章末检测1 第1章 分子动理论（Word练习）-【金榜题名】2025-2026学年高二物理选择性必修第三册同步学案（人教版）

章末检测卷(一) (时间：90分钟　满分：100分) 一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共计24分，每小题只有一个选项符合题意) 1．已知阿伏加德罗常数为NA(mol-1)，某液体的摩尔质量为M(kg/mol)，该液体的密度为ρ(kg/m3)，则下列叙述中正确的是(　　) A．1 kg该液体所含的分子个数是ρNA B．1 kg该液体所含的分子个数是 NA C.该液体1个分子的质量是 D．该液体1个分子占有的空间是 解析：选B　AB.1 kg该液体的物质的量为，所含分子数目为n＝NA＝ 故A错误，B正确； C．每个分子的质量为m0＝故C错误； D．每个分子所占空间为V0＝＝故D错误。故选B。 2．自2020年初开始，我国发生了新冠肺炎疫情。面对疫情，中华儿女众志成城，科学战“疫”，现在疫情已经得到了有效控制。2020年3月3日，国家卫健委、国家中医药管理局印发《关于印发新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第七版)的通知》，指出新型冠状病毒的传播途径：经呼吸道飞沫和密切接触传播是主要的传播途径，在相对封闭的环境中长时间暴露于高浓度气溶胶情况下存在经气溶胶传播的可能。气溶胶粒子是悬浮在大气中的微小颗粒，如云、雾、细菌、尘埃、烟尘等。气溶胶中的粒子具有很多动力学性质、光学性质，比如布朗运动，光的反射、散射等。关于封闭环境中的气溶胶粒子，下列说法正确的是(　　 ) A．在空气中会缓慢下沉到地面 B．在空气中会缓慢上升到空中 C．在空气中做无规则运动 D．受到的空气分子作用力的合力始终等于零 解析：选C　因为气溶胶粒子是悬浮在大气中的微小颗粒，做无规则运动，又因为是微小颗粒，由于气体分子对它撞击的不平衡性，即受到的空气分子作用力的合力不等于零，造成气溶胶粒子在空气中要做无规则的布朗运动，故气溶胶粒子既不会在空气中缓慢下沉，也不会在空气中缓慢上升，故ABD错误，C正确。 故选C。 3．下列说法中正确的是(　　) A．物体自由下落时速度增大，所以物体内能也增大 B．物体的机械能为零时，内能也为零 C．物体的体积减小，温度不变时，物体内能不一定减小 D．质量、温度、体积都相等的物体的内能一定相等 解析：选C　AB.物体的机械能和内能是两个完全不同的概念，物体的动能由物体的宏观速率决定，而物体内分子的动能由分子热运动的速率决定，分子动能不可能为零(温度不可能达到绝对零度)，而物体的动能可能为零，选项AB错误； C．物体体积减小时，分子间距离减小，但分子势能可能增加，内能可能增加，选项C正确； D．质量、温度、体积都相等的物体，如果是由不同物质组成，分子数不一定相同，因此物体内能不一定相等，选项D错误。 故选C。 4．如图所示，设有一分子位于图中的坐标原点O处不动，另一分子可位于x轴上不同位置处，图中纵坐标表示这两个分子间分子力的大小，则(　　) A．分子在x0左侧受引力作用，在x0右侧受斥力作用 B．分子在x0左侧的受力一定大于在x0右侧的受力 C．分子在x0处加速度为0，速度也为0 D．分子在x0右侧由静止释放，向左运动的过程中速度先增大后减小到0 解析：选D　AD.在x0处F＝0，即x0为平衡位置，则分子在x0左侧受斥力作用，在x0右侧受引力作用，所以在x0右侧由静止释放分子，分子先向左加速后向左减速，直到x0左侧某处速度为0，A错误，D正确； B．由图可知，分子在x0左侧的受力不一定大于在x0右侧的受力，B错误； C．分子在x0处受力为0，加速度为0，但速度不一定为0，C错误。 故选D。 5．A、B两分子距离等于分子平衡距离的10倍，若将B分子向A分子靠近，直到不能再靠近，此过程中，关于分子间的作用力做功及分子势能的变化说法正确的是(　　 ) A.分子间的作用力始终对B做正功，分子势能不断减小 B．B分子始终克服分子间的作用力做功，分子势能不断增大 C．分子间的作用力先对B做功，而后B克服分子间的作用力做功，分子势能先减小后增大 D．B分子先克服分子间的作用力做功，而后分子间的作用力对B做功，分子势能先增大后减小 解析：选C　开始时，r＝10r0，两分子间作用力表现为引力，将B分子向A分子靠近过程分子间的作用力做正功，分子势能减小，直到r＝r0，即分子间距离等于平衡距离时，分子势能最小，再靠近时，r＜r0，分子间的作用力表现为斥力，分子间的作用力做负功，分子势能增加，因而C正确，ABD错误。 故选C。 6．一根导线保持温度不变，当通电电流增大，下列说法正确的是(　　 ) A．自由电子热运动速率减小 B．自由电子热运动速率增大 C．单位体积内自由电子数增大 D．自由电子定向移动速率增大 解析：选D　AB.温度保持不变自由电子热运动速率不变，AB错误； C．单位体积内自由电子数不变，C错误； D．通电电流增大，自由电子定向移动速率增大，D正确； 故选D。 7．某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中横坐标v表示分子速率，纵坐标f(v)表示各等间隔速率区间的分子数占总分子数的百分比，由图可知(　　) A.气体的所有分子，其速率都在某个数值附近 B．某个气体分子在高温状态时的速率不可能与低温状态时相等 C．高温状态下大多数分子的速率大于低温状态下大多数分子的速率 D．高温状态下分子速率的分布范围相对较小 解析：选C　A．根据图像可知，气体的分子速率在各个区间的都有，A错误。 B．对单个分子而言，始终无规则运动，无法判断具体的运动状态，B错误。 C．根据图像可知，高温状态下大多数分子的速率大于低温状态下大多数分子的速率，C正确。 D．根据图像可知，温度大的分子平均动能大，分布范围相对较大，D错误。 8．做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，四个同学都发生了一个操作错误，导致最后所测分子直径的偏大的是(　　 ) A．甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液旳实际浓度比计算值小了 B．乙同学用注射器测得58滴油酸酒精的溶液为1 mL，不小心错记录为59滴 C．丙同学在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器取一溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗 D．丁同学计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格 解析：选A　A．因不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小一些，这样导致算出的油酸体积比实际偏大d＝，可知，油酸的分子直径比实际值偏大，故A正确； B．求每滴体积时，1 mL的溶液的滴数多计了1滴，纯油酸的体积将偏小，则计算得到的分子直径将偏小，故B错误； C.不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，拿错的注射器的针管比原来的粗，代入计算的1滴油酸酒精溶液的纯油酸体积仍不变，由于针管变粗，导致油膜的面积变大，d＝，这会导致实验测得的油酸分子直径偏小；故C错误； D．丁同学计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，导致油膜的面积变大，d＝，这会导致实验测得的油酸分子直径偏小；故D错误。 故选A 二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共计16分，每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分) 9．下列关于热学知识的说法正确的是(　　) A．固体、液体、气体中都有扩散现象和布朗运动 B．扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关 C．水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙 D．当分子间的距离r＝r0时，斥力等于引力，分子间作用力为零 解析：选BCD　A．布朗运动只能在气体和液体中发生，不能在固体中发生，故A错误； B．温度是分子热运动剧烈程度的标志，温度越高，分子运动越剧烈，扩散现象和布朗运动越明显，故B正确； C．水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙，故C正确； D．根据分子间作用力与分子间距离的关系，当分子间的距离r＝r0时，斥力等于引力，分子间作用力为零，故D正确。 故选BCD。 10．小张在显微镜下观察水中悬浮的细微粉笔粉末的运动。从A点开始，他把粉笔末每隔20 s的位置记录在坐标纸上，依次得到B、C、D等点，把这些点连线形成如图所示折线图，则关于该粉笔末的运动，下列说法正确的是(　　) A．该折线图是粉笔末的运动轨迹 B．粉笔末的无规则运动反映了水分子的无规则运动 C．经过B点后10 s，粉笔末应该在BC的中点处 D．若改变水的温度，再记录一张图，则仅从图上不能确定记录哪一张图时的温度高 解析：选BD　A．该折线图是粉笔末每隔20 s的位置连线图，不是粉笔末的实际运动轨迹，布朗运动是无规则的，A错误； B．粉笔末受到水分子的碰撞，做无规则运动，所以粉笔末的无规则运动反映了水分子的无规则运动，B正确； C．由于运动的无规则性，所以经过B点后10 s，无法确定粉笔末在哪个位置，C错误； D．由于运动的无规则性，所以我们无法仅从图上确定哪一张图对应的温度高，D正确。 故选BD。 11．氧气分子在0 ℃和100 ℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。下列说法正确的是(　　)。 A.图中两条曲线下面积相等 B．图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形 C．图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目 D．与0 ℃时相比，100 ℃时氧气分子速率出现在0～400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大 解析：选AB　A．曲线下的面积表示分子速率从0～∞所有区间内分子数占总分子数的百分比之和，显然为1，故A正确； B．温度是分子平均动能的标志，具有最大比例的速率区间，速率越大说明温度越高，所以0 ℃对应的是虚线，实线对应的是100 ℃，故B正确； C．图中给出了任意速率区间的氧气分子占据的比例，因分子总数未知，无法确定分子的具体数目，故C错误； D．0～400 m/s区间内100 ℃对应的占据比例均小于0 ℃时所占据的比值，所以100 ℃时氧气分子速率出现在0～400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较小，故D错误。 故选AB。 12．下列说法正确的是(　　) A．物体的内能由物体的状态决定，一切物体都具有内能 B．物体的动能为零，则分子平均动能的总和也为零 C．物体的机械能为零时，物体的内能也不为零 D．只有分子间的作用力为零时，物体的内能才为零 解析：选AC　AD.物体的内能是物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和，是由物质的量、温度和体积共同决定的，一切物体都具有内能，A正确，D错误； BC.物体的机械能包括物体的动能、重力势能和弹性势能，与物体的内能无关，即物体的机械能为零时，物体的内能不为零，物体的动能为零时，物体分子平均动能的总和也不为零，B错误，C正确。 故选AC。 三、填空题(本题共2小题，每空2分，共16分) 13．(6分)某同学在实验室做“用油膜法估测分子直径大小”的实验中，每500 mL油酸酒精溶液中有纯油酸1 mL。用注射器测得100滴这样的溶液为1 mL。把1滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里，把玻璃板盖在浅盘上并描出油膜的轮廓，如图所示，图中小正方形方格的边长为20 mm。 (1)在实验中，下列操作错误的是________。 A．为了使得油膜边界更清晰，需要在油膜上轻轻撒上一些痱子粉 B．在水面上滴入油酸酒精溶液后，应该马上数方格 C．对注射器刻度读数时，视线要平视刻度 D．数方格时，不足半个的舍去，超过半个的算一个 (2)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V是________mL。 (3)油酸分子的直径是________m。(结果保留1位有效数字) 解析：(1)A.为了使得油膜边界更清晰，需要先在浅盘里倒入2 cm左右深的水，然后将痱子粉均匀撒在水面上，而不是油膜上，故A错误，符合题意； B．在水面上滴入油酸酒精溶液后，待油膜的形状稳定后，再数方格数，故B错误，符合题意； C．对注射器刻度读数时，视线要平视刻度，故C正确，不符合题意； D．数方格时，不足半个的舍去，超过半个的算一个，故D正确，不符合题意。 故选AB。 (2)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V是 V＝× mL＝2×10-5 mL (3)由题图可读出超过半格的格数约为115小格，则油膜面积为 S＝115×20×20×10-6m2＝4.6×10-2m2 油酸分子的直径为 d＝＝m≈4×10-10 m 答案：(1)AB　(2)2×10-5　(3)4×10-10 14．(10分)(1)在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，实验简要步骤如下： A．用公式d＝，求出薄膜厚度，即油酸分子的大小 B．用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数 C．根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V D．用浅盘装入约2 cm深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面 E．将滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上 F．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数(不足半个的舍去，多于半个的算一个)再根据方格的边长求出油膜的面积S 上述实验步骤的合理顺序是___________； (2)以上实验所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000 mL溶液中有纯油酸0.6 mL，用注射器测得1 mL上述溶液有80滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形格的边长为1 cm，则可求得： ①油酸薄膜的面积是___________cm2； ②一滴溶液中纯油酸的体积是_________mL； ③油酸分子的直径是___________m；(③的结果保留一位有效数字) (3)在实验操作及数据处理过程中，以下说法中正确的是(　　) A．为了防止酒精的挥发，配置的油酸酒精溶液不能长时间放置 B．处理数据时将油酸分子看成单分子层且紧密排列 C．处理数据时将一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积就得到了油酸分子的直径 D．若实验中撒的痱子粉过多，则计算得到的油酸分子的直径将偏大 解析：(1)油膜法估测分子的大小的步骤为：准备浅盘，测一滴溶液体积，描绘油膜形状，测油膜面积，计算一滴溶液中纯油酸的体积，算出薄膜厚度，故顺序为DBEFCA。 (2)根据图中信息，不足一半的方格舍去，超过一半的当做整体，则小方格的总数为118个，则油膜的面积为S＝118×1 cm2＝118 cm2 由题意可知，油酸酒精溶液中纯油酸的浓度为 c＝＝0.06% 一滴溶液的体积为V0＝＝0.0125 mL 则一滴溶液中纯油酸的体积为V＝cV0＝0.0125 mL×0.06%＝7.5×10-6mL 则由题意可知，油酸分子的直径为d＝＝＝6.4×10-8cm＝6.4×10-10m (3)A.为了防止酒精的挥发，配置的油酸酒精溶液不能长时间放置，否则浓度会发生变化，故A正确； B．处理数据时将油酸分子看成单分子层且不计分子间间隙，故B正确； C．处理数据时将一滴油酸酒精溶液中有纯油酸的体积除以油膜面积就得到了油酸分子的直径，故C错误； D．若实验中撒的痱子粉过多，则油膜面积偏小，则计算得到的油酸分子的直径将偏大，故D正确。故选ABD。 答案：(1)DBEFCA　(2)①118　②7.5×10-6　③6.4×10-10　(3)ABD 四、计算题(本题共4小题，共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分) 15．(10分)估算法是根据生活和生产中的一些物理数据对所求物理量的数值和数量级大致推算的一种近似方法。在标准状况下，水蒸气的摩尔体积V＝22.4×10-3m3/mol，NA＝6.02×1023mol-1，水的摩尔质量M＝18 g/mol，水的密度ρ＝1×103 kg/m3请进行下列估算： (1)水蒸气分子的平均间距约为多少？ (2)水分子的直径约为多少？(以上结果均保留1位有效数字) 解析：(1)对气体分子来说，由于分子不是紧密排列，分子的体积远小于它所占有的空间的体积，所以分子所占有的空间的体积通常以立方体模型来计算。气体分子间的距离 L＝＝ m≈0.3×10-8 m (2)固体和液体，认为分子紧密排列，通常把分子看作球体；则分子体积为摩尔体积除以阿伏伽德罗常数 ，即 V0＝＝ 则分子直径为d球体体积公式V0＝πd3 所以d＝ ＝ m≈0.4×10-9 m 答案：(1) 0.3×10-8 m　(2)0.4×10-9 m 16．(10分)很多轿车为了改善夜间行驶时的照明问题，在车灯的设计上选择了氙气灯，因为氙气灯灯光的亮度是普通灯灯光亮度的3倍，但是耗电量仅是普通灯的一半，氙气灯使用寿命则是普通灯的5倍，很多车主会选择含有氙气灯的汽车，若氙气充入灯头后的容积V＝1.6 L，氙气密度ρ＝6.0 kg/m3。已知氙气摩尔质量M＝0.131 kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6×1023mol-1。试估算：(结果保留一位有效数字) (1)灯头中氙气分子的总个数N； (2)灯头中氙气分子间的平均距离． 解析：(1) 设疝气的物质的量为n，则n＝ 疝气分子的总数：N＝NA＝×6×1023≈4×1022个； (2) 每个分子所占的空间为：V0＝ 设分子间平均距离为a，则有：V0＝a3 则a＝＝m≈3×10-9m。 答案：(1)N≈4×1022个　(2)3×10-9 m 17．(10分)金刚石俗称“金刚钻”，也就是我们常说的钻石，它是一种由纯碳组成的矿物，也是自然界中最坚硬的物质。已知金刚石的密度ρ＝3 500 kg/m3。碳原子的摩尔质量为1.2×10-2 kg/mol，现有一块体积V＝5.7×10-8 m3的金刚石，阿伏加德罗常数为6.02×1023mol-1。(计算结果保留2位有效数字) (1)它含有多少个碳原子？ (2)假如金刚石中碳原子是紧密地堆在一起的，把金刚石中的碳原子看成球体，试估算碳原子的直径。 解析：(1)金刚石的质量m＝ρV＝3 500×5.7×10-8 kg＝2.0×10-4 kg 碳的物质的量n＝＝mol＝1.7×10-2 mol 金刚石所含碳原子数N＝nNA＝1.7×10-2×6.02×1023＝1.0×1022个 (2)一个碳原子的体积V0＝＝m3＝5.7×10-30 m3 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＝2.2×10-10m 答案：(1)1.0×1022　(2)2.2×10-10 m。 18．(14分)研究分子势能是研究物体内能的重要内容。已知某物体中两个分子之间的势能Ep与两者之间距离r的关系曲线如图所示。 (1)由图中可知，两分子间距离为r0时，分子势能最小，请说出r＝r0时两分子间相互作用力的大小，并定性说明曲线斜率绝对值的大小及正负的物理意义； (2)假设两个质量相同的分子只在分子力作用下绕两者连线的中点做匀速圆周运动，当两者相距为r1时，分子的加速度最大，此时两者之间的分子势能为Ep1，系统的动能与分子势能之和为E。请在如图所示的Ep—r曲线图像中的r轴上标出r1坐标的大致位置，并求出此时两分子之间的分子作用力大小。 解析：(1)分子力包括分子引力和分子斥力，这两个力的合力就是分子间相互作用力，有F＝F斥－F引 根据能量守恒，分子势能的减少量等于分子作用力做的功，即－ΔEp＝FΔr 图像斜率为k＝＝－F 由图像可知，分子间距离为r0时，分子势能最小，当r小于r0时，分子势能随r的增大而减小，作用力表现为斥力，此时图像斜率为负，当r大于r0时，分子势能随r的增大而增大，作用力表现为引力，此时图像斜率为正，当r＝r0时，分子间作用力为零，此时图像斜率为零；根据上述分析，曲线斜率绝对值的大小表示分子间作用力的大小，曲线斜率为正时，分子力表现为引力，曲线斜率为负时，分子力表现为斥力。 (2)由于做的是匀速圆周运动，分子作用力表现应该是引力，此时分子的加速度最大，即分子力最大，故在势能Ep与两者之间距离r的关系曲线中，r1在r0右边曲线斜率最大的点上，如下图所示 由题意可知E＝Ep1＋Ek　Ek＝mv2 F＝m 联立解得　 F＝ 答案：(1)当r＝r0时两分子间相互作用力0，曲线斜率绝对值的大小表示分子间作用力的大小，曲线斜率为正时，分子力表现为引力，曲线斜率为负时，分子力表现为斥力；(2)见解析，此时两分子之间的分子作用力大小为 学科网（北京）股份有限公司 $