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

**基本信息** 聚焦分子动理论核心概念，通过选择、填空及综合题型系统训练，强化物质观念与微观模型建构 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础概念|选择10题|概念辨析与判断|围绕分子组成、无规则运动、分子作用力展开，体现概念生成逻辑| |现象解释|填空2题|微观现象宏观解释|从分子动理论视角推导扩散、布朗运动等现象本质| |综合应用|非选择3题|实验分析与计算|结合分子动能、势能关系，构建微观机制到宏观性质的推导链条|

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.下列关于布朗运动的说法中，正确的是(　　) A．颗粒越小，布朗运动越明显 B．颗粒越大，与颗粒撞击的分子数越多，布朗运动越明显 C．如果没有外界的扰动，经过较长时间，布朗运动就观察不到了 D．温度高低对布朗运动没有影响 答案　A 解析　布朗运动是由微粒周围的气体或液体分子对微粒作用的不均衡性引起的，微粒越小，温度越高，布朗运动越显著，而且布朗运动永不停息，故A正确，B、C、D错误． 2.分子间作用力F与分子间距离r的关系如图所示,若规定两个分子间距离r等于r0时分子势能Ep为零,则(　　) [A] 只有r大于r0时,Ep为正 [B] 只有r小于r0时,Ep为正 [C] 当r不等于r0时,Ep为正 [D] `当r不等于r0时,Ep为负 【答案】 C 【解析】 两个分子间距离r等于r0时分子势能为零,从r0处开始随着距离的增大,分子间作用力表现为引力,分子间作用力做负功,故分子势能增大;从r0处开始随着距离的减小,分子间作用力表现为斥力,分子间作用力也做负功,分子势能也增大;故可知当r不等于r0时,Ep为正。C正确。 3．选项图描绘的是一定质量的氧气分子分别在0 ℃和100 ℃两种情况下的速率分布情况，其中符合统计规律的是(　　) 答案　A 4.伽尔顿板可以演示统计规律．如图所示，让大量小球从上方漏斗形入口落下，最终小球都落入槽内．重复多次实验后发现(　　) A．某个小球落在哪个槽内是有规律的 B．大量小球在槽内的分布是无规律的 C．大量小球落入槽内后均匀分布在各槽中 D．越接近漏斗形入口的槽内，小球聚集越多 答案　D 解析　根据统计规律可知，某个小球落在哪个槽内是无规律的，A错误．大量小球在槽内的分布是有规律的，离入口越近的地方小球分布越多，B错误．大量小球落入槽内后不能均匀分布在各槽内，而是越接近漏斗形入口的槽内，聚集的小球越多，C错误，D正确． 5．某气体的摩尔质量和摩尔体积分别为M和Vm，每个气体分子的质量和体积分别为m和V0，则阿伏伽德罗常数NA可表示为(　　) A．NA＝ B．NA＝ C．NA＝ D．NA＝ 答案　D 解析　公式NA＝中，V为气体分子所占空间的平均体积，A、B错误；D公式中，M为气体的摩尔质量，m为每个气体分子的质量，则NA＝，和题给条件相符，C错误，D正确． 6.某潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3 kg/m3和2.1 kg/m3,空气的摩尔质量为0.029 kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023 mol-1。若潜水员呼吸一次吸入 2 L 空气,试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子个数为(　　) [A] 3×1021 [B] 3×1022 [C] 3×1023 [D] 3×1024 【答案】 B 【解析】 设空气的摩尔质量为M,在海底和岸上的密度分别为ρ海和ρ岸,一次吸入空气的体积为V,在海底和在岸上分别吸入的空气分子个数为n海和n岸,则有n海=,n岸=,多吸入的空气分子个数为Δn=n海-n岸,代入数据得Δn≈3×1022,故选B。 7.某气体的摩尔质量为M，标准状况下的摩尔体积为V，阿伏伽德罗常数为NA，下列叙述正确的是(　　) A．该气体在标准状况下的密度为 B．该气体每个分子的质量为 C．每个气体分子在标准状况下的体积为 D．该气体单位体积内的分子数为 答案　B 解析　摩尔质量除以摩尔体积等于密度，故A错误；该气体每个分子的质量为，故B正确；由于气体分子间距的存在，每个气体分子在标准状况下的体积远小于，故C错误；该气体单位体积内的分子数为，故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.下列物理现象跟分子间的作用力相关的说法中，正确的是(　　) A．一般固体难以被拉伸，说明分子间有引力 B．一般液体很难被压缩，说明液体分子间有斥力 C．用打气筒给自行车胎打气，越打越费力，说明压缩后的气体分子间有斥力 D．高压密闭的钢筒中的油从筒壁渗出，说明钢分子对油分子有斥力 答案　AB 解析　固体难以被拉伸是分子间引力的表现，A正确．液体很难被压缩，说明液体分子间有斥力，B正确．给车胎打气，越打越费力，主要是气体压强的作用，气体压缩后，车胎内气体分子间的距离仍然很大，不能表现为斥力，C错误．油从筒壁渗出说明组成物质的分子间存在间隙，不能说明钢分子对油分子有斥力，D错误． 9.观察布朗运动的实验过程中，每隔5 s记录下颗粒的位置，最后将这些位置按时间顺序用直线依次连接，如图所示，则下列说法正确的是(　　) A．由图可以看出布朗运动是无规则的 B．图中轨迹就是颗粒无规则运动的轨迹 C．若对比不同温度下的轨迹，可以看出温度较高时布朗运动显著 D．若对比不同大小颗粒的轨迹，可以看出颗粒小时布朗运动显著 答案　ACD 解析　由于是每隔5 s记录下颗粒的位置，最后将这些位置按时间顺序用直线依次连接，但并不知道这5 s时间内颗粒的运动轨迹(其实这5 s内的轨迹也是无规则的)，所以记录下的并不是颗粒的实际运动轨迹，温度越高，颗粒越小，布朗运动越显著．选项A、C、D正确，B错误． 10.在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，下列做法正确的是(　　) A．用滴管吸取配置好的油酸酒精溶液，一滴一滴地滴入小量筒中，若100滴溶液的体积是1 mL，则1滴溶液中含有纯油酸10－2 mL B．用浅盘装入适量的水，然后将痱子粉均匀地轻轻撒在水面上，用滴管往水面上滴1滴油酸酒精溶液，等油膜的形状稳定之后再描绘其形状 C．将画有油酸膜轮廓的透明塑料盖板放在坐标纸上，再用刻度尺去量油膜的面积 D．根据1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V和油膜面积S就可以算出油膜厚度d＝，即油酸分子的直径 答案　BD 解析　用滴管吸取配置好的油酸酒精溶液，一滴一滴地滴入小量筒中，若100滴溶液的体积是1 mL，则1滴溶液的体积是10－2 mL，其中含有纯油酸的体积小于10－2 mL，选项A错误；用浅盘装入适量的水，然后将痱子粉均匀地轻轻撒在水面上，用滴管往水面上滴1滴油酸酒精溶液，等油膜的形状稳定之后再描绘其形状，选项B正确；将画有油酸膜轮廓的透明塑料盖板放在坐标纸上，通过数格子数的方法计算油膜的面积，选项C错误；根据1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V和油膜面积S就可以算出油膜厚度d＝，即油酸分子的直径，选项D正确． 三、填空题（共计2题，共计15分） 11．(6分) 在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，油酸酒精溶液的浓度约为每104 mL溶液中有纯油酸6 mL.用注射器测得1 mL上述溶液为75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔在玻璃板上描出油酸的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标纸中正方形方格的边长为1 cm.试求： (1)油酸膜的面积为S＝________； (2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V＝________； (3)按以上实验数据估测出油酸分子的直径d＝________； 答案　(1)106 cm2(2分)　(2)8×10－6 cm3(2分)　(3)7.5×10－10 m(2分)　 解析　 (1)根据题图中的轮廓可知，油膜面积为S＝106×1 cm2＝106 cm2. (2)由1 mL溶液为75滴，可知1滴溶液的体积为 mL，又已知每104 mL溶液中有纯油酸6 mL，则1滴溶液中含纯油酸的体积为V＝× mL＝8×10－6 cm3. (3)油酸分子直径为d＝＝ cm＝7.5×10－8 cm＝7.5×10－10 m. 12．(9分)我国桥梁建设取得了举世瞩目的成就．如图甲所示是建造某大桥时将长百米、重千余吨的钢梁从江水中吊起的情景．施工时采用了将钢梁与水面成一定倾角出水的起吊方案，为了探究该方案的合理性，某研究性学习小组做了两个模拟实验． 实验1：研究将钢板从水下水平拉出的过程中总拉力的变化情况； 实验2：研究将钢板从水下以一定倾角拉出的过程中总拉力的变化情况； (1)必要的实验器材有：钢板、细绳、水盆、水、支架、刻度尺、计时器和________等； (2)根据图乙中的实验曲线可知，实验2中的最大总拉力比实验1中的最大总拉力降低了______ N，钢板完全浸没在水中时受到的浮力是________ N；(结果均保留两位有效数字) (3)根据分子动理论，实验1中最大总拉力明显增大的原因是___________________________． 答案　(1)弹簧测力计　(2)0.60　0.35　(3)分子间存在引力，钢板与水的接触面积大 解析　(1)实验中需要测量拉力的大小，必要的实验器材中缺少测力工具，故需要弹簧测力计； (2)由题图乙可知，实验1和实验2中拉力的最大值分别为4.35 N和3.75 N，即实验2中的最大总拉力比实验1中的最大总拉力降低了4.35 N－3.75 N＝0.60 N；当钢板完全浸没在水中时，有：浮力＋拉力＝重力， 完全拉出水面时，有：拉力＝重力， 即得F浮＝3.75 N－3.40 N＝0.35 N； (3)分子间存在引力和斥力，随着分子间距离的增大，分子间表现为引力；在水面上拉钢板时，水分子与钢板分子间距离增大，表现为引力，故拉力增大；另钢板与水面接触面积大，拉力也会增大． 四、解答题（共计3题，共计42分） 13．(10分)如图所示，某科学家在铜表面将48个铁原子排成圆圈，形成半径为7.13 nm的“原子围栏”，相邻铁原子间有间隙．估算原子平均间隙的大小，结果保留一位有效数字．已知铁的密度是7.8×103 kg/m3，铁的摩尔质量是5.6×10－2 kg/mol，阿伏伽德罗常数NA＝6.02×1023 mol－1. 答案　6×10－10 m 解析　一个铁原子的体积V＝(2分) 由V＝πD3(2分) 得铁原子的直径D＝(2分) 围栏中相邻铁原子的平均间隙l＝－D(2分) 解得l＝6×10－10 m．(2分) 14．（14分）观察氧气分子的速率分布表和图甲、乙，思考并回答下列问题． 速率区间v/(m·s－1) 不同温度下各速率区间的分子数占总分子数的百分比 0 ℃ 100 ℃ v≤100 1.4% 0.7% 100<v≤200 8.1% 5.4% 200<v≤300 17.0% 11.9% 300<v≤400 21.4% 17.4% 400<v≤500 20.4% 18.6% 500<v≤600 15.1% 16.7% 600<v≤700 9.2% 12.9% 700<v≤800 4.5% 7.9% 800<v≤900 2.0% 4.6% 900<v 0.9% 3.9% (1)由图甲可以发现，氧气分子的速率分布具有什么特点？ (2)由表可得如图乙所示的0 ℃氧气分子的速率分布直方图，实验时速率区间取得越窄，图中整个直方图锯齿形边界就越接近一条光滑曲线．该曲线有何意义？曲线与横坐标轴所围的面积代表什么意义？能否求得该面积的值？ 答案　(1)见解析　(2)见解析 解析　(1)由题图甲知，在0 ℃和100 ℃时氧气分子的速率分布都呈现“中间多、两头少”的规律，但在这两个温度下具有最大比例的速率区间是不同的，0 ℃时300 m/s<v≤400 m/s的分子最多，100 ℃时400 m/s<v≤500 m/s的分子最多.100 ℃的氧气，速率大的分子数所占总分子数的比例较大，其分子的平均速率比0 ℃的氧气的大； (2)该曲线体现的是0 ℃氧气分子在不同速率区间分子数目的分布情况，即氧气分子速率分布情况．曲线与横坐标轴所围面积为所有速率区间的分子数占气体总分子数的比例，故该面积的值为1. 15.（18分）已知氧气分子的质量m＝5.3×10－26 kg，标准状况下氧气的密度ρ＝1.43 kg/m3，阿伏伽德罗常数NA＝6.02×1023 mol－1，求：(计算结果均保留两位有效数字) (1)氧气的摩尔质量； (2)标准状况下氧气分子间的平均距离； (3)标准状况下1 cm3的氧气含有的氧气分子数． 答案　(1)3.2×10－2 kg/mol　(2)3.3×10－9 m　(3)2.7×1019个 解析　(1)氧气的摩尔质量为M＝NAm＝6.02×1023×5.3×10－26 kg/mol＝3.2×10－2 kg/mol. (2)标准状况下氧气的摩尔体积V＝，所以每个氧气分子所占空间体积V0＝＝，而每个氧气分子所占的空间可以看成是棱长为a的立方体，即V0＝a3，则a3＝，故 a＝ ＝ m＝3.3×10－9 m. (3)标准状况下1 cm3氧气的质量为 m′＝ρV′＝1.43×1×10－6 kg＝1.43×10－6 kg 则标准状况下1 cm3氧气含有的氧气分子数为 N＝NA＝×6.02×1023个＝2.7×1019个． 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(提升卷） 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.下列关于布朗运动的说法中，正确的是(　　) A．颗粒越小，布朗运动越明显 B．颗粒越大，与颗粒撞击的分子数越多，布朗运动越明显 C．如果没有外界的扰动，经过较长时间，布朗运动就观察不到了 D．温度高低对布朗运动没有影响 2.分子间作用力F与分子间距离r的关系如图所示,若规定两个分子间距离r等于r0时分子势能Ep为零,则(　　) [A] 只有r大于r0时,Ep为正 [B] 只有r小于r0时,Ep为正 [C] 当r不等于r0时,Ep为正 [D] `当r不等于r0时,Ep为负 3．选项图描绘的是一定质量的氧气分子分别在0 ℃和100 ℃两种情况下的速率分布情况，其中符合统计规律的是(　　) 4.伽尔顿板可以演示统计规律．如图所示，让大量小球从上方漏斗形入口落下，最终小球都落入槽内．重复多次实验后发现(　　) A．某个小球落在哪个槽内是有规律的 B．大量小球在槽内的分布是无规律的 C．大量小球落入槽内后均匀分布在各槽中 D．越接近漏斗形入口的槽内，小球聚集越多 5．某气体的摩尔质量和摩尔体积分别为M和Vm，每个气体分子的质量和体积分别为m和V0，则阿伏伽德罗常数NA可表示为(　　) A．NA＝ B．NA＝ C．NA＝ D．NA＝ 6.某潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3 kg/m3和2.1 kg/m3,空气的摩尔质量为0.029 kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023 mol-1。若潜水员呼吸一次吸入 2 L 空气,试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子个数为(　　) [A] 3×1021 [B] 3×1022 [C] 3×1023 [D] 3×1024 7.某气体的摩尔质量为M，标准状况下的摩尔体积为V，阿伏伽德罗常数为NA，下列叙述正确的是(　　) A．该气体在标准状况下的密度为 B．该气体每个分子的质量为 C．每个气体分子在标准状况下的体积为 D．该气体单位体积内的分子数为 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.下列物理现象跟分子间的作用力相关的说法中，正确的是(　　) A．一般固体难以被拉伸，说明分子间有引力 B．一般液体很难被压缩，说明液体分子间有斥力 C．用打气筒给自行车胎打气，越打越费力，说明压缩后的气体分子间有斥力 D．高压密闭的钢筒中的油从筒壁渗出，说明钢分子对油分子有斥力 9.观察布朗运动的实验过程中，每隔5 s记录下颗粒的位置，最后将这些位置按时间顺序用直线依次连接，如图所示，则下列说法正确的是(　　) A．由图可以看出布朗运动是无规则的 B．图中轨迹就是颗粒无规则运动的轨迹 C．若对比不同温度下的轨迹，可以看出温度较高时布朗运动显著 D．若对比不同大小颗粒的轨迹，可以看出颗粒小时布朗运动显著 10.在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，下列做法正确的是(　　) A．用滴管吸取配置好的油酸酒精溶液，一滴一滴地滴入小量筒中，若100滴溶液的体积是1 mL，则1滴溶液中含有纯油酸10－2 mL B．用浅盘装入适量的水，然后将痱子粉均匀地轻轻撒在水面上，用滴管往水面上滴1滴油酸酒精溶液，等油膜的形状稳定之后再描绘其形状 C．将画有油酸膜轮廓的透明塑料盖板放在坐标纸上，再用刻度尺去量油膜的面积 D．根据1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V和油膜面积S就可以算出油膜厚度d＝，即油酸分子的直径 三、填空题（共计2题，共计15分） 11．(6分) 在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，油酸酒精溶液的浓度约为每104 mL溶液中有纯油酸6 mL.用注射器测得1 mL上述溶液为75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔在玻璃板上描出油酸的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标纸中正方形方格的边长为1 cm.试求： (1)油酸膜的面积为S＝________； (2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V＝________； (3)按以上实验数据估测出油酸分子的直径d＝________； 12．(9分)我国桥梁建设取得了举世瞩目的成就．如图甲所示是建造某大桥时将长百米、重千余吨的钢梁从江水中吊起的情景．施工时采用了将钢梁与水面成一定倾角出水的起吊方案，为了探究该方案的合理性，某研究性学习小组做了两个模拟实验． 实验1：研究将钢板从水下水平拉出的过程中总拉力的变化情况； 实验2：研究将钢板从水下以一定倾角拉出的过程中总拉力的变化情况； (1)必要的实验器材有：钢板、细绳、水盆、水、支架、刻度尺、计时器和________等； (2)根据图乙中的实验曲线可知，实验2中的最大总拉力比实验1中的最大总拉力降低了______ N，钢板完全浸没在水中时受到的浮力是________ N；(结果均保留两位有效数字) (3)根据分子动理论，实验1中最大总拉力明显增大的原因是___________________________． 四、解答题（共计3题，共计42分） 13．(10分)如图所示，某科学家在铜表面将48个铁原子排成圆圈，形成半径为7.13 nm的“原子围栏”，相邻铁原子间有间隙．已知铁的密度是7.8×103 kg/m3，铁的摩尔质量是5.6×10－2 kg/mol，阿伏伽德罗常数NA＝6.02×1023 mol－1.估算原子平均间隙的大小，结果保留一位有效数字． 14．（14分）观察氧气分子的速率分布表和图甲、乙，思考并回答下列问题． 速率区间v/(m·s－1) 不同温度下各速率区间的分子数占总分子数的百分比 0 ℃ 100 ℃ v≤100 1.4% 0.7% 100<v≤200 8.1% 5.4% 200<v≤300 17.0% 11.9% 300<v≤400 21.4% 17.4% 400<v≤500 20.4% 18.6% 500<v≤600 15.1% 16.7% 600<v≤700 9.2% 12.9% 700<v≤800 4.5% 7.9% 800<v≤900 2.0% 4.6% 900<v 0.9% 3.9% (1)由图甲可以发现，氧气分子的速率分布具有什么特点？ (2)由表可得如图乙所示的0 ℃氧气分子的速率分布直方图，实验时速率区间取得越窄，图中整个直方图锯齿形边界就越接近一条光滑曲线．该曲线有何意义？曲线与横坐标轴所围的面积代表什么意义？能否求得该面积的值？ 15.（18分）已知氧气分子的质量m＝5.3×10－26 kg，标准状况下氧气的密度ρ＝1.43 kg/m3，阿伏伽德罗常数NA＝6.02×1023 mol－1，求：(计算结果均保留两位有效数字) (1)氧气的摩尔质量； (2)标准状况下氧气分子间的平均距离； (3)标准状况下1 cm3的氧气含有的氧气分子数． 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. ) ( 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 $