第1章 1. 分子动理论的基本内容-【新课程能力培养】2024-2025学年高中物理选择性必修第三册同步练习（人教版2019）

参考答案与解析 1.分子动理论的基本内容 基础练习 1. C 【解析】 1 g 水所含分子个数为 1 18 ×6.0×10 23 ， 要数完其水分子所需时间为 t= 1 18 ×6×10 23 60×10 8 ×5000×24×365 年 ≈1×10 5 年， C 正确。 2. D 【解析】 阿伏加德罗常数是联系宏观世界和微 观世界的桥梁， 有两个主要公式求阿伏加德罗常数， 分 别为 N A ＝ 摩尔质量 分子质量 和 N A ＝ 摩尔体积 分子体积 。 对应可得 D 正确。 3. ACD 【解析】 摩尔质量与阿伏加德罗常数的比值 为一个分子的质量， A 正确； 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 N A 计算分子体积， 这样算得的应是该 气体每个分子所占据的空间， B 错误， C 正确； 可认为 每个分子平均占据了一个小立方体空间， V 3 姨 即为相邻 分子之间的平均距离， D 正确。 4. D 【解析】 萝卜变咸的原因是盐分子扩散到萝卜 中去， 是扩散现象， 温度越高， 分子热运动越激烈， 扩 散现象越显著， 萝卜变咸越快， D 正确。 5. C 【解析】 布朗运动不是分子的运动， 是指悬浮 在液体或气体中的微粒的运动， 分子永不停息地做无规 则运动， 布朗运动也不能停止， A 错误； 布朗运动是由 液体或气体分子不断撞击微粒引起的， 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， B 错误； 布朗 运动的无规则性， 是因为液体分子无规则运动对微粒的 撞击不平衡引起的， C 正确； 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， D 错误。 6. ACD 【解析】 扩散现象和布朗运动都能说明分子 在永不停息地做无规则运动。 香水的扩散、 水分子在空 气中扩散以及悬浮在水中花粉的运动都说明了分子在永 不停息地做无规则运动， A 、 C 、 D 均正确； 而尘土不是 单个分子， 是肉眼能看到的颗粒， 尘土飞扬是气流造成 的， B 错误。 7. D 【解析】 分子间的引力和斥力是同时存在的， 当 r>r 0 时， 它们的合力表现为引力； 当 r<r 0 时， 它们的 合力表现为斥力， A 、 B 错误； 当物体分子间距离增大 时， 分子间的引力和斥力同时减小， 物体分子间距离减 小时， 分子间的引力和斥力同时增大， C 错误， D 正确。 8. CD 【解析】 锯条弯到一定程度就会断裂是因为 断裂处分子之间的距离大到一定程度时， 分子力不能再 发挥作用， A 错误； 给自行车打气时越打越费力， 是因 为胎内气体分子多了以后气体的压强增大， 而不是分子 之间斥力起作用， 对于理想气体， 分子间距离很大， 无 分子力作用， B 错误； 从水中拿出的一小块玻璃表面上 有许多水， 是玻璃分子和水分子间的距离达到了分子力 的作用范围， 玻璃分子吸引了水分子造成的， C 正确； 胶水分子和纸张分子之间的距离达到了分子引力的范 围， 使两张纸通过胶水粘在一起， D 正确。 能力提升 9. AD 【解析 】 影响布朗运动快慢的因素有两个 ， 即悬浮颗粒的大小和液体温度， 颗粒越小布朗运动越明 显， 液体温度越高布朗运动越明显， 从图中可以看出， 乙中炭粒的布朗运动明显， 因此温度相同时， 甲中炭粒 的颗粒大； A 正确， B 错误； 颗粒相同时， 水的温度高， 水分子的热运动较激烈， 乙的热运动激烈， C 错误， D 正确。 * 10. C 【解析】 乙分子从 a 到 b 过程中， F＜0 时， 分 子力为引力， A 错误； 乙分子从 a 到 d 过程中， 分子力 先增大后减小再增大， B 错误； 乙分子从 a 到 c 运动过 第一章 分子动理论 参考答案与解析 高中物理选择性必修 第三册 （人教版） 1 第三册 （人教版）高中物理选择性必修 程中分子力表现为引力， 一直做加速运动， c 到 d 运动 过程中， 分子力表现为引力， 乙分子减速运动， 到达 c 点时速度最大， 故 C 正确、 D 错误。 11. （ 1 ） 3.3×10 22 个 （ 2 ） 3.9×10 －10 m 或 3.1×10 －10 m 【解析】 （ 1 ） 由水的摩尔体积 V mol ＝ M mol ρ 得 V mol ＝ 1.8×10 －2 1.0×10 3 ＝1.8×10 －5 m 3 /mol 。 1 cm 3 水中水的摩尔数为 N＝ V V mol ， 1 cm 3 水中分子 的数目为 N＝ V V mol N A ， 得 N＝ 6.0×10 23 1.8×10 －5 ×10 6 个 ≈3.3×10 22 个。 （ 2 ） 方法一 ： 建立水分子的立方体模型 ， 有 d 3 ＝ V mol N A ， 得水分子的大小为 d＝ V mol N A 3 姨 = 1.8×10 -5 6.0×10 23 3 姨 m≈ 3.1×10 －10 m 。 方法二： 建立水分子的球形模型， 有 1 6 πd 3 ＝ V mol N A ， 水分子的大小为 d＝ 6V mol N A · π 3 姨 ＝ 6×1.8×10 -5 6.0×10 23 ×3.14 3 姨 m≈ 3.9×10 －10 m 。 2.实验： 用油膜法估测油酸分子的 大小 基础练习 1. C 【解析】 由油膜法测油酸分子大小的实验原理， 故选项 C 正确。 2. B 【解析】 由油酸分子的直径易得一个油酸分子 的体积为 1 6 πd 3 。 液体可看成是由一个个紧挨着的球形 分子排列而成的， 忽略分子间的空隙。 求阿伏加德罗常 数， 还需要知道摩尔体积， 由题中选项知， B 正确。 3. A 【解析】 单分子油膜的厚度等于分子的直径 ， 为 d＝ V S ＝10 －10 m ， 所以 S＝ V d ＝ 10×10 －6 10 －10 m 2 ＝10 5 m 2 ＝ 10 9 cm 2 ， A 正确。 4. B 【解析】 边长为 1 nm 的立方体体积为 10 -27 m 3 ， 氢分子分子直径数量级为 10 －10 m ， 一个分子占有的空间 体积约为 10 －30 m 3 ， 所以容纳液态氢分子的个数最接近 数是 10 3 ， B 正确。 5. D 【解析】 在测量油膜面积时， 应让油膜稳定后， 再在玻璃板上画下油膜的形状， 用坐标纸通过数所有有 效格数来计算油膜的面积， A 、 B 、 C 错误， D 正确。 6. D 【解析】 汽油分子不单一且为线状分子， 不适 于替代油酸， 故 A 错误； 汽油不易溶于水且挥发时间较 长， 所以不能用汽油代替酒精， B 错误； 用量筒直接倒 入油酸酒精溶液时 ， 倒入的体积太大且不易测量其体 积， 故 C 错误； 不溶于水的各种油不一定能在较短时间 内在水面上形成单分子油膜， D 正确。 7. ACD 【解析】 直接滴油酸， 由于纯油酸量太多， 太厚， 很难形成单分子油膜， 故 A 错误； 油酸溶液要用 滴管或注射器轻轻滴入水面中央， 而不能用试管， C 错 误； 数方格数时， 不足半个的舍去 ， 多于半个的算一 个， D 错误。 提升练习 8. （ 1 ） 测出体积为 V 的油酸酒精溶液共有 N 滴 （ 2 ） 8S （ 3 ） nV 8NS （ m+n ） 【解析】 （ 1 ） 用滴管向量筒内一滴一滴慢慢加注油 滴， 测出体积为 V 的油酸酒精溶液共有 N 滴。 （ 2 ） 格数为 8 ， 油膜面积为 8S 。 （ 3 ） 一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为 V′= V N · n m+n ， 油膜面积 S′=8S ， 由 d= V′ S′ ， 得 d= nV 8NS （ m+n ） 。 9. （ 1 ） ③ 步骤后应在水面上均匀地撒些爽身粉 （ 2 ） V 1 V 0 Na 2 nV 2 【解析】 （ 1 ） ③ 步骤后应在水面上均匀地撒些爽身 粉， 才能清晰地看到油膜的边界。 （ 2 ） 一滴油酸溶液含有纯油酸的体积 V= V 0 n × V 1 V 2 = V 0 V 1 nV 2 ， 油膜的面积 S=Na 2 ， 油酸分子的直径 d= V S = V 0 V 1 Nna 2 V 2 。 10. （ 1 ） 115 （ 2 ） 8×10 －6 （ 3 ） 7×10 －10 【解析】 （ 1 ） 数出在油膜范围内的格数 （面积大于 半个方格的算一个， 不足半个的舍去）， 油膜面积约占 115 格， 一格为 1 cm 2 ， 所以面积约为 115 cm 2 。 （ 2 ） V= 1 75 × 6 10 4 mL=8×10 -6 mL 。 2 第一章 分子动理论 练 知识点 1 物体是由大量分子组成的 1. 假设全世界 60 亿人同时数 1 g 水的分子 数， 每人每小时可以数 5000 个， 不间断 地数， 则完成任务所需时间最接近 （阿伏 加德罗常数取 6.0×10 23 mol -1 ， 水的摩尔质 量为 18 g/mol ） （ ） A. 10 年 B. 1000 年 C. 10 万年 D. 1 千万年 2. 从下列哪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 3. （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 6.02×10 23 mol -1 ， 由以上数据可以估算 出这种气体 （ ） A. 每个分子的质量 B. 每个分子的体积 C. 每个分子占据的空间体积 D. 分子之间的平均距离 知识点 2 分子的热运动 4. 通常把萝卜腌成咸菜需要几十天， 而把萝 卜炒成熟菜， 使之有相同的咸味， 只需几 分钟， 造成这种差别的主要原因是 （ ） A. 盐的分子很小， 容易进入萝卜中 B. 盐分子有相互作用的斥力 C. 萝卜分子间有空隙， 易扩散 D. 炒菜时温度高， 分子热运动激烈 5. 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 件无规律地不断变化而引起的 6. （多选） 下面所列举的现象， 哪些能说明 分子是不断运动着的 （ ） A. 将香水瓶盖打开后能闻到香味 B. 汽车开过后， 公路上尘土飞扬 C. 洒在地上的水， 过一段时间就干了 D. 悬浮在水中的花粉做无规则的运动 知识点 3 分子间的作用力、 分子动理论 7. 关于分子间作用力， 下面说法正确的是 （其中 r 0 为分子平衡位置之间的距离） （ ） 第一章 分子动理论 1.分子动理论的基本内容 基 础 练 习 1 练 第三册 （人教版）高中物理选择性必修 9. （多选） 如图所示， 甲图和乙图是某同学 从资料中查到的两张记录水中炭粒运动 位置连线的图片， 记录炭粒位置的时间 间隔均为 30 s ， 两方格纸每格表示的长 度相同。 比较两张图片可得出 （ ） A. 若水温相同， 则甲中炭粒的颗粒较大 B. 若水温相同， 则乙中炭粒的颗粒较大 C. 若炭粒大小相同， 甲中水分子的热运 动较激烈 D. 若炭粒大小相同， 乙中水分子的热运 动较激烈 * 10. 甲分子固定在坐标原 点 O ， 乙分子位于 r 轴上 ， 甲 、 乙两分 子间作用力与分子 间距离关系图像如图中曲线所示， F＞0 表现为斥力， F＜0 表现为引力。 a 、 b 、 c 、 d 为 r 轴上四个特定的位置， 现把乙 分子从 a 处由静止释放， 则 （ ） A. 乙分子从 a 到 b 的过程中， 两分子间 作用力为斥力 B. 乙分子从 a 到 d 的过程中， 分子力先 减小后增大 C. 乙分子从 a 到 c 一直加速， 到达 c 点 时速度最大 D. 乙分子从 a 到 b 加速运动， 从 b 到 c 减速运动， 到达 b 点时速度最大 11. 已知水的密度 ρ＝1.0×10 3 kg/m 3 ， 水的摩 尔质量 M mol ＝1.8×10 -2 kg/mol ， 阿伏加德 罗常数取 6.0×10 23 mol -1 。 求： （计算结 果保留两位有效数字） （ 1 ） 1 cm 3 水中水分子的数目。 （ 2 ） 估算一下水分子的线性大小。 A. 两个分子间距离小于 r 0 时， 分子间只 有斥力 B. 两个分子间距离大于 r 0 时， 分子间只 有引力 C. 压缩物体时， 分子间斥力增大， 引力 减小 D. 拉伸物体时 ， 分子间斥力和引力都 减小 8. （多选） 利用分子动理论可以解释许多现 象， 下面的几个实例解释正确的是 （ ） A. 锯条弯到一定程度就会断裂， 是因为 断裂处分子之间的斥力起了作用 B. 给自行车打气时越打越费力， 是因为 胎内气体分子多了以后互相排斥造成的 C. 从水中拿出的一小块玻璃表面上有许 多水， 是因为玻璃分子吸引了水分子 D. 用胶水把两张纸粘在一起， 是利用了 物质的分子之间的吸引力 提 升 练 习 甲 乙 第 9 题图 第 10 题图 F r O 甲 d c b a 乙 2