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

分子动理论 单元测试 2025-2026学年度高二物理 一、单选题 1．已知铜的摩尔质量为，铜的密度为，阿伏加德罗常数为。下列判断正确的是（　　） A．1 kg铜所含的原子数为NA B．铜所含的原子数为 C．1个铜原子的体积为（） D．铜原子的直径为 （m） 2．下列说法正确的是（　　） 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，这反映了固体分子运动的无规则性 B．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，逐渐减小 C．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 D．分子势能随着分子间距离的增大，逐渐增大 3．关于分子和分子力、分子势能，下列说法正确的是（　　） A．分子间距离增大，分子势能一定增大 B．分子间距离等于平衡位置距离时，分子势能不一定最小 C．分子之间一定同时存在引力和斥力 D．气体分子之间的距离很大，其分子之间的作用力不可忽略 4．下列关于布朗运动的说法正确的是（　　） A．布朗运动指的是悬浮在液体或气体中的固体分子的运动 B．布朗运动能够反映液体或气体分子运动的无规则性 C．悬浮在液体中的颗粒越大布朗运动越明显 D．布朗运动的剧烈程度与温度无关 5．在一定温度下，当气体的体积增大时，气体的压强减小，这是因为（　　） A．气体分子的密度变大，分子间的作用力减小 B．气体分子的密度变大，分子对器壁的吸引力变小 C．每个气体分子对器壁的平均撞击力变小 D．单位时间内对器壁单位面积上碰撞的次数减小 6．关于布朗运动，下列说法中正确的是（   ） A．布朗运动是微观粒子的运动，牛顿运动定律不再适用 B．布朗运动是液体（或气体）分子无规则运动的反映 C．强烈的阳光射入较暗的房间内，在光束中可以看到有悬浮在空气中的微尘不停地做无规则运动，这也是一种布朗运动 D．因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也叫作热运动 7．分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生，并随着分子间距的变化而变化，则 A．分子间引力随分子间距的增大而增大 B．分子间斥力随分子间距的减小而增大 C．分子间相互作用力随分子间距的增大而增大 D．分子间相互作用力随分子间距的减小而增大 二、多选题 8．下列说法正确的是____。 A．在绝热条件下压缩气体，气体的内能一定增加 B．扩散现象表明分子间有间隙，布朗运动表明花粉分子在不停地做无规则运动 C．人对空气干爽或潮湿的感受主要取决于空气的相对湿度 D．若两分子间距离为r0时分子间的斥力与引力大小相等，则当分子间距离小于r0时，分子势能随分子间距的减小而增大 E．质量和温度均相等的氧气和氮气，其内能也相等 9．今年12月份我国华北、华东出现了严重的雾霾天气．雾霾的形成主要是空气中悬浮着大量的PM2.5．PM2.5是指空气中直径小于2.5微米的颗粒物，其浮在空中很难沉降到地面从而对人健康形成危害．下列说法正确的是 A．环境温度低于0℃时，PM2.5不再具有内能 B．无风雾霾中的PM2.5的运动属于布朗运动 C．无风雾霾中的PM2.5的运动是分子运动 D．PM2.5在空中受到的是非平衡力作用 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 三、实验题 11．在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，现有油酸和酒精按体积比为n：m配制好的油酸酒精溶液置于容器中，还有一个盛有水的浅盘、一支滴管、一个量筒、爽身粉、带方格的玻璃板等。 （1）用滴管向量筒内加注N滴油酸酒精溶液，读出油酸酒精溶液的体积V； （2）将爽身粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有爽身粉，可以清楚地看出油膜轮廓； （3）待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油酸膜的形状如图所示，则油膜面积为___________（已知每个小方格面积为S）； （4）估算油酸分子的直径的表达式d=___________（用题目中字母表示）。 （5）某同学实验中最终测得的油酸分子直径偏大，则其原因可能是___________（填选项前的字母） A．错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算 B．计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理 C．水面上爽身粉撒得较多，油酸膜没有充分展开 12．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中。 （1）某同学操作步骤如下： ①用的油酸配成的油酸酒精溶液 ②用注射器和量筒测得50滴油酸酒精溶液体积为 ③在浅盘内盛适量的水，将痱子粉均匀地撒在水面上，滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定 ④在浅盘上覆盖透明玻璃，描出油膜轮廓，用透明方格纸测量油膜的面积为，则油酸分子直径大小________m（结果保留一位有效数字）。 （2）若该同学在计算注射器滴出的一滴油酸酒精溶液体积后，错拿了一个针管更粗的注射器将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘，这会导致实验测得的油酸分子直径________（选填“偏大”、“偏小”或“不受影响”）。 （3）若由于酒精的挥发，导致油酸酒精溶液的实际浓度发生变化，这会导致实验测得的油酸分子直径________（选填“偏大”、“偏小”或“不受影响”）。 13．已知金块的密度为，金的摩尔质量为，阿伏加德罗常数为。若将金块中的金原子看成球形，且它们紧密排列、没有间隔。求：（1）单个金原子的体积；（2）单个金原子的直径。 14．轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全。轿车在发生一定强度的碰撞时，利用叠氮化钠（NaN3）爆炸产生气体（假设都是N2）充入气囊。若氮气充入后安全气囊的容积V＝70 L，囊中氮气密度＝2 kg/m3，已知氮气摩尔质量M＝0.028 kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6×1023 mol-1.试估算（结果均保留1位有效数字）：(1)气囊中氮气分子的总个数N (2)气囊中氮气分子间的平均距离。 15．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。已知碳元素的相对分子质量为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。 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 《分子动理论》单元测试参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C C B D B B ACD BD ABE 1．C 【详解】A．1 kg铜所含的原子数为 故A错误； B．铜所含的原子数为 故B错误； C．1个铜原子的体积为 故C正确； D．铜原子的体积为 则直径为 故D错误。 故选C。 2．C 【详解】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，这反映了液体分子运动的无规则性，所以A错误； B．分子间的引力与斥力随着分子间距离的增大，逐渐减小，但分子间的相互作用力，随分子间距离的增大，可能减小，也可能增大，所以B错误； C．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，所以C正确； D．分子势能随着分子间距离的增大，可能逐渐增大，也可能逐渐减小，由于开始分子间距离不确定是大于 还是小于，所以D错误； 故选C。 3．C 【详解】A．若分子间距离从小于平衡位置处开始增大至平衡位置时，分子力表现为斥力，做正功，分子势能减小，故A错误； B．分子间距离等于平衡位置距离时，分子力为零，分子势能一定最小，故B错误； C．分子之间一定同时存在引力和斥力，故C正确； D．若气体分子之间的距离很大，其分子之间的作用力可以忽略，故D错误。 故选C。 4．B 【详解】A．布朗运动是指悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，并不单个固体颗粒分子的运动，更不是液体或气体分子的运动，故A错误； B．布朗运动是小颗粒受到不同方向的液体分子无规则运动产生的撞击力不平衡引起的，所以布朗运动的无规则性反映液体分子运动的无规则性，故B正确； CD．温度越高，液体分子运动越激烈，布朗运动也越明显；颗粒越小，受到的冲力越不平衡，布朗运动越明显，故CD错误。 故选B。 5．D 【详解】A．在一定温度下，当气体的体积增大时，气体分子数的密度变小，分子间的作用力减小，故A错误； BCD．一定量气体，在一定温度下，分子的平均动能不变，分子撞击器壁的平均作用力不变；气体的体积增大时，单位体积内的分子数减小，单位时间内对器壁的碰撞次数减少，单位时间内器壁单位面积上受到的压力变小，气体产生的压强减小，故D正确，BC错误。 故选D。 6．B 【详解】AB．布朗运动是固体颗粒的运动，是宏观粒子，不是液体分子的运动，牛顿运动定律依然适用，A错误、B正确； C．微尘悬浮在空气中被眼睛直接看到，其体积太大，空气分子各个方向的冲击力平均效果相互平衡，实质上这些微粒的运动是空气气流和重力共同作用而引起的复杂运动，不是布朗运动，C错误； D．热运动是指分子永不停息的无规则运动，与布朗运动不是同一概念，D错误。 故选B。 7．B 【详解】根据分子力和分子间距离关系图象，如图    A.由图可知，分子间斥力随分子间距的增大而减小，A错误； B.由图可知，分子间斥力随分子间距的减小而增大，B正确； C.由图可知，分子间的作用力随分子间的距离增大先减小后增大，再减小，C错误； D.由图可知，分子间的作用力随分子间的距离减小先增大后减小，再增大，D错误． 错误． 8．ACD 【详解】A．由热力学第一定律可知，在绝热条件下压缩气体，气体的内能一定增加，故A正确； B．布朗运动表明液体分子在不停地做无规则运动，而不是花粉分子的运动，故B错误； C．人对空气干爽或潮湿的感受主要取决于空气的相对湿度，故C正确； D．当分子间距离小于r0时，分子势能随分子间距的减小而增大，故D正确； E．质量和温度均相等的氧气和氮气，其分子数目不同，内能不相等，故E错误。 故选ACD。 9．BD 【详解】PM2.5的内能由分子动能和分子势能组成，分子动能在低于0℃时存在，仍然做无规则的运动，因此仍然具有内能，故A错误；无风雾霾中的PM2.5悬浮在空中不沉降到地面，肉眼观察不到因此是布朗运动，故B正确；PM2.5是固体颗粒的运动不是分子的运动，因此C错误；PM2.5做的是无规则的运动因此受到的不是平衡力，因此D正确． 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． 112S AC 【详解】(3)[1]计算油酸膜面积时，将大于半个的方格作为完整方格处理。可得112个方格，所以油酸面积为 112S (4)[2]依题意，一滴油酸酒精溶液中，纯油酸的体积为 油酸分子的直径的表达式为 (5)[3]A．错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，则会导致最终测得的油酸分子直径偏大。故A正确； B．计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理，则会使测得油酸面积变大，可知油酸分子直径变小，故B错误； C．水面上爽身粉撒得较多，油酸膜没有充分展开，致使水面上的油酸分子呈现多层，导致其面积变小，所以测得油酸分子直径变大。故C正确。 故选AC。 12． 偏小 偏小 【详解】（1）[1]根据题意可知，一滴油酸酒精溶液含有油酸的体积为 油酸分子直径大小 （2）[2]因为拿错的注射器的针管比原来的粗，则每滴油酸酒精溶液的体积较大，含油酸较多，在水平上形成油膜的面积较大，根据可知这会导致实验测得的油酸分子直径偏小。 （3）[3]酒精的挥发，导致油酸浓度变大，一滴溶液形成的面积变大，则由得到的结果偏小。 13．（1）；（2） 【详解】（1）取摩尔数为的金原子，质量为 总体积为 可得单个金原子的体积为 （2）由 可得 解得单个金原子的直径 14．（1）个；（2） 【详解】（1）根据题意可知，气体物质的量 所以气体分子的总个数为 解得 个 （2）把每个气体分子看成立方体，立方体的边长作为气体分子间的距离 代入得 15．(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： 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 $