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** 2025-2026学年高二物理选择性必修第三册第一章“分子动理论”单元卷，以分子动理论核心概念为载体，融合气凝胶、气溶胶等科技与生活情境，通过基础辨析、实验探究及微观推导，全面考查物理观念与科学思维，适配单元复习巩固。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选|7题28分|分子热运动、分子力与势能、气体速率分布|结合“新冠肺炎气溶胶传播”社会热点，辨析布朗运动本质| |多选|3题18分|分子力与势能图像分析|通过分子间距变化情境，考查科学推理能力| |非选择|5题54分|油膜法实验（2题）、晶须受力计算、钻石密度、气体压强微观推导|油膜法实验操作与误差分析（科学探究），气体压强微观推导（模型建构）|

2025-2026学年第二学期高二物理人教版（2019） · 选择性必修 第三册 第一章 分子动理论 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分，每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1．关于分子动理论的基本观点和实验依据，下列说法正确的是（　　） A．－2℃时水已经结为冰，部分水分子已经停止了热运动 B．沸水中的胡椒粉不断翻滚，说明温度越高布朗运动越激烈 C．分子间的引力与斥力都随分子间距离的增大而减小 D．水很难被压缩，是因为压缩时分子间距离变小，相邻分子间只有斥力，没有引力 2．如图甲所示，让A分子不动，B分子从无穷远处逐渐靠近A。两个分子间的作用力F随分子间距离r的变化关系如图乙所示，取无穷远处分子势能Ep=0。在这个过程中，关于分子间的作用力和分子势能说法不正确的是（ ） A．当分子间距离r=r0时，分子间的作用力为0 B．当分子间距离r>r0时，分子间的作用力表现为引力 C．当分子间距离r>r0时，分子间的作用力做正功，分子势能减小 D．当分子间距离r<r0时，分子间的作用力做负功，分子势能减小 3．我国研发的弹性陶瓷纳米纤维气凝胶是一种耐高温的隔热材料，其内部存在大量孔隙，能显著降低热量传递。下列说法正确的是（　　） A．气凝胶具有弹性，是因为分子间只存在引力 B．温度越高，气凝胶内空气分子的平均动能越大 C．用高温喷枪直喷时，气凝胶分子的布朗运动变剧烈 D．气凝胶能耐高温，说明温度升高时，气凝胶分子热运动反而减弱 4．把墨汁用水稀释后取出一滴，放在光学显微镜下观察，如图所示，下列说法中正确的是（　　） A．在光学显微镜下既能看到水分子也能看到悬浮的小炭微粒，且水分子不停地撞击炭微粒 B．布朗运动就是炭微粒分子的无规则运动 C．乙图中记录的是两个炭微粒的运动轨迹 D．若水温相同，则乙图中炭微粒较大 5．研究表明，大量气体分子的速率分布遵循一定的统计规律。如图所示为氧气分子在0℃和100℃两种温度下的速率分布曲线。根据图像，下列说法正确的是（　　） A．图中实线对应氧气分子在0℃时的情形 B．随着温度的升高，氧气分子中速率大的分子所占的比例减少 C．对于相同质量的氧气，处于300~500m/s速率区间的分子数在0℃时大于100℃时的 D．两条曲线与横轴围成的面积不相等，因为高温下分子总动能更大 6．我国最新研制出了一种超轻气凝胶，它刷新了目前世界上最轻的固体材料的纪录，弹性和吸油能力令人惊喜，这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度仅是空气密度的。设气凝胶的密度为（单位为），摩尔质量为M（单位为kg/mol），阿伏加德罗常数为，则下列说法不正确的是（　　） A．a千克气凝胶所含的分子数 B．每个气凝胶分子的直径 C．气凝胶的摩尔体积 D．每个气凝胶分子的体积 7．自2020年初开始，我国发生了新冠肺炎疫情。面对疫情，中华儿女众志成城，科学战“疫”，现在疫情已经得到了有效控制。2020年3月3日，国家卫健委、国家中医药管理局印发《关于印发新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第七版）的通知》，指出新型冠状病毒的传播途径：经呼吸道飞沫和密切接触传播是主要的传播途径，在相对封闭的环境中长时间暴露于高浓度气溶胶情况下存在经气溶胶传播的可能。气溶胶粒子是悬浮在大气中的微小颗粒，如云、雾、细菌、尘埃、烟尘等。气溶胶中的粒子具有很多动力学性质、光学性质，比如布朗运动，光的反射、散射等。关于封闭环境中的气溶胶粒子，下列说法正确的是（　　） A．在空气中会缓慢下沉到地面 B．在空气中会缓慢上升到空中 C．在空气中做无规则运动 D．受到的空气分子作用力的合力始终等于其所受到的重力 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分，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。 8．假设两个分子相距无限远，规定它们的分子势能为0。让一个分子A不动，另一个分子B从无限远处逐渐靠近分子A，则分子间作用力和分子势能随分子间距r的图像分别如图1、2所示，下列说法正确的是（　　） A．两分子间距为时，两分子既受到引力也受到斥力，但引力和斥力等大反向，合力为0 B．两分子相距无限远，分子势能最小 C．B从无限远处向A靠近，分子力对B一直做正功 D．当B受到的分子间作用力为0时，分子势能最小 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 9．某同学利用油膜法估测油酸分子的大小。 （1）本实验用到的物理研究方法是（　　） A．控制变量法 B．理想模型法 C．极限思维法 （2）该同学进行了如下操作，正确的操作顺序是　 　； ①将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，用数格的方法估算出油膜的面积S ②用注射器吸入一定体积（体积为V）事先配制好的油酸酒精溶液，再均匀地滴到玻璃杯中，记下滴出的总滴数N ③当油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板轻放在浅盘上，用细彩笔仔细地把油酸薄膜边缘的形状画在玻璃板上 ④在浅盘里倒入约2cm深的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上，用注射器将事先配制好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待其完全散开 （3）若所用油酸酒精溶液的浓度（油酸与油酸酒精溶液的体积比）为a，则该同学测得的油酸分子直径为　 　（用a、S、V、N表示）。 10．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 11．晶须是一种发展中的高强度材料，它是一些非常细的完整的丝状（横截面为圆形）晶体。现有一根铁（Fe）晶，直径为 ，能承受的最大拉力为F，试求刚要拉断时原子间的作用力 。（已知铁的密度 ，铁的摩尔质量M，阿伏加德罗常数为 ，忽略铁分子间的空隙）。 12．钻石中的碳原子（每个碳原子占据一个正方体）以网状结构紧密地堆在一起，钻石是自然界中最硬的物质，图为2克拉（1克拉=0.2g）的钻石。已知碳原子的直径，碳元素的相对原子质量为12，阿伏加德罗常数。求： （1）该钻石含有的碳原子个数N； （2）钻石的密度。（两问结果均保留两位有效数字） 13．同一个物理问题，常常可以从宏观和微观两个角度进行研究。 （1）如图所示，正方体密闭容器中有大量气体分子，当这些运动的分子与器壁发生碰撞时，就会产生作用力，从而产生压强。设密闭容器中每个分子质量为m，单位体积内分子数量为n。为简化问题，我们假定：分子大小及分子间相互作用力可忽略，且分子与器壁各面碰撞的机会均等（正方体每个面有1/6的几率），分子运动速率均为v，与器壁碰撞前后瞬间，分子速度方向都与器壁垂直，且速率不变，利用所学力学知识，求： a、求一个分子与器壁碰撞一次受到的冲量大小I； b、推导气体分子对器壁的压强p；（注意：解题过程中需要用到但题目没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明） （2）我们知道，“温度是分子热运动的平均动能的标志”，小鑫查询资料得到理想气体的热力学温度T与分子热运动的平均动能成正比，即，式中为比例常数。根据上述信息结合（1）问的结论，推导：一定质量的理想气体，在体积一定时，压强与温度成正比。 参考答案 1．【答案】C 2．【答案】D 3．【答案】B 4．【答案】D 5．【答案】C 6．【答案】B 7．【答案】C 8．【答案】A,D 9．【答案】（1）B （2）②④③① （3） 10．【答案】（1）BFEC （2）B （3） （4）A；D 11．【答案】解：分子的体积为： 根据球体积公式，有： 根据横截面积上的分子个数为： 故单个分子间的最大引力为： 答：刚要拉断时原子间的作用力 为 12．【答案】（1）解：碳的摩尔质量，2克拉的钻石质量，设2克拉钻石的物质的量为n，则有， 解得个 （2）解：设该钻石的体积为V，每个碳原子占据的体积为，则有，， 解得 13．【答案】（1）解：a．一个粒子每与器壁碰撞一次给器壁的冲量是I=2mv b．在时间内能达到面积为S容器壁上的粒子所占据的体积为 由于粒子有均等的概率与容器各面相碰，即可能达到目标区域的粒子数为 根据动量定理得 则得面积为S的器壁受到的粒子的压力为 气体分子对器壁的压强为 （2）解：粒子的平均动能为 联立，可得 根据题中信息 可得 即一定质量的理想气体，在体积一定时，压强与温度成正比。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $