第一章 分子动理论【B卷 提升卷】-2024-2025学年高二物理单元速记·巧练（人教版2019选择性必修第三册）

2024-2025学年高中物理单元速记·巧练 （人教版2019选择性必修第三册） 第一章 分子动理论 （B卷•考点提升卷） （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：人教版（2019）选择性必修第三册第1章。 一、单选题 1．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所示。现把乙分子从r3处由静止释放，则（　　） A．乙分子从r3到r1先减速后加速 B．乙分子从r3到r2过程中，两分子间的作用力表现为引力，从r2到r1过程中两分子间的作用力表现为斥力 C．乙分子从r3到r1过程中，分子间的作用力先增大后减小 D．乙分子从r3到距离甲最近的位置过程中，两分子间的作用力先减小后增大 2．如图所示，甲分子固定于坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲、乙两分子间的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，为斥力，为引力。a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，现将乙分子从a点由静止释放，其移动到d的过程中，下列说法正确的是（　　） A．从a到c过程中，分子力先表现为引力后表现为斥力 B．在c点处，乙分子的速度最大 C．在c点处，乙分子的加速度最大 D．从b到c过程中，两分子间的分子力逐渐增大 3．汽车行驶发生剧烈颠簸时，缸内气体体积快速变化。若将某次快速压缩过程视为绝热过程。如图，Ⅰ为压缩前氮气分子热运动的速率分布曲线，则压缩后氮气分子热运动的速率分布曲线Ⅱ可能为（    ） A． B． C． D． 4．气体的分子都在做无规则的运动，但大量分子的速率分布却有一定的规律性，如图所示，下列说法正确的是（    ） A．高温状态下分子速率大小的分布范围相对较小 B．高温状态下最多数分子对应的速率大于低温状态下最多数分子对应的速率 C．高温状态下每个分子的速率大于低温状态下所有分子的速率 D．在一定温度下，大多数分子的速率都接近某个数值，其余少数分子的速率都小于该数值 5．以横坐标表示分子速率，纵坐标表示各速率的分子数占总分子数的百分比。下列四幅图能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是（    ） A． B． C． D． 6．关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A．相邻的两个分子之间的距离减小时，分子间的作用力做正功，分子势能减小 B．给自行车轮胎打气时，气筒压下后反弹是由分子斥力造成的 C．当分子间的作用力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大 D．分子间的距离为时分子间的作用力为0，此时，分子势能最大 7．下图是在高中物理中出现的几个相似的曲线，下列说法正确的是（　　） A．甲图为某一单摆的共振曲线，若增大摆长，共振曲线的峰值向右偏移 B．乙图为某一纯电阻电路中电源的输出功率随外电阻的变化，由图可知该电源的电动势为2V C．丙图为某气体在和温度下各速率区间的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化，图中实线对应氧气分子在时的情形 D．丁图为黑体辐射强度与波长的关系图像，其中 8．分子间作用力F、分子势能与分子间距离r的关系图线如图甲、乙两条曲线所示（取无穷远处分子势能）。下列说法正确的是（　　） A．甲图线为分子势能与分子间距离的关系图线 B．当时，随距离增大，分子间作用力做正功 C．当时，分子间作用力表现为引力 D．随着分子间距离从接近于零开始增大到无穷远，分子间作用力先减小后增大 二、多选题 9．某地某天的气温变化趋势如图甲所示，细颗粒物（PM2.5等）的污染程度为中度，出现了大范围的雾霾。在11：00和14：00的空气分子速率分布曲线如图乙所示，横坐标v表示分子速率，纵坐标表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。下列说法正确的是（    ） A．细颗粒物在大气中的漂移是布朗运动 B．9：00时的空气分子平均速率比10：00时的大 C．图乙中实线表示14：00时的空气分子速率分布曲线 D．单位时间内空气分子对细颗粒物的平均撞击次数，14：00时比12：00时多 10．两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0，相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是（　　） A．在r>r0阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小 B．在r<r0阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小 C．在r=r0时，分子引力和分子斥力不存在 D．在r>r0阶段，分子力先变大后变小 11．如图所示，将甲分子固定在坐标原点，乙分子位于轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示。表示作用力表现为斥力，表示作用力表现为引力，A、、、为轴上四个特定的位置，现把乙分子从A处由静止释放，设两分子间距离很远时，。下列选项中分别表示乙分子的加速度、速度、动能、势能与两分子间距离的关系，其中一定不正确的是（  ） A． B． C． D． 12．下列说法正确的是（　　） A．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大 B．温度相同的氢气和氧气，分子的平均动能相等 C．打扫房间时，看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动是布朗运动 D．压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力，是由于气体分子间存在斥力的缘故 三、填空题 13．水的相对分子质量是18，水的密度，阿伏加德罗常数，则： (1)水的摩尔质量 或 ； (2)水的摩尔体积 ；(3)一个水分子的体积 ； (4)将水分子看作球体，水分子的直径 m。 14．（2020·全国·高考真题）分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示，r= r1时，F=0。分子间势能由r决定，规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零。若一分子固定于原点O，另一分子从距O点很远处向O点运动，在两分子间距减小到r2的过程中，势能 （填“减小“不变”或“增大”）；在间距由r2减小到r1的过程中，势能 （填“减小”“不变”或“增大”）；在间距等于r1处，势能 （填“大于”“等于”或“小于”）零。 15．（2023·北京·高考真题）用油膜法估测油酸分子直径是一种通过测量宏观量来测量微观量的方法，已知1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V，在水面上形成的单分子油膜面积为S，则油酸分子的直径 。 16．分子运动速率分布图像 温度越高，分子的热运动越 大量气体分子的速率呈“ ”的规律分布。当温度升高时，速率大的分子比例比较多，平均速率较 四、气体压强的微观解释 （1）气体压强的产生原因：大量气体分子不断撞击器壁的结果。 （2）气体的压强：器壁单位面积上受到的压力。 （3）微观解释： ①某容器中气体分子的平均速率越大，单位时间内、单位面积上气体分子与器壁的碰撞对器壁的作用力越大。 ②容器中气体分子的数密度大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子数就多，平均作用力也会较大。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年高中物理单元速记·巧练 （人教版2019选择性必修第三册） 第一章 分子动理论 （B卷•考点提升卷） （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：人教版（2019）选择性必修第三册第1章。 一、单选题 1．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所示。现把乙分子从r3处由静止释放，则（　　） A．乙分子从r3到r1先减速后加速 B．乙分子从r3到r2过程中，两分子间的作用力表现为引力，从r2到r1过程中两分子间的作用力表现为斥力 C．乙分子从r3到r1过程中，分子间的作用力先增大后减小 D．乙分子从r3到距离甲最近的位置过程中，两分子间的作用力先减小后增大 【答案】C 【详解】ABC．根据图像可知，从r3到r1分子间作用力表现为引力，且分子间作用力先增大后减小，故乙分子做加速运动，故AB错误，C正确； D．根据图像可知，乙分子从r3到距离甲最近的位置过程中，两分子间的作用力先增大后减小再增大，故D错误。 故选C。 2．如图所示，甲分子固定于坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲、乙两分子间的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，为斥力，为引力。a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，现将乙分子从a点由静止释放，其移动到d的过程中，下列说法正确的是（　　） A．从a到c过程中，分子力先表现为引力后表现为斥力 B．在c点处，乙分子的速度最大 C．在c点处，乙分子的加速度最大 D．从b到c过程中，两分子间的分子力逐渐增大 【答案】B 【详解】A．由题意可知，为引力，故从到的过程中，分子力表现为引力，故A错误； B．由题图可知，从到的过程中，分子力表现为引力，分子力对乙分子做正功，乙分子的动能增加；从到的过程中，分子力表现为斥力，分子力对乙分子做负功，乙分子的动能减少；故在点处，乙分子的动能最大，速度最大，故B正确； C．由题图可知，在点处，乙分子受到的分子力为零，乙分子的加速度为零，故C错误； D．由题图可知，从到的过程中，两分子间的分子力逐渐减小，故D错误。 故选B。 3．汽车行驶发生剧烈颠簸时，缸内气体体积快速变化。若将某次快速压缩过程视为绝热过程。如图，Ⅰ为压缩前氮气分子热运动的速率分布曲线，则压缩后氮气分子热运动的速率分布曲线Ⅱ可能为（    ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】快速压缩过程为绝热过程，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知：气体内能增大温度升高，则大速率分子数目所占比例增多，分子热运动的速率分布曲线变得“腰更粗”。 故选D。 4．气体的分子都在做无规则的运动，但大量分子的速率分布却有一定的规律性，如图所示，下列说法正确的是（    ） A．高温状态下分子速率大小的分布范围相对较小 B．高温状态下最多数分子对应的速率大于低温状态下最多数分子对应的速率 C．高温状态下每个分子的速率大于低温状态下所有分子的速率 D．在一定温度下，大多数分子的速率都接近某个数值，其余少数分子的速率都小于该数值 【答案】B 【详解】A．温度是分子平均动能的标志，温度高则分子速率大的占多数，即高温状态下分子速率大小的分布范围相对较大，故A错误； BC．温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大，分子的平均速率越大，则高温状态下最多数分子对应的速率大于低温状态下最多数分子对应的速率；但不是高温状态下每个分子的速率大于低温状态下所有分子的速率，故B正确，C错误； D．由不同温度下的分子速率分布曲线可知，在一定温度下，大多数分子的速率都接近某个数值，但不是说其余少数分子的速率都小于该数值，有个别分子的速率会更大，故D错误。 故选B。 5．以横坐标表示分子速率，纵坐标表示各速率的分子数占总分子数的百分比。下列四幅图能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是（    ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】分子的速率分布遵从“中间多、两头少”的统计规律，结合图像形状可知，只有D正确。 故选D。 6．关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A．相邻的两个分子之间的距离减小时，分子间的作用力做正功，分子势能减小 B．给自行车轮胎打气时，气筒压下后反弹是由分子斥力造成的 C．当分子间的作用力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大 D．分子间的距离为时分子间的作用力为0，此时，分子势能最大 【答案】C 【详解】A．相邻的两个分子之间的距离减小时，分子间的作用力可能做正功，也可能做负功，分子势能可能减小，也可能增大，故A错误； B．给自行车轮胎打气时，气筒压下后反弹，这是由活塞上下的压强差造成的，故B错误； CD．当，分子间的作用力表现为引力，分子距离增大时，分子间的作用力做负功，分子势能增大；分子间的距离为时，分子间的作用力为0，此时，分子势能最小，故C正确，D错误。 故选C。 7．下图是在高中物理中出现的几个相似的曲线，下列说法正确的是（　　） A．甲图为某一单摆的共振曲线，若增大摆长，共振曲线的峰值向右偏移 B．乙图为某一纯电阻电路中电源的输出功率随外电阻的变化，由图可知该电源的电动势为2V C．丙图为某气体在和温度下各速率区间的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化，图中实线对应氧气分子在时的情形 D．丁图为黑体辐射强度与波长的关系图像，其中 【答案】B 【详解】A．根据单摆周期公式可知增大摆长，则单摆的固有周期增大，固有频率减小，则共振曲线的峰值向左偏移，故A错误； B．电源输出功率；可知当时，电源输出功率最大，最大输出功率为；代入图中数据可得；故B正确； C．由图可知实线对应的氧气分子速率大的分子所占的百分比大，可知图中实线对应氧气分子在时的情形，故C错误； D．因随温度的升高黑体的辐射强度的最大值向波长较短的方向移动，可知黑体辐射强度与波长的关系图像中，T1 > T2，故D错误。 故选B。 8．分子间作用力F、分子势能与分子间距离r的关系图线如图甲、乙两条曲线所示（取无穷远处分子势能）。下列说法正确的是（　　） A．甲图线为分子势能与分子间距离的关系图线 B．当时，随距离增大，分子间作用力做正功 C．当时，分子间作用力表现为引力 D．随着分子间距离从接近于零开始增大到无穷远，分子间作用力先减小后增大 【答案】C 【详解】A．取无穷远处分子势能Ep=0；在r=r0时，分子势能最小，但不为零，此时分子力为零，所以乙图线为分子势能与分子间距离的关系图线，故A错误； BC．当时，分子间作用力表现为引力，随距离增大，分子间作用力做负功，故B错误，C正确； D．当时，分子间作用力为0，随着分子间距离从接近于零开始增大到无穷远，分子间作用力先减小后增大再减小，故D错误。 故选C。 二、多选题 9．某地某天的气温变化趋势如图甲所示，细颗粒物（PM2.5等）的污染程度为中度，出现了大范围的雾霾。在11：00和14：00的空气分子速率分布曲线如图乙所示，横坐标v表示分子速率，纵坐标表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。下列说法正确的是（    ） A．细颗粒物在大气中的漂移是布朗运动 B．9：00时的空气分子平均速率比10：00时的大 C．图乙中实线表示14：00时的空气分子速率分布曲线 D．单位时间内空气分子对细颗粒物的平均撞击次数，14：00时比12：00时多 【答案】BCD 【详解】A．细颗粒物在大气中的漂移是因为气流的作用，不属于布朗运动，故A错误； B．由题图甲可知，9：00时的气温高于10：00时的气温，所以9：00时的空气分子平均速率比10：00时的大，故B正确； C．由题图乙可知实线对应的速率大的分子占的比例大，对应的气体分子温度较高，所以题图乙中实线表示14：00时的空气分子速率分布曲线，故C正确； D．14：00时的气温高于12：00时的气温，空气分子的平均速率较大，单位时间内空气分子对细颗粒物的平均撞击次数较多，故D正确。 故选BCD。 10．两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0，相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是（　　） A．在r>r0阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小 B．在r<r0阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小 C．在r=r0时，分子引力和分子斥力不存在 D．在r>r0阶段，分子力先变大后变小 【答案】AD 【详解】A．在r>r0阶段，分子之间为引力作用，互相靠近时引力做正功，分子动能增加，分子势能减小，故A正确； B．在r<r0阶段，分子之间为斥力作用，互相靠近时引力做负功，分子动能减小，分子势能增加，故B错误； C．在r=r0时，分子引力和分子斥力相等，故C错误； D．由图可知，在r>r0阶段，分子力先变大后变小，故D正确。 故选AD。 11．如图所示，将甲分子固定在坐标原点，乙分子位于轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示。表示作用力表现为斥力，表示作用力表现为引力，A、、、为轴上四个特定的位置，现把乙分子从A处由静止释放，设两分子间距离很远时，。下列选项中分别表示乙分子的加速度、速度、动能、势能与两分子间距离的关系，其中一定不正确的是（  ） A． B． C． D． 【答案】BCD 【详解】A．由牛顿第二定律可知，加速度与力的大小成正比，方向与力的方向相同，知图线的形状与图线相同，故A正确，不符合题意； B．图中乙分子的运动方向始终不变，故B错误，符合题意； C．分子的动能不可能为负值，故C错误，符合题意； D．乙分子从A处由静止释放，根据能量守恒，其分子势能不可能增大到正值，故D错误，符合题意。 故选BCD。 12．下列说法正确的是（　　） A．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大 B．温度相同的氢气和氧气，分子的平均动能相等 C．打扫房间时，看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动是布朗运动 D．压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力，是由于气体分子间存在斥力的缘故 【答案】AB 【详解】A．分子力表现为斥力时，随着分子间距离的增大，分子力做正功，分子势能减小，分子力表现为引力时，随着分子间距离的增大，分子力做负功，分子势能增大，故分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大，故A正确； B．温度是分子热运动的平均动能的标志，温度相同的氢气和氧气，它们的平均分子动能相同，故B正确； C．布朗运动是悬浮在液体或气体中固体小颗粒的无规则运动，看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动是由于空气的流动引起的，不是布朗运动，故C错误； D．气体分子的间距一般大于气体分子直径的10倍，气体分子间的作用力可以忽略不计，压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体分子无规则运动相互碰撞产生的，与分子力无关，故D错误。 故选AB。 三、填空题 13．水的相对分子质量是18，水的密度，阿伏加德罗常数，则： (1)水的摩尔质量 或 ； (2)水的摩尔体积 ；(3)一个水分子的体积 ； (4)将水分子看作球体，水分子的直径 m。 【答案】(1)18， ；(2)；(3)；(4) 【详解】（1）[1][2]水的摩尔质量为或。 （2）水的摩尔体积 （3）一个水分子的体积 （4）将水分子视为球体，有 水分子的直径 14．（2020·全国·高考真题）分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示，r= r1时，F=0。分子间势能由r决定，规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零。若一分子固定于原点O，另一分子从距O点很远处向O点运动，在两分子间距减小到r2的过程中，势能 （填“减小“不变”或“增大”）；在间距由r2减小到r1的过程中，势能 （填“减小”“不变”或“增大”）；在间距等于r1处，势能 （填“大于”“等于”或“小于”）零。 【答案】 减小 减小 小于 【详解】[1]从距点很远处向点运动，两分子间距减小到的过程中，分子间体现引力，引力做正功，分子势能减小； [2]在的过程中，分子间仍然体现引力，引力做正功，分子势能减小； [3]在间距等于之前，分子势能一直减小，取无穷远处分子间势能为零，则在处分子势能小于零。 15．（2023·北京·高考真题）用油膜法估测油酸分子直径是一种通过测量宏观量来测量微观量的方法，已知1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V，在水面上形成的单分子油膜面积为S，则油酸分子的直径 。 【答案】 【详解】[1]油酸分子的直径为 16．分子运动速率分布图像 温度越高，分子的热运动越 大量气体分子的速率呈“ ”的规律分布。当温度升高时，速率大的分子比例比较多，平均速率较 四、气体压强的微观解释 （1）气体压强的产生原因：大量气体分子不断撞击器壁的结果。 （2）气体的压强：器壁单位面积上受到的压力。 （3）微观解释： ①某容器中气体分子的平均速率越大，单位时间内、单位面积上气体分子与器壁的碰撞对器壁的作用力越大。 ②容器中气体分子的数密度大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子数就多，平均作用力也会较大。 【答案】 剧烈 ，中间多，两头少，大 【详解】[1][2][3]温度越高，分子的热运动越剧烈，大量气体分子的速率呈“中间多，两头少”的规律分布。当温度升高时，速率大的分子比例比较多，平均速率较大。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$