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

黎平三中 高二年级物理学科人教版高中物理教材选择性必修三第一章测试卷 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题） 请点击修改第I卷的文字说明 一、单选题 1．玻璃杯的碎片，对齐后无论怎样用力都不能使它们再结合在一起，下列说法正确的是（　　） A．分子间的作用力因玻璃被打碎而消失 B．玻璃表面太光滑，破碎处不容易结合在一起 C．玻璃碎片间的距离大于分子间发生相互作用力的距离 D．玻璃碎片的分子间只有相互排斥的力没有相互吸引的力 2．关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A．图甲“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．图乙为水中炭粒运动位置的连线图，连线表示炭粒做布朗运动的轨迹 C．图丙为分子力与分子间距的关系图，分子间距从增大时，分子力先变大后变小 D．图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线②对应的温度较低 3．下列说法正确的是（　　） A．花粉颗粒在液体中的布朗运动，是由于花粉颗粒内部分子无规则热运动引起的 B．向一锅水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在翻滚，这说明温度越高布朗运动越剧烈 C．一定质量的理想气体，在压强不变时，单位时间内分子与单位面积器壁碰撞次数随温度降低而减少 D．生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成 4．关于分子运动论及其相关知识，下列判断正确的是（    ） A．已知物质的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，一定可以求分子的体积 B．分子势能的变化总是与分子力做功相关，分子力做的功等于分子势能变化量的负值 C．布朗运动形成的主要原因是悬浮颗粒内分子的无规则热运动 D．分子间的相互作用力一定随距离的增大而减小 5．分子间的引力和斥力随分子间距离变化的图像如图所示，当时，引力和斥力大小相等，以下说法正确的是（    ）    A．时，随着分子间距离的增大，引力和斥力的合力逐渐减小 B．时，引力和斥力的合力最大 C．时，分子势能最大 D．时，随着分子间距离的增大，分子势能逐渐增大 6．在“油膜法估测分子大小”的实验中，将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，数出油膜共占200个小方格，每格边长是0.5cm，由此估算出油酸分子直径为（　　） A． B． C． D． 7．一定质量的气体处于某一平衡状态，此时其压强为p0，有人设计了四种途径，使气体经过每种途径后压强仍为p0，这四种途径中（　　） ①先保持体积不变，降低压强，再保持温度不变，压缩体积 ②先保持体积不变，使气体升温，再保持温度不变，让体积膨胀 ③先保持温度不变，使体积膨胀，再保持体积不变，使气体升温 ④先保持温度不变，压缩气体，再保持体积不变，使气体降温 A．①、②不可能 B．③、④不可能 C．①、③不可能 D．①、②、③、④都可能 二、多选题 8．下列关于分子力和分子势能的说法中，正确的是（　　） A．当分子力表现为引力时，分子势能总是随分子间距离的增大而增大 B．当分子力表现为引力时，分子力总是随分子间距离的增大而减小 C．当分子力表现为斥力时，分子力总是随分子间距离的减小而增大 D．当分子力表现为斥力时，分子势能总是随分子间距离的减小而减小 9．已知阿伏加德罗常数为，铜的摩尔质量为（单位为），密度为（单位为），则（    ） A．1个铜原子的质量是 B．1个铜原子的体积是 C．铜所含原子的数目是 D．铜所含原子的数目为 10．如图在“用油膜法估测分子的大小”实验中，下列说法正确的是（　　） A．实验中把适量痱子粉均匀洒在水面上即可，不能太多 B．酒精溶液的作用是使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓 C．实验中的理想化假设是油膜为单层分子且分子是一个挨一个排列的 D．只需要测量油膜面积，即可求出油酸分子直径 E．实验中油酸分子的直径等于纯油酸的体积除以相应油酸膜的面积 第II卷（非选择题） 请点击修改第II卷的文字说明 三、实验题 11．兴趣小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验步骤如下： （1）用滴管将配制好的油酸酒精溶液（体积分数为0.6%）一滴一滴地滴入量筒中，滴入60滴时量筒中溶液增加1mL，记录并计算一滴油酸酒精溶液的纯油酸的体积V； （2）在水平放置的浅盘中倒入约2cm深的水，用粉扑将适量痱子粉均匀地轻轻撒在水面上； （3）用滴管将1滴油酸酒精溶液轻轻滴入水面中央，油酸立即在水面散开，形成一块油膜，待______后，在浅盘上盖上带有网格线的透明塑料盖板，用彩笔描出油膜的轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm，估算出油膜的面积______（结果保留两位有效数字）； （4）根据上述记录的数据，计算出油酸分子的直径______m（结果保留两位有效数字）；小组成员查阅资料获知油酸分子大小的理论值是，明显本次的实验存在误差，这可能是因为______。 A．混合液滴在浅盘内的水面上，油膜没有充分散开 B．求每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL溶液的滴数多记了几滴 C．配制溶液时，不小心把酒精倒多了点 12．从微观角度来看，气体压强的大小跟两个因素有关：一个是气体分子的平均速率，一个是分子的密集程度。如图所示，可以用豆粒作为气体分子的模型，演示气体压强产生的机理。为了模拟演示气体压强与气体分子的平均速率的关系，应该如何操作：________________________。为了模拟演示气体压强与气体分子密集程度的关系，应该如何操作：________________。 四、解答题 13．如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示。F>0为斥力，F<0为引力。a、b、c、d为x轴上四个特定的位置。现把乙分子从a处由静止释放，若规定无限远处分子势能为零，则： (1)乙分子在何处的势能最小？是正值还是负值？ (2)乙分子的运动范围多大？ (3)在乙分子运动的哪个范围内分子力和分子势能随距离的减小都增加？ 14．肺活量指一次尽力吸气后，再尽力呼出的气体量。高中生男子肺活量约为3500毫升，在呼出的气体中水蒸气大约占总体积的6%。已知正常大气压下水蒸气的密度ρ=0.6kg/m3，水蒸气摩尔质量M=18g/mol，阿伏加德罗常数NA=6×1023mol-1.试估算高中生男子一次呼出的气体中含有的水分子的数量。 15．在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，按照油酸与酒精的体积比为m:n配制油酸酒精溶液，用注射器滴取该溶液，测得k滴溶液的总体积为V，将一滴溶液滴入浅盘，稳定后将油酸膜轮廓描绘在坐标纸上，如图所示。已知坐标纸上每个小正方形的边长为a。 (1)求油膜的面积； (2)估算油酸分子的直径。 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 $ 黎平三中 高二年级物理学科人教版高中物理教材选择性必修三第一章测试卷 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题） 请点击修改第I卷的文字说明 一、单选题 1．玻璃杯的碎片，对齐后无论怎样用力都不能使它们再结合在一起，下列说法正确的是（　　） A．分子间的作用力因玻璃被打碎而消失 B．玻璃表面太光滑，破碎处不容易结合在一起 C．玻璃碎片间的距离大于分子间发生相互作用力的距离 D．玻璃碎片的分子间只有相互排斥的力没有相互吸引的力 【答案】C 【难度】0.94 【知识点】分子间作用力的宏观表现 【详解】A．分子间作用力不会因物体破碎而消失，仅当分子间距过大时作用力趋近于零，故A错误； B．表面光滑与否不影响分子间作用力的有效距离，故B错误； C．碎片对齐后，实际接触的分子极少，缝隙导致分子间距超过分子力作用范围（约10⁻¹⁰m），分子引力无法发挥作用，故C正确； D．分子间同时存在引力和斥力，距离过远时二者均趋近于零，故D错误。 故选C。 2．关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A．图甲“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．图乙为水中炭粒运动位置的连线图，连线表示炭粒做布朗运动的轨迹 C．图丙为分子力与分子间距的关系图，分子间距从增大时，分子力先变大后变小 D．图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线②对应的温度较低 【答案】C 【难度】0.94 【知识点】气体温度的微观意义、气体分子速率分布图像、分子间的相互作用力和距离的的关系图像、用油膜法估测油酸分子的大小、布朗运动 【详解】A．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先撒痱子粉，再滴油酸酒精溶液，否则很难形成单分子油膜，A错误； B．图中的折线是炭粒在不同时刻的位置的连线，并不是固体小颗粒的运动轨迹，也不是分子的运动轨迹，由图可以看出小炭粒在不停地做无规则运动，B错误； C．根据分子力与分子间距的关系图，可知分子间距从增大时，分子力表现为引力，分子力先变大后变小，C正确； D．由图可知，②中速率大分子占据的比例较大，则说明②对应的平均动能较大，故②对应的温度较高，即 D错误； 故选C。 3．下列说法正确的是（　　） A．花粉颗粒在液体中的布朗运动，是由于花粉颗粒内部分子无规则热运动引起的 B．向一锅水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在翻滚，这说明温度越高布朗运动越剧烈 C．一定质量的理想气体，在压强不变时，单位时间内分子与单位面积器壁碰撞次数随温度降低而减少 D．生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成 【答案】D 【难度】0.85 【知识点】气体压强的微观意义、null、布朗运动 【详解】A．花粉颗粒在液体中的布朗运动，是由于液体分子无规则热运动撞击引起的，故A错误； B．向一锅水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在翻滚，胡椒粉的运动不是布朗运动，故B错误； C．一定质量的理想气体，在压强不变时，根据气体压强微观意义可知，单位时间内分子与单位面积器壁碰撞次数随温度降低而增加，故C错误； D．生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成，故D正确。 故选D。 4．关于分子运动论及其相关知识，下列判断正确的是（    ） A．已知物质的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，一定可以求分子的体积 B．分子势能的变化总是与分子力做功相关，分子力做的功等于分子势能变化量的负值 C．布朗运动形成的主要原因是悬浮颗粒内分子的无规则热运动 D．分子间的相互作用力一定随距离的增大而减小 【答案】B 【难度】0.85 【知识点】分子势能、分子间的相互作用力和距离的的关系图像、阿伏加德罗常数及计算、布朗运动 【详解】A．对固体和液体来说，分子间隙可以忽略不计，可以利用摩尔体积和阿伏伽德罗常数来计算分子的大小，但对气体分子来说，分子间隙很大，不能利用摩尔体积和阿伏伽德罗常数来计算气体分子的体积，故A错误； B．分子力做功总是伴随着分子势能的变化，分子力做了多少正功，分子势能就减少多少，反之克服分子力做了多少功，分子势能就增加多少，故B正确； C．布朗运动形成的原因是液体分子的运动，没有液体分子的运动就没有布朗运动，故C错误； D．分子引力和分子斥力都随分子间距离的增大而减小，但分子力即分子引力和斥力的合力并不是随距离的增大而减小，故D错误。 故选B。 5．分子间的引力和斥力随分子间距离变化的图像如图所示，当时，引力和斥力大小相等，以下说法正确的是（    ）    A．时，随着分子间距离的增大，引力和斥力的合力逐渐减小 B．时，引力和斥力的合力最大 C．时，分子势能最大 D．时，随着分子间距离的增大，分子势能逐渐增大 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】分子间的相互作用力和距离的的关系图像 【详解】A．分子力随分子间的距离的变化而变化，当时，分子间的作用力随分子间距离的增大而减小，斥力减小得更快，故分子力表现为引力，且引力和斥力的合力先增大后减小，故A错误； B．分子间的引力和斥力同时存在，当分子间的距离时，引力等于斥力，分子力为零，故B错误； CD．当分子间的距离时，分子力表现为斥力，随着分子间距离的增大，分子力做正功，分子势能减小；当分子间的距离时，分子力表现为引力，随着分子间距离的增大，分子力做负功，分子势能增大，故当时，分子势能最小，故C错误、D正确。 故选D。 6．在“油膜法估测分子大小”的实验中，将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，数出油膜共占200个小方格，每格边长是0.5cm，由此估算出油酸分子直径为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小 【详解】1滴油酸酒精溶液中油酸的体积为 油膜的面积为 油酸分子直径为 故选C。 7．一定质量的气体处于某一平衡状态，此时其压强为p0，有人设计了四种途径，使气体经过每种途径后压强仍为p0，这四种途径中（　　） ①先保持体积不变，降低压强，再保持温度不变，压缩体积 ②先保持体积不变，使气体升温，再保持温度不变，让体积膨胀 ③先保持温度不变，使体积膨胀，再保持体积不变，使气体升温 ④先保持温度不变，压缩气体，再保持体积不变，使气体降温 A．①、②不可能 B．③、④不可能 C．①、③不可能 D．①、②、③、④都可能 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】气体压强的微观意义 【详解】保持体积不变，降低压强，气体温度减小，再保持温度不变，压缩气体，体积变小，压强增大，①有可能； 体积不变升温，压强变大，温度不变，体积膨胀，压强减小；②有可能； 温度不变，体积膨胀，压强减小，体积不变，升温压强变大，③有可能； 温度不变，压缩气体，压强增大，体积不变，降温，压强减小，④有可能。 故选D。 二、多选题 8．下列关于分子力和分子势能的说法中，正确的是（　　） A．当分子力表现为引力时，分子势能总是随分子间距离的增大而增大 B．当分子力表现为引力时，分子力总是随分子间距离的增大而减小 C．当分子力表现为斥力时，分子力总是随分子间距离的减小而增大 D．当分子力表现为斥力时，分子势能总是随分子间距离的减小而减小 【答案】AC 【难度】0.85 【知识点】null 【详解】AB．当分子力表现为引力时，分子距离增大时，分子力做负功，则分子势能增大，A正确，B错误； CD．当分子力表现为斥力时，分子距离减小时，分子力做负功，则分子势能增大，C正确，D错误。 故选AC。 9．已知阿伏加德罗常数为，铜的摩尔质量为（单位为），密度为（单位为），则（    ） A．1个铜原子的质量是 B．1个铜原子的体积是 C．铜所含原子的数目是 D．铜所含原子的数目为 【答案】AB 【难度】0.65 【知识点】阿伏加德罗常数及计算 【详解】A．阿伏加德罗常数为，铜的摩尔质量为，则一个铜原子的质量 故A正确； B．一个铜原子的体积 故B正确； C．铜所含原子的数目 故C错误； D．铜所含原子的数目 故D错误。 故选AB。 10．如图在“用油膜法估测分子的大小”实验中，下列说法正确的是（　　） A．实验中把适量痱子粉均匀洒在水面上即可，不能太多 B．酒精溶液的作用是使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓 C．实验中的理想化假设是油膜为单层分子且分子是一个挨一个排列的 D．只需要测量油膜面积，即可求出油酸分子直径 E．实验中油酸分子的直径等于纯油酸的体积除以相应油酸膜的面积 【答案】ACE 【难度】0.65 【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小 【详解】A．为了使油酸分子紧密排列，实验时先将痱子粉均匀洒在水面上，再把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，注意适量痱子粉均匀洒在水面上即可，不能太多，故A正确； B．实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是尽可能地减小滴入水面的油酸的含量，它不能使边界清晰，故B错误； C．该实验中的理想化假设是油膜为单层分子且都是球形，分子是一个挨一个排列，它们间的间隙可忽略，故C正确； D．油膜为单分子紧密排列的，因此单分子油膜的厚度被认为是油酸分子的直径，但要想测出直径需要再测量油酸的体积，故D错误； E．实验中油酸分子的直径等于纯油酸的体积除以相应油酸膜的面积，单分子油膜的厚度被认为是油酸分子的直径，故E正确。 故选ACE。 第II卷（非选择题） 请点击修改第II卷的文字说明 三、实验题 11．兴趣小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验步骤如下： （1）用滴管将配制好的油酸酒精溶液（体积分数为0.6%）一滴一滴地滴入量筒中，滴入60滴时量筒中溶液增加1mL，记录并计算一滴油酸酒精溶液的纯油酸的体积V； （2）在水平放置的浅盘中倒入约2cm深的水，用粉扑将适量痱子粉均匀地轻轻撒在水面上； （3）用滴管将1滴油酸酒精溶液轻轻滴入水面中央，油酸立即在水面散开，形成一块油膜，待______后，在浅盘上盖上带有网格线的透明塑料盖板，用彩笔描出油膜的轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm，估算出油膜的面积______（结果保留两位有效数字）； （4）根据上述记录的数据，计算出油酸分子的直径______m（结果保留两位有效数字）；小组成员查阅资料获知油酸分子大小的理论值是，明显本次的实验存在误差，这可能是因为______。 A．混合液滴在浅盘内的水面上，油膜没有充分散开 B．求每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL溶液的滴数多记了几滴 C．配制溶液时，不小心把酒精倒多了点 【答案】 油酸薄膜的形状稳定后 AC 【难度】0.65 【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小 【详解】（3）[1]油酸酒精溶液没有完全展开前，油酸分子间所夹的酒精分子，既没有与水接触，也没与空气接触，但是却增大了油酸的体积，使得展开后的面积较大，而一旦展开后，酒精分子溶于水或挥发，油酸分子要填补原来酒精分子留下的空隙，油酸形成的油膜的面积又会略有收缩，所以油酸薄膜的形状稳定后再进行测量。 [2]每格边长为lcm，一个格子的面积为，按超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出57格，故油膜面积为 （4）[3]1滴油酸酒精溶液中含油酸的体积 分子直径为 （4）[4]对比可知计算得到的实验值较理论值偏大。计算油酸分子直径的公式是 A．油膜没有充分散开，则测量的面积S偏小，导致直径偏大，故A符合题意； B．滴数多记了几滴，则V的值代入的偏小，导致结果计算偏小，故B不符合题意； C．酒精倒多了则实际配制的油酸酒精溶液浓度偏小，计算一滴油酸酒精溶液时代入的浓度值偏大，计算的体积偏大，直径测量值偏大，故C符合题意。 故选AC。 12．从微观角度来看，气体压强的大小跟两个因素有关：一个是气体分子的平均速率，一个是分子的密集程度。如图所示，可以用豆粒作为气体分子的模型，演示气体压强产生的机理。为了模拟演示气体压强与气体分子的平均速率的关系，应该如何操作：________________________。为了模拟演示气体压强与气体分子密集程度的关系，应该如何操作：________________。 【答案】 在相同时间内将相同数量的豆粒先后从不同高度连续释放，使它们落在台秤上 在相同时间内将不同数量的豆粒先后从相同高度连续释放，使它们落在台秤上 【难度】0.65 【知识点】气体压强的微观意义 【详解】[1]在相同时间内将相同数量的豆粒先后从不同高度连续释放，使它们落在台秤上。 [2]在相同时间内将不同数量的豆粒先后从相同高度连续释放，使它们落在台秤上。 四、解答题 13．如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示。F>0为斥力，F<0为引力。a、b、c、d为x轴上四个特定的位置。现把乙分子从a处由静止释放，若规定无限远处分子势能为零，则： (1)乙分子在何处的势能最小？是正值还是负值？ (2)乙分子的运动范围多大？ (3)在乙分子运动的哪个范围内分子力和分子势能随距离的减小都增加？ 【答案】(1)c点，为负值；(2)运动范围在ad之间；(3)cd范围内 【难度】0.85 【知识点】null 【详解】(1)由于乙分子由静止开始，在ac间一直受到甲分子的引力而做加速运动，引力做正功，分子势能一直在减小，到达c点时所受分子力为零，加速度为零，速度最大，动能最大，分子势能最小（为负值）。 (2)由于惯性，到达c点后乙分子继续向甲分子靠近，由于分子力为斥力，故乙分子做减速运动，直到速度为零，设到达d点后返回，故乙分子运动范围在ad之间。 (3)在分子力表现为斥力的那一段cd上，随分子间距的减小，乙分子克服斥力做功，分子力、分子势能随间距的减小一直增加。 14．肺活量指一次尽力吸气后，再尽力呼出的气体量。高中生男子肺活量约为3500毫升，在呼出的气体中水蒸气大约占总体积的6%。已知正常大气压下水蒸气的密度ρ=0.6kg/m3，水蒸气摩尔质量M=18g/mol，阿伏加德罗常数NA=6×1023mol-1.试估算高中生男子一次呼出的气体中含有的水分子的数量。 【答案】4.2×1021个 【难度】0.65 【知识点】阿伏加德罗常数及计算 【详解】一次呼出的水蒸气的体积 V=3500×10-6×6%m3 解得 n=4.2×1021个 15．在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，按照油酸与酒精的体积比为m:n配制油酸酒精溶液，用注射器滴取该溶液，测得k滴溶液的总体积为V，将一滴溶液滴入浅盘，稳定后将油酸膜轮廓描绘在坐标纸上，如图所示。已知坐标纸上每个小正方形的边长为a。 (1)求油膜的面积； (2)估算油酸分子的直径。 【答案】(1)31a2；(2) 【难度】0.65 【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小 【详解】(1)估算油膜面积时以超过半格按一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出31格，则油酸薄膜面积为 S＝31a2 (2)根据公式V油酸＝dS可得 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 $