第一章 分子动理论 培优章末练习-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·贵州贵阳·阶段练习）关于物体的内能，下列说法正确的是（　　） A．物体运动的越快，其内能一定越大 B．物体所处的位置越高，分子势能就越大，内能也越大 C．物体的温度越高，内能越大 D．物体的温度不变时，内能可能增加 2．（24-25高二下·全国·课后作业）关于布朗运动，下列说法正确的是（　　） A．布朗运动是指在显微镜中看到的液体分子的无规则运动 B．布朗运动反映了固体分子永不停息的无规则运动 C．悬浮微粒越大，布朗运动越显著 D．液体温度越高，布朗运动越显著 3．（25-26高二下·江苏南京·月考）关于分子动理论，下列说法中正确的是（　　） A．图甲“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先滴油酸酒精溶液，再撒痱子粉 B．图乙为水中某花粉颗粒每隔一定时间位置的连线图，连线是该花粉颗粒做布朗运动的轨迹 C．图丙为分子力F与分子间距r的关系图，分子间距从到时，分子力先变小后变大 D．图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线②比曲线①对应的温度高 4．（25-26高二下·河南南阳·阶段练习）下列说法正确的是（　　） A．凡是具有规则几何形状的物体一定是单晶体，单晶体和多晶体都具有各向异性 B．两分子间距离从0.5r0逐渐增大到5r0的过程中，它们的分子势能先减小后增大 C．布朗运动是分子热运动，而扩散现象不是分子热运动 D．一定量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而减少 5．（24-25高二下·安徽马鞍山·期末）下列关于热现象的描述中正确的是（　　） A．阳光下看到细小的尘埃飞扬，是固体颗粒在空气中做布朗运动 B．分子间距离越大，分子势能越大 C．分子间距离增大时，分子间的作用力可能先增大后减小 D．一定质量的理想气体发生等容变化时，分子单位时间内与单位面积容器壁碰撞的次数不变 6．（24-25高三上·湖南长沙·开学考试）关于布朗运动，下列说法中正确的是（　　） A．布朗运动就是液体分子的热运动 B．布朗运动就是固体微粒中分子的热运动 C．微粒越小布朗运动越明显 D．物体温度改变时布朗运动的剧烈程度不一定改变 7．（25-26高二下·黑龙江牡丹江·阶段练习）两个分子由距离很远逐渐靠拢到很难再靠近的过程中，分子间作用力的大小将（　　） A．先减小后增大 B．先增大后减小 C．先增大后减小再增大 D．先减小后增大再减小 8．（24-25高二下·山东聊城·期末）晶须是一种发展中的高强度材料，它是一些非常细、非常完整的丝状（横截面为圆形）晶体。现有一根铁质晶须，直径为d，用大小为F的力恰好将它拉断，断面呈垂直于轴线的圆形。已知铁的密度为，铁的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为，铁质晶须内的铁原子可看作紧密排列的小球，则下列说法中正确的是（  ） A．铁质晶须单位体积内铁原子的个数为 B．铁原子的直径为 C．断面内铁原子的个数为 D．相邻铁原子之间的相互作用力为 二、多选题 9．（24-25高二下·内蒙古赤峰·期中）关于容器内理想气体的压强，下列说法正确的是（　　） A．等于分子作用在器壁单位面积上的平均作用力的大小 B．等于单位时间内，分子作用在器壁单位面积上的平均作用力的大小 C．若温度不变，单位时间内、单位面积上与器壁碰撞的分子数越多，压强越大 D．分子的平均动能增大时，压强一定增大 10．（2025·山东·模拟预测）分子A固定于原点O处，另一分子B从距离O点很远处向O点运动的过程中，分子间作用力F随分子间距离r变化关系如图所示，时，。则下列说法正确的是（　　） A．F随r变化关系图像适用于理想气体分子间作用力关系 B．B向A运动过程中，分子间距越来越小，分子作用力越来越大 C．B向A运动过程中，A对B的作用力先做正功后做负功 D．B分子运动到处时，分子B动能最大 三、实验题 11．（24-25高二下·福建泉州·期末）在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，实验步骤如下： A．将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上。 B．用公式求出薄膜厚度，即油酸分子的大小； C．已知实验室中使用的油酸酒精溶液的体积浓度为c，根据油酸酒精溶液的浓度，算出N滴溶液的体积V； D．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数（不足半个的舍去，多于半个的算一个），再根据方格的边长为a，求出油膜的面积S； E．用浅盘装入约2cm深的水，在水面上均匀的撒上痱子粉或石膏粉。 (1)将上述实验步骤进行排序，正确的顺序应该是________（写步骤前的序号）； (2)实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成________（填“单分子”或“多分子”）油膜，并将油膜分子看成球形且紧密排列。本实验体现的物理思想方法为( ) A．控制变量法    B．理想模型法    C．极限思想法    D．等效替代法 (3)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积的表达式________（用题中字母表示）；从图中可数出小正方形的有效个数为_______。则油酸分子的直径________（用题中字母表示）； (4)学生做完实验后，发现自己所测的分子直径d明显偏大。出现这种情况的原因可能是________。 A．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算 B．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 C．计算油膜面积时，只数了完整的方格数 D．求每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL溶液的滴数多记了5滴 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·辽宁朝阳·阶段练习）轿车中标配的气囊是在驾驶和副驾驶位置，用来实现前排成员在车辆发生猛烈撞击时对胸部和脑部的有效保护。轿车在发生一定强度的碰撞时，储存的三氮化钠（）爆炸产生气体（假设都是）充入气囊。若氮气充入后安全气囊的容积，囊中氮气密度，已知氮气摩尔质量，阿伏伽德罗常数。试估算： （1）囊中氮气分子的总个数N；（计算结果保留1位有效数字） （2）囊中氮气分子间的平均距离。（结果可用根式表示）    14．（23-24高三下·上海·阶段练习）仔细观察图片，认真回答下列问题。 (1)如图，下暴雨时，我们会感觉伞面受到很大的压力，这个压力是怎么产生的？ (2)参照（1），猜想气体压强产生的原因。 (3)考虑一种简单情形，图中虚线圆所圈的气体分子正与容器壁发生弹性碰撞，作用时间为Δt，气体分子的质量为m，与器壁碰撞前的速度大小为v，则该分子对容器壁的撞击力是多大？ (4)设单位体积中的气体分子数为n（分子的数密度），根据统计规律作简化分析，有的气体分子以平均速率v向右撞击器壁。试分析气体压强p与n和v的关系。 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-2025-2026学年高中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 D D D B C C C D AC CD 1．D 【详解】A．物体的内能与宏观物体的运动速度无关，故A错误； B．物体分子势能与宏观物体的高度无关，故B错误； CD．物体的内能由物体的温度和体积共同决定，故C错误，D正确。 故选D。 2．D 【详解】A．布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是分子的无规则运动，A错误； B．布朗运动反映的是液体（或气体）分子的无规则运动，B错误； C．布朗运动与悬浮微粒的大小有关，微粒越大，布朗运动越不明显，C错误； D．布朗运动与液体的温度有关，温度越高，布朗运动越显著，D正确。 故选D。 3．D 【详解】A．在实验“用油膜法估测油酸分子的大小”中，应该先撒痱子粉，再滴油酸酒精溶液，故A错误； B．图乙在水中某花粉颗粒每隔一定时间位置的连线图，不能表示该花粉颗粒做布朗运动的轨迹，故B错误； C．图丙中是分子力等于0的位置，分子间距从到时，分子力表现为引力，分子力的大小先变大，后变小，故C错误； D．温度越高，分子热运动越剧烈，速率较大的分子数目占总分子数的比例越大，所以图中②对应的温度高，故D正确。 故选D。 4．B 【详解】A．凡是具有天然的规则几何形状的物体一定是单晶体，单晶体具有各向异性，而多晶体表现为各向同性，选项A错误； B．两分子间距离从0.5r0逐渐增大到5r0的过程中，分子力先表现为斥力后表现为引力，则分子力先做正功后做负功，则它们的分子势能先减小后增大，选项B正确； C．布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，是液体分子热运动的具体表现，而扩散现象是分子热运动的结果，选项C错误； D．一定量的气体，在压强不变时，温度降低，则体积减小，分子数密度增加，则分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数会增加，选项D错误。 故选B。 5．C 【详解】A．布朗运动有两个特征，一是温度越高，布朗运动越激烈；二是布朗运动是永不停息的；阳光下看到细小的尘埃的运动不具备这两个特征，所以尘埃的运动不是布朗运动， 故A错误； B．当分子间距小于r0时，分子间距离越大，分子势能越小，故 B错误； C．分子间距从平衡位置r0处开始增大时，分子间的作用力先增大后减小，故C正确； D．一定质量的理想气体发生等容变化时，如果温度升高，分子热运动更加剧烈，分子单位时间内与单位面积容器壁碰撞的次数会变大，故 D错误。 故选C。 6．C 【详解】A．布朗运动是小微粒的运动，不是液体分子的热运动，故A错误； B．布朗运动就是固体微粒的运动，不是分子的热运动，故B错误； C．微粒越小，其受到分子撞击的不平衡性越大，布朗运动越明显，故C正确； D．物体温度越高，布朗运动越剧烈，因此物体温度改变时布朗运动的剧烈程度一定改变，故D错误。 故选C。 7．C 【详解】根据分子力与分子间距离的关系可知，两个分子由距离很远逐渐靠拢到很难再靠近的过程中，分子力先增大，后减小再增大。 故选C。 8．D 【详解】A．单个铁原子的质量 铁质晶须单位体积内铁原子的个数为 故A错误； B．铁的摩尔体积 单个分子的体积 又 所以分子的半径 分子的直径 故B错误； C．分子的最大截面积 断面内铁原子的个数为 故C错误； D．相邻铁原子之间的相互作用力为 故D正确。 故选D。 9．AC 【详解】A．气体压强就是作用在器壁单位面积上的平均作用力的大小，故A正确； B．气体的压强等于单位时间内，分子作用在器壁单位面积上的平均冲量的大小，故B错误； C．若温度不变，气体分子的平均动能不变，每次撞击器壁的剧烈程度不变，如果单位时间内、单位面积上与器壁碰撞的分子数越多，则撞击的频繁程度增加，压强增大，故C正确； D．分子的平均动能增大时，气体分子每次与器壁撞击的剧烈程度增加，但是单位时间内撞击器壁的次数不知如何变化，所以气体的压强无法确定，故D错误。 故选AC。 10．CD 【详解】A．理想气体分子间距足够大，分子间作用力为零，故A错误； B．B向A运动过程中分子间作用力先变大后变小，再变大，故B错误； C．B向A运动过程中，A对B的分子间作用力先表现为引力做正功，后表现为斥力做负功，故C正确； D．B向A运动过程中，在r大于时，分子间作用力为引力做正功，B的动能增大，在r小于时，分子间作用力为斥力做负功，B的动能减小，所以在处时，B分子动能最大，故D正确。 故选CD。 11．(1)CEADB (2) 单分子 B (3) 8 (4)AC 【详解】（1）“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验步骤应为： （1）配制一定浓度的油酸酒精溶液，用注射器或滴管将配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数，然后算出一滴溶液中纯油酸的体积V；（2）用浅盘装入约2cm深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上； （3） 将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上； （4）将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓范围内的方格数（不足半个的舍去，多于半个的算1个），再根据格数及方格的边长，求油膜面积S； （5）用公式 求出薄膜厚度，即油酸分子的直径。所以，上述实验步骤的合理顺序是：CEADB。 （2）[1]实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成单分子油膜，并将油膜分子看成球形且紧密排列。 [2]本实验体现的物理思想方法为理想模型法。 故选B。 （3）[1]一滴油酸酒精溶液的体积为 油酸酒精溶液的体积浓度为c，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积的表达式 [2]小正方形（不足半个的舍去，多于半个的算一个）的有效个数为8。 [3]油膜面积为 则油酸分子的直径 （4）A．油酸分子的直径 将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算，则计算时所用体积数值偏大，会导致计算结果偏大，故A正确； B．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度变大，则会导致计算结果偏小，故B错误； C．计算油膜面积时，只数了完整的方格数，则测量的面积S偏小，导致结果计算偏大，故C正确； D．求每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL溶液的滴数多记了5滴，纯油酸的体积将偏小，分子直径偏小，故D错误。 故选AC。 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）；（2） 【详解】（1）设氮气物质的量为n，则 该气囊中氮气分子的总个数 （2）每个分子所占的空间 设分子间的平均距离为d，每个氮气分子占有的空间可以看成是棱长为d的立方体，则有 该气囊中氮气分子间的平均距离为 14．(1)见解析 (2)见解析 (3) (4) 【详解】（1）伞面所受压力源于雨滴对伞面的冲力。雨滴从高空落下，具有一定速度，根据动量定理 雨滴撞击伞面时，在极短时间内速度变为零，会对伞面产生较大冲击力。从微观角度看，雨滴大量且密集地撞击伞面，众多雨滴冲力的累积效果就表现为伞面受到很大压力。并且，雨滴下落时速度越大，单位时间内撞击伞面的雨滴数量越多，伞面所受压力也就越大。下暴雨时，雨滴速度快且数量多，这种累积效果显著，所以我们能明显感觉到伞面受到很大压力。 （2）从微观角度来看，气体压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的。 气体由大量分子组成，这些分子在做无规则的热运动。在这个过程中，分子不断地与容器壁发生碰撞。当分子撞击器壁时，会对器壁施加一个短暂的作用力。虽然单个分子对器壁的撞击力是瞬间且微小的，但由于分子数量极其庞大，在单位时间内，大量分子持续撞击器壁，这些微小撞击力的综合效果就形成了一个稳定且持续的压力。单位面积上所受到的这种压力，就是气体压强。例如，在一个密封的容器中，气体分子不断地撞击容器壁的各个部位，使得容器壁各处都承受着由气体分子撞击产生的压强，宏观上就表现为气体对容器壁有压力，进而产生压强。 （3）由于气体分子与容器壁发生弹性碰撞，在极短时间内速度变为零，根据动量定理 解得 （4）设气体分子的质量为m，一个分子以速度v向右撞击器壁，碰撞后以速度v向左弹回，根据动量定理，分子受到器壁的冲量为 根据题意单位时间内撞击器壁的分子数为 单位时间内撞击器壁的总冲量为 由压强 由于单位面积 根据牛顿第三定律，器壁受到的力为 联立解得 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 $