2022年人教版高中物理选择性必修第三册全册各章节课时练习题及章末检测含答案解析

人教版选择性必修第三册练习题

第一章分子动理论................................................................2

1、分子动理论的基本内容.....................................................2

2、实验：用油膜法估测油酸分子的大小.........................................5

3、分子运动速率分布规律.....................................................9

4、分子动能和分子势能......................................................14

章末综合检测................................................................18

第二章气体、固体和液体........................................................23

1、温度和温标...............................................................23

2、气体的等温变化..........................................................27

3、气体的等压变化和等容变化................................................33

4、理想气体的状态方程及状态变化图像........................................38

5、固体.....................................................................43

6、液体.....................................................................47

章末综合检测................................................................51

第三章热力学定律...............................................................58

1、功、热和内能的改变......................................................58

2、热力学第一定律能量守恒定律............................................61

3、热力学第二定律..........................................................66

章末综合检测................................................................70

第四章原子结构和波粒二象性....................................................76

1、普朗克黑体辐射理论光电效应............................................76

2、原子的核式结构模型......................................................81

3、氢原子光谱和玻尔的原子模型..............................................86

4、粒子的波动性和量子力学的建立............................................90

章末综合检测................................................................95

第五章原子核..................................................................101

1、原子核的组成............................................................101

2、放射性元素的衰变........................................................106

3、核力与结合能............................................................110

4、核裂变与核聚变“基本”粒子...........................................115

章末综合检测...............................................................119

第一章分子动理论

1、分子动理论的基本内容

1.阿伏加德罗常数所表示的是：）

A.1g物质内所含的分子数

B.1kg物质内所含的分子数

C.单位体积的物质内所含的分子数

D.1mol任何物质内所含的分子数

解析：选D根据阿伏加德罗常数的定义可知D选项正确。

2.如图所示，两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来，下面的铅柱不脱落，主要原因是（）

A.铅分子做无规则热运动

B.铅柱受到大气压力作用

C.铅柱间存在万有引力作用

D.铅柱间存在分子引力作用

解析：选D挤压后的铅分子之间的距离可以达到分子之间存在相互作用力的距离范围，故

不脱落的主要原因是分子之间的引力大于斥力，合力表现为引力，故D正确，A、B、C错误。

3.［多选］关于液体和固体，以下说法正确的是（）

A.液休分子间的相互作用比固沐分子间的相互作用强

B.液体分子同固体分子一样，也是密集在一起的

C.液体分子的热运动没有长期固定的平衡位置

D.液体的扩散比固体的扩散快

解析：选BCD液体具有一定的体积，是液体分子密集在一起的缘故，但液体分子间的相互

作用不像固体分子那样强，B正确，A错误；液体具有流动性的原因是液体分子热运动的平衡位

置不固定，液体分子可以在液体中移动，也正是因为液体分子在液体里移动比固体容易，所以其

扩散比固体的扩散快，C、D正确。

4.放在房间一端的香水，打开瓶塞后，位于房间另一端的人将（）

A.立即嗅到香味，因为分子热运动速率很大，穿过房间所需时间极短

B.过一会儿才能嗅到香味，因为分子热运动速率不大，穿过房间需要一段时间

C.过一会儿才能嗅到香味，因为分子热运动速率虽然很大，但由于是无规则运动，且与空

气分子不断碰撞，要嗅到香味必须经过一段时间

D.过一会儿才能嗅到香味，因为分子热运动速率不大，且必须有足够多的香水分子，才能

引起嗅觉

解析：选C分子热运动是无规则的，分子热运动速率虽然很大（约几百米每秒），但无规则

运动过程中与其他分子不断碰撞，使分子沿迂回曲折路线运动，要嗅到香味必须经过一段时间，

C正确。

5.［多选］关于布朗运动的激烈程度，下列说法中正确的是（）

A.固体微粒越大，瞬间与固体微粒相碰撞的液体分子数目越多，布朗运动越显著

B.固体微粒越小，瞬间与固体微粒相碰撞的液体分子数目越少，布朗运动越显著

C.液体的温度越高，单位时间内与固体微粒相碰撞的液体分子数目越多，布朗运动越显著

D.液体的温度越高，单位时间内与固体微粒相碰撞的液体分子数目越少，布朗运动越显著

解析：选BC固体微粒越小，表面积越小，同一时刻撞击固体微粒的液体分子数越少，冲力

越不平衡，合力越大，布朗运动越激烈，故A错误，B正确；液体的温度越高，液体分子运动越

激烈，单位时间内与固体微粒相碰撞的液体分子数目越多，布朗运动是由于液体分子的撞击形成

的，布朗运动就越显著，故C正确，D错误。

6.已知在标准状况下，1mol氢气的体积为22.4L,氢气分子间距约为（）

A.IO-9mB.IO-10m

C.10-11mD.10-8m

解析：选A在标准状况下，1mol氢气的体积为22.4L,则每个氢气分子占据的体积八V

=£=,0蔑有m：*3.72XV。把氢气分子视为立方体，则占据体积的边长：£=沥7=

印3.72X10-6m^3.3X10-9m。故A正确。

7.某物质的密度为。，摩尔质量为机阿伏加德罗常数为则单位体积中所含分子个数为

（）

a爪n4

A.-B."

PM

，帆；nPM

cC.-D.—rr

PM

解析：选D单位体积物质的质量加=Q,单位体积物质的量为5故单位体积的分子个数为

£巾=?怨，故A、B、C错误，D正确。

8.［多选］当钢丝被拉伸时，下列说法正确的是（）

A.分子间只有引力作用

B.分子间的引力和斥力都减小

C.分子间引力比斥力减小得慢

D.分子力为零时，引力和斥力同时为零

解析：选BC钢丝拉伸，分子间距离增大，分子间的引力、斥力都减小，但引力比斥力减小

得慢，分子力表现为引力，所以B、C正确，A、D错误。

9.PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5um的颗粒物，它能较长时间悬浮在空气中，其在

空气中的含量（浓度）越高，就代表空气污染越严重，PM2.5也是形成雾霾天气的主因。北京曾经

出现严重雾霾，PM2.5指标数高达300Pg/m3o已知该颗粒物的平均摩尔质量为40g/mol,试估

算该地区1ID。空气中含有这种颗粒物的数目。（阿伏加德罗常数取6.0X1023mol",结果保留1

位有效数字）

解析：根据密度公式求出1的空气中PM2.5的颗粒物的质量m=P『=300Pg,

八卬山口止m300X10-6,

物质的量为n=-=--------mo1,

M4U

xi

总数目为N=nN,=———X6.0X1（^个=5X10讶个。

答案：5X10*个

10.［多选］关于分子力，下列说法中正确的是（）

A.碎玻璃不能拼合在一起，说明分子间有斥力的作用

B.将两块铅压紧以后能连在一块，说明分子间存在引力

C.水和酒精混合后的体积小于原来体积之和，说明分子间存在引力

D.固体很难被拉伸，也很难被压缩，说明分子间既有引力又有斥力

解析：选BD分子间作用力发生作用的距离很小，碎玻璃间的距离远大于分子力作用距离，

因此碎玻璃不能拼合在一起，故A错误；将两块铅压紧以后能连在一块，说明分子间存在引力，

改B正确；水和酒精混合后的体积小于原来体积之和，说明分子间存在一定的空隙，故C错误；

固体很难拉伸，也很难被压缩，说明分子间既有引力又有斥力，故D正确。

11.已知地球表面空气的总质量为加，空气的平均摩尔质量为机阿伏加德罗常数为AL若

把地球表面的空气全部液化且均匀分布在地球表面，则地球的半径将增加△凡为估算A凡除

上述已知量之外，还需要下列哪一组物理量（）

A.地球半径发

B.液体密度O

C.地球半径R,空气分子的平均体积外

D.液体密度夕，空气分子的平均体积%

解析：选C若把空气全部液化且均匀分布在地球表面时，形成一个更大的球体，液化后的

AAtn

空气形成球壳的体积：1/=可式（"+小吊3一鼻",又：V=-N^联立可求△〃的值，故C正确。

O61TJ/

12.

如图所示，科学家在铜表面将48个铁原子排成圆圈，形成半径为7.13nm的“原子围栏”,

相邻铁原子间有间隙.估算铁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

33-1

7.8X10kg/m,摩尔质量是5.6X10-2kg/mol,阿伏加德罗常数M=6.02X1（^mol）

解析：一个铁原子的体积仁之,

6时

又所以铁原子的直径

TDHPN

用栏中相邻铁原子的平均间隙1=

代入数据解得2=6X10-,°mo

答案：6X1O-10m

2、实验：用油膜法估测油酸分子的大小

1.在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，下列对实验过程的分析正确的是（）

A.测量一滴油酸酒精溶液体积用的是微小量放大法

B.在水面上撒爽身粉是为了使油膜边缘形成规则形状

C.在坐标纸上计算油膜轮廓内珞子数采用的是比值法

D.该实验采用的是借助物理模型间接测量的方法

解析：选I）测量一滴油酸酒精溶液体积用的是累积法，则A错误；在水面上撒爽身粉是为

了使油膜边缘形成清晰的界面，则B错误；在坐标纸上计算油膜轮廓内格子数采用的是累加法，

则C错误；该实验采用的是借助物理模型间接测量的方法，则D正确。

2.

浮在水面上的

爽身粉油酸膜

在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，下列说法中正确的是（）

A.用油膜法可以精确测量油酸分子的大小

B.油酸分子直径等于纯油酸体积除以相应油酸膜面积

C.计算油酸膜面积时，应舍去所有不足一格的方格

D.实验时应先将一滴油酸酒精溶液滴入水面，再把爽身粉撒在水面上

解析：选B用“油膜法估测油酸分子的大小”时是假设油酸分子是单层并且紧密相连的，

并不完全符合实际，故不能精确测量油酸分子的大小，选项A错误；根据实验原理可知，分子直

径等于纯油酸的体积除以相应的油酸膜面积，选项B正确；在计算面积时，超过半格的算一个，

不足半格的才能舍去，选项C错误；实验时要先撒爽身粉，再滴油酸酒精溶液，选项D错误。

3.一艘油轮装载着密度为9X10?kg//的原油在海上航行，由于故障而发生原油泄漏。如

果泄漏的原油有9t,海面上风平浪静时，这些原油造成的污染面积最大可达到（）

A.108m2B.109m2

C.IO10m2D.1011m2

解析：选D泄漏的原油的体积为勺。=10，，而油分子直径的数量级为io』m,所以这

些原油造成的污染总面积最大为S=J=10"卡，故D正确。

d

4.（2019•全国卷HD用油膜法估算分子大小的实验中，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o

实验中为了测量出一滴己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o

解析：用油膜法估测分子直径时，需使油酸在水面上形成单分子层油膜，为使油酸尽可能地

散开，将油酸用酒精稀释。根据V=Sd,要求得分子的直径状则需要测出油膜面积，以及一滴

油酸酒精溶液中纯油酸的体积。这样需要测出一滴油酸酒精溶液的体积，其方法可用累积法，即

测出1mL油酸酒精溶液的滴数。

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1mL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

5.在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验操作中：

（1）实验的简要步骤如下：

A.将画有油膜轮廓的玻璃板放在方格纸上，数出轮廓内的方格数，再根据方格的边长求出

油膜的面枳S

B.将适量爽身粉均匀撒在水面上

C.将一滴油酸酒精溶液滴在盛有水的浅盘中

D.用针管（或滴管）往小量筒中滴入1mL油酸酒精溶液，记下滴入的滴数〃，算出一滴油酸

酒精溶液的体积%

E.待油酸薄膜形状稳定后，将液璃板放在浅盘上，用彩笔（或钢笔）画出油酸薄膜的形状

上述实验步骤中，合理的顺序是;

⑵实验中采用油酸酒精溶液，而不直接用油酸，其目的是

⑶

实验中描出的油膜轮廓如图所示，已知小方格的边长为20mm,则油膜的面积为_/（保

留两位有效数字）。

解析：（1）“用油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：将配制好的油酸酒精溶液通过量

筒测出1mL此溶液含有的滴数,然后将1滴此溶液滴布撒有爽身粉的浅盘里的水面卜.等待油

膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状，将画有油酸薄膜轮廓的玻璃

板放在坐标纸上，按不足半个舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积，则用1滴此溶

液中纯油酸的体积除以油酸膜的面积，恰好就是油酸分子的直径。故答案为：DBCEAo

（2）实验中采用油酸酒精溶液，当油酸酒精溶液滴在水面上以后，使油酸尽可能散开，形成

单分子油膜，这样才能得出油酸分子直径等于体积除面积。

（3）由题图可知，油膜约占60个方格，油膜的面积为5=20mmX20mmX60=2.4X10-2m%

答案：（l）DBCEA（2）使油酸尽可能散开，形成单分子油膜（3）2.，1义10―2

6.在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，

（1）某同学操作步骤如下：

①取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液：

②在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积；

③在蒸发皿内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；

④在蒸发皿上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积。

改正其中的错误：____________________________________________________

（2）若油酸酒精溶液体积浓度为0.10临一滴溶液的体积为4.8X107mL,其形成的油膜面积

为80cm2,则估测出油酸分子的直径为__________mo

解析：（1）②由于一滴溶液的体积太小，直接测量时相对误差太大，应用微小量累积法减小

测量误差。

③液面上不撒爽身粉时，滴入的油酸酒精溶液在酒精挥发后剩余的油膜不能形成•块完整的

油膜，油膜间的缝隙会造成测量误差增大甚至实验失败。

⑵由油膜的体积等于一滴油酸酒精溶液内纯油酸的体积可得："=(=

4.8X1Q~3X1Q-OX0.10%

m=6.OX10~'°nu

80X10-'

答案：(1)②在量筒中滴入1mL油酸酒精溶液，测出溶液的滴数③在水面上先撒上爽身粉

(2)6.OX1O-10

7.在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，实验老师已经配置好了油酸酒精溶液，

该老师向1mL油酸中加酒精，直至总量达到amL,将配制好的油酸酒精溶液置于容器中，还有

一个盛有约2cm深水的浅盘，一支滴管，一个量筒。

(1)用滴管向量筒内加注b滴油酸酒精溶液，读其体积为1mL,则每一滴油酸酒精溶液中含

有纯油酸的体积为________mLo

(2)

在水面撒上爽身粉，用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘，等油酸薄膜稳定后，将薄膜轮廓

描绘在坐标纸上，如图所示。(已知坐标纸上每个小方格面积为ScnA求油膜面积时，半个以上

方格面积记为Scm2,不足半个舍去)则油膜面积为________cm%

(3)估算油酸分子直径的表达式为d=________emo

解析：(D计算每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积，K=-x1=^;mL0

abab

(2)估算油膜面枳的方法是所围成的方格中，面积超过一半的按一个算，小于一半的舍去，

方格数约为113,则油酸薄膜面积为£=113Scm2。

(3)“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中,一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子

V1

油膜，油酸分子的直径占cm。

S1iSSao

答案：(心(2)113s⑴OS716s均正确)⑶羡

3、分子运动速率分布规律

1.夏天开空调，冷气从空调中吹进室内，则室内气体分子的（：•

A.热运动剧烈程度加剧

B.平均动能变大

C.每个分子速率都会相应地减小

D.速率小的分子数所占的比例升高

解析：选D冷气从空调中吹进室内，室内温度降低，分子热运动剧烈程度减小，分子平均

动能减小，即速率小的分子数所占的比例升高，但不是每个分子的速率都减小，I）正确。

2.在一定温度下，某种理想气麻的分子速率分布应该是（）

A.每个分子速率都相等

B.每个分子速率一般不相等，速率分布遵循“两头多，中间少”的规律

C.每个分子速率一般不相等，但在不同速率范围内，分子数的分布是均匀的

D.每个分子速率一般不相等，速率很大和速率很小的分子所占的比例都比较少

解析：选D从气体分子速率分布图像可以看出，每个气体分子的运动速率一般不相等，大

量气体分子速率按“中间多，两头少”的规律分布，所以A、B、C错误，D正确。

3.［多选］关于气体分子的运动情况，下列说法中正确的是（）

A.某一时刻具有任一速率的分子数目是相等的

B.某一时刻一个分子速度的大小和方向是偶然的

C.某一时刻向任意一个方向运动的分子数目相等

D.某一温度下大多数气体分子的速率不会发生变化

解析：选BC某一时刻具有某一速率的分子数目并不是相等的，呈“中间多，两头少”的统

计分布规律，选项A错误；由于分子之间频繁地碰撞，分子随时都会改变自己运动速度的大小和

方向，因此在某一时刻一个分子速度的大小和方向完全是偶然的，选项B正确；虽然每个分子的

速度瞬息万变，但是大量分子的整体存在着统计规律，由于分子数目巨大，某一时刻向任意一个

方向运动的分子数目只有很小的差别，可以认为是相等的，选项C正确；某一温度下，每个分子

的速率仍然是瞬息万变的，只是分子运动的平均速率不变，选项D错误。

4.某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中六。表示/处单位速率区

间内的分子数百分比，若曲线所对应的温度分别为Ti、打、Tin,则八、为、小的大小关系为（）

A.Ti>Tn>7mB.小

C.Tw>,T\,Tw>TinD.T\=Tw=Tin

解析：选B气体温度越高，分子热运动越剧烈，分子热运动的平均速率越大，且分子速率

分布呈现“中间多、两头少”的特点。温度高时速率大的分子所占据的比例越大，题图中图线越

宽、越平缓，显然从题图中可看出小>方>方，B正确。

5.下列各组物理量哪些能决定气体的压强（）

A.分子的平均动能和分子种类

B.分子的数密度和分子的平均动能

C.分子总数和分子的平均动能

D.分子的数密度和分子种类

解析：选B气体的压强是由大量分子碰撞器壁而引起的，气体分子的数密度越大（即单位体

积内分子数越多），在单位时间内撞击单位面积器壁的分子就越多，则气体的压强越大。另外气

体分子的平均动能越大，分子撞击器壁时对器壁产生的作用力越大，气体的压强就越大。故决定

气体压强的因素是分子的数密度和分子的平均动能，故B项正确。

6.［多选］一定质量的气体，在为积不变的情况下，温度降低，压强减小的原因是（）

A.温度降低后，气体分子的平均速率变小

B.温度降低后，气体分子的平沟动能变小

C.温度降低后，分子撞击器壁的平均作用力减小

D.温度降低后，单位体积内的分子数变少，撞击到单位面积器壁上的分子数减少了

解析：选ABC体积不变，分子数密度不变，温度降低，分子平均速率变小，单位时间内单

位器壁面积上所受的分子平均撞击次数减少，撞击力减小，气体压强减小，因此，A、B、C正确，

D错误。

7.如图是氧气分子在不同温度（0℃和100℃）下的速率分布图像，由图可得知信息（）

A.同一温度下，氧气分子呈现出“中间多，两头少”的分布规律

B.随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大

C.随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例高

D.随着温度的升高，氧气分子的平均速率变小

解析：选A同一温度下，中等速率的氧气分子数所占的比例大，出现“中间多、两头少”

的分布规律，故A正确；温度升高使得氧气分子的平均速率增大，不一定每个分子的速率都增大,

改B、D错误；温度升高使得速率小的氧气分子所占的比例变小，故C错误。

8.一定质量的理想气体，在压强不变的条件下，温度升高，体积增大，从分子动理论的观

点来分析，正确的是（）

A.此过程中分子的平均速率不变，所以压强保持不变

B.此过程中每个气体分子碰撞器壁的平均冲击力不变，所以压强保持不变

C.此过程中单位时间内气体分子对单位面积器壁的碰撞次数不变，所以压强保持不变

D.以上说法都不对

解析：选D压强与单位时间内碰撞到器壁单位面积的分子数和每个分子的冲击力有关，温

度升高，分子与器壁的撞击力增大，单位时间内碰撞的分子数要减小，压强才可能保持不变，故

选D。

9.下列说法中正确的是（）

A.气体对容器的压强是大量气体分子对容器的碰撞引起的，它跟气体分子的数密度以及气

体分子的平均动能有关

B.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

C.气体对容器的压强是气体分子之间的斥力作用产生的

D.当气体分子热运动变得剧烈时，压强必变大

解析：选A气体对容器的压强是大量气体分子对容器的碰撞引起的，在微观上它与气体分

子的数密度以及气体分子的平均动能有关，在宏观上与气体的体积及温度有关，气体分子间距离

较大，一般认为分子之间不受斥力作用，选项A正确，C错误；气体分子单位时间内与单位面积

器壁碰撞的次数与温度有关，并同时决定气体的压强，因此气体分子单位时间内与单位面积器壁

的碰撞次数与单位体积内分子数和气体的温度都有关，选项B错误；当气体分子热运动变得剧烈

时，气体的温度升高，但不知道体积的变化，故压强不一定变大，选项D错误。

10.对一定质量的理想气体，下列论述中正确的是（）

A.当分子热运动变得剧烈时，压强必变大

B.当分子热运动变得剧烈时，压强可以不变

C.当分子间的平均距离变大时：压强必变大

D.当分子间的平均距离变大时，压强必变小

解析：选B“分子热运动变得剧烈”说明温度升高，但不知体积变化情况，所以压强变化

情况不确定，A错误，B正确：“分子间的平均距离变大”说明体积变大，但温度的变化情况未知,

故不能确定压强的变化情况，C、D错误。

11.［多选］分子都在做无规则的运动，但大量分子的速率分布却有一定的规律性，如图所示。

下列说法正确的是（）

A.在一定温度下，大多数分子的速率都接近某个数值，其余少数分子的速率都小于该数值

B.高温状态下每个分子的速率大于低温状态下所有分子的速率

C.高温状态下分子速率大小的分布范围相对较大

D.高温状态下大多数分子对应的速率大于低温状态下大多数分子对应的速率

解析：选CD温度升高，所有分子的平均速率增大，分子速率大小的分布范围相对较大，高

温状态下大多数分子对应的速率大于低温状态下大多数分子对应的速率，A、B错误，C、D正确。

12.有关气体压强，下列说法正确的是（）

A.气体分子的平均速率增大，则气体的压强一定增大

B.气体分子的数密度增大，则气体的压强一定增大

C.气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定增大

D.气体分子的平均动能增大，气体的压强有可能减小

解析：选D气体的压强与两个因素有关，一是气体分子的平均动能，二是气体分子的数密

度，或者说，一是温度，二是体积。平均动能或数密度增大，都只强调问题的一方面，也就是说,

平均动能增大的同时，气体的体积也可能增大，使得分子的数密度减小，所以压强可能增大，也

可能减小。同理，当分子的数密度增大时，分子平均动能也可能减小，压强的变化不能确定。综

上所述，正确答案为D。

13.［多选］对于一定质量的稀薄气体，下列说法正确的是（）

A.压强变大时，分子热运动必然变得剧烈

B.保持压强不变时，分子热运动可能变得剧烈

C.压强变大时，分子间的平均距离必然变小

D.压强变小时，分子间的平均距离可能变小

解析：选BD一定质量的稀薄气体，可以认为是理想气体，气体的压强增大可能是由气体的

体积缩小而引起的，不一定是分子的热运动变得剧烈所致，A错误；当气体的体积增大时，气体

分子的热运动一定变得剧烈，压强才会保持不变，其他情况下，分子热运动不一定变得剧烈，B

正确：气体压强增大可能是由气体的体积缩小而引起的，这样气体分子的平均距离会变小，也可

能是由于分子的热运动变得剧烈所致，而气体的体积不变，这时气体分子的平均距离不会变小，

C错误；如果气体分子的热运动变得缓慢时，气体的体积减小一些，即气体分子的平均距离减小

一些，气体的压强也可能减小，D正确。

14.［多选］下面是某地区1〜7月份气温与气压的对照表：

月份1234567

平均最高气温/℃1.43.910.719.626.730.230.8

平均大气压/XIPa1.0211.0191.0141.0081.0030.9980.996

由对照表可知，7月份与1月份相比较（）

A.空气分子无规则热运动加剧

B.空气分子无规则热运动减弱

C.单位时间内空气分子对地面的撞击次数增加了

D.单位时间内空气分子对地面的撞击次数减少了

解析：选AD由题表可知，7月份比1月份气温高，空气分子无规则热运动加剧，A正确，B

错误：7月份比1月份大气压强小，而分子热运动的平均动能大，平均每个分子对地面的冲力大，

所以单位时间内空气分子对地面的撞击次数必然减少，才能使大气压强减小，故C错误，D正确。

15.习近平总书记在十九大报告中指出，“力争到二O三五年基本实现国防和军队现代化，

到本世纪中叶把人民军队全面建成世界一流军队”.我国舰艇发展迅速,核潜艇研发也取得突破

性进展，潜艇水柜内的气体从宏观上看，一定质量的气体体积不变温度升高或温度不变体积减小

都会使压强增大，从微观分析这两种情况有没有区别？

解析：因为一定质量的气体的压强是由单位体积内的分子数和气体的温度决定的。体积不变

时，虽然分子的数密度不变，但气体温度升高，气体分子运动加剧，分子的平均速率增大，单位

时间内分子撞击器壁的次数增多，并且分子撞击器壁的作用力增大，故压强增大。气体体积减小

时，虽然分子的平均速率不变，分子对容器的撞击力不变，但单位体积内的分子数增多，单位时

间内撞击器壁的分子数增多，故压强增大，所以这两种情况在微观上是有区别的。

答案：见解析

4、分子动能和分子势能

1.一定质量的气体，在温度不变的条件下，体积增大，则（）

A.气体分子的平均动能增加

B.气体分子的平均动能减少

C.气体分子的平均动能不变

D.条件不够，无法判定气体分子平均动能的变化

解析：选C温度是气体分子平均动能的标志，无论气体如何变化，只要温度不变，则气体

分子的平均动能不变，C正确。

2.分子间距增大时，分子势能将（）

A.增大B.减小

C.不变D.不能确定

解析：选D当力打时，分子间的作用力为引力，分子间距离增大时，分子力做负功，分子

势能增大；当底打时，分子间的作用力为斥力，分子间距离增大时，分子力做正功，分子势能减

小，D正确。

3.［多选］关于质量和温度均相同的一杯水和一个钢球，下列说法正确的是（）

A.它们的内能一定相同

B.它们的分子平均动能一定相同

C.它们的分子的平均速率一定相同

D.把钢球置于水中，它们各自的内能一定不变

解析：选BD水和钢球温度相同，分子的平均动能相同，故B对；但水分子、钢分子质量不

同，平均速率不同，C错；水和钢球分子势能不一定相同，内能可能不同，故A错；由于两者温

度相等，不会发生热传递现象，所以它们的内能各自保持不变，D对。

4.两个分子甲和乙相距较远（此时分子力可以忽略），设甲分子固定不动，乙分子逐渐向甲

分子靠近直到不能再靠近，在这个过程中，下列说法正确的是（）

A.分子力总对乙做正功，分子势能不断减小

B.乙总是克服分子力做功，分子势能不断增大

C.乙先是克服分子力做功，然后分子力对乙做正功，分子势能先增大后减小

D.先是分子力对乙做正功，然后乙克服分子力做功，分子势能先减小后增大

解析：选D分子势能是由分子间相互作用力和分子间距离决定的能量。甲、乙两分子相距

较远时，分子力可忽略，此时分子力为零，分子势能也为零，甲分子固定不动，乙分子向甲分子

靠近直到尸北的过程中，由于力八，分子力表现为引力，分子力做正功，分子势能越来越小，

且比零小，为负值。r=n时分子势能最小，乙分子从到不能再靠近甲分子的过程中，由于

分子力表现为斥力，分子力做负功，分子势能增加。所以先是分子力对乙做正功，然后乙克

服分子力做功，分子势能先减小后增大，选项D正确。

5.［多选］回收宇宙飞船的过程中，飞船在轨道上运行的高度逐渐降低，进入大气层，最后

安全着陆。由于与大气的高速摩擦，使得飞船壳体外表温度上升到近两千摄氏度，从分子动理论

和能量方面，下列理解正确的是（）

A.飞船壳体材料每个分子的动能均增加

B.飞船壳体材料分子的平均动能增加

C.飞船的内能向机械能转化

D.飞船的机械能向内能转化

解析：选BD飞船壳体外表温度升高，说明分子的平均动能增加，故A错，B对；飞船的高

度逐渐降低，与大气高速摩擦，机械能向内能转化，故C错•，1）对。

6.关于物体的内能、温度和分子的平均动能，下列说法正确的是（）

A.温度低的物体内能一定小

B.温度低的物体分子运动的平均动能一定小

C.外界对物体做功时，物体的内能一定增加

D.做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能越来越大

解析：选B温度低的物体分子平均动能小，内能不一定小，选项A错误，B正确；外界对

物体做功时，若同时散热，物体的店能不一定增加，选项C错误；做加速运动的物体，由于速度

越来越大，动能越大，但温度不一定升高，物体分子的平均动能不一定举大，选项D错误。

7.［多选］设有甲、乙两分子，甲固定在0点，八为平衡位置间的距离，今使乙分子由静止

开始只在分子力作用下由距甲0.5打处开始沿x方向运动（如图），则（）

乙

甲

T'

00-

5roro

A.乙分子的加速度先减小，后举大

B.乙分子到达益处时速度最大

C.分子力对乙一直做正功，分子势能减小

D.乙分子在八处时，分子势能最小

解析：选BD

两分子间的斥力和引力的合力与分子间距离厂的关系如图中曲线所示，曲线与广轴交点的

横坐标为打。由图可知，乙分子受到的分子力先变小，位于平衡位置时，分子力为零，过平衡位

置后，分子力先变大再变小，故乙分子的加速度先变小再反向变大，再变小，故A错误。当r小

于八时，分子间的作用力表现为斥力，尸做正功，分子动能增加，势能减小，当r等于打时，动

能最大，势能最小，当r大于打时，分子间作用力表现为引力，分子力做负功，动能减小，势能

增加，故B、D正确，C错误。

8.甲、乙两分子间作用力与分子间距离关系图像如图所示，甲分子固定在坐标原点0,乙分

子位于r轴上，现把乙分子从四处由静止释放，则（）

A.乙分子从△到八的过程中先加速后减速

B.乙分子从人到人的过程中分子势能先增大后减小

C.乙分子从人到连过程中受到引力作用，从调到△过程中受到斥力作用

D.乙分子从△到八过程中，两分子间的分子力先增大后减小，且方向不变

解析：选D由题意知，乙分子从人到八的过程中，甲、乙两分子间作用力表现为引力，方

向不变，所以乙分子受的合力一直向左。由牛顿第二定律可知乙分子向左做加速运动，分子动能

增大，分子势能减小，故选项A、B、C错误，D正确。

9.三个瓶子分别盛有质量相同的氢气、氧气和氮气，它们的温度相同，则分子平均速率最

大的是？在不计分子势能的情况下气体内能最大的是？

解析：它们的温度相同，则分子的平均动能相同，即3以）常=/僚谓=；如请，而分子质量的大

小关系为加》/乐＞如，所以有曲＞喊＞为,又因三种气体的质量相同，氢气的分子总数最多，由气体内

能£内=八五k可知，氢气内能最大。

答案：氢气氢气

10.［多选］下列说法正确的是（）

A.物块运动的速度越来越大，其分子动能也越来越大

B.橡皮筋被拉伸时，分子间势能增加

C.一定质量的0℃的冰融化为0℃的水时，分子势能变小

D.温度高的物体的分子运动速率可能小于温度低的物体的分子运动速率

解析：选BD宏观动能与微观分子动能无关，A错误；橡皮筋被拉伸时，分子间距增大，克

服引力做功，分子间势能增加，B正确：冰融化为水要吸收热量，故一定质量的0°C的水的分子

势能比0C的冰的分子势能大，故C错误；温度是分子平均动能的标志：温度低的物体若分子的

质量小，平均速率不一定小，D正确。

11.如图所示，甲分子固定在坐标原点0,乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两

分子间距离的关系如图中曲线所示。/>0为斥力，为引力，尔B、C、〃为>轴上四个特定

的位置，现把乙分子从/处由静止释放，选项中四个图分别表示乙分子的速度、加速度、势能、

动能与两分子间距离的关系,

解析：选B乙分子的运动方向始终不变，A错误：加速度与力的大小成正比，方向与力相

同，故B正确；乙分子从力处由静止释放，分子势能不可能增大到正值，故C错误；分子动能不

可能为负值，故D错误。

12.将甲分子固定在坐标原点0,乙分子位于x轴上，甲、乙分子间作用力与距离间的关系如

图所示。若把质量为勿=1X10—26kg的乙分子从八5=12%d为分子直径）处以r=100m/s的

速度沿x轴负向向甲飞来，仅在分子力作用下，则乙分子在运动中能达到的最大分子势能为多大？

解析：在乙分子靠近甲分子过程中，分子力先做正功，后做负功，分子势能先减小，后增大,

动能和势能之和不变。当速度为零时，分子势能最大，^.=△1X10-2bX1002J=

5X1()T3Jo

答案：5X10-23J

章末综合检测

（本试卷满分：100分）

一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有

一项是符合题目要求的）

1.有关“温度”的理解，下列说法中正确的是（）

A.温度反映了每个分子热运动的剧烈程度

B.温度是分子平均动能的标志

C.一定质量的某种物质，内能漕加，温度一定升高

D.温度升高时物体的每个分子的动能都将增大

解析：选B温度是分子平均动能大小的标志，而对某个确定的分子来说，其热运动的情况

无法确定，不能用温度反映，A、D错误，B正确；温度不升高而仅使分子的势能增加，也可以使

物体内能增加，如冰融化为同温度的水，C错误V

2.“破镜难圆”的原因是（）

A.玻璃分子间的斥力比引力大

B.玻璃分子间不存在分子力的作用

C.一块玻璃内部分子间的引力大于斥力；而两块碎玻璃之间，分子引力和斥力大小相等，

合力为零

D.两块碎玻璃之间，绝大多数玻璃分子间距太大，分子引力和斥力都可忽略，总的分子引

力为零

解析：选D破碎的玻璃放在一起，由于接触面的错落起伏，只有极少数分子能接近到分子

间有作用力的程度，因此，总的分子引力非常小，不足以使它们连在一起，D正确。

3.下列关于分子力和分子势能的说法中，正确的是（）

A.当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大

B.当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小

C.当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大

D.当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小

解析：选C当》打时，分子力表现为引力，随着分子之间距离的增大，分子力先增大后减

小，而分子势能一直增大，故A、B错误；当人打时、分子力表现为斥力，随着分子之间距离的

减小，分子力增大，分子势能也增大，故C正确，D错误。

4.近年来人们发现纳米材料具有很多优越性能，有着广阔的应用前景。已知1nm（纳米）=

10-9m,边长为1nm的立方体可容纳的液态氢分子（其直径约为IO-10m）的个数最接近下面的哪

一个数值（）

A.102B.103

C.106D.1（）9

30

解析：选B边长为1nm的立方体体积为-IO-7nl1一个氢分子的体积的数量级为IO—!!?,

所容纳的液态氢分子的个数约为10-27^-10-：w=103,故选B。

5.假如全世界60亿人同时数1g水的分子个数，每人每小时可以数5000个，不间断地数，

则完成任务所需时间最接近（阿伏加鎏罗常数N取6XIO??1noit,一年按365天算）（）

A.10年B.1千年

C.10万年D.1千万年

解析：选C1g水所含水分子的个数为上X6X10%要数完这些水分子个数所需时间为t

lo

^X6X1°23___________________________

=60X108X5000X24X365年^L3X10年'故选项C正确。

6.

玻璃杯中盛有冰水混合物，冰的质量和水的质量相等且保持不变，则玻璃杯内（）

A.冰分子的平均动能大于水分子的平均动能

B.水分子的平均动能等于冰分子的平均动能

C.一个水分子的动能一定大于一个冰分子的动能

D.一个水分子的动能一定等于一个冰分子的动能

解析：选B冰水混合物温度为0℃,冰、水温度相同，二者分了平均动能相同，故选项A

错误，B正确：相同温度的冰和水内个别分子的动能是随时变化的，比较个别分子的动能没有意

义，故选项C、D错误。

7.如图所示为两分子势能与分子间距离之间的关系图像，则下列说法中正确的是（）

A.当两分子间距离〃=△时，分子势能为零，分子力也为零

B.当两分子间距离r="时，分子势能最小，分子力表现为引力

C.当两分子间距离？时，随着T的增大，分子力做负功

D.当两分子间距离时，随着r的增大，分子势能减小

解析：选C由题图可知目=n,当两分子间距离厂=力时，分子势能为零，但