第一章 分子动理论 章末综合检测 -【优学精讲】2024-2025学年高中物理选择性必修第三册教用课件（人教版）

该高中物理课件系统梳理了分子动理论单元核心内容，涵盖分子动理论基本观念、内能与温度关系、分子间作用力等物理观念，通过单项选择夯实基础概念，多项选择辨析易混点，非选择题整合实验探究与定量计算，构建“概念-实验-应用”的知识网络。 其亮点在于融合科学思维与科学探究，如油膜法实验中模型建构（单分子层假设）和误差分析（面积测量对结果的影响）培养科学推理能力，计算题结合生活情境（办公室吸烟污染估算）渗透科学态度与责任。分层设计满足不同学生需求，教师可精准定位薄弱环节，提升复习效率。

章末综合检测（一）分子动理论 （满分：100分） 一、单项选择题（本题8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的 四个选项中只有一个选项符合题目要求） 1. 关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A. 气体扩散的快慢与温度无关 B. 布朗运动是液体分子的无规则运动 C. 分子间同时存在着引力和斥力 D. 分子间的引力总是随分子间距增大而增大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 物理·选择性必修第三册 解析：　扩散的快慢与温度有关，温度越高，扩散越快，故A错 误；布朗运动为悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，不是液体分子 的热运动，固体小颗粒运动的无规则性，是液体分子运动的无规则 性的间接反映，故B错误；分子间斥力与引力是同时存在的，而分 子力是斥力与引力的合力，C正确；分子间的引力和斥力都是随分 子间距增大而减小，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 物理·选择性必修第三册 2. 下列说法正确的是（　　） A. 温度是分子热运动剧烈程度的标志 B. 内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和 C. 气体压强仅与气体分子的平均动能有关 D. 气体温度降低，分子的平均动能可能不变 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 物理·选择性必修第三册 解析：　物体的温度是分子热运动的平均动能的标志，标志着分 子热运动的剧烈程度，A正确；气体温度降低，则分子的平均动能 变小，D错误；内能是物体内所有分子的分子动能和分子势能的总 和，B错误；气体压强不仅与气体分子的平均动能有关，还与气体 分子的数密度有关，C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 物理·选择性必修第三册 3. 下列说法正确的是（　　） A. 用打气筒打气很费劲，这是气体分子间存在斥力的宏观表现 B. 水很难被压缩，这是水分子间存在斥力的宏观表现 C. 汽缸中的气体膨胀推动活塞，这是分子间的斥力对外做功的宏观 表现 D. 夏天轮胎容易爆裂，说明温度越高，气体分子间的斥力越大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 物理·选择性必修第三册 解析：　用打气筒打气费劲、汽缸中的气体膨胀推动活塞、夏天 轮胎容易爆裂，这都是由于气体压强的作用，而不是分子间的斥力 在起作用，因为气体分子间的距离太大，分子间作用力微弱，A、 C、D错误；液体很难被压缩，说明分子间存在斥力，B正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 物理·选择性必修第三册 4. （2024·广西南宁高二开学考试）如图所示，二氧化氮气体的密度 大于空气的密度，当抽掉玻璃板一段时间后，两个瓶子内颜色逐渐 变得均匀。针对上述现象，下列说法正确的是（　　） A. 此现象能说明分子间存在相互作用的引力 B. 此现象与“扫地时灰尘飞扬”的成因相同 C. 颜色变得相同后，瓶中气体分子停止运动 D. 颜色变得相同后，上方瓶中气体密度比空气大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 物理·选择性必修第三册 解析：　此现象属于扩散现象，是分子无规则运动的结果，不能 说明分子间存在相互作用的引力，故选项A错误；扫地时灰尘飞 扬，该现象属于机械运动，不是扩散现象，所以成因不同，故选项 B错误；分子无规则运动永不停息，故选项C错误；二氧化氮气体 的密度大于空气的密度，颜色变得相同后，上方瓶中因有二氧化氮 气体，所以密度比空气大，故选项D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 物理·选择性必修第三册 5. 关于物体的内能，以下说法正确的是（　　） A. 不同的物体，若温度相同，则内能也相同 B. 物体速度增大，则分子动能增大，内能也增大 C. 冰融化时，吸收热量，温度不变，但内能增大 D. 静止在地面上的物体，机械能和内能均为零 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 物理·选择性必修第三册 解析：　物体的内能与物体的温度、体积以及物质的量有关，则不同的物体，若温度相同，则内能不一定也相同，选项A错误；宏观物体的动能与微观物体的分子动能无关，即物体速度增大，则分子动能不一定增大，内能也不一定增大，选项B错误；冰融化时，吸收热量，温度不变，但内能增大，选项C正确；物体的内能永远不为零，静止在地面上的物体，机械能也不一定为零，选项D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 物理·选择性必修第三册 6. （2024·河北邢台高二期中）一定质量的某种理想气体，在0 ℃和100 ℃温度下气体分子的运动速率分布曲线如图所示。结合图像，下列说法正确的是（　　） A. 100 ℃温度下的图像与横轴围成的面积等于1 B. 0 ℃温度下，低速率分子占比更小，气体分子的总动能更大 C. 相同体积下，0 ℃的气体对应的气体压强更大 D. 相同体积下，100 ℃的气体在单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数更少 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 物理·选择性必修第三册 解析：　速率分布曲线与横轴围成的面积所表示的意义就是将每 个单位速率的分子占分子总数的百分比进行累加，累加后最终的结 果都等于1，故A正确；100 ℃温度下，低速率分子占比更小，气体 分子的总动能更大，故B错误；相同体积下，100 ℃的气体对应的 气体压强更大，故C错误；相同体积下，气体分子数密度相同，温 度高时分子的平均速率大，则气体在100 ℃时单位时间内与容器壁 单位面积碰撞的分子数比0 ℃时多，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 物理·选择性必修第三册 7. 如图所示，玻璃瓶A、B中装有质量相等、温度分别为60 ℃ 的热水 和0 ℃的冷水，下列说法正确的是（　　） A. 温度是分子平均动能的标志，所以A瓶中水分子的平均动能比B瓶中水分子的平均动能大 B. 温度越高，布朗运动越显著，所以A瓶中水分子的布朗运动比B瓶中水分子的布朗运动更显著 C. 因质量相等，故A瓶中水的内能与B瓶中水的内能一样大 D. A瓶中水的体积跟B瓶中水的体积一样大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 物理·选择性必修第三册 解析：　温度是分子平均动能的标志，A瓶水的温度高，故A瓶 水分子的平均动能大，故A正确；布朗运动是悬浮在液体或气体中 颗粒的无规则运动，不是水分子的运动，两瓶中不存在布朗运动， 故B错误；温度是分子的平均动能的标志，因质量相等，A瓶中水 的分子平均动能大，所以A瓶中水的内能比B瓶中水的内能大，故 C错误；分子平均距离与温度有关，质量相等的60 ℃ 的热水和0 ℃ 的冷水相比，60 ℃的热水体积比较大，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 物理·选择性必修第三册 8. 某老师为本实验配制油酸酒精溶液，实验室配备的器材有：面积为 0.22 m2的蒸发皿、滴管、量筒（50滴溶液滴入量筒体积约为1毫 升）、纯油酸和无水酒精若干，已知分子直径数量级为10－10 m， 则该老师配制的油酸酒精溶液浓度（油酸与油酸酒精溶液的体积 比）至多为（　　） A. 1.1‰ B. 1.2‰ C. 1.3‰ D. 1.4‰ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 物理·选择性必修第三册 解析：　根据题意可知，形成的油膜的面积不能超过蒸发皿的面 积，当油膜面积等于蒸发皿的面积时，油酸酒精溶液浓度最大。一 滴油酸的体积V0＝dS＝10－10×0.22 m3＝2.2×10－11 m3，一滴油酸 酒精溶液的体积V＝ cm3＝2×10－8 m3，则此油酸酒精溶液的浓 度至多为＝1.1‰，故选A。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 物理·选择性必修第三册 二、多项选择题（本题4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的 四个选项中有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的 得2分，有选错或不答的得0分） 9. 下列说法正确的是（　　） A. 内能不同的物体，温度可能相同 B. 温度低的物体内能一定小 C. 同温度、同质量的氢气和氧气，氢气的分子动能大 D. 物体机械能增大时，其内能一定增大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 物理·选择性必修第三册 解析：　物体的内能大小是由温度、体积和分子数共同决定的，内能不同，物体的温度可能相同，A正确；温度低的物体，分子平均动能小，但分子数可能很多，B错误；同温度、同质量的氢气与氧气分子平均动能相等，但氢气分子数多，故总分子动能氢气的大，C正确；机械能增大，若物体的温度、体积不变，则内能不变，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 物理·选择性必修第三册 10. 下列说法中正确的是（　　） A. 图甲中分子并不真的是球形，把它们当作球形处理是一种估算方法 B. 图乙是布朗运动实验的观测记录，图为三颗微粒的运动轨迹 C. 图丙说明悬浮微粒做布朗运动，其形成原因是液体分子的无规则 撞击造成的 D. 图丁中两分子间作用力为零的位置分子势能最小 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 物理·选择性必修第三册 解析：　图甲中分子并不真的是球形，把它们当作球形处理是一种估算方法，故A正确；图乙是三颗微粒在不同时刻位置的连线，而不是微粒的运动轨迹，故B错误；图丙说明悬浮微粒做布朗运动，其形成原因是液体分子的无规则撞击造成的，故C正确；图丁中两分子间作用力为零的位置分子势能最小，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 物理·选择性必修第三册 11. NA代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（　　） A. 在同温同压时，相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同 B. 2 g氢气所含原子数目为2NA C. 在常温常压下，11.2 L氮气所含的原子数目为NA D. 17 g氨气（NH3）所含质子数为10NA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 物理·选择性必修第三册 解析：　由于构成单质分子的原子数目不一定相同，所以同温 同压下相同体积气体单质所含原子数目不一定相同，A错误；2 g 氢气所含原子数目为2NA，B正确；在常温常压下，11.2 L氮气的 物质的量不能确定，则所含原子数目不能确定，C错误；17 g氨气 即1 mol氨气，其所含质子数为（7＋3）NA，即10NA，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 物理·选择性必修第三册 12. （2024·河北邢台高二期中）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距离的关系图像如图所示，现 把乙分子从r3处由静止释放，下列说法正确的是（　　） A. 乙分子从r3到r1的过程中，两分子间的作用力先增大后减小 B. 乙分子从r3到r1先加速后减速 C. 乙分子从r3到r1的过程中，分子力对乙分子一直做正功 D. 乙分子从r3到r1的过程中，两分子间的分子势能先减小后增大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 物理·选择性必修第三册 解析：　根据题图可知，r1为平衡位置，即分子力为零，乙分 子从r3到r1的过程中，分子力先增大后减小，且始终表现为引力， 可知乙分子的加速度先增大，后减小，且始终做加速运动，到达 r1时速度达到最大，故A正确，B错误；乙分子从r3到r1的过程 中，分子力始终表现为引力，分子力对乙分子始终做正功，两分 子间的分子势能始终减小，故C正确，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 物理·选择性必修第三册 三、非选择题（本题6小题，共60分） 13. （6分）某实验小组在做“用油膜法估测分子大小”的实验时，用 注射器将一滴油酸酒精溶液滴入盛水的浅盘里，把玻璃板放在浅 盘上并描画出油酸膜的轮廓。 （1）该小组进行下列实验操作，请将它们按操作先后排 序： （用字母符号表示）。 DCBA　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 物理·选择性必修第三册 解析：操作顺序为先测定一滴油酸酒精溶液的体积，然后把爽身粉均匀撒到水面上，再用注射器取一滴油酸酒精溶液，然后滴到水中，再盖上玻璃盖，用笔在玻璃上描出油酸的轮廓，把坐标纸铺在玻璃上，故顺序为DCBA。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 物理·选择性必修第三册 （2）某同学在做该实验时，计算结果明显偏大，其原因可能 是 ⁠。 A. 计算油膜面积时所有不足一格的方格全部按满格计数 B. 用注射器测得1 mL溶液有N滴时数成了N－1滴 C. 爽身粉太薄使油酸边界不清，导致油膜面积测量值偏大 D. 未等爽身粉完全散开，就在玻璃片上描绘了油膜轮廓 BD　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 物理·选择性必修第三册 解析：计算油膜面积时所有不足一格的方格全部按满格计数，根据d＝计算出的结果偏小，故A错误；用注射器测得1 mL溶液有N滴时数成了N－1滴，每滴溶液的体积计算结果偏大，根据d＝可得直径计算结果偏大，故B正确；油膜面积测量值偏大，根据d＝计算出的结果偏小，故C错误；未等爽身粉完全散开，就在玻璃片上描绘了油膜轮廓，测得的面积偏小，所以计算结果偏大，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 物理·选择性必修第三册 （3）在本实验中，做了几点理想化假设，请写出任意两条 ⁠ ⁠ ⁠。 解析：在本实验中，是把油酸分子看成球形，并且认为油酸分子是紧密靠在一起的，并且认为油酸是单分子排列的。 油酸 分子视为球形；油酸分子是紧挨在一起的；油膜看成是单分 子层（任选两条即可）　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 物理·选择性必修第三册 14. （8分）在“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，所用的油酸 酒精溶液的浓度为0.06％，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： 爽身粉　 （1）本实验已经准备的器材：油酸酒精溶液、注射器、浅盘和水、玻璃板、量筒、彩笔和坐标纸，要完成本实验，还欠缺的器材有 ⁠。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 物理·选择性必修第三册 解析：在本实验中，要用量筒测量从注射器中滴出的油酸酒精溶液，先在浅盘中撒上爽身粉，再将1滴油酸酒精溶液滴到水面上，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔画出油膜的轮廓，将玻璃板放在坐标纸上，用数格子的方法得出油膜的面积；根据体积公式求得分子直 径，故实验中还需要爽身粉。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 物理·选择性必修第三册 （2）1滴溶液中纯油酸的体积是 m3。 解析：一滴油酸酒精溶液含纯油酸的体积V1＝×0.06％ mL＝7.5×10－6 mL＝7.5×10－12 m3。 7.5×10－12　 （3）油酸薄膜的面积是 cm2。 解析：由题图可知油膜占正方形格的个数约为123个，则油膜的面积为S＝123×1×1 cm2＝123 cm2。 123（121～125均可）　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 物理·选择性必修第三册 （4）油酸分子的直径是 m（结果保留一位有效数字）。 解析：由于形成单分子油膜，油酸分子的直径等于油膜的厚度，则有d＝＝ m≈6×10－10 m。 6×10－10　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 物理·选择性必修第三册 （5）利用单分子油膜法可以粗测分子的大小和阿伏加德罗常数。 如果已知体积为V的一滴纯油酸在水面上散开形成的单分子 油膜的面积为S，油酸的密度为ρ，摩尔质量为M，则阿伏加 德罗常数的表达式为 ⁠。 NA＝　 解析：油酸的摩尔体积为Vmol＝，油酸分子的直径d＝，则油酸分子的体积V0＝πd3＝π，阿伏加德罗常数NA＝。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 物理·选择性必修第三册 15. （10分）（2024·江苏苏州高二阶段练习）如图所示为食盐晶体结 构示意图，食盐的晶体是由钠离子和氯离子组成的，这两种离子 在空间中三个互相垂直的方向上，都是等距离地交错排列的。已 知食盐的摩尔质量是58.5 g/mol，食盐的密度是2.2 g/cm3，阿伏 加德罗常数为6.0×1023 mol－1，求： （1）食盐的摩尔体积多大（结果保留三位有效数字）； 答案：26.6 cm3/mol　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 物理·选择性必修第三册 解析：1 mol食盐中有NA个氯离子和NA个钠离子，离子总数是2NA，摩尔体积V与摩尔质量M与物质密度ρ的关系为V＝＝ cm3/mol＝26.6 cm3/mol。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 物理·选择性必修第三册 （2）试估算食盐晶体中两个最近的钠离子中心间的距离（结果保 留一位有效数字）。 答案：4×10－10 m 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 物理·选择性必修第三册 解析：一个离子所占的体积为V0＝＝， 由图可知V0就是图中每四个离子所夹的正方体的体积，此正 方体的边长d＝＝， 而最近的两个钠离子中心间的距离r＝d＝＝ 1.41× m≈4×10－10 m。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 物理·选择性必修第三册 16. （10分）某学校物理兴趣小组组织开展一次探究活动，想估算地 球周围大气层空气的分子个数。一学生通过网上搜索，查阅得到 以下几个物理量数据：地球的半径R＝6.4×106 m，地球表面的重 力加速度g＝9.8 m/s2，大气压强p0＝1.0×105 Pa，空气的平均摩 尔质量M＝2.9×10－2 kg·mol－1，阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023 mol－1，这位同学根据上述几个物理量能估算出地球周围大气层 空气的分子数吗？若能，请给出结果；若不能，请说明理由。 答案：能　1.1×1044个 解析：因为大气压强是由大气重力产生的，由p0＝＝，可 得m＝，把查阅得到的数据代入上式，可得m＝5.2×1018 kg，所以大气层空气的分子数为n＝NA＝1.1×1044（个）。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 物理·选择性必修第三册 17. （12分）教育部办公厅和卫生部办公厅联合发布了《关于进一步 加强学校控烟工作的意见》。要求教师在学校的禁烟活动中应以 身作则、带头戒烟，通过自身的戒烟，教育、带动学生自觉抵制 烟草的诱惑。一个高约2.8 m、底面积约10 m2的两人办公室，若 只有一人吸了一根烟，在标准状况下，空气的摩尔体积为 22.4×10－3 m3·mol－1，可认为吸入气体的体积等于呼出气体的体 积，阿伏加德罗常数为NA＝6.02×1023 mol－1，试估算：（结果 均保留两位有效数字，人正常呼吸一次吸入气体的体积约为300 cm3，一根烟大约吸10次） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 物理·选择性必修第三册 （1）被污染的空气分子间的平均距离； 答案：7.0×10－8 m　 解析：吸烟者吸完一根烟吸入气体的总体积为10×300 cm3，含有的空气分子数为 n＝×6.02×1023≈8.1×1022（个） 办公室单位体积空间内含被污染的空气分子数为 ≈2.9×1021（个） 每个被污染的空气分子所占体积为V＝ m3 所以被污染的空气分子间的平均距离为L＝≈7.0×10－8 m。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 物理·选择性必修第三册 （2）另一不吸烟者呼吸一次吸入被污染过的空气分子数。 答案：8.7×1017个 解析：不吸烟者一次吸入被污染的空气分子数约为 2.9×1021×300×10－6＝8.7×1017（个）。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 物理·选择性必修第三册 18. （14分）（2024·湖北黄冈高二期中）某星球可以近似看作一个半 径为R的球体，它有稳定的大气层（大气层厚度比该星球半径小 得多），其表面附近的大气压强为p，空气的平均摩尔质量M，空 气分子间的平均距离为d。已知大气压强是由于大气的重力而产生 的，该星球表面的重力加速度为g，阿伏加德罗常数为NA。每一 个空气分子平均占据的空间视为一个立方体。求该星球表面大气 层的： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 物理·选择性必修第三册 解析：每个分子占据一个边长为d的小立方体，各小立 方体紧密排列，设空气的摩尔体积为V，则有V＝NAd3，又ρ ＝，解得ρ＝。 （1）空气分子的平均密度ρ； 答案：　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 物理·选择性必修第三册 解析：设该星球大气层中气体的质量为m，星球的表面 积为S，则S＝4πR2，由大气压强产生的原因可知mg＝pS， 大气层的空气分子总数n＝，解得n＝。 （2）空气分子总数n； 答案：　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 物理·选择性必修第三册 （3）厚度h。 答案： 解析：由于该星球大气层的厚度远小于星球的半径，所 以有Sh＝d3，解得h＝。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 物理·选择性必修第三册 $