第一章 分子动理论 单元综合测试-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

第一章《分子动理论》单元综合测试 2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、选择题（本题共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1．下列哪个实验证实分子作无规则运动(     ) A．油膜实验 B．布朗运动 C．酒精和水混合实验 D．离子显微镜实验 2．下面证明分子间存在引力和斥力的试验中，说法错误的是（     ） A．两块铅压紧以后能连成一块，说明存在引力 B．一般固体、液体很难被压缩，说明存在着相互排斥力 C．碎玻璃不能拼在一起，说明分子间存在着斥力 D．拉断一根绳子需要一定大小的力说明存在着相互吸引力 3．下列说法正确的是（ ） A．不同分子的直径一般不同，但数量级基本一致 B．布朗运动就是液体分子的热运动 C．物体温度改变时，物体的分子平均动能不一定改变 D．1g100℃水的内能与1gl00℃水蒸气的内能相等 4．关于扩散现象，下列说法正确的是（　　） A．温度越高，扩散进行得越快 B．扩散现象是不同物质间的一种化学反应 C．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的 D．扩散现象在仅在液体或气体中才能发生 5．将体积为V1的油酸与体积为V2（远大于V1）的酒精充分混合，从中取出体积为V3的混合溶液，滴在水面上。油膜充分展开后的面积为S，则油酸分子的直径约为（     ） A． B． C． D． 6．将甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上．甲、乙分子间作用力与距离间关系图像如图所示，若把乙分子从r3处由静止释放，仅在分子力作用下，乙分子从r3到r1的过程中（ ） A．两分子的势能一直增大 B．两分子的势能先增大后减小 C．乙分子的动能先减小后增大 D．乙分子的动能一直增大 7．把墨汁用水稀释后取出一滴放在高倍显微镜下观察，可以看到悬浮在液体中的小炭粒在不同时刻的位置，每隔一定时间把炭粒的位置记录下来，最后按时间先后顺序把这些点进行连线，得到如图所示的图像，对于这一现象，下列说法正确的是(　　) A.越小的炭粒，受到撞击的分子越少，作用力越小，炭粒的不平衡性表现得越不明显 B. 炭粒的无规则运动，说明碳分子运动也是无规则的 C. 观察炭粒运动时，可能有水分子扩散到载物片的玻璃中 D. 将水的温度降至零摄氏度，炭粒会停止运动 8.两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0。相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近，若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是（ ） A．在r=r0时，分子势能为零 B．在r>r0阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小 C．在r<r0阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小 D．在r=r0时，分子势能最小，动能最大 9.运用分子动理论的相关知识，判断下列说法正确的是（　　） A．分子间距离增大时，可能存在分子势能相等的两个位置 B．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数仅与单位体积内的分子数有关 C．某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数的数值可表示为NA＝ D．阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动不是布朗运动 10.如图所示，将甲分子固定于坐标原点，乙分子从a处由静止释放(仅考虑分子间作用力)，下列说法正确的是(　 　) A. 乙分子从a到b分子势能增加 B. 乙分子从b到c分子间作用力减小 C. 乙分子位于b处时，速度最大 D. 乙分子不会以b为平衡位置在a、c间做往复运动 二、非选择题（本题共5小题，共57分） 11．（5分）（1）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，下列说法或操作正确的是____。 A．将油膜看作单分子层薄膜，并不考虑油酸分子间的间隙 B．将油酸分子看成球形 C．在量筒中只滴入一滴油酸酒精溶液，测出它的体积 D．若撒入水中的爽身粉太多，会使油酸未完全散开，从而使测出的分子直径偏小 （2）若油酸酒精溶液体积浓度为0.10%，通过计算得到一滴溶液的体积为8.0×10-3 mL，其形成的油膜面积为40 cm2，则估测出油酸分子的直径为____m。（计算结果保留两位有效数字） 12．（9分）实验所用油酸酒精溶液的浓度为每溶液中含有纯油酸6mL，用注射器测得1mL上述溶液为80滴。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油膜的轮廓形状，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标中正方形方格的边长为1cm； （1）油酸膜的面积是________； （2）按以上实验数据估测油酸分子的直径为_________m（保留2位有效数字）； （3）某同学实验中最终得到的计算结果和大多同学的比较，数据偏大，对出现这种结果的原因，下列说法中可能正确的是__________ A、求每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL溶液的滴数多记了10滴 B、将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算 C、计算油酸膜面积时，只数了完整的方格数 D、油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化 13．（14分）已知水的密度为，水的摩尔质量M，阿伏加德罗常数为，求： （1）体积为V的水中有多少个水分子？ （2）水分子的直径有多大？ 14．（13分）如图所示，IBM的科学家在铜表面将48个铁原子排成圆圈，形成半径为的“原子围栏”，相邻铁原子间有间隙估算原子平均间隙的大小结果保留一位有效数字已知铁的密度，摩尔质量是，阿伏加德罗常数． 15．（16分）利用油膜法可以粗略测出阿伏加德罗常数，把密度ρ＝0.8×103kg/m3的某种油，用滴管滴出一滴滴在水面上形成油膜，已知这滴油的体积为V=0.5×10-3cm3，形成的油膜面积为S＝0.7m2，油的摩尔质量M0＝0.09 kg/mol．若把油膜看成是单分子层，每个油分子看成球形，那么： ①油分子的直径是多少? ②由以上数据可估测出阿伏加德罗常数NA是多少?（只要求保留一位有效数字）． 第一章《分子动理论》单元综合测试 2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C A A A D B BD AD CD 1．B【详解】布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，间接证实了液体分子作无规则运动，故选B. 2．C【详解】两块铅块压紧后连成一块，是由于铅分子间存在相互作用的引力把两铅块连在了一起，故A说法正确；由于分子间存在相互作用的斥力，所以一般固体、液体难压缩，故B说法正确；由于分子间的作用距离很小，碎玻璃拼在一起时，碎玻璃块间的距离远大于分子力相互作用的距离，分子力不起作用，所以碎玻璃不能拼在一起，碎玻璃不能拼在一起是由于分子之间有斥力的说法是错误的，故C说法错误；由于绳子分子间存在相互作用的引力，所以拉断绳子需要一定的拉力，故D说法正确．所以选C． 3．A【详解】A．不同分子的直径一般不同，但数量级基本一致,分子直径的数量级是，故A正确； B．布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动，故B错误； C．温度为分子平均动能的村志，即温度改变分子平均动能一定改变，故C错误； D．100℃水变成100℃水蒸气要吸热，所以内能增大，即1g100℃水的内能比1gl00℃水蒸气的内能小，故D错误．故选Ａ． 4．A【详解】A．不同物质相互进入对方的现象叫扩散，是由于分子无规则运动产生的，温度越高扩散进行得越快，故A正确； B．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的，没有发生化学反应，故B错误； C．扩散是由于分子的无规则运动产生的，与液体的对流无关，故C错误； D．扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，故D错误。故选A。 5．A【详解】在估测油酸分子直径时，可以把它简化为球形处理，并当油膜充分展开后，认为它们单层紧密排列，因此油酸分子的直径为 其中V是滴在水面上的体积为V3的混合溶液中纯油酸的体积，可通过混合溶液中油酸和酒精的比例进行求解，所以 由于V2远大于V1，所以 故选A。 6．D【详解】仅在分子力作用下，乙分子从r3到r1的过程中，仅受甲分子的吸引力作用，分子力做正功，动能逐渐变大，分子势能逐渐减小。故选D。 7．C【详解】炭粒越小，在某一瞬间跟它相撞的水分子数越少，撞击作用的不平衡性表现得越明显，A错误；图中的折线是每隔一定的时间炭粒的位置的连线，是由于水分子撞击做无规则运动而形成的，说明水分子的无规则运动，不能说明碳分子运动也是无规则的，B错误；扩散可发生在液体和固体之间，故观察炭粒运动时，可能有水分子扩散到载物片的玻璃中，C正确；将水的温度降低至零摄氏度，炭粒的运动会变慢，但不会停止，D错误． 8.BD【详解】A．由图象可知：分子间距离为r0时分子势能最小，此时分子间的距离为平衡距离；当r等于r0时，分子势能最小但不为零，故A错误； B．r0是分子的平衡距离，r大于平衡距离，分子力表现为引力，F做正功，分子动能增加，势能减小，故B正确； C．当r小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，F做负功，分子动能减小，势能增加，故C错误； D．分子动能和势能之和在整个过程中不变，当r等于r0时，分子势能最小，动能最大，故D正确。故选BD。 9．AD【详解】A．由于分子之间的距离为r0时，分子势能最小，故存在分子势能相等的两个位置，故A正确； B．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，不仅与单位体积内的分子数有关，还与气体的温度有关，故B错误； C．由于气体分子之间的距离远大于分子本身的大小，所以不能用气体的摩尔体积除以每个分子的体积得到阿伏加德罗常数的数值，故C错误； D．做布朗运动的微粒非常小，肉眼是观察不到的，阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动不是布朗运动，是机械运动，故D正确。故选AD。 10．CD【详解】 由图像可知，乙分子从a到b分子势能减小，A错误；乙分子从b到c分子间作用力先增大后减小，B错误；从a到b甲分子对乙分子力的合力为斥力，做正功，动能增大，速度增大，从b到c，甲分子对乙分子力的合力为引力，做负功，动能减小，速度减小，则乙分子位于b处时，速度最大，C正确；乙分子到达无限远时速度为零，乙分子不会以b为平衡位置在a、c间做往复运动，D正确。故选CD 11． AB 2.0×10-9 【详解】（1）AB．在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，将油酸分子简化为球形，并认为它们紧密排布，在水面上形成单分子油膜，这样测出油膜的厚度，就相当于油酸分子的直径，A、B正确； C．要测出1滴油酸酒精溶液的体积，可在量筒中滴入N滴溶液测出其体积为V，则1滴该溶液的体积，C错误； D．油酸未完全散开会导致S偏小，根据可知，测出的分子直径会偏大，D错误。 故选AB。 （2）1滴油酸酒精溶液的体积为8.0×10-3 mL，由纯油酸与溶液体积比为1∶1 000，可得1滴纯油酸的体积 油膜面积为 油酸分子的直径 代入数据得 12． 119 BC 【详解】（1）[1]每一小格的面积为1cm2，总的油酸膜的格数为119格，则油酸膜的面积是 （2）[2]油酸分子的体积为 油酸分子的直径为 （3）[3]A．根据 可知，求每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL溶液的滴数多记了10滴，由可知，钝油酸的体积减小，则计算的分子直径将减小，所以A错误； B．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算，则计算的分子直径将增大，所以B正确； C．计算油酸膜面积时，只数了完整的方格数，则纯油酸的面积减小，则计算的分子直径将增大，所以C正确； D．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度变大，则纯油酸的体积减小，则计算的分子直径将减小，所以D错误；故选BC。 13．（1）；（2） 【详解】（1）体积为V的水，密度为ρ，则质量为 水的物质的量为 水分子个数 解得 （2）水的摩尔体积为 将水分子视为球形，设水分子的直径为d，则有每个水分子的体积为 水分子的直径，则有 14． 【详解】根据题意有：一个铁原子的体积： 将铁原子看作球形，因此铁原子的直径为： 围栏中相邻铁原子的平均间隙： 解得： 【点睛】该题考查阿伏加德罗常数的应用，理解阿伏加德罗常数的意义，理解它是联系宏观与微观的桥梁是关键． 15．(1)7×10－10 ；(2) 6×1023 【详解】（1）利用油酸的体积与表面积的比值测出分子直径 d== m=7.1×10-10 m （2）每个分子看成球形，则每个分子的体积 V=πd3= ()3 1 mol这种油的体积 Vl=NA·π()3 所以 NA=6×1023 mol-1 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $