第一章 分子动理论 单元基础夯实综合检测训练（A卷）-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 单元基础夯实综合检测训练（A卷） 一、单选题 1．若已知油酸分子的体积和阿伏加德罗常数，则能算出（　　） A．油的密度 B．一滴油的质量 C．油酸的摩尔体积 D．油酸的摩尔质量 2．在“用油膜法估测分子大小”的实验中，配制好适当比例的油酸酒精溶液，用注射器和量筒测得1mL含上述溶液50滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，测出油膜的面积，便可算出油酸分子的直径。某同学计算出的油酸分子的直径结果明显偏大，可能的原因是（　　） A．油酸未完全散开 B．油酸中含有大量酒精 C．计算油膜面积时将所有不足一格的方格均记为了一格 D．求每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL溶液的滴数多记了几滴 3．关于分子动理论有关叙述错误的是（　　） A．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大 B．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素 C．压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体分子间存在斥力的缘故 D．显微镜下观察墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性 4．分子力F、分子势能EP与分子间距离r的关系图线如图甲乙两条曲线所示，r0为平衡位置，取无穷远处分子势能为零。若a分子固定于坐标原点O，b分子从无穷远处以一定初速度释放，在分子力的作用下沿r正半轴靠近a。下列说法正确的是（　　） A．甲图线为分子势能与分子间距离的关系图线 B．随着分子间距离的减小，分子力先增加后减小，再增大 C．当r=r0时，分子间的引力、斥力均为零 D．当r>r0时，分子力表现为引力，随分子距离减小分子力做负功，分子势能增加；当r<r0时，分子力表现为斥力，随分子距离减小分子力做正功，分子势能减少 5．若阿伏加德罗常数已知，用单分子油膜法测出油酸分子（视为球形）的直径后，则可求出下列哪个物理量（    ） A．油滴的质量 B．油滴的密度 C．油酸的摩尔体积 D．油酸的摩尔质量 6．某同学在实验室做“用油膜法估测分子直径大小”的实验中，已知油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有纯油酸6mL。用注射器抽取上述溶液，并缓慢地滴出50滴溶液，共计1mL。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘中，在刻有小正方形坐标的玻璃板上描出油膜的轮廓如图所示，坐标中小正方形方格的边长为20mm。下列说法正确的是（　　） A．实验中将油酸稀释是为了满足形成单分子油膜的条件 B．由实验数据可得每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是 C．经计算油酸分子的直径大约是 D．实验中如果没有等油酸完全扩散开就描出轮廓，这样会导致计算的结果偏小 7．密闭容器内封有一定质量的空气，使该容器做自由落体运动，气体对容器壁的压强（　　） A．为零 B．保持不变 C．减小 D．增大 8．如图所示为两分子系统的势能EP与两分子间距离r的关系曲线，下列说法正确的是（　　） A．分子间的距离从r1开始，分子相互远离的过程中分子势能先增大后减小 B．当r等于r2时，分子间的作用力表现为斥力 C．当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力 D．在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功 9．下列说法中正确的是（   ） A．扩散是由于相接触的两种物质发生了化学反应而彼此进入对方的现象 B．在高温条件下可以通过分子的扩散在纯净半导体材料中掺入其他元素 C．花粉颗粒越大，与花粉接触的水分子数目越多，撞击越明显，布朗运动越显著 D．布朗运动证明了悬浮在液体中花粉分子在永不停息的做无规则运动 10．在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，下列实验操作会让测量结果偏大的是（　　） A．配制好油酸酒精溶液置于敞口容器中一段时间，再使用该溶液进行实验 B．在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积时多数了一滴 C．在水面上撤的痱子粉偏多 D．在计算油膜面积时，把不满一格的油膜都算成了一格 二、多选题 11．一定质量的氧气分子在0℃和100℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中的虚线和实线所示，由图可知（　　） A．温度越高，分子的热运动越剧烈 B．温度越高，分子的平均速率越大 C．温度越高，分子的平均动能越大 D．两曲线与横轴围成的面积可能不相等 12．一个仅由两个分子组成的系统。两分子间的作用力F随分子间距离r的变化的关系如图所示。两分子从相距处由静止开始运动，直到相距为的过程中（　　） A．两分子间作用力先增大后减小 B．两分子间作用力先减小后增大 C．两分子的分子势能一直增大 D．两分子的分子势能一直减小 13．若已知某种气体的摩尔体积，摩尔质量，阿伏加德罗常数，则可估算出这种气体的（　　） A．每个分子的质量 B．每个分子的体积 C．每个分子占据的空间 D．分子之间的平均距离 14．在用油膜法测分子大小的实验中，取体积为V1的纯油酸用酒精稀释，配成体积为V2的油酸酒精溶液，现将体积为V0的一滴油酸酒精溶液滴在水面上，稳定后油膜的面积为S，已知油酸的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则下列说法正确的是（　　） A．该实验中假设油酸分子是球模型，油酸在水面形成了单分子油膜 B．实验中使用酒精的目的是为了稀释油酸，但是会造成油膜面积变大 C．由题目中数据可知油酸分子的直径为 D．这一滴溶液中所含的油酸分子数为 15．根据气体分子动理论，气体分子运动的剧烈程度与温度有关，下列表格中的数据是研究氧气分子速率分布规律而列出的。 按速率大小划分的区间(m/s) 各速率区间的分子数占总分子数的百分比(%) 0 ℃ 100 ℃ 100以下 1.4 0.7 100～200 8.1 5.4 200～300 17.0 11.9 300～400 21.4 17.4 400～500 20.4 18.6 500～600 15.1 16.7 600～700 9.2 12.9 700～800 4.5 7.9 800～900 2.0 4.6 900以上 0.9 3.9 依据表格内容，以下四位同学所总结的规律正确的是(　　) A．不论温度多高，速率很大和很小的分子总是少数 B．温度变化，表现出“中间多、两头少”的分布规律要改变 C．某一温度下，速率都在某一数值附近，离开这个数值越远，分子越少 D．温度增加时，速率小的分子数减少了 16．如图所示为两分子系统的势能与两分子间距离r的关系曲线，下列说法正确的是（　　） A．当r小于时，分子间的作用力表现为引力 B．当r等于时，分子间存在的引力和斥力相等 C．当r大于时，分子间的作用力表现为斥力 D．在r由变到的过程中，分子间的作用力做正功 三、填空题 17．如图所示为分子间的相互作用力随分子间距离变化的图像，根据所学的知识和图像回答下面问题： 表示分子力的是图线_______，表示分子斥力的是图线_______（选填“a”、“b”或“c”）；在处分子之间的引力和斥力大小_______，其中的数量级为_______m。 18．如图所示，是利用______法估测分子大小的示意图。若一滴油酸体积为V，在水面上散开的面积为S，则分子的直径大小d=______ 19．根据以下三幅图按要求作答： 图1中时引力_______斥力；图2中________；图3中_________。选填：大于、小于、等于 20．两分子间的斥力和引力的合力与分子间距离的关系如图中曲线所示，曲线与轴交点的横坐标为。相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近，若两分子相距无穷远时分子势能为零，则在阶段，做________功（填“正”或“负”）；在时，分子动能最________（填“大”或“小”）。 四、解答题 21．如图是氧分子在不同温度（ 和 ）下的速率分布规律图，由图可得出哪些结论？（至少答出两条） 22．已知金属铜的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA。求： （1）每个铜原子的质量m0； （2）每个铜原子的体积V0； （3）相邻两铜原子间的距离d。 23．在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每104 mL溶液中有纯油酸6 mL。用注射器测得1 mL上述溶液为50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，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标中正方形小方格的边长为20 mm。求： （1）油酸膜的面积是多少？ （2）每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少？ （3）根据上述数据，估测出油酸分子的直径是多少？ 24．类比是研究问题的常用方法。双原子分子中两原子A和B在其平衡位置附近振动，以A为坐标原点O，沿着A和B的连线建立r轴，如图1甲所示。如果选定原子距离无穷远处势能为零，则A和B之间的势能EP随距离r变化的规律如图1乙所示。 a．若B只在r=r0点附近小范围内振动，EP随r变化的规律可近似写作，式中和k均为常量。假设A固定不动，B振动的范围为，其中a远小于r0。请在图2中画出B在上述振动范围内受分子力F随距离r变化的图线，并求出振动过程中这个双原子系统的动能的最大值Ekm。 b．若某固体由大量这种分子组成，请结合图1乙分析说明，当温度升高时，物体体积膨胀的现象。 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 单元基础夯实综合检测训练（A卷）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A C B C A B C B C 题号 11 12 13 14 15 16 答案 ABC AD ACD ABC ACD BD 1．C 【详解】已知油酸分子体积，根据V=NAV0可以计算出油酸的摩尔体积；但由于不知道密度，故无法求解油酸的摩尔质量，更不能求解一滴油的质量；故C正确，ABD错误。 故选C。 2．A 【详解】A．油酸未完全散开，S偏小，由 d= 可知，分子直径偏大。故A正确； B．油酸中含有大量酒精不会造成影响，因为酒精最终挥发或者溶于水，故B错误； C．计算油膜面积时将所有不足一格的方格均记为了一格,S偏大，由 d= 可知，分子直径偏大。故C错误； D．求每滴体积时，1ml的溶液的滴数误多记了几滴，纯油酸的体积V将偏小，由 d= 可知，分子直径偏小，故D错误。 故选A。 3．C 【详解】A．当分子距离从小于r0增大到大于r0的过程中，分子势能随着分子间距离的增大，先减小后增大，A正确，不符合题意； B．扩散现象是分子的一种热运动，温度越高，分子热运动越剧烈，在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素，B正确，不符合题意； C．压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体压强作用的缘故，与气体分子间存在斥力无关，C错误，符合题意； D．显微镜下观察墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，称为布朗运动，是由于小炭粒周围的液体分子撞击的冲力不平衡而引起的，反映了液体分子运动的无规则性，D正确，不符合题意； 故选C。 4．B 【详解】A．根据在平衡位置处分子力为零，可知甲图线为分子力与分子间距离的关系图线，故A错误； B．由甲图看得出，随着分子间距离的减小，分子力先增加后减小，再增大，故B正确； C．当r=r0时，分子间的引力、斥力不为零，但二者的合力即分子力为零，故C错误； D．当r>r0时，分子力表现为引力，随分子距离减小分子力做正功，分子势能减小；当r<r0时，分子力表现为斥力，随分子距离减小分子力做负功，分子势能增加，故D错误。 故选B。 5．C 【详解】油酸分子（视为球形）的直径测出后，根据可以计算出油酸分子体积；根据可以计算出油酸的摩尔体积；由于不知道密度，故无法求解油酸的摩尔质量，更不能求解油酸的质量。 故选C。 6．A 【详解】A．实验中将油酸稀释是为了满足形成单分子油膜的条件，故A正确； B．由实验数据可得每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积为 故B错误； C．由图可知，油膜轮廓里面大约有个小方格，则油膜的轮廓的面积大约为 则油酸分子的直径大约为 故C错误； D．实验中如果没有等油酸完全扩散开就描出轮廓，则描出油膜的轮廓面积比单分子形成的油膜面积小，计算得到油酸分子的直径结果偏大，故D错误。 故选A。 7．B 【详解】气体的压强是由于气体分子做无规则运动，对器壁频繁地撞击产生的，容器做自由落体运动时处于完全失重状态，但气体分子的无规则运动不会停止．根据气体压强的决定因素：分子的平均动能和分子的数密度可知，只要温度和气体的体积不变，分子的平均动能和单位体积内分子数目不变，气体对容器壁的压强就保持不变，故B正确，ACD错误．故选B． 点睛：大量的气体分子做无规则热运动，对器壁频繁、持续地碰撞产生了压力，单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的，但是大量分子频繁地碰撞器壁，就对器壁产生持续、均匀的压力．所以从分子动理论的观点来看，气体的压强等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力． 8．C 【详解】当分子间距为r2时分子势能最小，此时分子力表现为零，当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力；在r由r1变到r2的过程中，分子力表现为斥力，分子力做正功；当分子间的距离从r1开始，分子相互远离的过程中分子力先做正功，后做负功，则分子势能先减小后增大；则选项ABD错误，C正确。 故选C。 9．B 【详解】A．扩散现象是分子热运动引起的分子的迁移现象，没有产生新的物质，是物理现象，故A错误； B．在高温条件下可以通过分子的扩散在纯净半导体材料中掺入其他元素，故B正确； C．悬浮在水中的花粉颗粒越大，撞击花粉颗粒的水分子越多，布朗运动越不明显，故C错误； D．悬浮在水中的花粉颗粒的运动是布朗运动，是由于受到水分子的不平衡撞击而发生的，故反映了水分子的永不停息的无规则运动，故D错误。 故选B。 10．C 【详解】A．配制好油酸酒精溶液置于敞口容器中一段时间，再使用该溶液进行实验，酒精挥发，导致油酸浓度增大，依旧按原来的计算则结果偏小，故A错误； B．在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积时多数了一滴，这样一滴油酸酒精溶液的实际体积变小，算出的一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积变小，由 可知测量结果偏小，故B错误； C．实验过程中，若撒的痱子粉过多，则油酸溶液在水面上形成的油膜面积偏小，由 可知实验测量的油酸分子的直径偏大，故C正确； D．在计算油膜面积时，把不满一格的油膜都算成了一格，导致S偏大，由 可知实验测量的油酸分子的直径偏小，故D错误。 故选C。 11．ABC 【详解】ABC．由题图可知温度越高，速率大的分子比例较多，分子的平均速率越大，分子的热运动越剧烈，分子的平均动能越大，选项ABC均正确； D．两曲线与横轴围成的面积的意义为单位1，选项D错误。 故选ABC。 12．AD 【详解】由两分子间的作用力F随分子间距离r的变化的关系图像可知，两分子从相距处由静止开始运动，直到相距为的过程中，分子力为引力，且两分子间作用力先增大后减小；引力一直做正功，两分子的分子势能一直减小，故AD正确，BC错误。 故选AD。 13．ACD 【详解】A．根据可求解分子的质量，A正确； BCD．由公式 可求解每个分子占据的空间和分子之间的平均距离，由于气体分子间距很大，故无法求出分子的体积，B错误，CD正确。 故选ACD。 14．ABC 【详解】A．该实验中把油膜看成单分子层油膜，不考虑各油酸分子间的间隙，将油酸分子看成球形，故A正确； B．该实验中酒精的作用是对油酸起稀释作用，使油酸分子尽可能少的在竖直方向上重叠，更能保证其形成单层分子油膜，所以面积会变大，故B正确； C．取体积为V1的纯油酸用酒精稀释，配成体积为V2的油酸酒精溶液，单位体积的油酸酒精溶液中的纯油酸的体积为 一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为 由于分子是单分子紧密排列的，因此分子直径为 故C正确； D．一滴油酸酒精溶液中纯油酸的质量为 这一滴溶液中所含的油酸分子数为 故D错误。 故选ABC。 15．ACD 【详解】ABC．温度变化，表现出“中间多、两头少”的分布规律是不会改变的，故AC正确，B错误； D．由气体分子运动的特点和统计规律可知温度升高，分子运动剧烈，速度小的分子数减少了，故D正确。 故选ACD。 16．BD 【详解】A．当r小于r1时，随着分子间距离的减小，分子势能增大，即减小分子间距离分子力做负功，所以分子力表现为斥力，故A错误； B．当r等于r2时，从图中可得分子势能最小时，因为当分子间相互作用力为零时，分子势能最小，故分子间存在的引力和斥力相等，故B正确； CD．当r大于r1而小于r2时分子力表现为斥力，故从当r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做正功，分子势能减小，当r大于r2时分子力表现为引力，故D正确，C错误。 故选BD。 17． b a 相等 【详解】[1]在分子间距离为r0时，分子力为零，所以表示分子力的是图线b。 [2]分子间引力和斥力都随分子间距离的减小而增大，当r小于r0时，斥力增大得比引力快，所以表示分子斥力的是图线a。 [3]在处分子之间的引力和斥力大小相等，所以表现分子力为零。 [4]的数量级为m。 18． 油膜 【详解】[1]如图所示，是利用油膜法估测分子大小的示意图。 [2]若一滴油酸体积为V，在水面上散开的面积为S，则分子的直径大小 19． 大于 小于 小于 【详解】[1]图1中时引力大于斥力； [2]图2中因 则T1<T2，则小于； [3]图3中因图像T2对应的“腰粗”，则分子速率较大的占据的比例较大，则温度较高，即小于。 20． 正 大 【详解】[1][2]由图知，时，分子力为0；当时，分子力表现为引力，则相互靠近时分子力F做正功，分子动能增加，分子势能减小；当时，分子力表现为斥力，相互靠近的过程中，分子力做负功，分子动能减小，所以可知在时，分子动能最大。 21．见解析 【详解】（1）一定温度下，氧气分子的速率呈现出“中间多，两头少”的分布规律； （2）温度越高，氧气分子热运动的平均速率越大（或温度越高，氧气分子运动越剧烈）。 22．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）每个铜原子质量为 （2）每个铜原子体积为 （3）设相邻两个铜原子间距离为d，则有 结合上述解得 23．（1）2.32×10-2m2；（2）1.2×10-5 mL；（3）5×10-10 m 【详解】（1）轮廓包围方格约为58个，则油膜的面积 S=58×(2×10-2)2 m2=2.32×10-2m2 （2）每滴溶液中含有纯油酸的体积 （3）油酸分子直径 24．a．，图像见解析； b．说明见解析 【详解】a．原子B振动过程中受力随距离变化的图线如答图2所示 由题意可知，原子B处于r1=r0处时，系统的动能为最大值 系统的势能为最小值 原子B处于处时，系统的动能 系统的势能为最大值 根据能量守恒定律可得 解得 b．温度升高时，分子的平均动能增大，分子的活动范围∆x将增大。当r=r1、r=r2时分子动能为0，分子势能相等为Epm，如答图3所示，其中，∆x 增大主要向方向偏移，从宏观上表现为体积增大。 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 $