第一章 分子动理论 单元检测（六）-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 单元检测（六） 第I卷（选择题） 一、选择题（共46分，本题共10小题，1-7题每小题4分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，8-10题每小题6分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）。 1．关于分子动能，正确的说法是（　　） A．某种物体的温度是0℃，说明物体中分子的平均动能为零 B．物体温度升高时，每个分子的动能都增大 C．物体温度升高时，速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多 D．物体的运动速度越大，则物体的温度越高 2．两杯水，水中均有微粒在做布朗运动，经显微镜观察后，发现A杯中微粒的布朗运动比B杯中微粒的布朗运动剧烈。下列判断中，正确的是（　　） A．杯中水的温度高于B杯中水的温度 B．杯中水的温度等于B杯中水的温度 C．杯中水的温度低于B杯中水的温度 D．条件不足，无法判断两杯中水的温度高低 3．在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，配制的油酸酒精溶液中纯油酸与溶液体积之比为1∶n。测出m滴溶液的体积为V，一滴该溶液在水面上自由扩展后形成单分子油膜的面积为S。则油酸分子的直径约为（　　） A． B． C． D． 4．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负功 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 5．物质的宏观性质往往是大量微观粒子运动的集体表现。下面对气体温度和压强的微观解释，正确的是（　　） A．气体的温度升高，气体的每一个分子运动速率都会增大 B．气体的温度升高，运动速率大的分子所占比例会增大 C．温度升高时，分子平均速率变大，压强一定增大 D．温度升高时，每个分子的速率都增大，所以压强增大 6．如图所示为分子间作用力F与分子间距离r的关系图线，甲分子固定在坐标原点O，乙分子从r1处由静止释放，然后沿r轴运动，r1、r2两处的分子力大小相等，方向相反，则下列说法中正确的是（　　） A．乙分子将在r1、r2间做往复运动 B．乙分子的速度第一次减为零前，其运动的加速度越来越小 C．若规定r0处分子势能EP为零，当r不等于r0时，EP为正 D．若规定无穷远处分子势能EP为零，当r﹤r0时，EP为正 7．用油膜法估测油酸分子大小时，下列操作会导致测量值偏小的是（　　） A．洒痱子粉时，痱子粉在水面上铺的太厚 B．配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了 C．计算油膜面积时，把不到半格的油膜也记为一格 D．测量1ml溶液总滴数时，误将61滴溶液计为60滴 8．下面是某地区月份气温与气压的对照表： 月份 1 2 3 4 5 6 7 平均最高气温 1.4 3.9 10.7 19.6 26.7 30.2 30.8 平均大气压 1.021 1.019 1.014 1.008 1.003 0.9984 0.996 由对照表可知，7月份与1月份相比较（　　） A．空气分子无规则热运动加剧 B．空气分子无规则热运动减弱 C．单位时间内空气分子对地面的撞击次数增加了 D．单位时间内空气分子对地面的撞击次数减少了 9．分子间的作用力随分子间距离的变化如图所示。若将甲分子固定在坐标原点，乙分子置于轴处，由静止释放。仅考虑两个分子间的作用力，下列说法正确的是（　　） A．从到，分子间的作用力先减小后增大 B．从到，分子间的作用力先做正功后做负功 C．从到，分子系统的分子势能一直减小 D．从到，乙分子的动能先减小后增大 10．对一定质量的气体，通过一定的方法得到了分子数目f与速率v的两条关系图线，如图所示，下列说法正确的是（   ） A．曲线Ⅱ对应的气体温度较高 B．曲线Ⅱ对应的气体分子平均速率较大 C．曲线Ⅱ对应的气体分子平均速度较大 D．曲线Ⅱ对应的图线与横坐标轴所围面积较大 E．曲线Ⅱ对应的气体个别分子的速率有可能比曲线Ⅰ对应的气体有些分子速率大 第II卷（非选择题） 本题共5小题，共54分。 二、实验题 11．（4分）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中 (1)以下说法正确的是________ A．图示油膜形状是由于撒粉太少引起的 B．按图示油膜面积进行计算，测得油酸分子直径偏大 C．油酸酒精溶液放置长时间后使用，测得油酸分子直径偏大 (2)测得一滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积为V，根据画有油膜轮廓的玻璃板上的坐标方格，数出轮廓范围内正方形的个数，整格的为个，多于半格不足整格的数量为个，已知每格的面积为S，则油酸分子的直径为________。 12．（8分）某同学做“用油膜法估测分子的直径”的实验。 (1)请选出需要的操作，并按正确操作的先后顺序排列起来：D________（用字母符号表示，第一步已经给出）。 A．倒入油酸     B．倒入水 C． 描绘油膜轮廓     D．记录油酸酒精溶液的滴数 E. 滴入油酸酒精溶液    F. 撒爽身粉 (2)实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是________。 A．可使油酸和爽身粉之间形成清晰的边界轮廓 B．对油酸溶液起到稀释作用 C．有助于测量一滴油酸的体积 D．有助于油酸的颜色更透明便于识别 (3)已知实验室中使用的油酸酒精溶液每溶液中含有2mL油酸，又用滴管测得每50滴这种油酸酒精溶液的总体积为1mL，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上，如图所示。油酸分子的直径________m。（结果保留一位有效数字） (4)在该实验中，若测出的分子直径结果明显偏大，则可能的原因有________（多选）。 A．水面上爽身粉撒得较多，油酸膜没有充分展开 B．计算油酸膜面积时，错将不足半格的方格作为完整方格处理 C．油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多 D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液滴数少计了5滴 三、解答题 13．（12分）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。 14．（14分）水是人体正常生理代谢所必需的物质，一般成年人每天要喝2000mL左右的水。已知水的摩尔质量，水的密度，某同学一口气喝了90mL的水；已知阿伏加德罗常数取。求： (1)该同学本次喝下的水的分子个数N； (2)设想水分子是一个挨着一个排列的球体，忽略水分子的间隙，试估算水分子的直径。（结果均保留两位有效数字） 15．（16分）一个边长为的立方体中有个理想气体的气体分子，每个气体分子质量为，已知气体分子的平均动能（为玻尔兹曼常量），在温度为时，回答下列问题： (1)假设气体分子与立方体容器发生的碰撞均为弹性碰撞，求单个分子对容器器壁发生碰撞时，对容器的作用力大小以及求出气体压强； (2)若此容器以水平速度匀速运动，某时刻突然停止下来，求该容器中气体温度变化。（不与外界发生热交换） 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 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D A C B C C AD BC ABE 1．C 【详解】A．温度是分子平均动能的标志，但0℃（273 K）并非绝对零度（0 K），此时分子平均动能不为零（分子热运动不会停止），故A错误； B．温度升高时，分子的平均动能增大，但这是统计平均概念，并非每个分子的动能都增大（个别分子动能可能减小），故B错误； C．温度升高时，分子速率分布遵循麦克斯韦-玻尔兹曼分布，平均速率增大，导致速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多，故C正确； D．物体的运动速度是宏观机械运动，与分子热运动无关，温度反映分子热运动的剧烈程度，与宏观速度无直接联系，故D错误。 故选C。 2．D 【详解】布朗运动的剧烈程度受液体的温度和微粒的大小两个因素影响：温度越高，分子热运动越剧烈，布朗运动越明显；微粒越小，质量越小，在相同碰撞下运动越剧烈。由于题目未提供微粒大小的信息，无法仅凭运动剧烈程度判断温度高低。 故选D。 3．A 【详解】油酸酒精溶液中纯油酸与溶液的体积比为1∶n，即每份溶液含纯油酸体积为。m滴溶液的总体积为V，则每滴溶液的体积为，其中纯油酸体积为 油酸分子形成单分子层油膜，面积为S，则 故选A。 4．C 【详解】ABC．乙分子从r3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，C正确，AB错误； D．乙分子从r3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C。 5．B 【详解】A．气体的温度升高，分子的平均速率增大，但分子速率遵循统计分布，并非每一个分子的速率都增大，个别分子速率可能减小或不变，故A错误； B．气体的温度升高，分子速率分布向高速方向偏移，运动速率大的分子所占比例增大，故B正确； C．温度升高时，分子平均速率变大，但压强由分子数密度和平均动能共同决定（）；若体积增大（减小），压强可能不变或减小，故压强不一定增大，故C错误； D．温度升高时，并非每个分子的速率都增大，且压强是否增大还与分子数密度有关，故D错误。 故选B。 6．C 【详解】A．根据图像面积代表做功，且乙分子从r1处由静止释放，可知，乙分子无法到达r2位置，因为r1到r0过程分子力做正功的值小于r0到r2过程做负功的值，故A错误； B．根据图像可知，乙分子的速度第一次减为零前，其受到分子力先减小后反向增大，所以运动的加速度先减小，后增大，故B错误； C．若规定r0处分子势能EP为零，则从r0处向左斥力做负功，向右引力做负功，分子势能都增大，则当r不等于r0时，EP为正，故C正确； D．若规定无穷远处分子势能EP为零，从无穷远到r﹤r0，分子力先做正功后做负功，总功可能为正，则势能可能小于零，故D错误。 故选C。 7．C 【详解】根据公式 进行分析，有 A．洒痱子粉时，痱子粉在水面上铺的太厚，导致油酸未能充分展开，造成面积偏小，所以直径测量值偏大，故A错误； B．在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算小一些，则体积测量值偏大，直径测量值偏大，故B错误； C．计算油膜面积时，把不到半格的油膜也记为一格，造成面积偏大，所以直径测量值偏小，故C正确； D．测量1ml溶液总滴数时，误将61滴溶液计为60滴，导致计算1滴纯油酸体积偏大，所以直径测量值偏大，故D错误； 故选C。 8．AD 【详解】A．根据表格数据，7月份平均最高气温为30.8°C，1月份为1.4°C，7月份气温更高；7月份平均大气压为，1月份为，7月份气压更低。7月份与1月份相比较，温度升高，分子平均动能增大，无规则热运动加剧，故A正确； B．7月份与1月份相比较温度升高，分子无规则热运动应加剧而非减弱，故B错误； CD．单位时间内撞击次数取决于分子数密度和分子平均速率。气压（ 为分子数密度，为绝对温度），分子平均速率。7月份增大（，），但p减小，故减小。撞击次数 计算得， 故撞击次数比例约0.926 < 1 即单位时间内空气分子对地面的撞击次数减少了，故C错误，D正确。 故选AD。 9．BC 【详解】AC．从到，分子间的作用力先增大后减小，分子力为引力，分子力做正功，分子系统的分子势能一直减小，故A错误，C正确； BD．从到，分子力为引力，从到，分子力为斥力，故从到，分子间的作用力先做正功后做负功，乙分子的动能先增大后减小，故B正确，D错误。 故选BC。 10．ABE 【详解】AB．温度增大时，分子平均速率增大，即分子速率较大的分子占比增大，由图知气体在状态Ⅰ时分子平均速率较小，曲线II对应的气体分子平均速率较大，则知气体在状态II时温度较高，故AB正确； C．因为气体分子做无规则运动，方向都不相同，故无法求出分子的平均速度。故C错误； D．由题图可知，两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1，即相等，故D错误； E．分子动理论为统计规律，所以曲线II对应的气体个别分子的速率有可能比曲线Ⅰ对应的气体有些分子速率大，故E正确。 故选ABE。 11．(1)B (2) 【详解】（1）A．撒粉太少会导致油膜扩散时没有足够阻力，可能扩散得过大甚至溢出，或者边界模糊不清；而图中油膜呈现“尖刺”、“星芒”状，通常是撒粉太多或不均匀，导致油膜在局部被阻挡，无法均匀铺展，从而形成这种不规则形状，故A错误； B．按图示油膜面积计算时，测量的面积比实际油膜的面积会更小，根据 可知测得油酸分子直径偏大，故B正确； C．油酸酒精溶液放置长时间后使用，因为酒精的挥发，在溶液中的油酸浓度会偏大，油酸的体积会偏大，但实际计算时仍按原来的浓度计算，则计算所用的油酸体积偏小，根据 可知测得油酸分子直径偏小，故C错误。 故选B。 （2）多于半格不足整格的按整格计算，故总的格子数为，则总面积为 则油酸分子直径为 12．(1)BFEC (2)B (3) (4)AD 【详解】（1）“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验步骤为：用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积：往浅盘里倒入约2cm深的水，水面稳定后将适量爽身粉均匀撒在水面上，用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定，将带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。则实验操作顺序为：DBFEC。 （2）实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是对油酸溶液起到稀释作用，更能保证形成单分子油膜。 故选B。 （3）一滴酒精油酸溶液纯油酸的体积为 图中油膜轮廓中大约有60个小方格，则油膜的面积为 则油酸分子的直径为 （4）根据 A．水面上爽身粉撒得较多，油酸膜没有充分展开，则油膜面积测量值偏小，使得分子直径测量值偏大，故A正确； B．计算油酸膜面积时，错将不足半格的方格作为完整方格处理，则油膜面积测量值偏大，使得分子直径测量值偏小，故B错误； C．油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多，导致油酸实际浓度增大，则代入计算的浓度偏小，每滴溶液中纯油酸的体积测量值小，使得分子直径测量值偏小，故C错误； D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液滴数少计了5滴，则每滴溶液中纯油酸的体积测量值偏大，使得分子直径测量值偏大，故D正确。 故选AD。 13．(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： 14．(1) (2) 【详解】（1）该同学本次喝下的水的分子个数 （2）设水分子的直径为，则有 解得 15．(1)， (2) 【详解】（1）假设气体分子在x、y、z三个方向上的速度为vx、vy、vz，根据题意有 取平均值，有 考虑一个分子在x方向上与容器碰撞的情况，分子从处出发，到达处后反弹，再回到处。一个完整周期的时间为 由动量定理有 解得 对于全部分子来说，因为其在三个方向上的运动概率相等，所以每个分子对x方向上的贡献都是三分之一，则单位面积的压强为，， 解得 （2）容器突然停止，其动能转化为气体的内能，有 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 $