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

**基本信息** 本单元卷聚焦分子动理论，以科技前沿（超轻气凝胶）、社会热点（雾霾）及实验情境（油膜法）为载体，覆盖分子力、布朗运动等核心知识点，适配高中物理单元复习，强化物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7/42|分子力与间距关系、布朗运动、气体压强微观解释|结合雾霾情境（题7）考查颗粒运动，体现科学态度| |多选题|3/24|扩散现象、分子速率分布、分子势能|通过分子力曲线（题9）考查科学推理，强化模型建构| |实验题|1/6|油膜法估测分子大小|注重实验步骤与数据处理，落实科学探究| |计算题|2/28|阿伏加德罗常数应用、分子间距计算|以安全气囊（题12）、气凝胶（题13）为情境，突出实际应用|

分子动理论 一、单选题：本大题共7小题，每题6分，共42分。 1.关于分子动理论，下列说法正确的是(    ) A. 图甲“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先滴油酸酒精溶液，再撒痱子粉 B. 图乙为水中炭粒运动位置的连线图，连线表示炭粒做布朗运动的轨迹 C. 图丙为分子力与分子间距的关系图，分子间距从增大时，分子力先变小后变大 D. 图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线对应的温度较高 2.下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是(    ) A. 甲图是水分子的分子势能随分子间距离的关系图象，点对应的位置水分子之间的相互作用总体上表现为引力 B. 乙图在模拟气体压强产生机理的实验中要尽可能保证每颗玻璃球与电子秤碰撞时的速率相等 C. 显微镜下微粒运动的位置连线就是微粒的运动轨迹 D. 丁图描述了氧气分子分别在和时的速率分布，实线对应时的速率分布 3.如图所示为汽车的真空胎，胎内充入一定质量的理想空气，夜间由于气温降低，胎内的气体压强变低．假设此过程胎内气体的体积不变且不漏气，与白天相比，夜间轮胎内的气体 A. 单位体积内分子的个数更少 B. 单位时间碰撞胎内壁单位面积的分子数不变 C. 分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更大 D. 速率大的分子占比变少，分子平均速率变小 4.下列说法正确的是(    ) A. 用气筒打气需外力做功，是因为分子间的斥力作用 B. 温度升高，布朗运动显著，说明悬浮颗粒的分子运动剧烈 C. 相距较远的两个分子相互靠近的过程中，分子势能先减少后增加 D. 相距较远的两个分子相互靠近的过程中，分子间引力先增大后减小 5.运用分子动理论的相关知识，判断下列说法正确的是(    ) A. 气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数仅与单位体积内的分子数有关 B. 某气体的摩尔体积为，每个分子的体积为，则阿伏加德罗常数可表示为 C. 生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成 D. 用打气筒的活塞压缩气体很费力，说明分子间有斥力 6.如图为两分子靠近过程中的示意图，为分子间平衡距离，下列关于分子力和分子势能的说法正确的是(    ) A. 分子间距离大于时，分子间表现为斥力 B. 分子从无限远靠近到距离处的过程中分子势能变大 C. 分子势能在处最小 D. 分子间距离在小于且减小时，分子势能在减小 7.雾霾天气是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。雾霾中，各种悬浮颗粒物形状不规则，但可视为密度相同、直径不同的球体，并用、分别表示球体直径小于或等于、的颗粒物是颗粒物的英文缩写。某科研机构对北京地区的检测结果表明，在静稳的雾霾天气中，近地面高度百米的范围内，的浓度随高度的增加略有减小，大于的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小，且两种浓度分布基本不随时间变化。 据此材料，以下叙述正确的是 (    ) A. 表示直径小于或等于的悬浮颗粒物 B. 受到的空气分子作用力的合力始终大于其所受到的重力 C. 和大悬浮颗粒物都在做布朗运动 D. 的浓度随高度的增加逐渐增大 二、多选题：本大题共3小题，每题8分，共24分。 8.下列说法正确的是(    ) A. 温度越高，扩散进行得越快 B. 液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的 C. 扩散现象是由物质分子无规则运动产生的D. 如果液体温度降到很低，分子热运动就会停止 9.关于分子动理论，下列说法中正确的是(    ) A. 图甲中，如果两条曲线完整，那么两条曲线下方的面积不相等 B. 图甲中，氧气从状态变化到状态不是所有分子的运动速率都会变大 C. 由图乙可知，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 D. 由图乙可知，分子间距离大于时，增大分子间距离，分子间作用力先做负功再做正功 10.若以表示氮气的摩尔质量，表示在标准状况下氮气的摩尔体积，是在标准状况下氮气的密度，为阿伏加德罗常数，、分别表示每个氮分子的质量和体积，下面四个关系式中正确的是  (    ) A. B. C. D. 三、实验题：本大题共1小题，共6分。 11.在油膜法估测油酸分子的大小的实验中，有下列实验步骤： 往边长约为的浅盘里倒入约深的水，待水面稳定后将适量的爽身粉均匀地撒在水面上。 用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴在水面上，待薄膜形状稳定。 将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，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。 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。 将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。 完成下列填空： 上述步骤中，正确的顺序是          填写步骤前面的数字。 将的油酸溶于酒精，制成的油酸酒精溶液，测得的油酸酒精溶液有滴。现取滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是。由此估算出油酸分子的直径为          。结果保留一位有效数字 四、计算题：本大题共2小题，共28分。 12.（14分）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的容积，气囊中氮气的密度，已知氮气的摩尔质量，阿伏加德罗常数，请估算：结果保留一位有效数字 一个氮气分子的质量； 气囊中氮气分子的总个数； 气囊中氮气分子间的平均距离。 13.（14分）浙江大学高分子系制备出了一种超轻气凝胶它刷新了目前世界上最轻固态材料的纪录设该种气凝胶的密度为单位为，摩尔质量为单位为，阿伏加德罗常数为，求： 体积为单位为的气凝胶含有的分子数 每个气凝胶分子的直径． 答案和解析 1.【答案】  【解析】A、油膜法估测油酸分子大小实验中，应先撒痱子粉，再滴油酸酒精溶液，否则很难形成单分子油膜，故A错误； B、图中的折线是花粉颗粒在不同时刻的位置的连线，并不是花粉颗粒的运动轨迹，也不是分子的运动轨迹，花粉颗粒在不停地做无规则运动，故B错误； C、根据分子力与分子间距的关系图，可知分子间距从增大时，分子力表现为引力，分子力先变大后变小，故C错误； D、由图可知，中速率大分子占据的比例较大，则说明对应的平均动能较大，故对应的温度较高，故D正确。 故选D。 2.【答案】  【解析】A、甲图是水分子的分子势能随分子间距离的关系图象，点对应的位置分子势能最小，水分子之间相互作用的引力与斥力相等，总体上表现为作用力为零，故A错误； B、图中模拟气体压强的产生机理的实验中，分子的速度不是完全相等的，所以也不要求小球的速度一定相等，故B错误； C、研究布朗运动时，每隔一段时间描出微粒所在的位置点，然后将这些位置点连接起来，才形成了丙图，两连接点间时间，微粒可能去了任何地方，所以此连线不是微粒的运动轨迹，故C错误； D、由图可知，实线速率较大的分子占百分比较大，则分子平均速率较大，分子平均动能较大，则图中实线对应于氧气分子在时的情形，故D正确。 故选D。  3.【答案】  【解析】【分析】 本题考查温度、压强的微观解释，基础题目。 根据温度情况和题设得出分子速率，速率大的分子占比关系，根据体积、质量情况得出单位体积分子个数、碰撞分子数和平均作用力关系即可判断。 【解答】 与白天相比，轮胎内气体的温度更低，则气体分子的平均动能更小，分子平均速率更小，速率大的分子占比更少，由于轮胎内气体质量不变，体积不变，则单位体积内分子的个数不变，可见单位时间碰撞胎内壁单位面积的分子数更少，分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更小。故D正确，ABC错误。 4.【答案】  【解析】用气筒打气需外力做功，是因为气体压强增大的缘故，故A错误；布朗运动显著，说明液体分子热运动剧烈，故B错误；相距较远的两个分子相互靠近的过程中，分子势能先减少后增加，分子间引力先增加后减小再增加，故C正确、D错误。 5.【答案】  【解析】解：、气体分子单位时间和单位面积与器壁碰撞的次数，与单位体积内的分子数有关，还与分子平均速率有关，故A错误； B、气体分子之间的距离很大，不能用摩尔体积除以分子体积得到阿伏加德罗常数，如果要用表示阿伏加德罗常数，则应该为气体分子所占的空间的平均体积，故B错误； C、扩散可以在固体中进行，生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成，故C正确； D、气体分子间距离大于分子直径倍，分子间相互作用力忽略不计，用打气筒的活塞压缩气体很费力是因为活塞两侧的气体压强差增大的缘故，故D错误。 故选：。 本题考查了气体压强的微观意义、阿伏加德罗常数、扩散现象等知识点。这种题型知识点广，多以基础为主，只要平时多加积累，难度不大。 6.【答案】  【解析】分子间距离大于时，分子力表现为引力，分子从无限远靠近到距离处的过程中分子力做正功，分子势能减小，、B错误；分子间距离小于时，分子力表现为斥力，分子间距离减小，分子力做负功，分子势能增大，因此分子势能在处最小， C正确，D错误． 7.【答案】  【解析】的直径小于或等于，A错误； 处于静稳态的颗粒受力平衡，B错误； 布朗运动是悬浮颗粒物的无规则运动，C正确； 根据题意不能判断的浓度随高度的增加而增大，D错误。 8.【答案】  【解析】温度越高，分子无规则运动越激烈，扩散进行得就越快，故A正确； 扩散现象是由物质分子无规则运动产生的，液体中的扩散现象是由于液体分子的无规则运动引起的，故B错误，C正确； 理论上，只有温度降到绝对零度，分子热运动才会停止，故D错误。 9.【答案】  【解析】A.图甲中，如果两条曲线完整，那么两条曲线下方的面积相等，均为，A错误； B.图甲中，氧气处于状态时，速率大的分子所占的比例较大，说明状态对应的平均速率较大，但单个分子的运动是无规则的，不是所有分子的速率都变大，B正确； C.当  时，随着分子间的距离增大，分子力减小，当  时，随着分子间的距离增大，分子力先增大后减小，C正确； D.分子间距离大于时，分子力表现为引力，增大分子间距离，分子间作用力总是做负功，D错误。 故选BC。 10.【答案】  【解析】摩尔质量，故，，，因为氮气分子间距很大，故并不等于摩尔体积，故A、C正确，、D错误． 11.【答案】   【解析】在油膜法估测油酸分子的大小实验中，应先配制油酸酒精溶液，再往盘中倒入水，并撒爽身粉，然后用注射器将配好的溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定，再将玻璃板放于盘上，用彩笔将油膜形状描绘在玻璃板上，根据计算。 一滴溶液中含油酸体积，故。 12.【答案】解析 一个氮气分子的质量，解得。 设气囊内氮气的物质的量为，则有，，解得个。 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，解得。   【解析】略 13.【答案】体积为的气凝胶的质量为， 其中含有的分子数为． 气凝胶的体积为， 气凝胶包含阿伏加德罗常数个分子， 故每个气凝胶分子的体积为， 同时有， 联立解得每个气凝胶分子的直径为．   【解析】略 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $