课时分层检测(1)分子动理论的基本内容-【创新大课堂系列】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册同步辅导与测试(人教版)

(2)1941~1950年发现K介子和π介子。 是核聚变，我国大亚湾核电站所使用核装置的核反应原理是核裂 (3)1951~1960年发现反质子和电子中微子。 变，它们的核反应原理不相同，故D正确。 (4)1961~1970年发现4子中微子。 答案B (5)19711980年发现x子、胶子、J/Ψ介子。 章未综合提升 (6)1981~1990年发现W和Z玻色子。 (7)1991~一2000年发现x子中微子。 归纳提能 (8)2001一至今发现希格斯玻色子。 [典例1]解析P衰变为Si时放出正电子，由衰变过程动量守恒 知，正电子与”S的速度方向相反，而电性相同，则两个粒子受到的 「典例4门解析 质子H所带的电荷量为2×号e十（子）=， 洛伦兹力方向相反，两个粒子的轨迹应为外切圈，侧Th衰变为P 中子n所带的电荷量为号e十2×（子）=0，结合不同夸克的 时放出电子，电子与P的速度方向相反，而电性相反，则两个粒 子受到的洛伦兹力方向相同，两个粒子的轨迹应为内切圆，由衰变 带电荷量可知，B正确。 答案B 过程动量守恒可知，运动半径” 9BB,可得粒子运动半径与所 针对训练 带电荷量成反比，而正电子和电子的电荷量比聊Si和1P的电荷量 5,解析根据质子带电荷量为十和中子不带电，设上、下夸克的电荷 小，则正电子和电子的运动半径比Si和1P的运动半径都大，故 量分别为g192,则有21十q2=十e,91十22=0，解得g1=十3e, 轨迹1,2、3、4对应的粒子依次是1Pa、电子、正电子、Si,故A、B、 C错误，D正确 92= 号，故选A,B, 答案D 答案AB :[典例2]解析卢瑟福发现质子的核反应方程号N十He一O 素养演练·提升技能 十H是人工核反应，不属于重核裂变，故A错误：贝克勒尔发现天 1.解析根据质量数守恒、电荷数守恒可知，轴核裂变的核反应方程 然放射现象，其中的一种核反应方程。Th→MPa十1e是3衰 应为U十n→Ba十Kr十3}n,选项A不正确：铀核裂变过程 变，故B错误：太阳中发生的热核反应，典型的一种核反应方程H 中产生Y射线，放出能量，发生质量亏损，释放的能量根据爱因斯坦 十iH→He十bn是轻核聚变，故C错误：核电站可控的链式反应 的质能方程计算，选项B、C不正确：核反应中产生的Y射线，穿透能 中，典型的一种核反应方程2U十}n→B十Kr十3}n是重核 力极强，是能量极高的光子，选项D正确。 答案D 裂变，故D正确。 2.解析 轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反应，称为聚变。 答案D 答案 ACD 典例3]解析(1)核反应方程为H十H→He十n。 3.解析快中子容易与轴235擦肩而过，快中子跟减速剂（慢化剂）的 (2)质量亏损为△m=2mD-mHe一m.=(2×2.0136-3.0150 原子核碰撞后能量减少，变成慢中子，慢中子容易被轴235俘获而 1.0087)u=0.0035u 引起裂变反应，选项B正确，A错误：控制棒由镉做成，镉吸收中子 释放的能量为△E=0.0035×931.5MeV=3.26MeV。 的能力很强，当反应过于激烈时，使控制棒插入深一些，让它多吸收 (3)因碰撞过程中动量守恒，反应前总动量为零，反应后总动量也为 一些中子，链式反应的速度就会慢一些，选项C、D都错误。 答案B p知，Ee 零，故中子与氯核动量大小相等，方向相反，由E一m州 4.解析宇宙形成之初产生了夸克、轻子和胶子等粒子，之后又经历 了质子和中子等强子时代，再之后是自由光子、中微子、电子大量存 1. ,又Em十EkHe=△E+2Ek=4.26MeV,解得Ekm= 在的轻子时代，再之后是中子和质子组合成氘核，并形成氦核的核 3.195 MeV,EkHe=1.065 Mev. 合成时代，之后电子和质子复合成氢原子，最后形成恒星和星系，因 此A正确，B、C、D错误。 (41kg的氛合有的原子数N-7Nx-190义6.0X10产个=3X 2 答案A 5.解析可控热核反应装置中发生的核反应方程式是H十1H· 102个，发生核反应的次数为 ?,故放出的总能量为E=△E·? →He十}n,故A正确：核反应过程中质量数守恒，但质量不守恒， 3×1026 核反应过程中存在质量亏损，因此m1十m2≠m3十1，故B错误；核 ×3.26×10×1.6×10-1"J=7.824×108J。 2 反应过程中的质量亏损△=m1十m2一m3一m1,释放的核能△E= 答案(1)H+1H→He+n(2)3.26MeV(3)3.195MeV △mc2=(m1十m2 m3-m1)2,故C正确：这种装置的核反应原理 1.065MeV (4)7.824×1018J 课时分层检测参芳答案与解析 课时分层检测（一） 动，选项D错误 1.解析根据对分子的研究可知，除了一些有机物质的大分子，多数 答案B 分子大小的数量级为10一10m,故选B。 :6.解析(1)地球到月球的平均距离为384400km,金原子的直径为 答案 B 3.48×10一m,故“分子大道”需要的原子数N= 384400×10 2.解析分子的热运动只与温度有关，与水流速度无关，故A错误：对· 3.48×10-# 于一定量的气体，压强越大，不能说明温度越高，则气体分子的热运 ≈1.1×1017个。 动不一定越剧烈，故B错误；空气中PM2,5的运动是固体小颗粒的 M 运动，不属于分子热运动，故C错误：根据分子的热运动的定义可！ (2)单个原子的质量mo=N 知，分子的热运动是指分子求不停息地做无规则运动，故D正确。 这些原子的总质量m=moN 答案D 3.解析铁丝很难被拉长，这一事实说明铁丝分子间存在引力，故A 6.02×1023 正确：水很难被压缩，这一事实说明水分子间存在斥力，故B正确：！ 联立解得m-1g81kg*3.6X10k 两个纯净的铅块紧压后合在一起，说明铅块分子间存在引力，故C 答案(1)1.1×1017个(2)3.6×10-8kg 7.解析 在玻璃板脱离水面的一瞬间，禅簧秤读数会突然增大的主要 正确：磁铁可以吸引轶屑，是因为磁力的作用，并不能够说明分子间· 原因是水与玻璃间存在分子引力作用，选项D正确。 存在引力，故D错误。 答案D 4解析知道水的密度和水的摩尔质量可以求出其摩尔体积，不能计：8.解析当分于间距离较近时，随着分子间距离增大，引力和斥力均 答案ABC 减小，但斥力减小快，存在分子间的引力大于斥力的情况，A错误： 算出阿伏加德罗常数，故A错误；若知道水的摩尔质量和水分子质： 量或者知道水的摩尔体积以及水分子的体积，可以求出阿伏加德罗 由图可知，当分子间的距离为r。时分子间作用力合力为0，分子间 的引力和斥力大小相等，B正确：当？大于r0时，分子间距高增大 常数，故B错误，C正确：知道水分子的体积和水分子的质量无法求 出阿伏加德罗常数，故D错误。 时，分子力会先增大后减小，加速度先增大后减小，C错误，D正确。 答案C 答案BD 5.解析 扩散现象指不同的物质相互接触时，彼此进入对方的现象 !9.解析已知氢气分子的体积和氢气分子的质量，可以得到氢气分子 是由内部原因引起的分子的运动；布朗运动是悬浮微粒的无规则运 的密度，但气体分子间隙大，故氢气分子密度不等于氢气密度，故A 动，不是液体分子的无规则运动，故A错误：布朗运动是悬浮颗粒的 错误：氢气的摩尔质量除以摩尔体积等于氢气的密度，故B正确：氢 无规则运动，虽然不是分子的运动，但它能反映出液体分子的运动： 气的摩尔体积除以阿伏加德罗常数等于氢气分子占据的体积，氢气 规律，选项B正确：颗粒越小布朗运动越明显，但分子的运动与悬浮 分子的质量除以氢气分子占据的体积等于氢气的密度，故C正确： 提将资小数分所整在南动的型公存高数运 由氢气分子的质量和氢气的摩尔质量不能求解氢气的密度，故D 错误。 答案BC 220 10.解析因为1摩尔水含有N个水分于，则每个水分于的质量m= 知道体积的变化，故压强不一定变大，D错误。 交安 A 兴解得N治A,D正确：因为在标准状态下水燕气的密定等 9.解析温度变化时，气体分子速率“中间多、两头少”的分布规律是 不会改变的，选项B错误：由气体分子运动的特点和表中数据可知， 于水的摩尔质量与在标准状态下水蒸气的摩尔体积的比值，即ρ一 选项A、C、D描述正确。 答案ACD 卡，由于气体分子间距很大，故标准状态下水蒸气的摩尔体积V>10.解析 一定质量的气体，在单位时间内与单位面积器壁的碰撞次 数，取决于分子数密度和分子运动的刷烈程度，即与体积和温度有 N,所以一长B.C错误。本题选择错误的，故选B,C 关，故A、B两项错误：压强不变，说明单位时间内气体分子对单位 答案BC 面积器壁上的平均作用力不变，温度变化时，气体分子的平均速率 一定发生政变，故单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数N必 11.解析(1)吸烟者吸一根烟吸入气体的总体积为10×300cm,含： 定变化，C正确，D错误。 100X0×6.2X10个8.1X10个，办公单位体1山.薪体中的大多分子的建都接近来个数值，与这个数值 有空气分子数为 答案 C 22.4×10-3 相差越多，则分子数越少，表现出“中问多、两头少”的分布规律，故 积空间内合被污染的室气分子数为8,1X10 个/米3≈2.9× A正确当温度升高时，分于最多的速率区间移向速度大的地方 10×2.8 则速率小的分子敦减小，速率大的分子数增加，分子的平均速率增 1021个/米3，每个污染分子所占体积为V= 2.9X107m3,所以平 大，但并非每一个氧气分子的速率都增大，故C正确，B、D错误。 答案AC 均距离为L=V≈7×10-8m :12.解析(1)一定温度下，氧气分子的速率呈现“中间多，两头少”的 (2)被动吸烟者一次吸入被污染的空气分子数为：n=2.9×1021×} 分布规律 (2)温度越高，速率大的分子占比越多（或温度越高，氧气分子运动 300×10-8个=8.7×1017个。 越剧烈。) 答案(1)7×10-8m(2)8.7×1017个 答案见解析 12.解析若把空气全部液化且均匀分布在地球表面时，形成一个更13，解析由分子热运动的随机性可知T2时每个气体分子的速率不 大的球体，液化后的空气形成球壳的体积：V=3π(R十△R) 是都比T时的大，故A错误：由题图可知，两种温度下气体分子速 率都呈现“中间多、两头少”的分布特点，由于T1时速率较低的气 号R,又：V-得VV,联立可求△R的值，故C正确。 体分子所占比例较大，则说明T,温度下气体分子的平均速率小于 答案C T,温度下气体分子的平均速率，故B错误：分子的总数不变，在 13.解析分子A和B环绕一个共同的“中心”旋转，靠分子引力提供 T1、T?两种不同情况下各速率区间的分子效占总分子效的百分比 向心力，故两分子间的距离r>r。:又F=mrw,v=rw,而它们的角 与分子的速率间的关系图线与横轴所围面积表示所有速率区间的 速度w相同、向心力F相同，因为rA<B,所以有mA>m、 百分比之和，则两面积都等于100%，故相等，故C正确：由题图可 U-UBo 知，与T时相比，T,时气体分子速率出现在0一400m/s区间分 答案AC 子数占总分子数的百分比较小，故D错误。 答案C 课时分层检测（二） !14.解析从原子炉R中射出的银原子穿过S缝后向右做匀速直线运 1.解析大量分子的无规则运动遵循一定的统计规律，A项正确：当 动，同时图简匀速转动，银原子进入狭缝N后，在圈简转动半圈的 物体温度升高时，分子的平均速率增大，并不是每个分子运动都加！ 过程中，银原子依次全部到达最右端并打到记录薄膜上，打在薄膜 快，B项错误：气体分子间距很大，气体的体积大于气体分子体积的 上M点附近的银原子先到达最右端，所用时间最短，所以速率较 总和，C项错误：温度是对大量分子的平均效果，对少数分子没有意 大，同理到达Q附近的银原子速率为“中等”速率，所以A、C正确 义，D项错误。 B错误：由图像可知，位于PQ区间的分子百分率大于位于NP区 答案A 间的分子百分率，故D正确。 2.解析 气体分子一直做无规则运动，从统计的观点看，大量气体分 答案 ACD 子向各个方向运动的概率相同，故对器壁在各个方向上的压强相 等，A错误：温度升高时，气体分子的平均速率增大，但不是所有的 课时分层检测（三） 气体分子速率都增大，B错误：体积不变，分子的平均速率越大说明 !1,解析雨滴下落，雨滴内分子间的距离不变，则分子势能不变，故 温度趣高，压强趣大，C正确：气体压强由气体分子数密度和平均速 A、D错误：温度是分子热运动平均动能的标志，温度升高时雨滴内 率共同决定，D错误。 分子的平均动能增大，但不是每个分子的动能都在增大，故B错误， 答案C C正确 3.解析两集气瓶中气体的质量相同、体积相同，则两种气体的密度· 答案 2.解析温度相同的任何物体，内部分子的平均动能都相等，所以A 相同故AB错误：设摩尔质童为M,则分子数N=,由于氢气：主 正确，B错误：动能与质量有关，分子平均动能相同，平均速率不一 分子的摩尔质量较小，则其分子数较多，相同温度下，氢气的压强更！ 定相同，水银分子的质量大，则平均速率小，所以C错误，D正确。 大，故C正确，D错误。 答案 AD 答案C :3.解析设平衡距离为r,分子间距离为r。当r>r。时，分子间作用 4.解析蜡烛燃烧后，灯笼内温度升高，部分气体分子将从灯笼内部 力表现为引力，分子间距离越大，分子势能越大：当r。时，分子间 跑到外部，所以灯笼内分子总数减少，故分子密集程度减小，故A错 作用力表现为斥力，分子间距离越小，分子势能越大，故当”一r。时， 误：灯笼内温度升高，分子的平均速率增大，故B错误：灯笼始终与 分子间作用力为0，分子势能最小：由于分子势能是相对的，其值与 大气连通，压强不变，灯笼内气体体积也不变，故C错误：温度升高， 零势能点的选择有关，所以分子间距离为平衡距离时分子势能号 气体分子的平均速率增大，分子对器壁碰撞的平均作用力增大，而 小，但不一定为零，故A、C错误，B正确。分子相距无穷远时分子势 气体压强不变，所以单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子数减： 能为零，在相互靠近到不能再靠近的过程中，分子间作用力做功，分 少，故D正确。 子势能发生变化，故D错误。 答案D 答案 5.解析一定温度下某理想气体的分子碰撞十分频繁，单个分子运动：4.解析 当分子处于平衡位置时，分子间作用力为零，分子势能最小， 杂乱无章，速率不等，但大量分子的运动遵从统计规律，速率很大和！ 故A、C错误，B正确：若rn,”越小，分子势能越大，分子间的引 速率很小的分子数目相对较少，向各个方向运动的分子数目相等， 力和斥力都存在，且都越大，故D错误。 A、C错误，B正确：理想气体温度升高时，大量分子平均速率增大，· 答案 但个别或少量（如10个）分子的平均速率有可能减小，D正确。 15.解析 当分子间距离r>r时，分子力表现为引力，分子之间的距离 答案BD 增大时，分子力做负功，分子势能增大；相反，当<时，分子力表 6.解析体积不变，分子数密度不变，温度降低，分子平均速率变小， 现为斥力，分子间距离减小时，分子力做负功，分子势能增大，故可 单位时间内单位面积器壁上所受的分子平均撞击次效减少，撞击力 知当分子间距离为”。时，分子具有最小势能，A错误，B正确。当分 减小，气体压强减小，因此，A、B、C正确，D错误。 子间距离为平衡距离。时，引力和斥力大小相等，不是最大值，也 答案ABC 7,解析压强与单位时间内碰撞到单位面积器壁的分子数和每个分， 不是零，C、D错误。 子的冲击力有关，温度升高，分子与器壁的撞击力增大，单位时间内 答案 碰撞的分子数要减小，即体积增大，压强才可能保持不变，故A、B、C :6.解析分子间距大于。时，分子力表现为引力，随距离的减小，分 错误，D正确。 子力先增大后逐渐减小：分子间距小于。时，分子力表现为斥力，随 答案D 距离的减小，分子力增大。分子间距大于“。时，分子力表现为引力， 8.解析气体对容器的压强是大量气体分子对容器的碰撞引起的，在 随距高的减小，分子力做正功，分子动能逐渐增大，分子势能逐渐减 微观上它与气体分子的数密度以及气体分子的平均速率有关，在宏· 小：分子间距小于。时，分子力表现为斥力，随距离的减小，分子力 观上与气体的体积及温度有关，气体分子间距离较大 一般认为分 做负功，分子动能逐渐减小，分子势能逐渐增大，故分子势能先减小 子之间不受分子力作用，A正确，C错误：气体分子单位时间内与单！ 后增大。故选D。 位面积器壁的碰撞次数与单位体积内的分子数和气体的温度都有： 答案D 关，B错误；当气体分子热运动变得剧烈时，气体的温度升高，但不7，解析 布朗运动是液体中悬浮颗粒的无规则运动，它说明了液体分 221班级 姓名 课时分层检测（一） 分 …0基础达标练 0… 1.通过测量表明，除了一些有机物质的大分子 外，多数分子大小的数量级为 ( A.10-8m B.10-10m C.10-12m D.10-14m 2.关于热运动，下列说法正确的是 6 A.水流速度越大，水分子的热运动越剧烈 B.对于一定量的气体，压强越大，气体分子 的热运动越剧烈 C.PM2.5在空气中的运动属于分子热运动 D.热运动是指大量分子永不停息地做无规： 则运动 3.(多选)下面关于分子间作用力的说法中正 确的有 A.铁丝很难被拉长，这一事实说明铁丝分子 间存在引力 B.水很难被压缩，这一事实说明水分子间存 在斥力 C.两个纯净的铅块紧压后合在一起，这一事： 实说明铅块分子间存在引力 D.磁铁可以吸引铁屑，这一事实说明分子间 存在引力 4.根据下列数据，可以算出阿伏加德罗常数 的是 ( A.水的密度和水的摩尔质量 B.水的摩尔质量和水分子的体积 C.水的摩尔质量和水分子的质量 D.水分子的体积和水分子的质量 5.关于扩散运动和布朗运动，下列说法中正确 的是 ) A.扩散运动和布朗运动是由外部原因引起 的液体分子的运动 B.布朗运动虽然不是分子的运动，但它能反 映出分子的运动规律 119 得分 子动理论的基本内容 C.布朗运动的剧烈程度与悬浮颗粒的大小 有关，这说明分子的运动与悬浮颗粒的大 小有关 D.扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温 度有关，所以扩散现象和布朗运动也叫作 热运动 已知地球到月球的平均距离为384400km, 金原子的直径为3.48×10一9m,金的摩尔质 量为197g/mol。若将金原子一个接一个地 紧挨排列起来，筑成从地球通往月球的“分 子大道”，试问： (1)该“分子大道”需要多少个原子？ (2)这些原子的总质量为多少？ 班级 姓名 …0 能力提升练。… 7.如图所示，用细线将一 块玻璃板水平地悬挂在 弹簧秤下端，并使玻璃 板贴在水面上，然后缓 慢提起弹簧秤，在玻璃 板脱离水面的一瞬间， 弹簧秤读数会突然增 大，主要原因是 A.水分子做无规则热运动 B.玻璃板受到大气压力作用 C.水与玻璃间存在万有引力作用 D.水与玻璃间存在分子引力作用 8.(多选)分子间作用力和分 F 子间距离的关系如图所 斥力 示。关于分子间的作用力 和分子势能，下列说法正 确的是 引力 A.分子间的引力总是比分子间的斥力小 B.在r=r。处，分子间的引力和斥力大小 相等 C.当分子间的距离从r。逐渐增大时，分子： 力一定增大 D.当分子间的距离从r。逐渐增大时，加速： 度先增大后减小 9.(多选)已知下列物理量，能算出氢气密度 的是 ) A.氢气分子的体积和氢气分子的质量 B.氢气的摩尔质量和氢气的摩尔体积 C.氢气分子的质量、氢气的摩尔体积及阿伏！ 加德罗常数 D.氢气分子的质量和氢气的摩尔质量 10.(多选)若以：表示水的摩尔质量，V表示在 标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ表示在标！ 准状态下水蒸气的密度，NA表示阿伏加德： 罗常数，m、v分别表示每个水分子的质量 和体积，则下列关系错误的是 () A.NA-Ve 2 B.p一NAw C.pNAv D.m-NA 120 得分 1.环境问题与我们的生活息息相关。比如说 公共场所禁止吸烟，我们知道被动吸烟比主 动吸烟害处更大。试估算一个高约2.8m,面 积约10m的办公室，若只有一人吸了一根 烟，求：（人正常呼吸一次吸入气体300cm3, 根烟大约吸10次，标准状态下气体的摩尔体 积为22.4L) (1)估算被污染的空气分子间的平均距离。 (2)另一不吸烟者一次呼吸大约吸入多少 个被污染过的空气分子。 …0创新应用练0 2.己知地球表面空气的总质量为m,空气的 平均摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为 NA,若把地球表面的空气全部液化且均匀 分布在地球表面，则地球的半径将增加 △R,为估算△R,除上述已知量之外，还需 要下列哪一组物理量 () A.地球半径R B.液体密度p C.地球半径R,空气分子的平均体积V。 D.液体密度ρ，空气分子的平均体积V。 3.(多选)某人用“超级显微镜”观察高真空的 空间，发现有一对分子A和B环绕一个共 同的“中心”旋转，从而形成一个“类双星” 体系，并且发现此“中心”离A分子较近，这 两个分子之间的距离用r表示。已知当r =r。时，两分子间的分子力为零，则在上述 “类双星”体系中，对A、B两分子有() A.间距r>ro B.间距r<ro C.A的质量大于B的质量 D.A的速率大于B的速率