第一章 分子动理论 章末测试题-【新课程能力培养】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册练习手册（人教版）

第一章章 (时间：75分钟 一、选择题（本题共10小题，共46分。第 1~7小题只有一项符合题目要求，每小 题4分。第8~10小题有多项符合题目 要求，每小题6分，全部选对的得6 分，选对但不全的得3分，有选错的得： 0分) 1.已知某气体的摩尔体积为22.4L/mol,摩 尔质量为18gmol,阿伏加德罗常数取 6.02×103mo尸，由以上数据不可以估算出 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 2.空气质量问题已引起全社会的高度关注， 经过近几年对环境的综合治理，空气质量 有了明显的改善。雾霾中主要污染物是大 气中直径小于或等于2.5um的颗粒物， 即PM5(该颗粒肉眼不可见，仅能在显 微镜下观察到)，也称为可入肺颗粒物， 以下对该颗粒的说法不正确的是() A.在无风的时候，颗粒悬浮在空中静止 不动 B.该颗粒的无规则运动是布朗运动 C.布朗运动是由空气分子从各个方向对 颗粒撞击作用的不平衡引起的 D.该颗粒的无规则运动反映了空气分子 的无规则运动 第一章章末测试⊙ 末测试 总分：100分) 3.A、B两个分子的距离等于分子直径的10 倍，若将B分子向A分子靠近，直到不 能再靠近的过程中，关于分子力做功及分 子势能的变化说法正确的是() A.分子力始终对B做正功，分子势能不 断减小 B.B分子始终克服分子力做功，分子势能 不断增大 C.分子力先对B做正功，而后B克服分 子力做功，分子势能先减小后增大 D.B分子先克服分子力做功，而后分子 力对B做正功，分子势能先增大后减小 4.由于分子间存在着分子力，而分子力做功 与路径无关，因此分子间 存在与其相对距离有关的 分子势能。如图所示为分 子势能E,随分子间距离r 第4题图 变化的图像，取r趋近于无穷大时E。为 0,通过功能关系可以从分子势能的图像 中得到有关分子力的信息，则下列说法正 确的是() A.假设将两个分子从r=2处释放，它们 将相互远离 B.假设将两个分子从=r2处释放，它们将 相互靠近 C.假设将两个分子从=1处释放，它们的 加速度先增大后减小 D.假设将两个分子从=r1处释放，当=T2 高中物理选择性必修第三册（人教版） 时它们的速度最大 5.1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体 分子速率的分布规律。如图，横坐标表 示分子速率，纵坐标1 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。图 第5题图 中曲线能正确表示某一温度下气体分子麦 克斯韦速率分布规律的是() A.① B.② C.③ D.④ 6.下列说法正确的是() A.气体对器壁的压强就是大量气体分子 作用在器壁单位面积上的平均作用力 B.气体对器壁的压强就是大量气体分子 单位时间作用在器壁上的平均作用力 C.气体分子热运动的平均动能减小，气 体的压强一定减小 D.单位体积的气体分子数增加，气体的 压强一定增大 7.下列说法正确的是() A.物体温度降低，其分子热运动的平均 动能增大 B.物体温度升高，其分子热运动的平均 动能增大 C.物体温度降低，其内能一定增大 D.物体温度不变，其内能一定不变 8.阿伏加德罗常数为NA(moH),铝的摩尔质 量为M(kg/mol),铝的密度为p(kgm3), 则下列说法正确的是() A.1kg铝所含原子数为pNA B.1m3铝所含原子数为p M N C.1个铝原子的质量为Mkg NA D.1个铝原子所占的体积为M -m3 9.如图所示，甲分子固定在 坐标原点0，乙分子位于 x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。 第9题图 0表示斥力，F<0表示引力，A、B、C、 D为x轴上四个特定的位置，现把乙分子 从A处由静止释放，则下列选项中分别 表示乙分子的速度、加速度、势能、动能 与两分子间距离的关系，其中大致正确的 是() 10.关于气体分子的运动情况，下列说法正 确的是() A.某一时刻具有任一速率的分子数目是 相等的 B.某一时刻一个分子速度的大小和方向 是偶然的 C.某一时刻向任意一个方向运动的分子 数目相等 D.某一温度下大多数气体分子的速率不 会发生变化 二、非选择题（本题共5小题，共54分）》 11.(9分)在做“用油膜法估测油酸分子的 大小”实验时，油酸酒精溶液的浓度为 每2000mL溶液中有纯油酸1mL。用 注射器测得1mL上述溶液有200滴， 把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有爽身 粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸 膜的近似轮廓如图所 示，图中正方形小方格 的边长为1cm,则每 一滴油酸酒精溶液中含 第11题图 有纯油酸的体积是 mL,油酸膜 的面积是 cm。根据上述数据， 估测出油酸分子的直径是 m。 12.(9分)在“用油膜法估测油酸分子的大 小”实验中，有下列实验步骤： ①往边长约为40cm的浅盘里倒入约 2cm深的水，待水面稳定后将适量 的爽身粉均匀地撒在水面上； ②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液 滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定； ③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标 纸上，计算出油膜的面积，根据油酸 的体积和面积计算出油酸分子直径的 大小； ④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液 一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内 每增加一定体积时的滴数，由此计算： 出一滴油酸酒精溶液的体积； ⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的 第一章章末测试。 形状用彩笔描绘在玻璃板上。 完成下列填空： (1)上述步骤中，正确的顺序是 (填写步骤前面的数字)。 (2)1cm的油酸溶于酒精，制成300cm3 的油酸酒精溶液，测得1cm3的油 酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油 酸酒精溶液滴在水面上，测得所形 成的油膜的面积是0.13m。由此估 算出油酸分子的直径为 m。 (计算结果保留一位有效数字) (3)(多选)某同学在“用油膜法估测油 酸分子大小”的实验中，计算结果 明显偏大，可能是由于 A.油酸未完全散开 B.油酸中含有大量的酒精 C.计算油膜面积时舍去了所有不足 一格的方格 D.求每滴体积时，1mL溶液的滴 数误多计了10滴 13.(12分)2017年5月18日，我国在南海 海域首次“可燃冰”试采成功。“可燃 冰”是天然气的固体状态，深埋于海底 和陆地永久冻土层中，它的主要成分是 甲烷分子与水分子，是极具发展潜力的 新能源。已知1m3可燃冰可释放164m3 的天然气（标准状况下），标准状况下 1mol气体的体积为2.24×10-2m3,阿伏 加德罗常数取6.02×103mol-。则1m3 可燃冰所含甲烷分子数为多少？（计算 结果保留一位有效数字) 3 N 高中物理选择性必修第三册（人教版） 14.(12分)已知铜的摩尔质量M=6.4× 102 kg/mol,铜的密度p=8.9×103kgm3, 阿伏加德罗常数取6.0x1023mol。试估 算：（计算结果保留两位有效数字） (1)一个铜原子的质量。 (2)若每个铜原子可提供两个自由电 子，则3.0x105m3的铜导体中有多 少个自由电子？ 15.(12分)已知常温常压下C02气体的密 度为p,CO2的摩尔质量为M,阿伏加 德罗常数为NA。 (1)在该状态下容器内体积为V的CO2 气体含有的分子数是多少？ (2)在3km的深海中，CO2浓缩成近似 固体的硬胶体，此时若将CO2分子 看作直径为d的球，则该容器内 CO2气体全部变成硬胶体后体积约 为多少？测试卷参考答案与解析 >"第一章章末测试 1.B【解析】摩尔质量与阿伏加德罗常数的比值为 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"'=”计算分子体积，这样算得的应是该气 N 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，何即为相邻分 子之间的平均距离，D正确。 2.A【解析】悬浮在空中的颗粒做无规则运动，是 种布朗运动，是由于颗粒受到周围空气分子的撞击不 平衡引起的，空气分子永不停息地做无规则运动，所以 在无风的时候，颗粒悬浮在空中仍在运动，A错误，B、 C正确；颗粒的无规则运动反映了空气分子的无规则运 动，D正确。 3.C【解析】由于两分子的距离等于分子直径的10 倍，即r=10m,则将B分子向A分子靠近的过程中， 分子间相互作用力对B分子先做正功、后做负功，分子 势能先减小、后增大。 4.D【解析】当分子间距离等于平衡距离时，分子 力为0，分子势能最小；当分子间距离小于平衡距离时， 分子力表现为斥力，故2处，分子间的作用力为0，所 以=2处释放的两个分子，它们之间没有相互作用力， 故处于静止，不会远离也不会靠近，A、B错误；假设 将两个分子从=1处释放，则<了2，分子力表现为斥 力，随着距离的增大，分子力（斥力）在减小，所以加 速度在减小，当到r=2处作用力为0，加速度为0，速 度最大，之后分子力表现为引力，距离增大，分子力 (引力)先增大后减小，加速度也随之先增大后减小， 综上，加速度先减小后增大再减小，C错误，D正确。 5.D【解析】某一温度下气体分子的麦克斯韦速率 呈“中间多，两头少”的分布，故D正确。 6.A【解析】气体压强为气体分子对器壁单位面积 的撞击力，故A正确；平均作用力不是压强，B错误； 气体压强的大小与气体分子的平均动能和气体分子密集 程度有关，故C、D错误。 7.B【解析】温度是分子热运动平均动能的标志， 参考答案与解析。 物体温度降低，其分子热运动的平均动能减小，相反， 温度升高，其分子热运动的平均动能增大，故A错误， B正确；物体的内能与物体的体积、温度、摩尔数等因 素都有关，所以温度降低，其内能不一定增大；温度不 变，其内能不一定不变，故C、D错误。 &BCD【解析】1个铝原子的质量m,C正确 铝的摩尔体积为V=业，所以1个铝原子占有的体积为 0 点 ,D正确；因1个铝原子占有的体积是 点，所以1m㎡铝所合原子的数日大分，B正 确：又闪1个铝原子的质量m兴，所以1g绍所含 原子的数日：日分，A错误。 9.BC【解析】乙分子从A点到C点的过程中，分 子力表现为引力，分子力一直做正功，动能增加，速度 增大；从C点到D点分子力表现为斥力，分子力做负 功，动能减小，速度减小，所以在C点分子动能最大， 速度最大，A错误；由牛顿第二定律，加速度的变化规 律与力相同，B正确；乙分子从A点到C点的过程中， 分子力表现为引力，分子力做正功，分子势能一直在减 小，从C点到D点分子力表现为斥力，分子力做负功， 分子势能增加，C正确；C点至D点过程，分子斥力做 负功，分子动能减小，但动能不会变为负值，D错误。 10.BC【解析】具有某一速率的分子数目并不是相 等的，呈“中间多，两头少”的统计分布规律，A错 误；由于分子之间频繁地碰撞，分子随时都会改变自己 运动速度的大小和方向，因此在某一时刻一个分子速度 的大小和方向完全是偶然的，B正确；虽然每个分子的 速度瞬息万变，但是大量分子的整体存在着统计规律， 由于分子数目巨大，某一时刻向任意一个方向运动的分 子数目只有很小的差别，可以认为是相等的，C正确： 某一温度下，每个分子的速率仍然是瞬息万变的，只是 分子运动的平均速率相同，D错误。 11.2.5x106416.1×100 【解析】每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积 为0×mL-25x10mL,由题图可知油酸膜 1 69 高中物理选择性必修第三册（人教版） 的面积是41cm2,由公式d上S得d=6.1x100m。 12.(1)④①②⑤③(2)5x1010(3)AC 【解析】(1)“油膜法估测油酸分子的大小”实验 步骤：配制油酸酒精溶液→测定一滴油酸酒精溶液的体 积（题中的④）→准备浅水盘（①）→形成油膜（②） →描绘油膜边缘，测量油膜面积（⑤）→计算分子直径 (③)。 (2)一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 30m×0×10m=5×10m. 油酸分子直径d3013一m≈5x100m (3)油酸未完全散开，测得的油膜面积偏小，由= 号可知1的计算结果明显偏大，放A正确，酒精易溶 于水，不影响测量结果，故B错误；计算油膜面积时舍 去了所有不足一格的方格，算出的油膜面积偏小，由= 号可知d的计算结果明显偏大，放C正确：求每滴体 积时，1L溶液的滴数误多计了10滴，求出的纯油酸 的体积偏小，由d=长可知d的计算结果明显偏小，故 D错误。 13.4×107个【解析】1m3可燃冰可释放164m3的 天然气，标准状况下1mol气体的体积为2.24×102m, 甲烷物质的员为221。a,则1m可袋冰 164 所含甲烷分子数为N=N=22410×6.02x10°个≈4以 107个。 14.(1)1.1×1025kg(2)5.0x1024个 【解析】(1)一个铜原子的质量 m兴-名微 -kg=1.1×1025kg。 (2)铜导体的物质的量 n=pV=8.9x10x3.0x105 mol=4.17 mol, M 6.4×102 铜导体中含有的自由电子数N=2nN=5.0×104个。 15.(1)PvN (2)mdpVN M 6M 【解析】(1)体积为V的CO2气体质量m=pV,则 分子数M7M-Dy。 M 70 (2)CO2浓缩成近似固体的硬胶体，分子个数不变， 则该容器内CO2气体全部变成硬胶体后体积约为V'=N· id-TdpVNs 6 6M "第二章章末测试 1.D【解析】温标是定量描述温度的方法，而温度 表示的是物体的冷热程度，所以温度与温标不是一回 事，A错误；热力学温度不可以取负值，B错误；根据 T=+273.15可知，摄氏温度升高3℃，则热力学温标升 高3K,C错误；热力学温标的分度值与摄氏温标的分 度值是相等的，即热力学温度每一度的大小与摄氏温度 每一度的大小相等，D正确。 2.A【解析】由查理定律，体积不变，压强增大时， 气体的温度升高，气体分子的平均动能增大，A正确： 由玻意耳定律，温度不变，压强减小时，气体体积增 大，气体的密集程度减小，B错：由盖-吕萨克定律， 压强不变，温度降低时，体积减小，气体的密集程度增 大，C错；温度升高，压强、体积中至少有一个发生改 变，D错。 3.D【解析】表面看，1区、2区液面不在同一水平 面，但1、2区通过管C相通，P=印pc,而pP=Po+Pg1, h=1.5m,而p2=p1=pq+pgh,则h=1.5m,D正确。 4.D【解析】以玻璃管内封闭气体为研究对象，初 状态：p气=po-pgh1。吸走槽中的部分水银时，假设气体 体积不变，h变大，p气变小，由玻意耳定律，封闭气体 的体积就得变大，压强变小。稳定后：p气'=p0Pgh2, p'<p气，h>h。把玻璃管作为研究对象，得F+pS=mg+ PS,p气变小，F变大，D正确。 5.A【解析】由题图可知，→b过程，气体压强减 小而体积增大，气体的压强与体积倒数成正比，则压强 与体积成反比，气体发生的是等温变化，故A正确；由 理想气体状态方程兴=C可知p=(T亡，由图示可知， 连接Ob的直线的斜率小于Oc直线的斜率，所以b状态 的温度小于c状态的温度，b→℃过程温度升高，同时压 强增大，且体积也增大，故B错误；c→d过程，气体压 强n不变面体积V变小，由理想气体状态方程兴=C 可知气体温度降低，故C错误；d→a过程，气体体积V 不变，压强p变小，由理想气体状态方程DV=C可知，