第一章 分子动理论 单元练习-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

第一章 分子动理论 单元练习 一、单选题 1．下列关于热运动的说法中，正确的是（　　） A．0 ℃的物体中的分子不做无规则运动 B．因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也叫作热运动 C．存放过煤的混凝土地面下一段深度内都有黑色颗粒，说明煤分子和混凝土分子都在做无规则的热运动 D．运动物体中的分子热运动比静止物体中的分子热运动激烈 2．在“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，选出需要的实验操作并按操作先后顺序排列正确的是（  ） A．①③④② B．①⑤③② C．①⑤④② D．①④⑤② 3．关于分子动理论，下列说法中正确的是 A．布朗运动就是分子的运动 B．分子动理论中的“分子”是组成物质的分子、原子或离子的统称 C．气体向四周扩散的速度大小等于气体分子热运动的平均速度大小 D．容器内气体对器壁的压力大小等于容器内气体受到的重力的大小 4．分子动理论较好地解释了物质的宏观热力学性质，据此可判断下列说法中正确的是（　） A．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这是炭分子无规则性运动的反映 B．两种不同的物质，温度高的分子的平均速率一定大 C．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大 D．给自行车轮胎打气，越来越费力，证明分子间斥力在增大，引力在减小 5．关于分子间相互作用力的以下说法中正确的是（　　） A．当分子间的距离时，分子力为零，说明此时分子间既不存在引力，也不存在斥力 B．分子力随分子间距离的变化而变化，当时，随着距离的增大，分子间的引力和斥力都增大，但引力比斥力增大得快，故分子力表现为引力 C．当分子间的距离时，分子间的作用力可以忽略不计 D．当分子间的距离时，随着距离的减小，分子间的引力和斥力都减小，但斥力比引力减小得快，故分子力表现为引力 6．下列关于“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的说法，错误的是（　　） A．实验时若爽身粉撒得太厚，则所测分子直径会偏大 B．用注射器向量筒里滴100滴油酸酒精溶液，并读出这些溶液的体积，则每滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 C．油酸酒精溶液中酒精对油酸起到了稀释作用 D．油酸酒精溶液体积浓度为，一滴溶液的体积为，其形成的油膜面积为，则估测出油酸分子的直径为 7．以下说法正确的是（　　） A．当两个分子间的距离为r0（平衡位置）时，分子势能最小且为零 B．布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动 C．一定量的气体，在体积不变时，单位时间分子平均碰撞器壁的次数随着温度降低而减小 D．液晶的光学性质不随温度、电磁作用变化而改变 8．如图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线。下列说法正确的是（ ） A．当r等于r1时，分子间作用力为零 B．当r等于r2时，分子间作用力为零 C．当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力 D．当r由r2逐渐增大时，分子间的作用力逐渐减小 9．下列说法不正确的是（　　） A．布朗运动和扩散现象都是分子运动 B．布朗运动和扩散现象都是永不停息的 C．悬浮在液体中的颗粒越小，它的布朗运动就越显著 D．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的 10．在“用油膜法估测分子的大小”实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有纯油酸，用注射器测得上述溶液为80滴。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔在玻璃板上描出油膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，已知坐标中正方形方格的边长为，油膜面积约有118格。则油膜分子直径最接近（　　） A． B． C． D． 二、多选题 11．下列有关热现象和热规律说法正确的是（　　） A．“酒好不怕巷子深、花香扑鼻”与分子热运动有关 B．用手捏面包，面包体积会缩小，这是分子间有空隙的缘故 C．同一温度下，气体分子速率呈现出“中间多，两头少”的分布规律 D．用打气筒给自行车充气，越打越费劲，说明气体分子之间有斥力 12．如图甲所示，让A分子不动，B分子从无穷远处逐渐靠近A。两个分子间的作用力F随分子间距离r的变化关系如图乙所示，取无穷远处分子势能Ep=0。在这个过程中，关于分子间的作用力和分子势能说法正确的是（　　） A．当分子间距离r>r0时，分子间的作用力表现为引力 B．当分子间距离r>r0时，分子间的作用力做正功，分子势能减小 C．当分子间距离r=r0时，分子间的作用力为0，分子势能也为0 D．当分子间距离r<r0时，分子间的作用力做负功，分子势能减小 13．关于扩散现象和布朗运动，下列说法中正确的是（　　） A．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 B．扩散现象证明分子在做永不停息的无规则运动 C．布朗运动虽然不是分子的运动，但它能反映出分子的运动规律 D．扫地时扬起的尘埃在空气中的运动是布朗运动 14．在做“用油膜法估测分子的大小”实验时，先配制好一定浓度的油酸酒精溶液，并得到1滴油酸酒精溶液的体积V，往浅盘里倒入约2cm深的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上，用注射器往水面上滴1滴油酸酒精溶液，油酸立即在水面散开形成一块薄膜，可以清晰地看出它的轮廓，如图所示，待薄膜形状稳定后量出它的面积为S。在这个实验中，下列说法正确的是（　　） A．实验中将油酸薄膜看成单层的油酸分子组成，且不考虑油酸分子间的空隙 B．根据就可以粗略地测量酒精分子的直径 C．选择油酸作为被测物质，是因为油酸分子的结构有助于油酸在水面上形成单分子膜 D．实验需配制一定浓度的油酸酒精溶液，其中的酒精可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓 15．假想的气体分子，其速率分布如图所示，横坐标表示速率，纵坐标表示单位速率区间内出现的分子数。已知常量，当时分子数为零。则（　　） A．总分子数 B．分子在到区间出现的概率为 C．分子的平均速率 D．在区间内，分子出现的概率为1 E．区间内与区间内的分子平均速率相等 三、填空题 16．甲分子固定在坐标原点O处，乙分子位于x轴上，甲、乙分子间的作用力与距离间的关系如图所示（r0为平衡距离）。当乙分子从x轴上处以大小为v的初速度沿x轴负方向向甲分子运动时，乙分子所受甲分子的引力 （选填“先增大后减小”“先减小后增大”或“一直增大”），乙分子的分子势能 （选填“先增大后减小”“先减小后增大”或“一直减小”）。    17．某房间内空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器液化成水，经排水管排走，室内相对湿度 （选填“变大”或“变小”），人会感觉干燥。该空调工作一段时间后，房间内水蒸气的质量为m。已知该房间的容积为V，水的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则房间内一个水蒸气分子平均占有的体积为 。 四、解答题 18．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，实验用的盛水浅盘长为40cm，宽为30cm。若将油酸分子所占空间视作立方体，其所占体积的边长为m，将1滴体积为0.05mL的纯油酸滴在水面上。 （1）若该滴油酸形成单分子层油膜，则面积有多大？ （2）要想这1滴油酸滴在水中时，油酸的油膜能最大限度地展开，同时油膜展开后又不会占满整个盛水浅盘，则至少要将该滴油酸稀释多少倍？ 19．从分子动理论的观点来看，一个密闭容器中气体分子的运动是杂乱无章的，在某一时刻，向着任何一个方向运动的分子都有，而且向各个方向运动的气体分子数目几乎相等，如图所示。为简化问题，假定：气体分子的大小可以忽略，速率均为v，每次分子与器壁碰撞作用时间为Δt，碰撞前后气体分子的速度方向都与器壁垂直，且速率不变。已知每个分子的质量为m，单位体积内分子数量n为恒量。利用所学力学知识，回答以下问题： （1）选择一个与器壁发生正碰的气体分子为研究对象，求碰撞过程气体分子对器壁的作用力 F0的大小； （2）推导出器壁单位面积受到的压力p的表达式； （3）对于一定量的气体，从宏观上看，仅升高温度或仅减小体积都会使气体压强增大，请从微观角度说明原因。 20．（1）1 kg的 的水跟1 kg的 的水哪个内能多？ （2）1 kg的的水跟2 kg的的水哪个内能多？ （3）一杯 的开水跟一池塘常温下的水哪个内能多？ （4）1 kg的的水跟1 kg的的水蒸气哪个内能多？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《第一章 分子动理论 单元练习》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C B C C B C B A A 题号 11 12 13 14 15 答案 AC AB ABC AC AD 1．C 【详解】A．分子的热运动永不停息，因此0 ℃的物体中的分子仍做无规则运动，A错误； B．虽然布朗运动与温度有关，但是布朗运动是固体微粒的运动，不是分子的运动，而热运动是指分子永不停息的无规则运动，B错误； C．扩散现象说明了分子在做无规则的热运动，C正确； D．热运动是分子的运动，其激烈程度只与物体的温度有关，与物体的宏观运动状态没有关系，D错误。 故选C。 2．C 【详解】操作过程是： 倒入适量水然后撒痱子粉，然后将1滴溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状。所以从图来看顺序是：①⑤④②。 故选C。 3．B 【详解】A项：布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的无规则运动，是由于颗粒周围液体分子撞击引起的，所以布朗运动说明了液体分子不停的做无规则运动，故A错误； B项：分子动理论中的“分子”是组成物质的分子、原子或离子的统称，故B正确； C项：气体分子扩散的速率比气体分子运动的速率要慢得多，故C错误； D项：由气体压强的定义可知，容器内气体对器壁的压力大小等于单位面积上产生的压强，故D错误． 4．C 【详解】墨水中的小碳粒的运动是因为大量水分子对它的撞击作用力不平衡导致的，并且没有规则，这反映了液体分子运动的无规则性，A错误；两种不同的物质，温度高的分子的平均动能一定大，但平均速率不一定，分子质量不同，B错误；当分子间距离等于时，分子间的势能最小，分子可以从距离小于的处增大分子之间距离，此时分子势能先减小后增大，C正确；给自行车轮胎打气，气体被压缩了导致压强增大，故越来越费力，与分子力无关，D错误． 5．C 【详解】A．分子间既存在引力也存在斥力，分子间距离为r0时分子的斥力等于引力，它们的合力，即分子力为零，但并不是分子间无引力和斥力，故A错误； B．当时，随着距离的增大，分子间的引力和斥力都减小，但斥力比引力减小得快，故分子力表现为引力，B错误； C．当分子间的距离时，分子间的作用力可以忽略不计。C正确； D．当分子间的距离时，随着距离的减小，分子间的引力和斥力都增大，但斥力比引力增大得快，故分子力表现为斥力，D错误。 故选C。 6．B 【详解】A．若实验时爽身粉撒的太厚，导致油膜面积变小，则直径变大，故A正确，不符合题意； B．用注射器向量筒里滴100滴油酸酒精溶液，并读出这些溶液的体积，则每滴油酸酒精溶液的体积 故B错误，符合题意； C．实验中使用到酒精，酒精对油酸起到稀释作用，故C正确，不符合题意； D．油酸酒精溶液体积浓度为，一滴溶液的体积为，形成油膜面积为，则估测出油酸分子的直径为 故D正确，不符合题意。 故选B。 7．C 【详解】A．当两个分子间的距离为r0 (平衡位置)时,分子力为零,分子势能最小但不为0，所以A错误； B．布朗运动反映了液体分子的无规则运动,而不是花粉小颗粒内部分子运动,故B错误； C．一定量的气体,温度降低,分子的运动的激烈程度减小，所以在体积不变时,单位时间分子平均碰撞器壁的次数随着温度降低而减小，所以C正确； D．温度、压力、电磁作用等可以改变液晶的光学性质，故D错误。 故选C。 8．B 【详解】A．从分子势能图象可知，当r1＜r＜r2时，分子间表现为斥力，当r＞r2时，表现为引力，故A错误； B．当分子势能最小时，即r=r2时分子间的引力等于斥力，分子间作用力为零，故B正确； C．当r大于r1时小于r2过程中，分子间表现为斥力，故C错误； D．当r由r2逐渐增大时，分子间的作用力为引力，其大小随着距离的增大先增大后减小，故D错误。 故选B。 9．A 【详解】A．扩散现象指不同的物质相互接触时，彼此进入对方的现象；布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是分子的无规则运动，A错误，符合题意； B．由于分子运动是永不停息的，故布朗运动和扩散现象都是永不停息的，B正确，不符题意； C．悬浮在液体中的颗粒越小，撞击越容易不平衡，则它的布朗运动就越显著，C正确，不符题意； D．扩散现象能在气体、液体、固体中发生；它是物质分子无规则运动产生的，D正确，不符题意。 故选A。 10．A 【详解】油膜面积约有118格，则油膜的面积 1滴溶液中含纯油酸的体积为 油膜分子直径 故选A。 11．AC 【详解】A．“酒好不怕巷子深、花香扑鼻”与分子热运动有关，选项A正确； B．用手捏面包，面包的体积缩小了，是将面包里的部分空气挤压出来了，不是因为分子间有间隙，故B错误； C．根据麦克斯韦统计规律可知，同一温度下，气体分子速率呈现出“中间多，两头少”的分布规律，故C正确； D．用打气筒给自行车充气，越打越费劲，是因为气体压强增大的缘故，并非说明气体分子之间有斥力，故D错误； 故选AC。 12．AB 【分析】可以根据分子力做功判断分子势能的变化，分子力做正功，分子势能减小，分子力做负功，分子势能增加。 【详解】A．r>r0，分子力表现为引力，r<r0，分子力表现为斥力，选项A正确； B．当r从无穷大开始减小，分子力做正功，分子势能减小，所以当分子间距离r>r0时，分子间的作用力做正功，分子势能减小，选项B正确； D．当r减小到r0继续减小，分子力做负功，分子势能增加，所以当分子间距离r<r0时，分子间的作用力做负功，分子势能增加，，选项D错误； C．当分子间距离r=r0时，分子间的作用力为0，分子势能最小，由于题中取无穷远处分子势能Ep=0，所以在r0处分子势能小于零，选项C错误。 故选AB。 13．ABC 【详解】A．往一杯水里放几粒盐，过一段时间，上面的水也变咸了，这是食盐分子做扩散运动的结果，故A正确； B．扩散现象的实质就是物质分子的无规则运动，它直接证明了分子在做永不停息的无规则运动，故B正确； C．布朗运动虽然不是分子的运动，但它能反映出分子的运动规律，故C正确； D．布朗运动是指悬浮在液体中的颗粒所做的无规则运动，而扫地时扬起的尘埃在空气中的运动是尘埃随空气的流动，不是布朗运动，故D错误。 故选ABC。 14．AC 【详解】A．在“用油膜法估测分子的大小”实验中，我们的实验依据是：①油膜是呈单分子分布的；②把油酸分子看成球形；③分子之间不考虑空隙，故A正确； B．根据 就可以粗略地测量油酸分子的直径，并不是酒精分子的直径，故B错误； C．依据实验原理，要形成单分子膜，之所以选择油酸是因为油酸的分子结构有助于油酸在水面上形成单分子膜，故C正确； D．实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是尽可能地减小滴入水面的油酸的含量，并不能促使形成清晰的边界轮廓，故D错误。 故选AC。 15．AD 【详解】A．总分子数 故A正确； B．分子在到区间出现的概率为 故B错误； C．根据分布的曲线的对称性可知，分子的平均速率，故C错误； D．当时分子数为零，则在区间内，分子出现的概率为1，故D正确； E．区间内分子平均速率为，而区间内的分子平均速率为，故E错误。 故选AD。 16． 一直增大 先减小后增大 【详解】[1] 乙分子从x轴上处以大小为v的初速度沿x轴负方向向甲分子运动，甲乙分子的距离减小，乙分子所受甲分子的引力一直增大； [2] 乙分子从x轴上处以大小为v的初速度沿x轴负方向向甲分子运动，分子力先表现为引力，分子力做正功，当距甲乙分子的距离小于时，分子力表现为斥力，分子力做负功，故乙分子的分子势能先减小后增大。 17． 变小 【详解】[1] 空调工作时，不断吸收室内的热空气，同时也吸收了空气中的水分，使得房间变得干燥，故相对湿度变小； [2]由题意可得，房间内水蒸气的物质的量为 则分子个数为 故房间内一个水蒸气分子平均占有的体积为 18．（1）；（2）372 【详解】（1）滴油酸形成单分子层油膜，油膜的厚度为分子的边长，则其面积为 （2）在浅水盘的面积为 油膜展开占满整个盛水浅盘时油酸的体积为 稀释的倍数为 19．（1）；（2）；（3）见解析 【详解】（1）根据动量定理有 解得 （2）在空间截取边长为的正方体，其所含分子数为 由于向各个方向运动的气体分子数目几乎相等，则在时间t内正方体内与其中一个面撞击的分子数占总分子数的，根据动量定理有 气体压强为 解得 （3）对于一定量的气体，若仅升高温度，气体分子运动的平均速率增大，气体分子撞击器壁的平均作用力增大，则压强增大，若仅减小体积，则气体分子分布的密集程度增大，单位时间撞击器壁单位面积的分子数目增大，则气体压强增大。 20．（1）1 kg的的水的内能多；（2）2 kg的的水内能多；（3）一池塘常温下的水；（4）1 kg的的水蒸气 【详解】（1）两者质量一样，同种物质，所以分子数目一样，而的水比的水的水分子平均动能大，若不考虑水的膨胀引起的体积微小变化，则1 kg的的水的内能多。 （2）1 kg的的水跟2 kg的的水比较，2 kg的的水内能多，因为后者分子数目多。 （3）虽然的开水的水分子平均动能较大，但池塘的水的分子数比一杯水的分子数多得多，故一池塘常温下的水的内能比一杯的开水的内能多。 （4）它们的质量相等，因而所含分子数相等，分子的平均动能也相同，但的水蒸气分子势能比的水的分子势能大，故1 kg的的水蒸气的内能比1 kg的的水的内能多。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $