第一章 分子动理论（单元自测·提升卷）物理粤教版选择性必修第三册

2025-2026学年高二年级选择性必修三物理单元自测 第一章·素养提升 建议用时：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是(　　) A.图甲中，分子并不是球形，但可以当作球形处理，这是一种估算方法 B.图乙中，微粒的运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动 C.图丙中，当两个相邻的分子间距离小于r0时，它们间相互作用的引力大于斥力 D.图丁实验中要尽可能保证每颗豆粒与电子秤碰撞时的速率相等 2．如图所示，固定在铁架台上的烧瓶通过橡胶塞连接一根水平玻璃管，向玻璃管中注入一段液柱。用手捂住烧瓶，观察到液柱缓慢向外移动。此过程中瓶内气体（　　） A．分子的数密度变大 B．压强增大 C．分子平均动能不变 D．对外界做正功 3．如图所示，用一个活塞把一部分空气密封在开口竖直向上、导热良好的汽缸内。打开阀门放出一些空气后，重新达到平衡状态。环境温度不变，汽缸内壁光滑。与原来的状态相比（  ）    A．分子的平均动能减小 B．单位体积内分子个数变少 C．单位时间内撞击在活塞上的分子个数不变 D．小速率区间的分子数占总分子数的百分比增大 4．关于热学知识，下列说法正确的是（　　） A．一定质量的理想气体如果吸收热量，其分子平均动能一定增大 B．用油膜法估测出了油酸分子直径，仅知其密度就可估测出阿伏加德罗常数 C．布朗运动反映出分子热运动的规律，即小颗粒的运动就是液体分子的无规则运动 D．太空中的小雨滴呈球形是水表面张力作用的结果 5．“全碳气凝胶”的固态材料是浙江大学高超教授的课题组制备出的一种超轻气凝胶，它刷新了目前世界上最轻的固体材料的记录，弹性和吸油能力令人惊喜，密度仅是空气密度的。设气凝胶的密度为（单位为），摩尔质量为（单位为），阿伏加德罗常数为，则（　　） A．气凝胶的摩尔体积 B．克气凝胶所含的分子数 C．相邻两个气凝胶分子的间距 D．每个气凝胶分子的平均占据空间 6．分子间的作用力及分子势能都与分子间的距离有关。如图所示，如果用横轴表示分子间的距离，纵轴表示分子力或分子势能，下列说法正确的是（　　） A．如果纵轴正方向表示分子间的斥力，负方向表示分子间的引力，则曲线A表示斥力与分子间距的关系，曲线C表示引力与分子间距的关系，曲线D表示合力与分子间距的关系 B．如果纵轴表示分子势能，则曲线B表示分子势能与分子间距的关系 C．分子间距离无穷远时，分子势能最小 D．教室内空气的分子势能趋于零 7．为研究气体压强，可建立如下理想模型：内部为正方体的汽缸内，每个气体分子质量均为m，其平均动能为，忽略气体分子大小。根据统计规律作简化分析，分子与器壁各面碰撞的机会均等，即有的气体分子以动能向右撞击器壁。若碰撞前、后瞬间分子速率不变，速度方向均与器壁垂直，分子数密度（单位体积内分子数）为n。下列说法正确的是（　　） A．一个气体分子与容器壁发生一次碰撞所受到器壁的冲量大小为 B．一个气体分子与容器壁发生一次碰撞所受到器壁的冲量大小为 C．汽缸内气体压强大小为 D．汽缸内气体压强大小为 8．下列有关热现象，说法正确的是(　　) A.气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子每次撞击器壁的作用力增大，气体的压强却不一定增大 B.气体的体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多，气体的压强一定增大 C.压强增大是因为分子间斥力增大 D.压强增大是因为氧气分子对器壁单位面积上的作用力增大 9．利用分子动理论对下列相关物理现象的解释正确的是（　　） A．高压下油会透过钢壁渗出，说明分子是不停运动着的 B．水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙 C．存放过煤的混凝土地面下一定深度内有黑色颗粒，说明煤分子在做无规则的热运动 D．在一杯热水中放几粒盐，整杯水很快会变咸，这是盐分子在高温下无规则运动加剧的结果 10．如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力F与两分子间距离r的关系如图中曲线所示，F＞0为斥力，F＜0为引力，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(    ) A．乙分子从a到b做加速运动，由b到c做减速运动 B．乙分子从b到d的过程中，两分子的分子势能一直增加 C．乙分子从a到b的过程中，两分子的分子势能一直减少 D．乙分子从a到c做加速运动，到达c时速度最大 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题：本题共2小题，共16分。 11．（8分）一位质量为60kg的同学为了表演“轻功”，他用打气筒给4只相同的气球充以相等质量的空气（可视为理想气体），然后将这4只气球以相同的方式放在水平放置的木板上，并在气球的上方放置一轻质塑料板，如图所示。 (1)关于气球内气体的压强，下列说法正确的是（　　） A．大于大气压强 B．是由于气体重力而产生的 C．是由于气体分子之间的斥力而产生的 D．是由于大量气体分子的碰撞而产生的 (2)在这位同学慢慢站上轻质塑料板中间位置的过程中，球内气体温度可视为不变。下列说法正确的是（　　） A．球内气体体积变大 B．球内气体体积变小 C．球内气体内能变大 D．球内气体内能不变 (3)为了估算气球内气体的压强，这位同学在气球的外表面涂上颜料，在轻质塑料板面向气球一侧表面贴上格子边长为2.0cm的方格纸。表演结束后，留下气球与方格纸接触部分的“印迹”如图所示。若表演时大气压强为1.013×105Pa，g取10m/s2，则气球内气体的压强为 （结果保留4位有效数字）Pa。气球在没有贴方格纸的下层木板上也会留下“印迹”，这一“印迹”面积与方格纸上留下的“印迹”面积存在什么关系： 。 12．（8分）（1）下列说法中正确的是 ； A．布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的无规则运动 B．气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加 C．一定量的100℃水变成100℃水蒸气，其分子势能增加 D．只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低 （2）用油膜法估测分子直径的实验步骤如下： A．向浅盘中倒入适量的水，并向水面均匀地撒入痱子粉 B．将1mL纯油酸加入酒精中，得到2×103mL的油酸酒精溶液 C．把玻璃板放在方格纸上，计算出薄膜的面积S D．将配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下50滴溶液的体积 E．把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓 F．按照得到的数据，估算出油酸分子的直径 ①上述步骤中，正确的顺序是 （填步骤前的字母）； ②如图所示为描出的油膜轮廓，坐标纸中正方形小方格的边长为20mm，油膜的面积约为 m2； ③已知50滴溶液的体积为2mL，估算油酸分子的直径约为 m（保留两位有效数字）。 三、计算题：本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（12分）已知阿伏加德罗常数是NA（单位为），铜的摩尔质量为M（单位为g/mol），铜的密度为ρ（单位为g/cm3），试求： （1）10g铜中含有多少个铜原子？ （2）铜原子之间的距离是多少？ 14．（12分）氢能是环保能源，常温水中用氧化钛晶体和铂黑作电极，在太阳光照射下分解水可以从两电极上分别获得氢气和氧气，已知1mol的水分解可得到1mol氢气，1mol氢气完全燃烧可以放出约为2.9×105J的能量，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol−1，水的摩尔质量为1.8×10−2kg/mol求： (1)1g水分解后得到氢气分子总数； (2)1g水分解后得到的氢气完全燃烧所放出的能量。（结果取2位有效数字） 15．（14分）大气层是地球最外部的气体圈层，可分为对流层、平流层和高层大气，与液体中的压强类似，地球表面的大气压可认为是对流层空气受到地球的引力而产生的。地球可看作半径R=6400km的均质球体，测得对流层的厚度h=1.1×104m，空气的摩尔质量为M=2.9×10−2kg/mol，对流层空气的平均密度ρ=0.9kg/m3，已知阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol−1，取重力加速度大小g=10m/s2。求： (1)地球表面的大气压p0（结果保留两位有效数字）； (2)对流层空气分子间的平均距离d（结果保留一位有效数字）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二年级选择性必修三物理单元自测 第一章·素养提升 建议用时：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是(　　) A.图甲中，分子并不是球形，但可以当作球形处理，这是一种估算方法 B.图乙中，微粒的运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动 C.图丙中，当两个相邻的分子间距离小于r0时，它们间相互作用的引力大于斥力 D.图丁实验中要尽可能保证每颗豆粒与电子秤碰撞时的速率相等 【答案】A 【详解】题图甲是油膜法估测分子的大小，分子并不是球形，但可以当作球形处理，这是一种估算方法，故A正确；微粒的运动是固体小颗粒的无规则运动，即布朗运动，故B错误；当两个相邻的分子间距离小于r0时，它们间相互作用力主要表现为斥力，则引力小于斥力，故C错误；模拟气体压强实验中，气体分子速率不一定相等，因此实验中每颗豆粒与电子秤碰撞时的速率不一定相等，故D错误。 2．如图所示，固定在铁架台上的烧瓶通过橡胶塞连接一根水平玻璃管，向玻璃管中注入一段液柱。用手捂住烧瓶，观察到液柱缓慢向外移动。此过程中瓶内气体（　　） A．分子的数密度变大 B．压强增大 C．分子平均动能不变 D．对外界做正功 【答案】D 【详解】A．用手捂住烧瓶，烧瓶内气体的温度升高，体积增大，则瓶内气体分子的数密度减小，故A错误； B．液柱缓慢移动的过程中，可以看成等压变化，即瓶内气体的压强不变，故B错误； C．由于瓶内气体的温度升高，而温度是分子平均动能的标志，因此温度升高，分子的平均动能增大，故C错误； D．由于瓶内气体体积膨胀，推动液柱向外移动，气体对液柱推力的方向与液柱移动的方向一致，则气体对液柱做正功，故D正确。 故选D。 3．如图所示，用一个活塞把一部分空气密封在开口竖直向上、导热良好的汽缸内。打开阀门放出一些空气后，重新达到平衡状态。环境温度不变，汽缸内壁光滑。与原来的状态相比（  ）    A．分子的平均动能减小 B．单位体积内分子个数变少 C．单位时间内撞击在活塞上的分子个数不变 D．小速率区间的分子数占总分子数的百分比增大 【答案】C 【详解】AD．环境温度不变，分子的平均动能不变，小速率区间的分子数占总分子数的百分比不变，故AD错误； BC．放出一些空气后，气体压强不变，单位时间内撞击在活塞上的分子个数不变，单位体积内分子个数不变，故B错误，C正确。 故选C。 4．关于热学知识，下列说法正确的是（　　） A．一定质量的理想气体如果吸收热量，其分子平均动能一定增大 B．用油膜法估测出了油酸分子直径，仅知其密度就可估测出阿伏加德罗常数 C．布朗运动反映出分子热运动的规律，即小颗粒的运动就是液体分子的无规则运动 D．太空中的小雨滴呈球形是水表面张力作用的结果 【答案】D 【详解】A．一定质量的理想气体如果吸收热量，同时对外做功，其内能可能增大、不变或减小，温度可能增大、不变或减小，分子平均动能可能增大、不变或减小，故A错误； B．设油酸的摩尔体积为，摩尔质量为，一个油酸分子的体积为，则 故要估测阿伏伽德罗常数，除了需知道油酸分子的直径和油酸的密度外，还需知道油酸的摩尔质量，故B错误； C．布朗运动是浸在液体中的小颗粒受液体分子撞击产生的运动，小颗粒的运动反映了液体分子的无规则运动，但并不是液体分子的无规则运动，故C错误。 D．表面张力使液面收缩成最小面积，在太空中呈球形，故D正确。 故选D。 5．“全碳气凝胶”的固态材料是浙江大学高超教授的课题组制备出的一种超轻气凝胶，它刷新了目前世界上最轻的固体材料的记录，弹性和吸油能力令人惊喜，密度仅是空气密度的。设气凝胶的密度为（单位为），摩尔质量为（单位为），阿伏加德罗常数为，则（　　） A．气凝胶的摩尔体积 B．克气凝胶所含的分子数 C．相邻两个气凝胶分子的间距 D．每个气凝胶分子的平均占据空间 【答案】D 【详解】A．气凝胶的摩尔体积为 故A错误； B．克气凝胶的物质的量为 则气凝胶所含有的分子数为 故B错误； CD．1mol气凝胶中包含个分子，故每个气凝胶分子的平均占据空间 相邻两个气凝胶分子的间距为d，则有 解得 故D正确，C错误。 故选D。 6．分子间的作用力及分子势能都与分子间的距离有关。如图所示，如果用横轴表示分子间的距离，纵轴表示分子力或分子势能，下列说法正确的是（　　） A．如果纵轴正方向表示分子间的斥力，负方向表示分子间的引力，则曲线A表示斥力与分子间距的关系，曲线C表示引力与分子间距的关系，曲线D表示合力与分子间距的关系 B．如果纵轴表示分子势能，则曲线B表示分子势能与分子间距的关系 C．分子间距离无穷远时，分子势能最小 D．教室内空气的分子势能趋于零 【答案】D 【详解】A．如果纵轴正方向表示分子间的斥力，负方向表示分子间的引力，则曲线A表示斥力与分子间距的关系，曲线C表示引力与分子间距的关系，曲线B表示合力与分子间距的关系，A错误； B．如果纵轴表示分子势能，则曲线D表示分子势能与分子间距的关系，B错误； C．分子间距离为时，分子势能最小，C错误； D．教室内空气分子间距可视为，分子势能趋于零，D正确。 故选D。 7．为研究气体压强，可建立如下理想模型：内部为正方体的汽缸内，每个气体分子质量均为m，其平均动能为，忽略气体分子大小。根据统计规律作简化分析，分子与器壁各面碰撞的机会均等，即有的气体分子以动能向右撞击器壁。若碰撞前、后瞬间分子速率不变，速度方向均与器壁垂直，分子数密度（单位体积内分子数）为n。下列说法正确的是（　　） A．一个气体分子与容器壁发生一次碰撞所受到器壁的冲量大小为 B．一个气体分子与容器壁发生一次碰撞所受到器壁的冲量大小为 C．汽缸内气体压强大小为 D．汽缸内气体压强大小为 【答案】B 【详解】AB．碰撞前、后瞬间气体分子速度大小不变、方向相反，根据动量定理有 又 解得一个气体分子与容器壁发生一次碰撞所受到器壁的冲量大小为 故A错误，B正确； CD．在时间内能达到面积为S容器壁上的粒子所占据的体积为 由于粒子有均等的概率与容器各面相碰，即可能达到目标区域的粒子数为 根据动量定理得 则得面积为S的器壁受到的粒子的压力为 气体分子对器壁的压强为 所以汽缸内气体压强大小为 故CD错误。 故选B。 8．下列有关热现象，说法正确的是(　　) A.气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子每次撞击器壁的作用力增大，气体的压强却不一定增大 B.气体的体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多，气体的压强一定增大 C.压强增大是因为分子间斥力增大 D.压强增大是因为氧气分子对器壁单位面积上的作用力增大 【答案】AD 【详解】气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子每次撞击器壁的作用力增大，如果气体体积增大，则气体的压强不一定增大，故A正确；气体的体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多，如果温度也降低，气体的压强不一定增大，故B错误；密闭气体压强是分子撞击产生的，所以压强增大是气体分子对器壁单位面积的撞击力变大造成的，另外，气体分子间距较大，分子间作用力几乎为零，C错误，D正确。 9．利用分子动理论对下列相关物理现象的解释正确的是（　　） A．高压下油会透过钢壁渗出，说明分子是不停运动着的 B．水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙 C．存放过煤的混凝土地面下一定深度内有黑色颗粒，说明煤分子在做无规则的热运动 D．在一杯热水中放几粒盐，整杯水很快会变咸，这是盐分子在高温下无规则运动加剧的结果 【答案】BCD 【详解】A．高压作用下油会透过钢壁渗出，说明分子间有间隙，油分子可以从铁原子间隙穿过，故A错误； B．水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙，故B正确； C．存放过煤的混凝土地面下一定深度内有黑色颗粒，此现象属于扩散现象，说明煤分子在做无规则的热运动，故C正确； D．在一杯热水中放几粒盐，整杯水很快会变咸，这是盐分子在高温下无规则运动加剧的结果，故D正确。 故选BCD。 10．如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力F与两分子间距离r的关系如图中曲线所示，F＞0为斥力，F＜0为引力，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(    ) A．乙分子从a到b做加速运动，由b到c做减速运动 B．乙分子从b到d的过程中，两分子的分子势能一直增加 C．乙分子从a到b的过程中，两分子的分子势能一直减少 D．乙分子从a到c做加速运动，到达c时速度最大 【答案】CD 【详解】A.从a到b，分子力为引力，分子力做正功，做加速运动，由b到c还是为引力，做加速运动，故A错误； B.由b到c为引力做正功，由c到d的过程中，分子力做负功，故两分子间的分子势能先减小后增大，故B错误； C.乙分子由a到b的过程中，分子力一直做正功，故分子势能一直减小，故C正确； D.乙分子由a到c分子力始终做正功，c点速度最大，故D正确； 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题：本题共2小题，共16分。 11．（8分）一位质量为60kg的同学为了表演“轻功”，他用打气筒给4只相同的气球充以相等质量的空气（可视为理想气体），然后将这4只气球以相同的方式放在水平放置的木板上，并在气球的上方放置一轻质塑料板，如图所示。 (1)关于气球内气体的压强，下列说法正确的是（　　） A．大于大气压强 B．是由于气体重力而产生的 C．是由于气体分子之间的斥力而产生的 D．是由于大量气体分子的碰撞而产生的 (2)在这位同学慢慢站上轻质塑料板中间位置的过程中，球内气体温度可视为不变。下列说法正确的是（　　） A．球内气体体积变大 B．球内气体体积变小 C．球内气体内能变大 D．球内气体内能不变 (3)为了估算气球内气体的压强，这位同学在气球的外表面涂上颜料，在轻质塑料板面向气球一侧表面贴上格子边长为2.0cm的方格纸。表演结束后，留下气球与方格纸接触部分的“印迹”如图所示。若表演时大气压强为1.013×105Pa，g取10m/s2，则气球内气体的压强为 （结果保留4位有效数字）Pa。气球在没有贴方格纸的下层木板上也会留下“印迹”，这一“印迹”面积与方格纸上留下的“印迹”面积存在什么关系： 。 【答案】(1)AD；(2)BD；(3) （1.051~1.057均给分）；面积相同； 【详解】（1）A．气球内气体的压强等于大气压与气球弹力产生的压强之和，所以大于大气压强，故A正确； BCD．气球内气体的压强不是由于气体的重力产生的，而是由于大量分子都在不停地做无规则热运动，与气球壁频繁碰撞，使气球壁受到一个平均持续的冲力，致使气体对气球壁产生一定的压强，故BC错误，D正确。 故选AD。 （2）AB．气球被压后，气压变大，根据玻意耳定律公式 故体积缩小，故A错误，B正确； CD．气体被压缩，外界对气体做功，气体对外放热，气球内气体温度视为不变，故内能不变，故C错误，D正确。 故选BD。 （3）[1]人处于平衡状态，由平衡条件得解得 由数方格可知，每一个气球的压痕的方格数约是93个，则 [2]气球的质量相对于人的质量可以忽略不计，所以气球对塑料板的压力与对地面的压力是相等的，气球在没有贴方格纸的下层木板上也会留下“印迹”，这一“印迹”面积与方格纸上留下的“印迹”面积相等。 12．（8分）（1）下列说法中正确的是 ； A．布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的无规则运动 B．气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加 C．一定量的100℃水变成100℃水蒸气，其分子势能增加 D．只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低 （2）用油膜法估测分子直径的实验步骤如下： A．向浅盘中倒入适量的水，并向水面均匀地撒入痱子粉 B．将1mL纯油酸加入酒精中，得到2×103mL的油酸酒精溶液 C．把玻璃板放在方格纸上，计算出薄膜的面积S D．将配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下50滴溶液的体积 E．把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓 F．按照得到的数据，估算出油酸分子的直径 ①上述步骤中，正确的顺序是 （填步骤前的字母）； ②如图所示为描出的油膜轮廓，坐标纸中正方形小方格的边长为20mm，油膜的面积约为 m2； ③已知50滴溶液的体积为2mL，估算油酸分子的直径约为 m（保留两位有效数字）。 【答案】ACD/ADC/CAD/CDA/DAC/DCA ；BDAECF ；0.022； 【详解】（1）[1]A．布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的无规则运动，故A正确； B．温度反映分子热运动的剧烈程度，气体的温度升高，气体分子的平均速率增加，但并不是每个气体分子运动的速率都增加，故B错误； C．一定量的100℃水变成100℃水蒸气，其温度不变，分子的平均动能不变，但该过程是汽化现象，需要吸热，则分子的内能增加，所以其分子势能必定增加，故C正确； D．温度是分子热运动的平均动能的标志，所以减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低，故D正确。 故选ACD。 （2）[2]上述步骤中，正确的顺序是BDAECF。 [3]根据描出的油膜轮廓，小于半格的舍弃，大于半格的算一格，共有55格，坐标纸中正方形小方格的边长为20mm，则油膜的面积约为 [4]一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为 则油酸分子的直径约为 三、计算题：本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（12分）已知阿伏加德罗常数是NA（单位为），铜的摩尔质量为M（单位为g/mol），铜的密度为ρ（单位为g/cm3），试求： （1）10g铜中含有多少个铜原子？ （2）铜原子之间的距离是多少？ 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）根据摩尔质量公式，可得10g铜的物质的量为，所以10g铜中含有铜原子个数 （2）一个铜原子的质量为 一个铜原子的体积为 设铜原子之间的距离为，又有 得 14．（12分）氢能是环保能源，常温水中用氧化钛晶体和铂黑作电极，在太阳光照射下分解水可以从两电极上分别获得氢气和氧气，已知1mol的水分解可得到1mol氢气，1mol氢气完全燃烧可以放出约为2.9×105J的能量，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol−1，水的摩尔质量为1.8×10−2kg/mol求： (1)1g水分解后得到氢气分子总数； (2)1g水分解后得到的氢气完全燃烧所放出的能量。（结果取2位有效数字） 【答案】(1)3.3×1022个；(2)1.6×104J 【详解】（1）1g水分解后得到的氢气分子总数为 代入数据解得 （2）根据题意1mol的水分解可得到1mol氢气，1mol氢气完全燃烧可以放出约为2.9×105J的能量，知1g水分解后得到的氢气完全燃烧所放出热量 15．（14分）大气层是地球最外部的气体圈层，可分为对流层、平流层和高层大气，与液体中的压强类似，地球表面的大气压可认为是对流层空气受到地球的引力而产生的。地球可看作半径R=6400km的均质球体，测得对流层的厚度h=1.1×104m，空气的摩尔质量为M=2.9×10−2kg/mol，对流层空气的平均密度ρ=0.9kg/m3，已知阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol−1，取重力加速度大小g=10m/s2。求： (1)地球表面的大气压p0（结果保留两位有效数字）； (2)对流层空气分子间的平均距离d（结果保留一位有效数字）。 【答案】(1)p0=9.9×104Pa；(2)d=4×10−9m 【详解】（1）由于大气压与液体中的压强类似 代入数据解得 （2）设单位体积内含有空气分子的个数为N，有 每个空气分子占据的体积是边长为d的立方体解得 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二年级选择性必修三物理单元自测 第一章·素养提升 一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A D C D D D B AD BCD CD 二、实验题：本题共2小题，共16分。 11．（6分）【答案】(1)AD；(2)BD；(3) （1.051~1.057均给分）；面积相同；（每空2分） 【详解】（1）A．气球内气体的压强等于大气压与气球弹力产生的压强之和，所以大于大气压强，故A正确； BCD．气球内气体的压强不是由于气体的重力产生的，而是由于大量分子都在不停地做无规则热运动，与气球壁频繁碰撞，使气球壁受到一个平均持续的冲力，致使气体对气球壁产生一定的压强，故BC错误，D正确。故选AD。 （2）AB．气球被压后，气压变大，根据玻意耳定律公式 故体积缩小，故A错误，B正确； CD．气体被压缩，外界对气体做功，气体对外放热，气球内气体温度视为不变，故内能不变，故C错误，D正确。故选BD。 （3）[1]人处于平衡状态，由平衡条件得解得 由数方格可知，每一个气球的压痕的方格数约是93个，则 [2]气球的质量相对于人的质量可以忽略不计，所以气球对塑料板的压力与对地面的压力是相等的，气球在没有贴方格纸的下层木板上也会留下“印迹”，这一“印迹”面积与方格纸上留下的“印迹”面积相等。 12．（8分）【答案】ACD/ADC/CAD/CDA/DAC/DCA ；BDAECF ；0.022；（每空2分） 【详解】（1）[1]A．布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的无规则运动，故A正确； B．温度反映分子热运动的剧烈程度，气体的温度升高，气体分子的平均速率增加，但并不是每个气体分子运动的速率都增加，故B错误； C．一定量的100℃水变成100℃水蒸气，其温度不变，分子的平均动能不变，但该过程是汽化现象，需要吸热，则分子的内能增加，所以其分子势能必定增加，故C正确； D．温度是分子热运动的平均动能的标志，所以减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低，故D正确。 故选ACD。 （2）[2]上述步骤中，正确的顺序是BDAECF。 [3]根据描出的油膜轮廓，小于半格的舍弃，大于半格的算一格，共有55格，坐标纸中正方形小方格的边长为20mm，则油膜的面积约为 [4]一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为 则油酸分子的直径约为 三、计算题：本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（12分）【答案】（1）；（2） 【详解】（1）根据摩尔质量公式，可得10g铜的物质的量为（2分） 所以10g铜中含有铜原子个数（2分） （2）一个铜原子的质量为（2分） 一个铜原子的体积为（2分） 设铜原子之间的距离为，又有（2分） 得（2分） 14．（12分）【答案】(1)3.3×1022个；(2)1.6×104J 【详解】（1）1g水分解后得到的氢气分子总数为（3分） 代入数据解得（3分） （2）根据题意1mol的水分解可得到1mol氢气，1mol氢气完全燃烧可以放出约为2.9×105J的能量，知1g水分解后得到的氢气完全燃烧所放出热量（6分） 15．（14分）答案：(1)，；(2)个 【答案】(1)p0=9.9×104Pa；(2)d=4×10−9m 【详解】（1）由于大气压与液体中的压强类似（3分） 代入数据解得（3分） （2）设单位体积内含有空气分子的个数为N，有（3分） 每个空气分子占据的体积是边长为d的立方体（3分） 解得（2分） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2025-2026学年高二年级选择性必修三物理单元自测 第一章·素养提升 建议用时：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是(　　) A.图甲中，分子并不是球形，但可以当作球形处理，这是一种估算方法 B.图乙中，微粒的运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动 C.图丙中，当两个相邻的分子间距离小于r0时，它们间相互作用的引力大于斥力 D.图丁实验中要尽可能保证每颗豆粒与电子秤碰撞时的速率相等 2．如图所示，固定在铁架台上的烧瓶通过橡胶塞连接一根水平玻璃管，向玻璃管中注入一段液柱。用手捂住烧瓶，观察到液柱缓慢向外移动。此过程中瓶内气体（　　） A．分子的数密度变大 B．压强增大 C．分子平均动能不变 D．对外界做正功 3．如图所示，用一个活塞把一部分空气密封在开口竖直向上、导热良好的汽缸内。打开阀门放出一些空气后，重新达到平衡状态。环境温度不变，汽缸内壁光滑。与原来的状态相比（  ）    A．分子的平均动能减小 B．单位体积内分子个数变少 C．单位时间内撞击在活塞上的分子个数不变 D．小速率区间的分子数占总分子数的百分比增大 4．关于热学知识，下列说法正确的是（　　） A．一定质量的理想气体如果吸收热量，其分子平均动能一定增大 B．用油膜法估测出了油酸分子直径，仅知其密度就可估测出阿伏加德罗常数 C．布朗运动反映出分子热运动的规律，即小颗粒的运动就是液体分子的无规则运动 D．太空中的小雨滴呈球形是水表面张力作用的结果 5．“全碳气凝胶”的固态材料是浙江大学高超教授的课题组制备出的一种超轻气凝胶，它刷新了目前世界上最轻的固体材料的记录，弹性和吸油能力令人惊喜，密度仅是空气密度的。设气凝胶的密度为（单位为），摩尔质量为（单位为），阿伏加德罗常数为，则（　　） A．气凝胶的摩尔体积 B．克气凝胶所含的分子数 C．相邻两个气凝胶分子的间距 D．每个气凝胶分子的平均占据空间 6．分子间的作用力及分子势能都与分子间的距离有关。如图所示，如果用横轴表示分子间的距离，纵轴表示分子力或分子势能，下列说法正确的是（　　） A．如果纵轴正方向表示分子间的斥力，负方向表示分子间的引力，则曲线A表示斥力与分子间距的关系，曲线C表示引力与分子间距的关系，曲线D表示合力与分子间距的关系 B．如果纵轴表示分子势能，则曲线B表示分子势能与分子间距的关系 C．分子间距离无穷远时，分子势能最小 D．教室内空气的分子势能趋于零 7．为研究气体压强，可建立如下理想模型：内部为正方体的汽缸内，每个气体分子质量均为m，其平均动能为，忽略气体分子大小。根据统计规律作简化分析，分子与器壁各面碰撞的机会均等，即有的气体分子以动能向右撞击器壁。若碰撞前、后瞬间分子速率不变，速度方向均与器壁垂直，分子数密度（单位体积内分子数）为n。下列说法正确的是（　　） A．一个气体分子与容器壁发生一次碰撞所受到器壁的冲量大小为 B．一个气体分子与容器壁发生一次碰撞所受到器壁的冲量大小为 C．汽缸内气体压强大小为 D．汽缸内气体压强大小为 8．下列有关热现象，说法正确的是(　　) A.气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子每次撞击器壁的作用力增大，气体的压强却不一定增大 B.气体的体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多，气体的压强一定增大 C.压强增大是因为分子间斥力增大 D.压强增大是因为氧气分子对器壁单位面积上的作用力增大 9．利用分子动理论对下列相关物理现象的解释正确的是（　　） A．高压下油会透过钢壁渗出，说明分子是不停运动着的 B．水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙 C．存放过煤的混凝土地面下一定深度内有黑色颗粒，说明煤分子在做无规则的热运动 D．在一杯热水中放几粒盐，整杯水很快会变咸，这是盐分子在高温下无规则运动加剧的结果 10．如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力F与两分子间距离r的关系如图中曲线所示，F＞0为斥力，F＜0为引力，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(    ) A．乙分子从a到b做加速运动，由b到c做减速运动 B．乙分子从b到d的过程中，两分子的分子势能一直增加 C．乙分子从a到b的过程中，两分子的分子势能一直减少 D．乙分子从a到c做加速运动，到达c时速度最大 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题：本题共2小题，共16分。 11．（8分）一位质量为60kg的同学为了表演“轻功”，他用打气筒给4只相同的气球充以相等质量的空气（可视为理想气体），然后将这4只气球以相同的方式放在水平放置的木板上，并在气球的上方放置一轻质塑料板，如图所示。 (1)关于气球内气体的压强，下列说法正确的是（　　） A．大于大气压强 B．是由于气体重力而产生的 C．是由于气体分子之间的斥力而产生的 D．是由于大量气体分子的碰撞而产生的 (2)在这位同学慢慢站上轻质塑料板中间位置的过程中，球内气体温度可视为不变。下列说法正确的是（　　） A．球内气体体积变大 B．球内气体体积变小 C．球内气体内能变大 D．球内气体内能不变 (3)为了估算气球内气体的压强，这位同学在气球的外表面涂上颜料，在轻质塑料板面向气球一侧表面贴上格子边长为2.0cm的方格纸。表演结束后，留下气球与方格纸接触部分的“印迹”如图所示。若表演时大气压强为1.013×105Pa，g取10m/s2，则气球内气体的压强为 （结果保留4位有效数字）Pa。气球在没有贴方格纸的下层木板上也会留下“印迹”，这一“印迹”面积与方格纸上留下的“印迹”面积存在什么关系： 。 12．（8分）（1）下列说法中正确的是 ； A．布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的无规则运动 B．气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加 C．一定量的100℃水变成100℃水蒸气，其分子势能增加 D．只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低 （2）用油膜法估测分子直径的实验步骤如下： A．向浅盘中倒入适量的水，并向水面均匀地撒入痱子粉 B．将1mL纯油酸加入酒精中，得到2×103mL的油酸酒精溶液 C．把玻璃板放在方格纸上，计算出薄膜的面积S D．将配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下50滴溶液的体积 E．把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓 F．按照得到的数据，估算出油酸分子的直径 ①上述步骤中，正确的顺序是 （填步骤前的字母）； ②如图所示为描出的油膜轮廓，坐标纸中正方形小方格的边长为20mm，油膜的面积约为 m2； ③已知50滴溶液的体积为2mL，估算油酸分子的直径约为 m（保留两位有效数字）。 三、计算题：本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（12分）已知阿伏加德罗常数是NA（单位为），铜的摩尔质量为M（单位为g/mol），铜的密度为ρ（单位为g/cm3），试求： （1）10g铜中含有多少个铜原子？ （2）铜原子之间的距离是多少？ 14．（12分）氢能是环保能源，常温水中用氧化钛晶体和铂黑作电极，在太阳光照射下分解水可以从两电极上分别获得氢气和氧气，已知1mol的水分解可得到1mol氢气，1mol氢气完全燃烧可以放出约为2.9×105J的能量，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol−1，水的摩尔质量为1.8×10−2kg/mol求： (1)1g水分解后得到氢气分子总数； (2)1g水分解后得到的氢气完全燃烧所放出的能量。（结果取2位有效数字） 15．（14分）大气层是地球最外部的气体圈层，可分为对流层、平流层和高层大气，与液体中的压强类似，地球表面的大气压可认为是对流层空气受到地球的引力而产生的。地球可看作半径R=6400km的均质球体，测得对流层的厚度h=1.1×104m，空气的摩尔质量为M=2.9×10−2kg/mol，对流层空气的平均密度ρ=0.9kg/m3，已知阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol−1，取重力加速度大小g=10m/s2。求： (1)地球表面的大气压p0（结果保留两位有效数字）； (2)对流层空气分子间的平均距离d（结果保留一位有效数字）。 试题 第3页（共8页） 试题 第4页（共8页） 试题 第1页（共8页） 试题 第2页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $