1.1 分子动理论的基本内容 基础练习卷 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

**基本信息** 以“基础选择-中档多选-提升解答”分层，覆盖分子动理论核心概念，通过“概念理解→辨析应用→定量计算”路径巩固知识，培养物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|分子动理论基本观点、扩散、布朗运动|单选题直接考查单一概念，如花香扩散现象、分子间作用力本质| |概念辨析|分子间作用力、布朗运动图像分析|多选题结合实例与图像，如墨水中炭粒运动间接反映分子运动| |综合应用|分子数、分子间距估算|解答题联系实际情境（储氢罐、钻石），需科学推理与模型建构|

分子动理论的基本内容基础练习卷 一、单选题 1．下列说法正确的是（　　） A．在公园散步时闻到了花香是扩散现象 B．在阳光的照射下，尘埃在空中不停地飘动是布朗运动 C．当两个铅块的接触面削平、压紧后能“粘”在一起，是因为分子间存在引力而没有斥力 D．已知某气体的摩尔质量为M、密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则气体分子的体积 2．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 3．关于分子动理论，下列说法正确的是（    ） A．扩散现象是由于重力作用引起的 B．气体体积等于所有气体分子体积之和 C．液体分子的无规则运动称为布朗运动 D．分子间作用力的本质是电磁相互作用 4．下列事实中，能说明分子间有间隙的是（　　） A．用瓶子装满一瓶砂糖，反复抖动后总体积减小 B．手捏面包，体积减小 C．水很容易渗入沙土层中 D．用一带有活塞的容器封闭部分气体，用力压活塞，气体的体积减小 5．关于分子动理论，下述说法正确的是（　　） A．物质是由大量原子核组成的 B．分子永不停息地做有规则运动 C．分子间有相互作用的引力或斥力 D．分子动理论是在一定实验基础上提出的 6．物体内分子运动的快慢与温度有关，在时物体内的分子的运动状态是（　　） A．仍然是运动的 B．处于静止状态 C．处于相对静止状态 D．大部分分子处于静止状态 7．布朗运动的发现，在物理学上的主要贡献是（　　） A．说明了悬浮颗粒在做无规则运动 B．说明了液体分子或气体分子在做无规则运动 C．说明了悬浮颗粒做无规则运动的剧烈程度与温度无关 D．说明了液体分子与悬浮颗粒之间的相互作用力 8．已知铜的密度为，相对原子质量为64，通过估算可知铜中每个铜原子所占的体积约为（　　） A． B． C． D． 9．小张在显微镜下观察水中悬浮的细微粉笔末颗粒的运动。他把某一颗粒每隔一定时间的位置记录在坐标纸上，然后用线段把这些位置按时间顺序依次连接起来，得到一条颗粒位置连线，如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．连线就是颗粒的运动轨迹，说明颗粒的运动是不规则的 B．颗粒沿着笔直的折线运动，说明水分子的运动是规则的 C．颗粒的这种运动不能发生在固体中 D．当温度降到0℃时（还未结冰），颗粒的这种运动将会停止 10．中国某大学教授的课题组制备出了一种超轻气凝胶，它在弹性和吸油能力方面令人惊喜，这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度仅是空气密度的。设气凝胶的密度为（单位为），摩尔质量为（单位为），阿伏伽德罗常量为，则下列说法不正确的是（　　） A．千克气凝胶所含的分子数 B．气凝胶的摩尔体积 C．每个气凝胶平均占据空间 D．每两个相邻气凝胶分子间的平均间距 二、多选题 11．下列现象中属于扩散现象的有（　　） A．樟脑球放在箱子里，过几天箱子里充满了樟脑球的气味 B．一杯水中放入一勺白糖，过一会儿水变甜了 C．一碗小米倒入一碗大米中，小米进入大米的间隙之中 D．铁件放在土表面，时间长了，接触部位铁件会有锈 12．分子动理论较好地解释了物质的宏观热学性质，据此可判断下列说法中正确的是（　　） A．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这间接地反映了液体分子运动的无规则性 B．分子间的相互作用力随分子间距离的增大，一定先减小后增大 C．分子间引力随着分子间距离的增大，可能先减小后增大 D．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料中掺入其他元素 13．如图是某一微粒的布朗运动路线图，若时刻它在O点，然后每隔5s记录一次微粒位置（依次为a、b、c、d、e、f），最后将各位置按顺序连接而得到此图。下述分析中正确的是（　　） A．线段ab是微粒在第6s初至第10s末的运动轨迹 B．时刻，微粒应该在bc连线上 C．线段Oa的长度是微粒前5s内的位移大小 D．虽然时刻微粒在f点，但它不一定是沿ef到达f点的 14．甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于r轴上，甲、乙两分子间作用力与分子间距离的关系图线如图所示。现把乙分子从处由静止释放，则（　　） A．乙分子从到过程中，甲、乙两分子间作用力一直做正功 B．乙分子从到过程中，甲、乙两分子间作用力表现为引力，从到过程中，甲、乙两分子间作用力表现为斥力 C．乙分子从到过程中，甲、乙两分子间的作用力先增大后减小 D．乙分子从到距离甲分子最近的位置的过程中，甲、乙两分子间的作用力先减小后增大 15．图中实线为分子间作用力随两分子间距离的变化图像，虚线Ⅰ为分子间的斥力随两分子间距离的变化图像，虚线Ⅱ为分子间的引力随两分子间距离的变化图像，据此可知（　　） A．分子间距离为r0时，分子间没有相互作用 B．分子间距离增大时，分子间斥力减小，引力增大 C．分子间距离小于r0时，分子间的引力总是小于斥力 D．分子间距离增大时，分子间作用力可能先减小后增大再减小 三、解答题 16．氢燃料电池汽车利用氢气与氧气反应产生电能。某型号汽车的高压储氢罐容积为，充满氢气时密度为，氢气摩尔质量，阿伏加德罗常数。已知，试估算： (1)储氢罐中氢气的总质量； (2)储氢罐中相邻氢气分子间的平均距离（结果保留两位有效数字）。 17．钻石是自然界中最坚硬的物质，钻石是由可看作球形的碳原子以网状结构紧密地堆在一起，密度是；钻石的质量用克拉来计量，1克拉。已知碳元素的相对原子质量为12，阿伏加德罗常数。已知：，。（结果均保留三位有效数字）求： (1)图片中的钻石有2.5克拉，该钻石含有的碳原子个数； (2)碳原子的直径。 18．轿车中的安全气囊能有效保障驾乘人员的安全，轿车在发生一定强度的碰撞时，叠氮化钠（亦称“三氮化钠”，化学式NaN3）受撞击完全分解产生钠和氮气而充入气囊。若充入氮气后安全气囊内有3.4mol的氮气，气囊中氮气的密度ρ=1.7kg/m3，已知氮气的摩尔质量M=28g/mol，阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol-1.请估算： (1)安全气囊的容积； (2)气囊中氮气分子间的平均距离r。（结果保留一位有效数字） 19．一间教室长宽高分别为a，b，c，假设教室内的气体处于标准状况，已知阿伏伽德罗常数为，每摩尔气体在标准状况下的体积为（以上所有单位均已取国际单位） (1)请估算教室内的空气分子个数N； (2)请估算教室内的空气分子平均距离。 20．180g水中含有多少个水分子？若一个人每分钟数200个分子，需要数多长时间？（已知水的摩尔质量为18g/mol，NA≈6.0×1023mol－1） 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 分子动理论的基本内容基础练习卷 一、单选题 1．下列说法正确的是（　　） A．在公园散步时闻到了花香是扩散现象 B．在阳光的照射下，尘埃在空中不停地飘动是布朗运动 C．当两个铅块的接触面削平、压紧后能“粘”在一起，是因为分子间存在引力而没有斥力 D．已知某气体的摩尔质量为M、密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则气体分子的体积 【答案】A 【详解】A．扩散现象指分子自发运动进入其他物质。花香分子扩散到空气中，属于扩散现象，故A正确。 B．布朗运动需通过显微镜观察微小颗粒（如花粉）的无规则运动，尘埃运动由宏观气流主导，故B错误。 C．分子间引力和斥力共存，距离变化时合力表现为引力或斥力，但不会仅存在引力或斥力，故C错误。 D．公式 计算的是分子平均占据空间体积，气体分子间距大，实际分子体积更小，故D错误。 故选A。 2．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 【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。 3．关于分子动理论，下列说法正确的是（    ） A．扩散现象是由于重力作用引起的 B．气体体积等于所有气体分子体积之和 C．液体分子的无规则运动称为布朗运动 D．分子间作用力的本质是电磁相互作用 【答案】D 【详解】A．扩散现象是分子无规则热运动的结果，与重力无关，故A错误； B．气体分子间存在较大空隙，气体体积远大于所有分子体积之和，故B错误； C．布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动，反映了液体分子的热运动，而非液体分子本身的运动，故C错误； D．分子间作用力（如引力和斥力）由原子内部带电粒子间的相互作用产生，本质是电磁相互作用，故D正确。 故选D。 4．下列事实中，能说明分子间有间隙的是（　　） A．用瓶子装满一瓶砂糖，反复抖动后总体积减小 B．手捏面包，体积减小 C．水很容易渗入沙土层中 D．用一带有活塞的容器封闭部分气体，用力压活塞，气体的体积减小 【答案】D 【详解】A．砂糖颗粒间的空隙是宏观的，与分子间隙无关，不能说明分子间有间隙，故A错误； B．面包体积减小是由于内部气体排出，属于宏观结构变化，不能说明分子间有间隙，故B错误； C．水渗入沙土层是宏观空隙的填充，不涉及分子间隙，不能说明分子间有间隙，故C错误； D．气体被压缩后体积减小，能够说明分子间存在间隙，故D正确。 故选D。 5．关于分子动理论，下述说法正确的是（　　） A．物质是由大量原子核组成的 B．分子永不停息地做有规则运动 C．分子间有相互作用的引力或斥力 D．分子动理论是在一定实验基础上提出的 【答案】D 【详解】A．分子动理论指出物质是由大量分子组成的，而非原子核，故A错误； B．分子动理论强调分子永不停息地做无规则运动，而非有规则运动，故B错误； C．分子间同时存在相互作用的引力和斥力，并非“引力或斥力”的选择关系，故C错误； D．分子动理论基于扩散现象、布朗运动等实验证据提出，故D正确。 故选D。 6．物体内分子运动的快慢与温度有关，在时物体内的分子的运动状态是（　　） A．仍然是运动的 B．处于静止状态 C．处于相对静止状态 D．大部分分子处于静止状态 【答案】A 【详解】根据分子动理论，组成物体的分子在任何温度下都在永不停歇地做无规则运动（热运动）。温度仅影响分子运动的剧烈程度（温度越高，分子平均动能越大），但不会使分子完全静止。 A．0℃时分子仍在运动，符合分子热运动的规律，故A正确； B．分子不可能处于绝对静止状态，故B错误； C．分子间不存在“相对静止”，运动是绝对的，故C错误； D．大部分分子仍在运动，仅少数可能瞬时速率较低，但整体并非静止，故D错误。 故选A。 7．布朗运动的发现，在物理学上的主要贡献是（　　） A．说明了悬浮颗粒在做无规则运动 B．说明了液体分子或气体分子在做无规则运动 C．说明了悬浮颗粒做无规则运动的剧烈程度与温度无关 D．说明了液体分子与悬浮颗粒之间的相互作用力 【答案】B 【详解】布朗运动对物理学的主要贡献有两个，一个是说明了液体分子或气体分子在做无规则运动，另一个是说明液体分子或者气体分子无规则运动的剧烈程度与温度有关。 悬浮颗粒在做无规则运动，是布朗运动的现象，是液体分子运动的间接反映。 故选B。 8．已知铜的密度为，相对原子质量为64，通过估算可知铜中每个铜原子所占的体积约为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据阿伏加德罗常数的物理意义，每个铜原子所占的体积可通过公式 故选B。 9．小张在显微镜下观察水中悬浮的细微粉笔末颗粒的运动。他把某一颗粒每隔一定时间的位置记录在坐标纸上，然后用线段把这些位置按时间顺序依次连接起来，得到一条颗粒位置连线，如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．连线就是颗粒的运动轨迹，说明颗粒的运动是不规则的 B．颗粒沿着笔直的折线运动，说明水分子的运动是规则的 C．颗粒的这种运动不能发生在固体中 D．当温度降到0℃时（还未结冰），颗粒的这种运动将会停止 【答案】C 【详解】AB．连线不是实际运动轨迹，故选项AB错误； C．颗粒的运动是布朗运动，只能在气体和液体中发生，不能发生在固体中，选项C正确； D．布朗运动是分子无规则运动撞击引起的，分子的无规则运动永不停息，所以布朗运动永不停息，选项D错误。 故选C。 10．中国某大学教授的课题组制备出了一种超轻气凝胶，它在弹性和吸油能力方面令人惊喜，这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度仅是空气密度的。设气凝胶的密度为（单位为），摩尔质量为（单位为），阿伏伽德罗常量为，则下列说法不正确的是（　　） A．千克气凝胶所含的分子数 B．气凝胶的摩尔体积 C．每个气凝胶平均占据空间 D．每两个相邻气凝胶分子间的平均间距 【答案】D 【详解】A．千克气凝胶的摩尔数为 则所含的分子数为，故A正确，不符合题意； B．气凝胶的摩尔体积为，故B正确，不符合题意； C．1mol气凝胶中包含NA个分子，则每个气凝胶分子平均占据空间，故C正确，不符合题意； D．设每两个相邻气凝胶分子间的平均间距为d，则 解得每两个相邻气凝胶分子间的平均间距为，故D错误，符合题意。 本题选错误的，故选D。 二、多选题 11．下列现象中属于扩散现象的有（　　） A．樟脑球放在箱子里，过几天箱子里充满了樟脑球的气味 B．一杯水中放入一勺白糖，过一会儿水变甜了 C．一碗小米倒入一碗大米中，小米进入大米的间隙之中 D．铁件放在土表面，时间长了，接触部位铁件会有锈 【答案】AB 【详解】A．樟脑球升华后，气体分子自发扩散到箱子各处，属于分子运动，故A正确； B．白糖溶解后，糖分子在水中扩散，属于分子运动，故B正确； C．小米和大米的混合是宏观颗粒的机械填充，并非分子扩散，故C错误； D．铁生锈是化学变化，与分子扩散无关，故D错误。 故选AB。 12．分子动理论较好地解释了物质的宏观热学性质，据此可判断下列说法中正确的是（　　） A．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这间接地反映了液体分子运动的无规则性 B．分子间的相互作用力随分子间距离的增大，一定先减小后增大 C．分子间引力随着分子间距离的增大，可能先减小后增大 D．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料中掺入其他元素 【答案】AD 【详解】A．显微镜下观察到的小炭粒无规则运动是由液体分子无规则撞击导致的，间接反映了液体分子运动的无规则性，A正确； B．分子间作用力不一定随分子间距离的增大，也并非“一定先减小后增大”。与其变化区间有关，B错误； C．分子间引力始终随距离增大而单调减小，不存在“先减小后增大”的情况，C错误； D．高温会加剧分子热运动，真空环境减少干扰，有利于扩散进行，因此可通过分子扩散掺入其他元素，D正确。 故选AD。 13．如图是某一微粒的布朗运动路线图，若时刻它在O点，然后每隔5s记录一次微粒位置（依次为a、b、c、d、e、f），最后将各位置按顺序连接而得到此图。下述分析中正确的是（　　） A．线段ab是微粒在第6s初至第10s末的运动轨迹 B．时刻，微粒应该在bc连线上 C．线段Oa的长度是微粒前5s内的位移大小 D．虽然时刻微粒在f点，但它不一定是沿ef到达f点的 【答案】CD 【详解】图中直线是相邻两时刻微粒对应位置的连线，也是这段时间内微粒的位移，但不是微粒的运动轨迹，因此AB描述错误，CD描述正确。 故选CD。 14．甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于r轴上，甲、乙两分子间作用力与分子间距离的关系图线如图所示。现把乙分子从处由静止释放，则（　　） A．乙分子从到过程中，甲、乙两分子间作用力一直做正功 B．乙分子从到过程中，甲、乙两分子间作用力表现为引力，从到过程中，甲、乙两分子间作用力表现为斥力 C．乙分子从到过程中，甲、乙两分子间的作用力先增大后减小 D．乙分子从到距离甲分子最近的位置的过程中，甲、乙两分子间的作用力先减小后增大 【答案】AC 【详解】ABC．乙分子从到的过程中，甲、乙两分子间的作用力表现为引力，且甲、乙两分子间的作用力先增大后减小，故甲、乙两分子间作用力一直做正功，AC正确，B错误； D．乙分子从到距离甲分子最近的位置的过程中，甲、乙两分子间的作用力先增大后减小再增大，D错误。 故选AC。 15．图中实线为分子间作用力随两分子间距离的变化图像，虚线Ⅰ为分子间的斥力随两分子间距离的变化图像，虚线Ⅱ为分子间的引力随两分子间距离的变化图像，据此可知（　　） A．分子间距离为r0时，分子间没有相互作用 B．分子间距离增大时，分子间斥力减小，引力增大 C．分子间距离小于r0时，分子间的引力总是小于斥力 D．分子间距离增大时，分子间作用力可能先减小后增大再减小 【答案】CD 【详解】A．分子间距为时，分子间引力和斥力大小相等，合力为零，并非没有相互作用，A错误。 B．分子间距离增大时，分子间的斥力和引力都会减小，只是斥力减小得更快，B错误。 C．分子间距离小于时，引力总是小于斥力，合力表现为斥力，C正确。 D．若分子间距离从小于开始逐渐增大，从很小增大到时，分子合力大小逐渐减小；从继续增大时，分子合力大小先增大到最大值，之后再逐渐减小趋近于零，因此分子间作用力可能先减小后增大再减小，D正确。 故选CD。 三、解答题 16．氢燃料电池汽车利用氢气与氧气反应产生电能。某型号汽车的高压储氢罐容积为，充满氢气时密度为，氢气摩尔质量，阿伏加德罗常数。已知，试估算： (1)储氢罐中氢气的总质量； (2)储氢罐中相邻氢气分子间的平均距离（结果保留两位有效数字）。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）由题可知，储氢罐内氢气的总质量为 （2）储氢罐内氢气的摩尔数为 氢分子的总数 单个氢分子的体积为 由分子立方体模型可知 解得 17．钻石是自然界中最坚硬的物质，钻石是由可看作球形的碳原子以网状结构紧密地堆在一起，密度是；钻石的质量用克拉来计量，1克拉。已知碳元素的相对原子质量为12，阿伏加德罗常数。已知：，。（结果均保留三位有效数字）求： (1)图片中的钻石有2.5克拉，该钻石含有的碳原子个数； (2)碳原子的直径。 【答案】(1)个 (2)m 【详解】（1）2.5克拉钻石的物质的量 碳原子的个数 解得个 （2）设钻石的摩尔体积为，则 碳原子的体积 又 联立方程解得： 18．轿车中的安全气囊能有效保障驾乘人员的安全，轿车在发生一定强度的碰撞时，叠氮化钠（亦称“三氮化钠”，化学式NaN3）受撞击完全分解产生钠和氮气而充入气囊。若充入氮气后安全气囊内有3.4mol的氮气，气囊中氮气的密度ρ=1.7kg/m3，已知氮气的摩尔质量M=28g/mol，阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol-1.请估算： (1)安全气囊的容积； (2)气囊中氮气分子间的平均距离r。（结果保留一位有效数字） 【答案】(1)56L (2)m 【详解】（1）设安全气囊的容积，则有 （2）气囊中氮气分子的总个数为 气体分子间距较大，可以认为每个分子占据一个边长为的立方体，则有 代入数据解得 19．一间教室长宽高分别为a，b，c，假设教室内的气体处于标准状况，已知阿伏伽德罗常数为，每摩尔气体在标准状况下的体积为（以上所有单位均已取国际单位） (1)请估算教室内的空气分子个数N； (2)请估算教室内的空气分子平均距离。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）教室内气体的物质的量 教室里面的空气分子个数 解得 （2）教室内每个分子占据的平均空间 将分子占据空间当作立方体模型 解得 20．180g水中含有多少个水分子？若一个人每分钟数200个分子，需要数多长时间？（已知水的摩尔质量为18g/mol，NA≈6.0×1023mol－1） 【答案】6.0×1024个水分子，约5.7×1016年 【详解】水分子物质的量 水分子数 数分子时间 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $