单元检测卷(一) 分子动理论-【金版新学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册同步课堂高效讲义配套练习（人教版）

单元检测卷(一)　分子动理论 (时间：90分钟　满分：100分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求) 1.(2025·山西运城市高二联考)烤鸭的烤制过程没有添加任何调料，只是在烤制之前，把烤鸭放在腌制汤中腌制一定的时间，盐就会进入肉里。下列说法正确的是(　　) A.如果让腌制汤温度升高，盐进入鸭肉的速度就会加快 B.烤鸭的腌制过程说明分子之间有引力，把盐分子吸进鸭肉里 C.在腌制汤中，只有盐分子进入鸭肉，没有盐分子从鸭肉里面出来 D.把鸭肉放入腌制汤后立刻冷冻，将不会有盐分子进入鸭肉 答案：A 解析：盐分子进入鸭肉是因为发生了扩散，温度越高，扩散得越快，故A正确；盐进入鸭肉是因为盐分子永不停息地做无规则运动，并不是因为分子引力，故B错误；盐分子永不停息地做无规则运动，有的进入鸭肉，有的离开鸭肉，故C错误；冷冻后，仍然会有盐分子进入鸭肉，只不过速度慢一些，故D错误。故选A。 2.(2025·北京通州高二期末)分子势能Ep随分子间距离r变化的图像如图所示。下列说法正确的是(　　) A.r1处分子间表现为引力 B.r2处分子间表现为引力 C.r1＜r＜r2时，r越小分子势能越大 D.分子间距离足够大时分子势能最小 答案：C 解析：分子势能为标量，在r＝r2时，分子势能最小，则r2为平衡位置，分子间作用力为零，由题图可知r1处分子间表现为斥力，故A、B、D错误；由题图可知r1＜r＜r2时，r越小分子势能越大，故C正确。 3.(2025·云南大理市高二期中)下列说法正确的是(　　) A.若气体摩尔体积为V，气体分子体积为V0，则阿伏加德罗常数为 B.随着分子间距增大，分子引力增大，分子斥力减小 C.布朗运动不是分子运动，但是反映了分子做永不停息的无规则运动 D.温度升高，每个分子的动能都增大 答案：C 解析：因为气体分子间间隙较大，不能根据摩尔体积与每个分子体积的比值求解阿伏加德罗常数，故A错误；随着分子间距增大，分子引力、分子斥力都减小，故B错误；布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，但能间接地反映分子做永不停息的无规则运动，故C正确；温度升高，分子平均动能增大，但不是每个分子的动能都增大，故D错误。故选C。 4.(2025·山东烟台市高二校联考)关于分子动理论，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，这反映了炭粒分子运动的无规则性 B.分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大 C.氧气的温度升高，则某一个氧气分子的速率一定增大 D.1 g液氮沸腾变为氮气，内能增大 答案：D 解析：布朗运动是液体或气体分子无规则运动的反映，故A错误；分子之间的距离小于10r0时，分子间作用力随着分子间距离的增大，可能一直减小，故B错误；气体分子速率分布遵循统计规律，氧气的温度升高，则氧气分子的平均速率增大，但某一个氧气分子的速率可能减小，故C错误；液氮沸腾变为氮气，温度不变，分子平均动能不变，而分子总数不变，则分子总动能不变，相邻分子平均间距增大，分子势能增大，则其内能增大，故D正确。故选D。 5.(2025·河北邢台高二期中)取一滴用水稀释的碳素墨汁，滴在载玻片上，盖上盖玻片，放在高倍显微镜下，观察到小炭粒做无规则的运动。下列说法正确的是(　　) A.小炭粒做布朗运动，充分说明了小炭粒内部分子是不停地做无规则运动的 B.水的温度为0 ℃时，小炭粒静止不动 C.小炭粒越小，运动越明显 D.小炭粒与水分子之间的斥力推动着它做无规则的运动 答案：C 解析：小炭粒做布朗运动，是由于受到水分子无规则撞击的不平衡性，间接说明水分子是不停地做无规则运动的，故A、D错误；水的温度为0 ℃时，水分子仍做无规则热运动，故小炭粒仍做无规则运动，故B错误；炭粒越小，表面积越小，同一时刻撞击炭粒的水分子越少，撞击力越不平衡，炭粒运动越明显，故C正确。 6.(2025·云南普洱高二期末)明明用85 ℃的热水泡了一杯茶水，他旋紧杯盖，茶水上方封闭了一定量的空气，等待1小时后水温变为25 ℃，在此过程中，忽略气体分子数的变化。对封闭空气(　　) A.每个空气分子占据的平均空间体积变小 B.速率大的分子所占的比例逐渐降低 C.每个空气分子的运动速率均变小 D.分子势能变小，内能变小 答案：B 解析：茶水温度降低的过程中，封闭的空气体积、分子数均未变化，每个空气分子占据的平均空间体积不变，故A错误；温度降低，说明分子平均动能降低，速率大的分子所占的比例逐渐降低，个别分子速率可能增大，故B正确，C错误；气体分子势能不变，分子平均动能降低，内能变小，故D错误。 7.如图所示为一滴露珠，若该露珠的体积为V＝9.0×10－4 cm3，已知水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3，摩尔质量M＝18 g/mol，阿伏加德罗常数为NA＝6.02×1023 mol－1。则下列说法正确的是(　　) A.1 g水含有的分子数约为3×1023 B.1个水分子的体积约为3×10－30 m3 C.该露珠中含有的分子数约为3×1019 D.8.1×109个水分子的质量约为24 g 答案：C 解析：1 g水的物质的量为n＝ mol，含有的分子数约为N＝nNA≈3×1022，故A错误；水的摩尔体积为Vmol＝＝1.8×10－5 m3/mol，则1个水分子的体积为V0＝≈3×10－29 m3，故B错误；该露珠中含有的分子数约为N1＝＝3×1019，故C正确；8.1×109个水分子的物质的量为n1＝≈1.35×10－14 mol，质量为m＝n1M＝2.4×10－13 g，故D错误。故选C。 二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分) 8.(2025·山东济南市高二统考)如图为某市某日的天气预报(部分)，下列说法正确的是(　　) A.当空气质量显示为霾时，空气中细颗粒物(如PM1～2.5)在空气中做布朗运动 B.从上午7点到下午1点，空气分子中速率较大的分子数所占总分子数的比例逐渐变大 C.若温度降为8 ℃，水蒸气液化为露珠的过程中分子间引力减小，斥力增大 D.若温度降为8 ℃，水蒸气液化为露珠的过程中分子势能一直增大 答案：AB 解析：当空气质量显示为霾时，空气中细颗粒物(如PM1～2.5)即固体小颗粒在空气中做布朗运动，故A正确；温度是分子热运动平均动能的标志，从上午7点到下午1点，温度逐渐升高，空气分子中速率较大的分子数所占总分子数的比例逐渐变大，故B正确；若温度降为8 ℃，水蒸气液化为露珠的过程中分子间的距离逐渐变小，引力和斥力均增大，故C错误；若温度降为8 ℃，水蒸气液化为露珠的过程中分子间作用力表现为引力，且做正功，所以分子势能一直减小，故D错误。故选AB。 9.(2025·河北高二期末)研究表明，大量气体分子整体的速率分布遵从一定的统计规律。图为氧气分子在0 ℃和100 ℃两种温度下的速率分布情况，下列说法正确的是(　　) A.各温度下，氧气分子的速率分布都呈现“中间少、两头多”的分布规律，且温度升高使得速率较小的氧气分子数所占的比例变小 B.图中虚线对应氧气分子在100 ℃时的情形 C.0 ℃和100 ℃对应的曲线与横轴围成的面积相等 D.在100 ℃时，氧气分子平均动能更大 答案：CD 解析：由题图可知，在0 ℃和100 ℃下，氧气分子的速率分布都呈现“中间多、两头少”的分布规律，且温度升高使得速率较小的氧气分子数所占的比例变小，故A错误；实线占百分比较大的分子速率较大，分子平均速率较大，则题图中实线对应氧气分子在100 ℃时的情形，故B错误；两曲线与横轴围成的面积都为1，即题图中两条曲线与横轴围成的面积相等，故C正确；温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大，故D正确。 10.由于地球引力的作用，大气被“吸”向地球，因而产生了压力，大气压与液体产生的压强类似，测得地球表面大气压为p0，大气层的厚度为h，空气的平均摩尔质量为M。已知地球大气层的厚度远小于地球的半径R，阿伏加德罗常数为NA，重力加速度为g，球体表面积S＝4πr2(r为球体半径)，下列说法正确的是(　　) A.地球表面空气的总体积约为2πhR2 B.空气分子的平均密度为 C.空气分子的总数为 D.空气分子间的平均距离为 答案：BD 解析：地球表面空气的总体积约为V＝4πhR2，选项A错误；根据p0＝ρgh，可得空气分子的平均密度为ρ＝，选项B正确；大气压是由地球大气层的重力产生，设大气层质量为m，地球表面积为S，则mg＝p0S＝4πR2p0，N＝NA，可得空气分子的总数N＝，选项C错误；空气分子间平均距离d＝＝＝，选项D正确。故选BD。 三、非选择题(本题共5小题，共54分) 11.(8分)(2025·陕西西安市高二期末)“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验方法及步骤如下： ①向体积V油＝1 mL的油酸中加酒精，直至总量达到V总＝500 mL； ②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n＝100滴时，测得其体积恰好是V0＝1 mL； ③先往边长为30～40 cm的浅盘里倒入2 cm深的水，然后将爽身粉均匀地撒在水面上； ④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油膜的轮廓； ⑤将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数，小方格的边长a＝20 mm。 根据以上信息，回答下列问题： (1)小方格的个数为　　　　。 (2)油酸分子的直径d约为　　　　m(结果保留1位有效数字)。 (3)某同学在用油膜法估测油酸分子直径实验中，计算结果明显偏大，可能是由于　　　　。 A.粉末太薄使油酸边界不清，导致油膜面积测量值偏大 B.粉末太厚导致油酸未完全散开 C.计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 D.计算每滴体积时，1 mL的溶液滴数多数了几滴 答案：(1)116　(2)4×10－10　(3) BC 解析：(1)根据大于半个方格的算一个，小于半个方格的舍去，油膜形状占据的小方格数大约为116个。 (2)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为 V＝× mL＝2×10－5 mL 油膜的面积为 S＝NS0＝116×20×20 mm2＝4.64×104 mm2 油酸分子的直径为 d＝＝ m≈4×10－10 m。 (3)油酸分子直径d＝，粉末太薄使油酸边界不清，导致油膜面积S测量值偏大，所以导致直径测量值偏小，故A错误；粉末太厚导致油酸未完全散开，S偏小，则导致直径的测量值偏大，故B正确；计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S偏小，则导致直径测量值偏大，故C正确；求每滴体积时，1 mL的溶液的滴数误多记了几滴，导致V偏小，则直径测量值偏小，故D错误。故选BC。 12.(8分)(2025·河南新乡市高二月考)某同学做“用油膜法估测分子的大小”的实验。 (1)下列说法中正确的是　　　　。 A.该实验中将油膜看作由一个个油酸分子紧密排列的单层分子膜 B.一滴油酸酒精溶液滴入水面，油膜的面积会先扩张后又稍微收缩 C.实验时应先将一滴油酸酒精溶液滴入水面，再把爽身粉洒在水面上 D.分子直径近似等于油酸酒精溶液的体积与油膜的面积之比 (2)在实验中，有下列实验操作步骤： ①往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm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，待油膜形状稳定； 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，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。 上述步骤中，正确的顺序是　　　　　　。 (3)每滴油酸酒精溶液的体积为V，将该溶液滴一滴到水面上，稳定后形成油膜的面积为S。溶液的浓度为c，则油酸分子直径大小的表达式为d＝　　　　。 (4)某同学实验中，配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，所测的分子直径　　　(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 答案：(1)AB　(2)④①②⑤③　(3) 　(4)偏大 解析：(1)该实验中将油膜看作由一个个油酸分子紧密排列的球状单层分子膜，油膜厚度即为油酸分子的直径，故A正确；一滴油酸酒精溶液滴入水面，由于水面凹陷以及溶液中的酒精溶于水后油酸分子需要填补分子间的空隙，因此油膜的面积会先扩张后又稍微收缩，故B正确；实验时应先将爽身粉洒在水面上，然后将一滴油酸酒精溶液滴入水面，这样就可以形成边界清晰的油膜，易于对油膜面积的测定，故C错误；分子直径近似等于一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积与油膜的面积之比，故D错误。故选AB。 (2)根据实验思路，正确的顺序为④①②⑤③。 (3)一滴油酸酒精溶液的体积为V，而油酸的浓度为c，则可知一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V'＝cV，由此可得油酸分子直径大小的表达式为d＝＝。 (4)配置溶液的过程中将酒精倒多了一些，将会造成油酸酒精溶液中油酸的体积浓度偏小，但实际用到的计算数据偏大，因此计算得到的油酸分子的直径偏大。 13.(10分)晶须是由高纯度单晶生长而成的微纳米级的短纤维，是一种发展中的高强度材料。现有一根铁晶，直径D＝1.60 μm，用F＝0.026 4 N的力能将它拉断，将铁原子当作球形处理。(铁的密度ρ＝7.92 g/cm3，铁的摩尔质量为55.58×10－3 kg/mol，NA＝6.02×1023 mol－1，π取3.14。结果均保留3位有效数字) (1)求铁晶中铁原子的直径； (2)请估算拉断过程中最大的铁原子力F'。 答案：(1)2.81×10－10 m　(2)8.14×10－10 N 解析：(1)铁原子的体积V0＝ 铁原子的直径d＝ 联立解得d＝≈2.81×10－10 m。 (2)因原子力的作用范围在10－10 m数量级，阻止拉断的原子力主要来自于断开截面上的所有原子对。当铁晶上的拉力分摊到一对铁原子上的力超过拉伸过程中的原子间最大原子力时，铁晶就被拉断。 单个原子球的截面积S＝ 铁晶断面面积S'＝ 断面上排列的铁原子数N＝ 所以拉断过程中最大铁原子力F'＝ 联立解得F'＝F≈8.14×10－10 N。 14.(12分)设瓶子的容积为500 mL，空气的摩尔质量MA＝29×10－3 kg/mol。NA＝6.0×1023 mol－1，标准状况下1 mol气体的体积为22.4 L。试估算：(计算结果均保留2位有效数字) (1)空气分子的平均质量； (2)一瓶空气的质量； (3)一瓶空气中的分子数。 答案：(1)4.8×10－26 kg　(2)6.5×10－4 kg (3)1.3×1022 解析：(1)空气分子的平均质量为m0＝＝ kg≈4.8×10－26 kg。 (2)一瓶空气的物质的量为n＝＝ mol≈0.022 3 mol 则瓶中空气的质量为m＝nMA≈6.5×10－4 kg。 (3)一瓶空气中的分子数为N＝nNA＝0.022 3×6.0×1023≈1.3×1022。 15.(16分)空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥。某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V＝1.0×103 cm3。已知水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3、摩尔质量M＝1.8×10－2 kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023 mol－1。试求：(结果均保留1位有效数字) (1)该液化水的质量； (2)该液化水中含有水分子数N； (3)一个水分子的直径d。 答案：(1)1 kg　(2)3×1025　(3)4×10－10 m 解析：(1)根据m＝ρV 代入数据可得该液化水的质量m＝1 kg。 (2)液化水的物质的量为n＝ 水分子数N＝nNA 联立并代入数据解得N≈3×1025。 (3)建立水分子的球体模型，设其直径为d，则可得每个水分子的体积为V0＝ 又V0＝πd3 联立并代入数据解得水分子直径d≈4×10－10 m。 学生用书⬇第23页 学科网（北京）股份有限公司 $