暑假培优：专题07 分子动理论 专题训练（基础卷）- 2026-2027学年高二物理人教版选择性必修第三册

**基本信息** 暑假分子动理论专题基础卷，通过基础选择（分子直径等）、实验填空（油膜法步骤与误差）及解答题（分子质量计算），落实物理观念与科学探究，适配培优巩固需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选|7/28|分子直径、布朗运动、分子力与势能|基础概念辨析，强化物理观念| |多选|3/15|阿伏伽德罗常数、分子速率分布|选项分层，培养科学思维| |填空|2/15|油膜法实验步骤、误差分析|聚焦实验操作，落实科学探究| |解答|3/42|分子质量、直径计算|结合实际数据推理，提升应用能力|

暑假培优：专题07 分子动理论 专题训练(提升卷）答案 一、单项选择题（共计7题，每小题4分，共计28分） 1．分子直径大小的数量级约为(　　) A．10－1 m B．10－6 m C．10－10 m D．10－15 m 答案　C 2.关于热现象,下列说法正确的是 (　　) A.温度是分子热运动剧烈程度的标志 B.液体分子永不停息的无规则运动称为布朗运动 C.内能是物体中所有分子热运动动能的总和 D.一定质量的理想气体,压强仅与气体分子的平均动能有关 答案:A 解析:温度是分子平均动能的标志,物体的温度越高,分子热运动越剧烈,分子的平均动能越大,故A正确;悬浮在液体中小微粒的无规则运动称为布朗运动,液体分子的无规则运动称为热运动,故B错误;根据内能的定义可知,内能是物体中所有分子热运动动能和分子势能的总和,故C错误;从微观角度可知气体压强不仅与分子的平均动能有关,还与分子的密集程度有关,故D错误。 3.小张在显微镜下观察水中悬浮的细微粉笔末的运动．他把小颗粒每隔一定时间的位置记录在坐标纸上，并把相邻时间的点连接起来，如图所示．下列判断正确的是(　　) A．图中的折线就是粉笔末的运动轨迹 B．图中的折线就是水分子的运动轨迹 C．从整体上看粉笔末的运动是无规则的 D．图中折线表明水分子在短时间内的运动是规则的 答案　C 解析　题图中的折线是粉笔末在不同时刻的位置的连线，不是粉笔末的运动轨迹，也不是水分子的运动轨迹，故A、B错误；题图中的折线没有规则，说明粉笔末的运动是无规则的，水分子的运动也是无规则的，故C正确，D错误． 4.如图为两分子靠近过程中的示意图,r0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r0时,分子间表现为斥力 B.分子从无限远靠近到距离为r0处的过程中分子势能变大 C.分子势能在r0处最小 D.分子间距离在小于r0且减小时,分子势能在减小 答案:C 解析:分子间距离大于r0时,分子间表现为引力,A错;分子从无限远靠近到距离为r0的过程,分子力表现为引力,分子力做正功,分子势能变小,B错;分子间距离从r0减小的过程,分子力表现为斥力,分子力做负功,分子势能变大,结合B项分析可知,分子势能在r0处最小,C对,D错。 5.为了减小“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验误差，下列方法可行的是(　　) A．用滴管取1 mL配制好的油酸酒精溶液，共N滴，则每滴中含有纯油酸 mL B．把浅盘水平放置，在浅盘里倒入一些水，使水面离盘口距离小一些 C．先在浅盘中撒些痱子粉，再用滴管把油酸酒精溶液多滴几滴在水面上 D．实验时先将一滴油酸酒精溶液滴入水中，再把痱子粉撒在水面上 答案　B 解析　 mL是一滴油酸酒精溶液的体积，再乘以油酸酒精溶液的浓度才是纯油酸的体积，A错误；多滴几滴能够使测量形成的油膜体积更精确些，但多滴以后会使油膜面积增大，可能使油膜这个不规则形状的一部分与浅盘的壁相接触，这样油膜就不是单分子油膜了，故C错误；为了使油酸分子紧密排列，实验时先将痱子粉均匀地轻轻撒在水面上，再将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，D错误． 6.一定质量的理想气体,体积保持不变。在甲、乙两个状态下,该气体分子速率分布图像如图所示。与状态甲相比,该气体在状态乙时(　　) [A] 分子的数密度较大 [B] 分子间平均距离较小 [C] 分子的平均动能较大 [D] 单位时间内分子碰撞单位面积器壁的次数较少 【答案】 C　 【解析】 根据题意,甲、乙两个状态下气体的体积与质量相同,所以分子的数密度相同,分子间平均距离相同,A、B错误;根据题图可知,乙状态下速率大的分子占比较多,则乙状态下气体温度较高,分子平均动能较大,C正确;乙状态下气体分子平均速率大,分子的数密度相等,则单位时间内碰撞单位面积器壁次数较多,D错误。 7.若以μ表示水的摩尔质量,v表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积,ρ为在标准状态下水蒸气的密度,NA为阿伏加德罗常数,m、V分别表示每个水分子的质量和体积,下列关系式正确的是 (　　) A.NA=　　　　　　　 B.ρ= C.m=ρV D.V= 答案:A 解析:由于μ=ρv ,则NA==,得m=,故A正确,C错误;由于分子之间有空隙,所以NAV<v,水蒸气的密度为ρ=<,故B、D错误。 2、 多项选择题（共计3题，每小题5分，选对但不全得3分，错选不得分，共计15分） 8.物质是由大量分子组成的，下列相关说法正确的是(　　) A．1 mol任何物质都含有相同的微粒数 B．阿伏伽德罗常数用符号NA表示，在通常的计算中取NA＝6.02×1023 mol－1 C．分子很小，我们无论通过什么方式方法都无法看到它 D．分子很小，虽肉眼看不到，但在高倍光学显微镜下可以观测到 答案　AB 解析　1 mol任何物质都含有相同的微粒数，阿伏伽德罗常数用符号NA表示，在通常的计算中取NA＝6.02×1023 mol－1，故A、B正确．分子很小，肉眼完全看不见，但并非任何方法都无法观测： 电子显微镜、扫描隧道显微镜（STM）可以拍摄、观测到分子的图像，因此 “无论通过什么方式都无法看到” 说法错误，C 错误。高倍光学显微镜依靠可见光成像，可见光波长远大于分子直径，会发生衍射，无法分辨分子；只有电子显微镜才能观测分子，因此 D 错误。 综上，正确选项为AB。 9.气体分子的运动是无规则的，每个分子运动的速率一般是不同的，但大量分子的速率分布却有一定的统计规律．如图描绘了某种气体在不同温度下分子数百分比按速率分布的曲线，两条曲线对应的温度分别为T1和T2，则下列说法正确的是(　　) A．T1<T2 B．T1>T2 C．两曲线与横轴所围图形的“面积”相等 D．两曲线与横轴所围图形的“面积”不相等 答案　AC 解析　由于气体的温度越高，运动速率较大的分子所占的比例越大，故T1<T2，A正确，B错误；分子总数目是一定的，故曲线与横轴所围图形的“面积”均是100%，故两曲线与横轴所围图形的“面积”是相等的，C正确，D错误． 10.如图所示是分子间相互作用力与分子间距离的关系，其中两虚线分别表示分子间斥力和引力与分子间距离的关系，实线表示分子间作用力(斥力和引力的合力)与分子间距离的关系，由图可知下列说法中正确的是(　　) A．当分子间距离为r0时，分子间没有相互作用 B．当分子间距离增大时，分子间斥力减小，引力增大 C．当分子间距离大于r0时，分子间的引力总是大于斥力 D．当分子间距离增大时，分子间作用力可能先减小后增大再减小 答案　CD 解析　当分子间距离为r0时，分子间相互作用的斥力和引力相等，对外表现为分子间作用力等于0，但分子间仍有相互作用，故A错误．当分子间距离增大时，分子间斥力和引力都减小，故B错误．当分子间距离大于r0时，分子间的引力大于分子间的斥力，对外表现为引力，故C正确．当分子间距离小于r0时，分子力表现为斥力，随着分子间距离增大，分子间作用力逐渐减小；当分子间距离大于r0时，分子力表现为引力，随着分子间距离增大，分子间作用力先增大后减小，故D正确． 三、填空题（共计2题，共计15分） 11．（6分）在“用油膜法估算油酸分子的大小”实验中，首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是__________________________．实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积，可以____________. 为得到油酸分子的直径，还需测量的物理量是____________． 答案　使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜　把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中，测出1 mL油酸酒精溶液的滴数，得到一滴溶液中纯油酸的体积　单分子层油膜的面积 解析　由于分子直径非常小，极少量油酸所形成的单分子层油膜面积也会很大，因此实验前需要将油酸稀释，使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜．可以用累积法测量多滴溶液的体积后计算得到一滴溶液中纯油酸的体积．油酸分子直径等于一滴溶液中纯油酸的体积与形成的单分子层油膜的面积之比，即d＝，故除测得一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积外，还需要测量单分子层油膜的面积． 12.（9分）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤： ①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； ②往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上； ③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； ④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； ⑤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： (1)上述步骤的正确顺序是________． (2)油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL溶液中有纯油酸1 mL，用注射器测得1 mL上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1 cm.则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______ mL，油酸膜的面积是______ cm2.根据上述数据，估测出油酸分子的直径是______ m(结果保留三位有效数字)． (3)某学生在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，计算结果明显偏大，可能是由于________． A．油酸未完全散开 B．计算油膜面积时，将所有不足1格的方格记作1格 C．计算油膜面积时，舍去了所有不足1格的方格 答案　(1)④②①⑤③　(2)5×10－6　58 8.62×10－10　(3)AC 解析　(1)“用油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤： 准备油酸酒精溶液④→准备带水的浅盘②→形成油膜①→描绘油膜轮廓⑤→计算分子直径③ 故正确的顺序为④②①⑤③. (2)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 V＝× mL＝5×10－6 mL 面积超过正方形一半的正方形的个数为58个，故油膜的面积 S＝58×1×1 cm2＝58 cm2 油酸分子直径 d＝＝ m＝8.62×10－10 m (3)油酸未完全散开，则S测量值偏小，则直径测量值偏大，选项A正确； 计算油膜面积时，将所有不足1格的方格记作1格，则S测量值偏大，则直径测量值偏小，选项B错误； 计算油膜面积时，舍去了所有不足1格的方格，则S测量值偏小，则直径测量值偏大，选项C正确． 四、解答题（共计3题，共计42分） 13.（10分）对于固体和液体来说，其内部分子可看作是一个个紧密排列的小球．若某固体的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏伽德罗常数为NA. (1)试推导该固体分子质量m的表达式； (2)若已知汞的摩尔质量MHg＝200.5×10－3 kg/mol，密度ρHg＝13.6×103 kg/m3，阿伏伽德罗常数NA取6.0×1023 mol－1，试估算汞原子的直径大小．(结果保留两位有效数字) 答案　(1)m＝ 　(2)3.6×10－10 m 解析　 (1)该固体分子质量的表达式为m＝. (2)将汞原子视为球形，其体积V0＝πd3＝，汞原子直径的大小d＝ ＝3.6×10－10 m. 14．（14分）铁的密度ρ＝7.8×103 kg/m3、摩尔质量M＝5.6×10－2 kg/mol，阿伏伽德罗常数NA＝6.0×1023 mol－1.可将铁原子视为球体，试估算：(结果保留一位有效数字) (1)1克铁含有的原子数； (2)铁原子的直径大小． 答案　(1)1×1022个　(2)3×10－10 m 解析　(1)一个铁原子的平均质量m0＝，1克铁含有的原子数： N＝＝个＝1×1022个； (2)一个铁原子的体积 V0＝＝ m3＝1×10－29 m3， 根据V0＝πd3得， d＝＝ m＝3×10－10 m. 15．(18分)在标准状况下，有体积为V的水和体积为V的水蒸气，已知水的密度为ρ，阿伏伽德罗常数为NA，水的摩尔质量为M，在标准状况下水蒸气的摩尔体积为Vmol，求： (1)它们中各有多少个水分子； (2)水中水分子的平均直径与水蒸气中水分子之间的平均距离． 答案　(1)NA　NA　(2)　 解析　(1)体积为V的水，质量为m＝ρV， 分子个数为n1＝NA＝NA. 体积为V的水蒸气，分子个数为 n2＝NA (2)将水分子视为球体模型，一个水分子的体积为V0＝＝ 设水分子的平均直径为d1， 则d1＝ ＝ 设两个水蒸气分子间的平均距离为d2，将气体分子占据空间视为立方体模型，则两个分子间的平均距离为d2＝. 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 暑假培优：专题07 分子动理论 专题训练(基础卷） 考试范围：选择性必修第三册 考试时间： 75分钟 试卷分值：100分 姓名： 班级： 考号： 成绩： 一、单项选择题（共计7题，每小题4分，共计28分） 1．分子直径大小的数量级约为(　　) A．10－1 m B．10－6 m C．10－10 m D．10－15 m 2.关于热现象,下列说法正确的是 (　　) A.温度是分子热运动剧烈程度的标志 B.液体分子永不停息的无规则运动称为布朗运动 C.内能是物体中所有分子热运动动能的总和 D.一定质量的理想气体,压强仅与气体分子的平均动能有关 3.小张在显微镜下观察水中悬浮的细微粉笔末的运动．他把小颗粒每隔一定时间的位置记录在坐标纸上，并把相邻时间的点连接起来，如图所示．下列判断正确的是(　　) A．图中的折线就是粉笔末的运动轨迹 B．图中的折线就是水分子的运动轨迹 C．从整体上看粉笔末的运动是无规则的 D．图中折线表明水分子在短时间内的运动是规则的 4.如图为两分子靠近过程中的示意图,r0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r0时,分子间表现为斥力 B.分子从无限远靠近到距离为r0处的过程中分子势能变大 C.分子势能在r0处最小 D.分子间距离在小于r0且减小时,分子势能在减小 5.为了减小“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验误差，下列方法可行的是(　　) A．用滴管取1 mL配制好的油酸酒精溶液，共N滴，则每滴中含有纯油酸 mL B．把浅盘水平放置，在浅盘里倒入一些水，使水面离盘口距离小一些 C．先在浅盘中撒些痱子粉，再用滴管把油酸酒精溶液多滴几滴在水面上 D．实验时先将一滴油酸酒精溶液滴入水中，再把痱子粉撒在水面上 6.一定质量的理想气体,体积保持不变。在甲、乙两个状态下,该气体分子速率分布图像如图所示。与状态甲相比,该气体在状态乙时(　　) [A] 分子的数密度较大 [B] 分子间平均距离较小 [C] 分子的平均动能较大 [D] 单位时间内分子碰撞单位面积器壁的次数较少 7.若以μ表示水的摩尔质量,v表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积,ρ为在标准状态下水蒸气的密度,NA为阿伏加德罗常数,m、V分别表示每个水分子的质量和体积,下列关系式正确的是 (　　) A.NA=　　　　　　　 B.ρ= C.m=ρV D.V= 2、 多项选择题（共计3题，每小题5分，选对但不全得3分，错选不得分，共计15分） 8.物质是由大量分子组成的，下列相关说法正确的是(　　) A．1 mol任何物质都含有相同的微粒数 B．阿伏伽德罗常数用符号NA表示，在通常的计算中取NA＝6.02×1023 mol－1 C．分子很小，我们无论通过什么方式方法都无法看到它 D．分子很小，虽肉眼看不到，但在高倍光学显微镜下可以观测到 9.气体分子的运动是无规则的，每个分子运动的速率一般是不同的，但大量分子的速率分布却有一定的统计规律．如图描绘了某种气体在不同温度下分子数百分比按速率分布的曲线，两条曲线对应的温度分别为T1和T2，则下列说法正确的是(　　) A．T1<T2 B．T1>T2 C．两曲线与横轴所围图形的“面积”相等 D．两曲线与横轴所围图形的“面积”不相等 10.如图所示是分子间相互作用力与分子间距离的关系，其中两虚线分别表示分子间斥力和引力与分子间距离的关系，实线表示分子间作用力(斥力和引力的合力)与分子间距离的关系，由图可知下列说法中正确的是(　　) A．当分子间距离为r0时，分子间没有相互作用 B．当分子间距离增大时，分子间斥力减小，引力增大 C．当分子间距离大于r0时，分子间的引力总是大于斥力 D．当分子间距离增大时，分子间作用力可能先减小后增大再减小 三、填空题（共计2题，共计15分） 11．（6分）在“用油膜法估算油酸分子的大小”实验中，首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是__________________________．实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积，可以____________. 为得到油酸分子的直径，还需测量的物理量是____________． 12.（9分）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤： ①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； ②往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上； ③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； ④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； ⑤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： (1)上述步骤的正确顺序是________． (2)油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL溶液中有纯油酸1 mL，用注射器测得1 mL上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1 cm.则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______ mL，油酸膜的面积是______ cm2.根据上述数据，估测出油酸分子的直径是______ m(结果保留三位有效数字)． (3)某学生在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，计算结果明显偏大，可能是由于________． A．油酸未完全散开 B．计算油膜面积时，将所有不足1格的方格记作1格 C．计算油膜面积时，舍去了所有不足1格的方格 四、解答题（共计3题，共计42分） 13.（10分）对于固体和液体来说，其内部分子可看作是一个个紧密排列的小球．若某固体的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏伽德罗常数为NA. (1)试推导该固体分子质量m的表达式； (2)若已知汞的摩尔质量MHg＝200.5×10－3 kg/mol，密度ρHg＝13.6×103 kg/m3，阿伏伽德罗常数NA取6.0×1023 mol－1，试估算汞原子的直径大小．(结果保留两位有效数字) 14．（14分）铁的密度ρ＝7.8×103 kg/m3、摩尔质量M＝5.6×10－2 kg/mol，阿伏伽德罗常数NA＝6.0×1023 mol－1.可将铁原子视为球体，试估算：(结果保留一位有效数字) (1)1克铁含有的原子数； (2)铁原子的直径大小． 15．(18分)在标准状况下，有体积为V的水和体积为V的水蒸气，已知水的密度为ρ，阿伏伽德罗常数为NA，水的摩尔质量为M，在标准状况下水蒸气的摩尔体积为Vmol，求： (1)它们中各有多少个水分子； (2)水中水分子的平均直径与水蒸气中水分子之间的平均距离． 第 1 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 暑假培优：专题07 分子动理论 专题训练(提升卷） ( 条形码 粘贴 区 域 ) 学校： 试卷类型：A B 缺考标记(考生禁止填涂) 班级： ( ) 姓名： 考号： ( 注 意 事 项 1 、答题前，考生须准确填写自己 的 姓名、准考证号，并认真核准条形码上的姓名、 准考证号。 2 、 第一部分选择题必须使用2B铅笔填涂，第二部分非选择题必须用0.5毫米黑色 墨水签字笔书写，涂写要工整、清晰。 3、按照题号在对应的答题区域内作答，超出各题答题区域的答案无效，在草稿纸、 试卷上作答无效。 4、保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破。 填 涂 样 例 正确填涂 ■ ) ( 选择题 1 [A] [B] [C] [D] 6 [A] [B] [C] [D] 2 [A] [B] [C] [D] 7 [A] [B] [C] [D] 3 [A] [B] [C] [D] 8 [A] [B] [C] [D] 4 [A] [B] [C] [D] 9 [A] [B] [C] [D] 5 [A] [B] [C] [D] 10 [A] [B] [C] [D] 非选择题 三．填空题（共2题，共1 5 分） 11. 12. ) ( 请在各题目的答题区域内作答 ， 超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 ) ( 请在各题目的答题区域内作答 ， 超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 ) ( 13 （1 0 分） 14.（ 14 分） 15.（ 18 分） ) ( 请在各题目的答题区域内作答 ， 超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 ) 学科网（北京）股份有限公司 $