第一章 分子动理论 章末练习-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》培优章末练习 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（24-25高二下·四川成都·期中）下列关于分子动理论，说法正确的是 （　　） A．用显微镜就可以直接观察到分子的布朗运动 B．某气体的温度升高，则其每一个分子的速率都变大 C．水凝结成冰的过程可以说明分子间有间隙 D．扩散现象是由于分子间斥力的作用 2．（25-26高二下·山东枣庄·阶段练习）下列说法中正确的是（　　） A．扩散现象就是分子的热运动 B．20℃的水和20℃的氮气的分子平均动能相同 C．容器中的气体对器壁的压强是由气体分子间有排斥力而产生 D．用表示阿伏伽德罗常数，M表示氧气的摩尔质量，表示氧气的密度，那么一个氧气分子的体积可表示为 3．（24-25高二下·江苏淮安·期中）密闭在钢瓶中的理想气体，如图所示是该气体在a、b状态时的分子速率分布图像。下面关于气体在a、b状态的叙述，正确的是（　　） A． B． C．图中状态a曲线下的面积比状态b曲线下的面积大 D．图中状态a曲线下的面积比状态b曲线下的面积小 4．（24-25高二下·广东广州·期中）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。图示为氧气分子在0℃和100℃两种温度下速率分布情况，下列说法正确的是（　　） A．在0℃和100℃下，氧气分子平均动能一样大 B．0℃和100℃对应的曲线与横轴围成的面积不相等 C．图中实线对应于氧气分子在100℃时的情形 D．某些温度下，氧气分子的速率分布可能呈现“中间少、两头多”的规律 5．（24-25高二下·广西钦州·期末）一定质量的某种理想气体，在0°C和100°C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．0°C温度下的图像与横轴围成的面积更大 B．100°C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°C的气体对应的气体压强更大 D．相同体积下，100°C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 6．（24-25高二下·上海杨浦·期末）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． 7．（24-25高二下·江苏·阶段练习）物体是由大量分子组成的。关于分子，下列说法中正确的是（　　） A．密闭容器中，微粒漂浮在气体中做无规则运动，若抽出部分气体，微粒的无规则运动一定变弱 B．压在一起的铁块和铅块，各自的分子能扩散到对方的内部，表明分子间有间隙和分子在做永不停息的无规则运动 C．给自行车轮胎打气时，气筒压下后反弹是由分子间的斥力造成的 D．分子间的距离为平衡位置时，分子间的作用力为0，分子势能最大 8．（24-25高二下·黑龙江大庆·期中）下列说法正确的是（　　） A．分子的速率大小与温度有关，温度越高，所有分子的速率都越大 B．质量不同、温度相同的氢气和氧气，分子平均动能相同 C．自行车打气越打越困难主要是因为胎内气体分子间相互排斥的原因 D．只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，就可以算出气体分子的体积 二、多选题 9．（25-26高二下·福建泉州·阶段练习）氧气分子在不同温度下的速率分布规律如图所示，横坐标表示分子速率v，纵坐标表示单位速率区间内分子数占总分子数的百分比。曲线1、2对应的温度分别为、。由图可知（    ） A．温度低于温度 B．曲线中的峰值对应的横坐标数值为氧气分子速率的最大值 C．温度升高，每一个氧气分子的速率都增大 D．两条曲线下的面积相等 10．（2025·四川德阳·二模）如图所示，两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系，曲线与r轴交点的横坐标为，相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近．设时，分子势能，仅考虑两分子间的分子力，下列说法正确的是（     ） A．在阶段，分子力F表现为引力，分子动能增加，分子势能增加 B．在阶段，分子力F表现为斥力，分子动能减少，分子势能增加 C．在时，分子势能最小且为负值．分子的速率最大 D．当时，分子力 E．在整个过程中两分子组成的系统动量守恒，系统的分子动能和势能总量守恒 三、实验题 11．（25-26高二下·黑龙江佳木斯·月考）（1）“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的科学依据是________； A．将油膜看成是单层油酸分子铺成的 B．不考虑各油酸分子间的间隙 C．考虑了各油酸分子间的间隙 D．将油酸分子看成球形 在用油膜法估测油酸分子的大小的实验中，具体操作如下： ①取油酸注入的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液；用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到为止，恰好共滴了100滴； ②往边长约为的浅盘里倒入约深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。 ③用注射器将配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油酸膜形状稳定。 ④将画有油膜形状的玻璃板放在边长为的方格纸上，算出完整的方格有67个，大于半格的有14个，小于半格的有19个。 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。 （2）上述步骤中，正确的顺序是__________ （3）利用上述具体操作中的有关数据可求得的油膜分子直径为__________。（结果取2位有效数字） （4）在用油膜法估测分子直径的实验中，会使测算结果偏大的操作是___________ A．撒的痱子粉过多 B．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格 C．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数误多记了10滴 D．将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算 四、解答题 12．（25-26高二下·江苏扬州·月考）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？ 13．（25-26高二下·全国·课堂例题）仔细观察图片，回答下列问题： (1)如图甲，试管底部密度大的硫酸铜溶液会慢慢扩散到上面的清水中，即使没有外界温度变化等干扰，还是会发生，这说明了什么？ (2)用显微镜观察稀释后的墨汁，发现悬浮的小炭粒在不停地运动，每隔30秒记录一次位置，然后连线，如图乙，小炭粒的运动有什么特点？ (3)在（2）中微粒的运动叫布朗运动，实验发现微粒越小，布朗运动越明显。试结合图丙模型分析布朗运动的这一特点。 (4)扩散和布朗运动都是由分子的无规则运动引起的。实验发现，温度越高，扩散越快，布朗运动越明显，这说明分子的无规则运动与温度有什么关系？ 14．（25-26高二下·上海·单元测试）一滴露珠的体积是1.8×10-3cm3，已知水的密度是1.0×103kg/m3，摩尔质量是18g/mol，阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol-1。求： (1)水的摩尔体积是多少？ (2)若露珠在树叶上每分钟蒸发4.0×1018个水分子，则这一滴露珠需要多少分钟蒸发完？‍ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 第一章《分子动理论》培优章末练习 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B A C B A B B AD BCE 1．C 【详解】A．用显微镜就可以观察到液体中悬浮颗粒的布朗运动，间接说明了液体分子的运动，A错误； B．根据分子动理论可知，温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大，但不是每个分子的动能都增大，B错误； C．水凝结成冰时，在冰的晶格结构中，水分子之间的距离比液态水中的要远，这意味着分子间存在间隙，C正确； D．扩散现象并不是由于分子间的斥力作用，而是由于分子的热运动导致的，D错误。 故选C。 2．B 【详解】A．扩散现象是不同物体分子之间的相互进入，反映分子热运动，即只能说扩散现象是分子热运动的宏观表现，故A错误； B．温度是物体平均动能的标志，与物质种类无关，故B正确； C．容器中的气体对器壁的压强是气体分子对器壁的撞击造成的，不是气体分子排斥力而产生的，故C错误； D．为摩尔体积，为一个氧气分子占据的体积，不是一个氧气分子的体积，故D错误。 故选B。 3．A 【详解】AB．由图可知，b中速率大的分子占据的比例较大，则说明b对应的平均动能较大，b对应的温度较高，故A正确，B错误； CD．因气体分子的总量一定，则按照各速率区间的分子数百分比分布的总和为100%，故图中状态a曲线下的面积和状态b曲线下的面积相等，为1，故CD错误。 故选A。 4．C 【详解】AC．由图可知，实线占百分比较大的分子速率较大，分子平均速率较大，则图中实线对应于氧气分子在100℃时的情形，故A错误，C正确； B．两曲线与横轴围成的面积的意义为单位1。由题图可知，在0℃和100℃两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1，即图中两条曲线与横轴围成的面积相等，故B错误； D．由图可知，在0℃和100℃下，气体分子的速率分布都呈现“中间多、两头少”的分布规律，故D错误。 故选C。 5．B 【详解】A．任何温度下的图像与横轴围成的面积都相等，选项A错误； B．100°C温度下，低速率分子占比更小，分子平均动能较大，则气体分子的总动能更大，选项B正确； C．相同体积下，0°C的气体分子平均速率较小，气体对器壁的平均碰撞力较小，则对应的气体压强较小，选项C错误； D．相同体积下，100°C的气体分子平均速率较大，则在单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数更多，选项D错误。 故选B。 6．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。 7．B 【详解】A．大量气体分子对无规则碰撞，使做无规则永不停息的布朗运动，布朗运动的剧烈程度与温度和微粒大小有关，若抽出部分气体，微粒的无规则运动不一定变弱，故A错误； B．压在一起的铁块和铅块，各自的分子能扩散到对方的内部，表明分子间有间隙和分子在做永不停息的无规则运动，故B正确； C．给自行车轮胎打气时，气筒压下后反弹是由于内部气体压强大于外部气体压强造成的，故C错误； D．分子间的距离为平衡位置时，分子间的作用力为0，分子势能最小，故D错误。 故选B。 8．B 【详解】A．分子的速率大小与温度有关，温度越高，分子的平均动能越大，不是所有分子的速率都越大，故A错误； B．温度是分子平均动能的标志，所以质量不同、温度相同的氢气和氧气，分子平均动能相同，故B正确； C．自行车打气越打越困难主要是因为胎内气体压强逐渐增大的原因，故C错误； D．只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，可以算出每个气体分子所占据的平均空间，不是气体分子的体积，故D错误。 故选B。 9．AD 【详解】A．温度越高分子热运动越激烈，分子运动激烈是指速率大的分子所占的比例大，图腰粗，速率大的分子比例最大，温度最高；图速率大的分子，所占比例最小，温度低，故A正确； B．图线中的峰值对应的该速率的分子数目的最大值，不表示分子速率的最大值，故B错误； C．温度是分子 的平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，对个别的分子没有意义，所以温度升高，不是每一个氧气分子的速率都增大，故C错误； D．由图可知，在两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1，故两条曲线与横轴所围的面积相等，故D正确。 故选AD。 10．BCE 【详解】A．为分子间的平均距离。当时，分子力表现为引力，相互靠近时做正功，分子动能增加，分子势能减小，A错误； B．当时，分子力表现为引力，相互靠近时做负功，分子动能减小，分子势能增加，B正确； CD．当时，斥力和引力大小相等，方向相反，合力为零。由此可知，此时分子势能最小且为负值，分子的速率最大，动能最大，C正确，D错误； E．整个过程中，系统不受外力，故动量守恒；没有外力做功，根据能量守恒定律可知，分子动能和分子势能之和在整个过程中不变，E正确。 故选BCE。 11． ABD ①②③⑤④ ABD 【详解】（1）[1]在“用油膜法估测分子的大小”实验中，实验的基本原理是：①让油膜尽可能散开，形成单分子层；②把油酸分子看成球形；③不考虑分子之间空隙，故ABD正确，C错误，故选ABD。 （2）[2]“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：要先配制油酸酒精溶液，测量出1滴油酸酒精溶液的体积，再计算出1滴溶液中纯油酸的体积V；向浅盘中倒入约2cm深的水，然后把爽身粉均匀地撒在水面上，然后用注射器将一滴油酸酒精溶液滴在水面上,待油滴散开；油膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜形状描画在玻璃板上，将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，用数学方法估算出油膜的面积，故正确顺序应为①②③⑤④。 （3）[3]一滴油酸酒精溶液中油酸的体积 油膜面积为 油膜分子直径为 （4）[4]A．撒的痱子粉过多，油酸未完全散开，面积偏小，则得到的分子直径将偏大，故A正确； B．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，面积偏小，则得到的分子直径将偏大，故B正确； C．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数误多记了10滴，体积偏小，则得到的分子直径将偏小，故C错误； D．将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，体积偏大，则得到的分子直径将偏大，故D正确。 故选ABD。 12．（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 13．(1)说明分子在不停地做无规则运动 (2)小炭粒的运动是无规则的 (3)微粒越小，在某一瞬间受到周围液体分子撞击的不平衡性就越明显，所以布朗运动越明显 (4)温度越高，分子的无规则运动越剧烈 【详解】（1）不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象表明分子在永不停息地做无规则运动，即使没有外界干扰，硫酸铜分子也会由于自身的无规则运动扩散到清水中。 （2）从图乙中连线的轨迹可以看出，小炭粒的位置变化没有固定的规律，每次记录的位置都是随机的，所以其运动是无规则的。 （3）由图丙可知，液体分子在做无规则运动时会撞击微粒。对于较小的微粒，在某一瞬间，来自各个方向的液体分子对它的撞击力不容易相互平衡，就会使微粒的运动状态更容易发生改变，从而表现出更明显的布朗运动。 （4）因为温度升高时，扩散变快，布朗运动也更明显，而扩散和布朗运动都是由分子的无规则运动引起的，所以可以得出温度越高，分子的无规则运动越剧烈。 14．(1)1.8×10-5m3/mol (2)15min 【详解】（1）水的摩尔体积为 （2）一滴露珠中含有的水分子总数为 则这一滴露珠蒸发完所用时间为 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 $