等,分子的平均動(dòng)能相等。分子的平均動(dòng)能與分子的質(zhì)量和分子的平均速率有關(guān),分子質(zhì)量不同,則分子的平均速率也不同。(2)內(nèi)能不但與溫度和體積有關(guān),還與物質(zhì)的狀態(tài)有關(guān)。(3)氣體體積是所有氣體分子占據(jù)的體積不是分子體積之和。8.下面的表格是某地區(qū)1～7月份氣溫與氣壓的對(duì)照表,7月份與1月份相比較,正確的是 (

)月份/月1234567平均最高氣溫/℃1.43.910.719.626.730.230.8平均大氣壓/(×105Pa)1.0211.0191.0141.0081.0030.99840.9960A.空氣分子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的情況幾乎不變B.空氣分子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)減弱了C.單位時(shí)間內(nèi)空氣分子對(duì)單位面積器壁的撞擊次數(shù)增多了D.單位時(shí)間內(nèi)空氣分子對(duì)單位面積器壁的撞擊次數(shù)減少了【解析】選D。由表中數(shù)據(jù)知,7月份與1月份相比,溫度升高,壓強(qiáng)減小,溫度升高使氣體分子熱運(yùn)動(dòng)更加劇烈,而壓強(qiáng)減小,可知?dú)怏w分子的數(shù)密度減小,所以單位時(shí)間內(nèi)空氣分子對(duì)單位面積器壁的撞擊次數(shù)減少了,因而只有選項(xiàng)D正確?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】對(duì)一定質(zhì)量的氣體,若用N表示單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的分子數(shù),則(

)A.當(dāng)體積減小時(shí),N必增加B.當(dāng)溫度升高時(shí),N必增加C.當(dāng)壓強(qiáng)不變而體積和溫度變化時(shí),N必定變化D.當(dāng)壓強(qiáng)不變而體積和溫度變化時(shí),N可能不變【解析】選C。氣體的體積減小時(shí),壓強(qiáng)和溫度是怎樣變化的并不清楚,不能判斷N是必定增加的,A錯(cuò)誤;同理,溫度升高時(shí),氣體的體積和壓強(qiáng)怎樣變化也不清楚,無法判斷N的變化,B錯(cuò)誤;當(dāng)壓強(qiáng)不變而體積和溫度變化時(shí),存在兩種變化的可能性:一是溫度升高時(shí),體積增大,分子的平均動(dòng)能變大,即分子對(duì)器壁碰撞的平均作用力增大,因壓強(qiáng)不變,因此對(duì)器壁碰撞的頻繁程度減小,就是N減小;二是溫度降低時(shí),體積減小,同理可推知,N增大。C正確,D不正確。二、多項(xiàng)選擇題:本題共4小題,每小題4分,共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)的得0分。9.下列說法中正確的是 (

)A.一杯水里放幾粒食鹽,鹽粒沉在水下面,逐漸溶解,過一段時(shí)間,上面的水也變咸了,是由于食鹽分子做布朗運(yùn)動(dòng)形成的B.把一塊鉛和一塊金表面磨光后緊壓在一起,在常溫下放置四到五年,結(jié)果金和鉛連在一起,并互相滲入,這是兩種金屬分子做布朗運(yùn)動(dòng)的結(jié)果C.布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象不但說明分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),同時(shí)也說明了分子間是有空隙的D.壓縮氣體比壓縮固體和液體容易得多,這是因?yàn)闅怏w分子間距離遠(yuǎn)大于液體和固體分子間距離【解析】選C、D。布朗運(yùn)動(dòng)是固體小顆粒的運(yùn)動(dòng),A、B錯(cuò)誤。布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都說明分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),并且分子之間是有空隙的,C正確。組成氣體的分子之間的距離比液體、固體大得多,分子之間的作用力幾乎為零,所以壓縮氣體時(shí)較容易,固體和液體則不然,故D正確?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】(多選)下列事實(shí)中能說明分子間存在斥力的是 (

)A.氣體可以充滿整個(gè)空間B.給自行車車胎打氣,最后氣體很難被壓縮C.給熱水瓶灌水時(shí),瓶中水很難被壓縮D.萬噸水壓機(jī)可使鋼錠變形,但很難縮小其體積【解析】選C、D。氣體分子間距離很大,分子力表現(xiàn)為引力,A錯(cuò);打氣時(shí),需要用力是由于氣體分子與活塞發(fā)生頻繁碰撞而產(chǎn)生壓強(qiáng),B錯(cuò);C、D都能說明分子間存在斥力。10.如圖所示,圖中表示了一定質(zhì)量氧氣分子在0℃和100℃兩種不同溫度下速率分布情況,由圖可以判斷以下說法正確的是 (

)A.溫度升高,所有分子運(yùn)動(dòng)速率變大B.溫度越高,分子平均速率越小C.0℃和100℃氧氣分子速率都呈現(xiàn)“中間多、兩頭少”的分布特點(diǎn)D.100℃的氧氣與0℃的氧氣相比,速率大的分子數(shù)比例較大【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)從以下兩點(diǎn)進(jìn)行分析:(1)分子做永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。(2)分子運(yùn)動(dòng)的速率分布規(guī)律是中間多兩邊少?！窘馕觥窟xC、D。由圖像的意義及特點(diǎn)可知C、D正確;溫度升高,分子平均速率變大,但具體到某個(gè)分子則速率可能變大、不變或變小,A、B錯(cuò)。11.關(guān)于物體的內(nèi)能、熱量和功的說法,下列說法正確的是 (

)A.溫度高的物體一定比溫度低的物體內(nèi)能大B.一定質(zhì)量的0℃的水凝結(jié)為0℃的冰時(shí),分子平均動(dòng)能不變,分子勢能減少C.物體中所有分子的熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與分子勢能的總和叫作物體的內(nèi)能D.把物體升到一定的高處,克服重力做功,內(nèi)能一定增加【解析】選B、C。內(nèi)能不僅與物體的溫度有關(guān),還與物體的多少有關(guān),故A錯(cuò)誤;一定質(zhì)量的0℃的水凝結(jié)為0℃的冰時(shí)要放出熱量,分子平均動(dòng)能不變,分子勢能減小,故B正確;物體中所有分子的熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與分子勢能的總和叫作物體的內(nèi)能,故C正確;把物體升到一定的高處,克服重力做功,機(jī)械能一定增加,內(nèi)能不變,故D錯(cuò)誤。12.分子甲固定在O點(diǎn),分子乙從無限遠(yuǎn)處向甲運(yùn)動(dòng),兩分子間的分子力F與分子間距離r的關(guān)系圖線如圖所示。下列說法正確的是 (

)A.當(dāng)r大于r2時(shí),分子間的作用力表現(xiàn)為引力B.當(dāng)r小于r2時(shí),分子間的作用力表現(xiàn)為斥力C.當(dāng)r等于r2時(shí),分子乙的勢能最小D.當(dāng)r等于r1時(shí),分子乙的動(dòng)能最大【解析】選A、D。由題圖可知:當(dāng)r大于r2時(shí),分子間的作用力表現(xiàn)為引力,故A正確;當(dāng)r小于r1時(shí),分子間的作用力表現(xiàn)為斥力,r大于r1小于r2時(shí),分子間的作用力表現(xiàn)為引力,故B錯(cuò)誤;當(dāng)r等于r1時(shí),分子勢能最小,分子動(dòng)能最大,故C錯(cuò)誤,D正確。三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,共14分。13.(6分)甲和乙圖中是某同學(xué)從資料中查到的兩張記錄水中炭粒運(yùn)動(dòng)位置連線的圖片,記錄炭粒位置的時(shí)間間隔均為30s,兩方格紙每格表示的長度相同。比較兩張圖片可知:若水溫相同,則______(選填“甲”或“乙”)中炭粒的顆粒較大;若炭粒大小相同,則______(選填“甲”或“乙”)中水分子的熱運(yùn)動(dòng)較劇烈。

【解析】布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體或氣體中的固體小顆粒的永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng),布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子對(duì)小顆粒的撞擊不平衡造成的,顆粒越小,液體分子對(duì)顆粒的撞擊越不平衡,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯。由題圖可知,乙圖中顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)更明顯,所以若水溫相同,甲中炭粒的顆粒較大;溫度越高,布朗運(yùn)動(dòng)越激烈,所以若炭粒大小相同,則乙中水溫高,水分子的熱運(yùn)動(dòng)較劇烈。答案:甲乙14.(8分)用油膜法估測分子大小的實(shí)驗(yàn)步驟如下:①向體積為V1的純油酸中加入酒精,直到油酸酒精溶液總量為V2;②用注射器吸取上述溶液,一滴一滴地滴入小量筒,當(dāng)?shù)稳雗滴時(shí)體積為V0;③先往邊長為30～40cm的淺盤里倒入2cm深的水;④用注射器往水面上滴上一滴上述溶液,等油酸薄膜形狀穩(wěn)定后,將事先準(zhǔn)備好的玻璃板放在淺盤上,并在玻璃板上描出油酸薄膜的形狀;⑤將畫有油酸薄膜輪廓形狀的玻璃板,放在畫有許多邊長為a的小正方形的坐標(biāo)紙上;⑥計(jì)算出輪廓范圍內(nèi)正方形的總數(shù)為N,其中不足半個(gè)格的兩個(gè)格算一格,多于半個(gè)格的算一格。上述實(shí)驗(yàn)步驟中有遺漏和錯(cuò)誤,遺漏的步驟:_______;

錯(cuò)誤的步驟:__________________________________(指明步驟,并改正),油酸分子直徑的表達(dá)式:d=________________。

【解析】實(shí)驗(yàn)中為了使油膜不分裂成幾塊,需要在水面上均勻撒上痱子粉;由于本實(shí)驗(yàn)只是一種估算,在數(shù)油膜所覆蓋的坐標(biāo)格數(shù)時(shí),大于半格算一格,小于半格舍去;油酸溶液在水面上充分?jǐn)U散后形成一層單分子油膜,油膜厚度可看成分子直徑,由題意可知,油酸溶液的濃度為,一滴油酸溶液的體積為;一滴油酸溶液中含有純油酸體積為;而一滴油酸溶液形成的油膜面積為Na2,所以油膜的厚度,即分子直徑d=。答案:將痱子粉均勻撒在水面上⑥,應(yīng)該是不足半格的舍去,多于半格的算一格四、計(jì)算題:本題共4小題,共46分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位。15.(8分)計(jì)算機(jī)的CPU是使用硅材料制成的,其核心部分的面積為S=1cm2,厚度為d=2mm,含有各種晶體管n=1×108個(gè)。已知硅的摩爾質(zhì)量為M=2.8×10-2kg/mol,密度為ρ=2.3×103kg/m3,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.0×1023mol-1(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)。求:(1)硅原子的體積V0;(2)每個(gè)晶體管平均含有的硅原子數(shù)N?！窘馕觥?1)V0=≈2×10-29m3; (4分)(2)由nNV0=Sd解得:N=1×1014個(gè)。 (4分)答案:(1)2×10-29m3

(2)1×1014個(gè)16.(8分)我國在南海海域“可燃冰”試采成功?！翱扇急笔翘烊粴獾墓腆w狀態(tài),深埋于海底和陸地永久凍土層中,它的主要成分是甲烷分子與水分子,是極具發(fā)展?jié)摿Φ男履茉础Ｒ阎?m3可燃冰可釋放164m3的天然氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),標(biāo)準(zhǔn)狀況下1mol氣體的體積為2.24×10-2m3,阿伏加德羅常數(shù)取NA=6.02×1023mol-1。則1m3可燃冰所含甲烷分子數(shù)為多少?(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)【解析】1m3可燃冰可釋放164m3的天然氣,標(biāo)準(zhǔn)狀況下1mol氣體的體積為2.24×10-2m3,甲烷物質(zhì)的量為:n=mol, (4分)則1m3可燃冰所含甲烷分子數(shù)為:N=nNA=×6.02×1023個(gè)≈4×1027個(gè)。 (4分)答案:4×1027個(gè)17.(14分)用放大600倍的顯微鏡觀察布朗運(yùn)動(dòng),估計(jì)放大后的小顆粒體積為0.1×10-9m3,小顆粒的密度為2.25×103kg/m3,摩爾質(zhì)量是1.2×10-2kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)為6.02×1023mol-1,求:(1)該小顆粒含分子數(shù)約為多少個(gè)?(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)(2)假設(shè)小顆粒中的分子是緊挨在一起的,試估算該物質(zhì)分子的直徑。【解析】(1)將該小顆粒的分子看成正方體模型,設(shè)小顆粒邊長為a,放大600倍后,其體積為:V=(600a)3=0.1×10-9m3 (2分)實(shí)際體積為V′=a3=m3 (2分)質(zhì)量為m=ρV′≈1.0×10-15kg(2分)含分子數(shù)為n=NA=×6.02×1023個(gè)≈5×1010個(gè)。 (2分)(2)將該小顆粒的分子看成球體模型,則有

(2分)得d==m≈2.6×10-10m。 (4分)答案:(