第1章 1 分子动理论的基本内容（同步练习）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高二物理选择性必修第三册（人教版 江苏北京专用）

第一章　分子动理论 1　分子动理论的基本内容 基础过关练 题组一　对分子的理解 1.(2025湖北襄阳期中)关于分子,下列说法正确的是(　　) A.分子是球形的,像乒乓球一样有弹性,只不过分子的尺寸非常小 B.不同分子的直径一般不同,但数量级基本一致 C.本节中所说的“分子”,只包含化学中的分子,不包括原子和离子 D.分子的质量是很小的,其数量级为10-10 kg 题组二　与阿伏加德罗常数有关的计算 2.(2025江苏镇江期中)浙江大学高分子系某课题组制备出了一种超轻的固体气凝胶,它刷新了当时世界上最轻的固体材料的纪录。设气凝胶的密度为ρ(单位为kg/m3),摩尔质量为M(单位为kg/mol),阿伏加德罗常数为NA,则每个气凝胶分子的直径D为(　　) A.　　　　B. C.　　　　D. 3.(教材习题改编)阿伏加德罗常数是NA(单位为mol-1),铜的摩尔质量为M(单位为g/mol),铜的密度为ρ(单位为 kg/m3),则下列说法不正确的是(　　) A.1 m3铜所含的原子数是 B.1个铜原子的质量是(g) C.1个铜原子占有的体积是(m3) D.1 g铜所含的原子数是 4.(2025山西太原期中)某气体的摩尔质量为M,在某状态下的摩尔体积为V、密度为ρ,每个气体分子的质量和体积分别为m和V0,则阿伏加德罗常数NA可表示为(　　) A.　　　B.　　　C.　　　D. 5.(2025江苏南通期中)若以V1、ρ1表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积和密度,以V2、ρ2表示水的摩尔体积和密度,M表示水的摩尔质量,NA表示阿伏加德罗常数,则下列关系式中错误的是(　　) A.一个水分子的质量为 B.一个水分子的体积为 C.一个水分子的体积为 D.V1ρ1=V2ρ2 6.(2025江苏苏州期中)二氧化碳封存回注,就是通过工程技术手段,把捕集到的二氧化碳注入至地下800米到3 500米深度范围内的陆上或海底咸水层,是国际公认的促进碳减排措施。我国第一口位于海底的二氧化碳封存回注井已于2023年正式开钻。实验发现,当水深超过2 500 m时,二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体。设在某状态下二氧化碳气体的密度为ρ,摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA,将二氧化碳分子看作直径为D的球,则在该状态下体积为V的二氧化碳气体变成硬胶体后体积为(　　) A.　　　　B. C.　　　　D. 7.(2025江苏徐州期中)轿车中的安全气囊能有效保障驾乘人员的安全。轿车在发生一定强度的碰撞时,叠氮化钠(亦称“三氮化钠”,化学式NaN3)受撞击完全分解产生钠和氮气而充入气囊。若充入氮气后安全气囊中氮气的密度ρ=1.7 kg/m3,已知氮气的摩尔质量M=28 g/mol,阿伏加德罗常数NA=6×1023mol-1。请估算:(结果保留一位有效数字) (1)一个氮气分子的质量m; (2)气囊中氮气分子间的平均距离r。 题组三　分子热运动 8.(2025江苏无锡期中)关于布朗运动,下列说法中正确的是(　　) A.在空气中观察到的尘埃的运动是布朗运动 B.悬浮在水中花粉微粒内分子的无规则运动是布朗运动 C.在显微镜下观察到煤油中小粒灰尘的运动是布朗运动 D.悬浮在液体中的微粒越大,布朗运动越明显 9.(2025福建厦门期中)以下是关于热现象的四幅图片,下列关于这些图片的说法不正确的是(　　) 　　　　　　 A.图甲中抽去玻璃板后由于二氧化氮密度较大,所以上面瓶中出现淡红棕色说明分子在不停地做无规则运动 B.图乙中墨汁和水彼此进入对方,温度越高扩散越快,说明扩散快慢与温度有关 C.图丙中液溴变成溴蒸气,说明扩散现象只能在同种物质的不同状态之间发生 D.图丁说明扩散现象能在固体之间发生 10.(2025江苏连云港期中)把墨汁用水稀释后取出一滴放在光学显微镜下观察,如图所示,下列说法正确的是(　　) A.炭粒越大,运动越明显 B.温度越低,运动越明显 C.显微镜下能同时看到炭粒和水分子 D.炭粒在水中的运动不属于分子热运动 题组四　分子间的作用力 11.(创新题·新考法)(2025山东济南期末)建造大桥的过程中需要将重达千余吨的钢梁用钢索从水中吊起。为了探究在吊起钢梁过程中钢索的拉力变化,某研究小组做了模拟实验:在始终保持钢板水平的情况下,将钢板用轻绳从水下缓慢吊起,如图甲所示。在该过程中轻绳拉力F随时间t的变化情况如图乙所示,下列说法正确的是(　　) 　　 A.钢板在水面以下时的浮力约为1.0 N B.在吊起钢板的过程中,钢板所受的拉力始终大于钢板的重力 C.图乙中拉力F最大能到38.5 N的原因是浮力消失 D.图乙中拉力F最大能到38.5 N的原因是水分子与钢板分子之间存在引力 12.(2025江苏南通期中)研究表明,分子间的作用力F跟分子间距离r的关系如图所示。则(　　) A.r<r1时,分子间的引力为零 B.r1<r<r2时,分子间的作用力随r的增大而逐渐增大 C.r=r2时,分子间的引力最大 D.r>r2时,分子间的引力随r的增大而增大,斥力为零 13.(2025辽宁抚顺期末)图中实线为分子间作用力随两分子间距离的变化图像,虚线Ⅰ为分子间的斥力随两分子间距离的变化图像,虚线Ⅱ为分子间的引力随两分子间距离的变化图像,据此可知(　　) A.分子间距离为r0时,分子间没有相互作用 B.分子间距离增大时,分子间斥力减小,引力增大 C.分子间距离小于r0时,分子间的引力总是小于斥力 D.分子间距离增大时,分子间作用力一定减小 14.(2025湖北荆门月考)分子甲固定在原点,分子乙可在x轴上运动,甲对乙的作用力F只与甲、乙之间的距离x有关,在2.2×10-10 m≤x≤5.0×10-10 m的范围内,F与x的关系如图所示。若乙自P点由静止开始运动,且乙只受力F作用,规定力F沿+x方向为正,下列说法正确的是(　　) A.乙运动到R点时,速度最大 B.乙运动到Q点时,速度最大 C.乙运动到Q点后,静止于该处 D.乙位于R点时,加速度最大 题组五　分子动理论 15.(2025广东珠海月考)关于分子动理论,下列说法正确的是(　　) A.0 ℃的物体中的分子不做无规则运动 B.当分子间的距离减小时,分子间的引力和斥力都增大 C.产生布朗运动的原因是悬浮在液体或者气体中的微粒永不停息地做无规则运动 D.磁铁可以吸引铁屑,这一事实说明分子间存在引力 16.(2025江苏南京期末)关于分子动理论,下列说法正确的是(　　) A.气体的膨胀现象说明气体分子间存在斥力 B.产生布朗运动的原因是大量气体分子或液体分子做无规则运动对悬浮的固体微粒各个方向撞击作用不均衡 C.当分子间的距离增大时,分子间的引力增大而斥力减小 D.冬季女生用梳子梳理长发时,头发容易粘连在梳子上的原因是分子间存在引力 答案与分层梯度式解析 基础过关练 1.B 2.B 3.A 4.C 5.C 6.B 8.C 9.C 10.D 11.D 12.B 13.C 14.B 15.B 16.B 1.B　分子的形状非常复杂,为了研究和学习方便,把分子简化为球形,实际上不是球形,A错误;不同分子的直径一般不同,但数量级基本一致,为10-10 m,一些有机物质的大分子直径的数量级超过10-10 m,B正确;本节中把热运动时的分子、原子、离子统称为分子,C错误;分子质量的数量级一般为10-26 kg,D错误。 2.B　气凝胶的摩尔体积为V=,则气凝胶分子的体积为V0=,又因为V0=π,联立解得D=,故选B。 方法技巧 　　(1)对于固体和液体,分子间空隙比较小,可以认为分子是一个个紧挨着的,它们的分子可视为球体,建立球体模型,设分子体积为V0,则分子直径d=,如图甲所示。 　　(2)对于气体,分子间空隙比较大,处理方法是把每个气体分子平均占据的空间视为立方体,建立立方体模型,设每个气体分子平均占据的空间的体积为V0,则气体分子之间的平均距离d=,如图乙所示。 3.A　1 m3铜的质量为ρ(kg),物质的量为(单位为mol),1 m3铜所含的原子数是N=NA,A错误;铜的摩尔质量是M(单位为g/mol),故一个铜原子的质量是(g),B正确;1 m3铜中所含的原子数为N=NA,一个铜原子所占的体积是V0===(m3),C正确;1 g铜的物质的量为(mol),故1 g铜所含的铜原子数是,D正确。 4.C　因气体分子间的空隙很大,所以气体分子的体积并不等于所占空间的体积,所以NA≠,A错误;ρV0不是气体的摩尔质量M,所以NA≠,B错误;气体的摩尔质量M与每个气体分子的质量m之比等于NA,C正确;ρV0不是每个气体分子的质量,所以NA≠,D错误。 5.C　M表示水的摩尔质量,则一个水分子的质量为m0=,故A正确;V2表示水的摩尔体积,则一个水分子的体积为V0=,故B正确;V1表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积,由于水蒸气的水分子间的距离远大于水分子的直径,则一个水分子的体积V0<,故C错误;水的摩尔质量M=V1ρ1=V2ρ2,故D正确。故选C。 6.B　根据题意可知,在该状态下体积为V的二氧化碳气体的质量为M'=ρV,二氧化碳分子数为n=NA=,在该状态下体积为V的二氧化碳气体变成硬胶体后体积为V'=n·π=,故选B。 归纳总结 微观量与宏观量的联系 　　微观量包括分子体积(或分子所占据空间的体积)V0、分子直径(或分子间距)d、分子质量m等,宏观量包括物体体积V、摩尔体积Vmol、物体的质量M、摩尔质量Mmol、物体的密度ρ等,通过阿伏加德罗常数,可以建立它们之间的联系。 　　(1)分子的质量:m==。 　　(2)分子的体积(或所占据空间的体积):V0==,对固体和液体,V0表示分子的体积;对气体,V0表示分子所占据空间的体积。 　　(3)物体所含的分子数N=·NA=·NA,或N=·NA=·NA。 7.答案　(1)5×10-26 kg　(2)3×10-9 m 解析　(1)一个氮气分子的质量m== kg≈5×10-26 kg (2)气体分子间距较大,可以认为每个分子占据一个棱长为r的立方体,则有r3= 其中V= 联立解得r≈3×10-9 m 8.C　在空气中观察到的尘埃的运动受到气流和重力的影响,不是布朗运动,故A错误;悬浮在水中花粉微粒的无规则运动是布朗运动,悬浮在水中花粉微粒内分子的无规则运动不是布朗运动,故B错误;在显微镜下观察到煤油中小粒灰尘的运动是布朗运动,故C正确;悬浮在液体中的微粒越大,液体分子撞击微粒的不平衡性越不明显,布朗运动越不明显,故D错误。 9.C　图甲中,由于分子在不停地做无规则运动,抽去玻璃板后二氧化氮气体会运动到上面的瓶中,最终整体呈淡红棕色,A正确;图乙中墨汁和水彼此进入对方,通过对比可知,墨汁在温水中比在冷水中扩散得快,说明扩散快慢与温度有关,B正确;扩散是不同种物质彼此进入对方的现象,不仅存在于液体与液体、固体与固体、气体与气体之间,同样也存在于气体与液体、气体与固体、液体与固体之间,C错误;图丁说明扩散现象能在固体之间发生,D正确。 10.D　炭粒越大,运动越不明显,选项A错误;温度越高,运动越明显,选项B错误;显微镜下只能看到炭粒,不能看到水分子,选项C错误;炭粒在水中的运动属于布朗运动,不属于分子热运动,选项D正确。 易混易错 　　对布朗运动认识的误区 　　(1)误认为布朗运动是液体或气体分子的运动,实际上布朗运动是悬浮微粒的无规则运动,侧面反映了液体或气体分子在做无规则运动。 　　(2)误认为布朗运动是固体分子的运动,实际上布朗运动是悬浮微粒的运动,而不是组成悬浮微粒的固体分子的运动。 　　(3)误认为大风天常常看到的风沙弥漫、尘土飞扬是布朗运动,实际上能用肉眼看到的颗粒的运动不是布朗运动。 　　(4)误认为“用显微镜观察炭粒的运动”实验中得到的每隔一段时间炭粒所处位置的连线是炭粒的运动轨迹。 11.D　完全拉出水面时,轻绳的拉力等于钢板的重力,之后拉力不再发生变化,可知钢板重力G=35.5 N,钢板在水面以下时的浮力F浮=G-F拉=35.5 N-33.5 N=2 N,故A错误;由图乙知,在吊起钢板的过程中,钢板所受的拉力不是始终大于钢板的重力,故B错误;图乙中拉力F最大能到38.5 N的原因是水分子与钢板分子之间存在引力,故C错误,D正确。 12.B　分子间同时存在引力和斥力,r<r1时,斥力大于引力,合力表现为斥力,故A错误;由题图可知,r1<r<r2时,分子间的作用力随r的增大而逐渐增大,故B正确;分子间同时存在引力和斥力,且均随着分子间距离的减小而增大,r=r2时,分子间的引力不是最大,故C错误;r>r2时,分子间的引力随r的增大而减小,斥力不为零,故D错误。 易混易错 　　分子间引力、斥力、合力的关系 13.C　分子间距离为r0时,分子间的斥力和引力相等,对外表现为分子间作用力等于零,但分子间仍有相互作用,故A错误。分子间距离增大时,分子间斥力和引力都减小,故B错误。分子间距离小于r0时,分子间的引力小于分子间的斥力,对外表现为斥力,故C正确。分子间距离小于r0时,分子间作用力表现为斥力,随着分子间距离增大,分子间作用力逐渐减小;分子间距离大于r0时,分子间作用力表现为引力,随着分子间距离增大,分子间作用力可能先增大后减小,故D错误。 14.B　由题图可知,乙从P点由静止开始向右做加速运动,经过Q点后做减速运动,因此经过Q点时速度最大,故A、C错误,B正确;由题图可知乙在P点受力最大,根据牛顿第二定律知乙在P点时的加速度最大,故D错误。 15.B　组成物体的分子在永不停息地做无规则运动,故A错误;当分子间的距离减小时,分子间的引力和斥力都增大,故B正确;布朗运动是固体小颗粒受到不同方向的液体分子或气体分子无规则运动产生的撞击作用不平衡引起的,间接证明了液体分子或气体分子在永不停息地做无规则运动,故C错误;磁铁可以吸引铁屑,并非分子间的作用力的作用,故D错误。 16.B　气体的膨胀现象说明分子在做无规则运动(点拨:气体分子间距大,分子间的作用力一般忽略不计),故A错误;布朗运动是固体小颗粒受到不同方向的液体分子或气体分子无规则运动产生的撞击作用的不平衡引起的,间接证明了液体分子或气体分子在永不停息地做无规则运动,故B正确;当分子间的距离增大时,分子间的引力和斥力都减小,故C错误;冬季女生用梳子梳理长发时,头发容易粘连在梳子上是由于静电力作用,故D错误。 13 学科网（北京）股份有限公司 $