第一章分子动理论单元检测-2022-2023学年高二下学期物理人教版2019选择性必修第三册（解析版）

人教版（新课标）高中物理选择性必修三第一章分子动理论单元检测一、单选题（本大题共12小题，共48.0分）关于分子动理论，下列说法正确的是(    )A.扩散现象说明分子间存在斥力

B.当分子间的距离减小时，分子间的引力减小而斥力增大

C.产生布朗运动的原因是液体分子永不停息地做无规则运动

D.磁铁可以吸引铁屑，这一事实说明分子间存在引力下列有关热现象说法不正确的是(    )A.温度越高，扩散现象进行得越剧烈

B.春天洁白的玉兰花盛开，很远就能闻到花香，说明分子处在无规则运动中

C.固体和液体很难压缩，说明分子间不存在间隙

D.在两块玻璃之间滴入水会导致两块玻璃很难分开，说明分子之间存在引力作用关于布朗运动，下列说法正确的是(    )A.固体小颗粒的体积越大，布朗运动越明显

B.与固体小颗粒相碰的液体分子数越多，布朗运动越明显

C.布朗运动的无规则性，反映了液体分子运动的无规则性

D.布朗运动就是液体分子的无规则运动下列说法正确的是：(

)A.扩散现象和布朗运动都与温度有关，所以扩散现象和布朗运动都是热运动

B.晶体熔化时吸收热量，分子平均动能一定增大

C.两分子从无限远处逐渐靠近，直到不能再靠近为止的过程中，分子间相互作用的合力先变大，后变小，再变大

D.未饱和汽的压强一定大于饱和汽的压强一定质量的理想气体置于体积一定的容器中，在温度为T1和T2时，各速率区间的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图所示。下列说法正确的是(    )A.图中实线对应于气体的内能较大

B.图中两条曲线下面积不相等

C.图中曲线给出了任意速率区间的气体分子数目

D.理想气体温度为T 一定质量的理想气体，当温度保持不变时，压缩气体，气体的压强会变大。这是因为气体分子的(    )A.密集程度增加 B.密集程度减小 C.平均动能增大 D.平均动能减小关于图中实验及现象的说法，正确的是(    )A.图甲说明薄板是非晶体

B.图乙说明气体速率分布随温度变化且T1>T2

C.关于物体的内能，以下说法正确的是(    )A.不同物体，温度相等，内能也相等

B.所有分子的势能增大，物体内能也增大

C.温度升高，分子平均动能增大，但内能不一定增大

D.只要两物体的质量、温度、体积相等，两物体的内能一定相等关于分子动理论，下列说法正确的是：(    )A.同温度的氢气与氧气(可视为理气体)两者气体分子的平均速率相等

B.物体的温度升高时，每个分子的动能增加，故物体的内能增加

C.当分子间距离为平衡距离r0时，分子力和分子势能均最小

D.当分子间距离r大于分子间的平衡距离r一定质量的0°C的水在凝结成0°C的冰的过程中，它内能的变化是(    )A.分子平均动能增加，分子势能减少

B.分子平均动能减少，分子势能增加

C.分子平均动能不变，分子势能增加

D.分子平均动能不变，分子势能减少下列说法中正确的是(    )A.只要温度相同，任何分子的平均速率都相同

B.不管分子间的距离是否大于r0(r0是平衡间距)，只要分子力做正功，分子势能就减小，反之，分子势能就增大

C.10个分子的动能和分子势能的总和就是这10如图所示，甲分子固定在坐标原点O，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．F>0为斥力，F<0为引力．A、B、C、D为x轴上四个特定的位置．现把乙分子从A处由静止释放，下图中A、B、C、A. B.

C. D.二、实验题（本大题共1小题，共12.0分）在粗测油酸分子大小的实验中，具体操作如下：①取油酸1.0 mL注入250 mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到200 mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸的酒精溶液；②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒内液体达到1.0 mL为止，恰好共滴了100滴；③在边长约40 cm的浅水盘内注入约2 cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸的酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有痱子粉，可以清楚地看出油膜轮廓；④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油酸膜的形状；⑤如图所示，将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为1.0 cm的方格纸上．(1)根据实验操作中的数据可知一滴油酸酒精溶液中所含的油酸为________m3，油膜面积为________m2，求得的油膜分子直径为________m(此空结果取一位有效数字(2)若阿伏加德罗常数为NA(mol−1)，油酸的摩尔质量为M(kg/mol)A.1 kg油酸所含分子数为ρNA

B.1 C.1个油酸分子的质量为MNA

D.(3)某同学实验中最终得到的油酸分子直径和大多数同学的比较，数据都偏大，对于出现这种结果的原因，可能是由于________．A.错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算B.计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理C.画油膜轮廓时，没等轮廓稳定下来就立刻画好D.水面上痱子粉撒的较多，油酸膜没有充分展开三、计算题（本大题共4小题，共40.0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MA，在标准状况下水蒸气的摩尔体积为(1)说明标准状况下水分子与水蒸气分子热运动的平均动能的大小关系。(2)它们中各有多少水分子？(3)它们中相邻两个水分子之间的平均距离各为多大？

某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前，网上查阅数据得知：油酸的摩尔质量M=0.283 kg·mol−1，密度ρ=0.895×103kg/m3，若每100 mL油酸酒精溶液中含有纯油酸1 mL，用滴管向量筒内滴100滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1 mL.已知球的体积V与直径D的关系为V=1(2)一滴上述油酸酒精溶液所能形成的单分子油膜的面积约是多少m2?

研究分子势能是研究物体内能的重要内容。已知某物体中两个分子之间的势能Ep与两者之间距离r的关系曲线如图所示。

(1)由图中可知，两分子间距离为r0时，分子势能最小，请说出r=r0时两分子间相互作用力的大小，并定性说明曲线斜率绝对值的大小及正负的物理意义；

(2)假设两个质量相同的分子只在分子力作用下绕两者连线的中点做匀速圆周运动，当两者相距为r1时，分子的加速度最大，此时两者之间的分子势能为Ep1，系统的动能与分子势能之和为E.请在如图所示的Ep−r曲线图象中的r轴上标出r1坐标的大致位置，并求出此时两分子之间的分子作用力大小。

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NaN3)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V=56L，气囊中氮气的密度ρ=1.25kg/m3，已知氮气的摩尔质量M=28g/mol，阿伏加德罗常数N(1)一个氮气分子的质量m；(2)气囊中氮气分子的总个数N；(3)气囊中氮气分子间的平均距离r。

答案和解析1.【答案】C【解答】A.扩散现象说明分子在做无规则运动以及分子之间有间隙，故A错误；

B.当分子间的距离减小时，分子间的引力和斥力都增大，故B错误；

C.布朗运动是固体小颗粒受到不同方向的液体分子无规则运动产生的撞击作用的不平衡性引起的，间接证明了液体分子永不停息地做无规则运动，故C正确；

D.磁铁可以吸引铁屑，并非是分子力的作用，故D错误。

2.【答案】C

【解析】A、温度越高，分子运动越剧烈，则扩散现象越剧烈，故A正确；

B、春天洁白的玉兰花盛开，很远就能闻到花香，说明花香分子处在无规则运动中，故B正确；

C、固体和液体很难压缩，说明分子间存在相互作用力，不能证明分子间是否存在空隙，故C错误；

D、在两块玻璃之间滴入水会导致两块玻璃很难分开，说明分子之间存在引力作用，故D正确。本题选错误的，故选：C。

3.【答案】C4.【答案】C【解答】A.扩散运动是分子的运动，而布朗运动是固体小颗粒的无规则运动，不是分子的运动；而热运动是指分子的无规则的运动，故A错误；

B.晶体熔化时吸收热量而温度不变，所以分子平均动能不变，故B错误；

C.两个分子从远处逐渐靠近，直到不能再靠近为止的过程中，分子间相互作用的合力先变大、后变小，再变大，故C正确

D.饱和汽压的大小与温度有关，在温度不知道的情况下，不能简单地说未饱和汽的压强一定小于饱和汽的压强，故D错误。故选C。

5.【答案】A【解答】A.T2温度下速率高的分子所占百分比比较多，平均动能较大，温度是分子平均动能大小的标志，T2温度下分子温度较高，图中实线对应于气体的内能较大，故A正确；

B.曲线下的面积表示分子速率从0−∞所有区间内分子数的比率之和，均为1，两条曲线下面积相等，故B错误；

C.图中曲线给出了任意速率区间的气体分子占据的比例，但无法确定分子具体数目，故C错误；

D.根据pVT=k，理想气体温度为T1时，压强较小，单位时间单位面积上气体分子对器壁撞击的次数少，故6.【答案】A【解答】AB.当温度保持不变时，压缩气体，气体的压强会变大，体积减小，所以气体密度增大，即气体分子的密集程度增加，故A正确，B错误；

CD.温度保持不变时，所以分子平均动能不变，故CD错误。故选A。

7.【答案】C【解答】A.图甲说明薄板具有各向同性，多晶体和非晶体都具有各向同性，说明薄板可能是多晶体，也可能是非晶体，故A错误；

B.图乙看出温度越高，各速率区间的分子数占总分子数的百分比的最大值向速度大的方向迁移，可知T2>T1，故B错误；

C.如图丙可以说明，气体压强的大小既与分子动能有关，也与分子的密集程度有关，故C正确；

D.水黾停在水面上的原因是水黾受到了水的表面张力的作用，故D错误。

8.【答案】C【解答】A.温度是分子平均动能的标志，相同温度下物体的分子平均动能相同，但内能还包括分子势能；故不能说温度相同内能相等；故A错误；B.分子势能增大时，若温度降低，则物体的内能可能减小或不变；故B错误；C.温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子平均动能增大，但内能还包括分子势能，故内能不一定增大；故C正确；D.内能还与物质的量有关，相同温度、体积下，内能不一定相等；故D错误。故选：C。

9.【答案】C【解答】A.温度相同，分子平均动能相等，根据Ek=12mv2知分子质量大的，平均速率小，故A错误；

B.温度升高时，分子平均动能增加，但并不是每个分子的动能都增加，有的分子动能还可能减小；物体内能是物体内所有分子动能和势能的总和，所以温度升高时，分子平均动能增加，但物体的内能不一定增加，故B错误；

C.当分子间距离为平衡距离r0时，分子力F=0最小，由分子势能EP和r的关系知分子势能也最小，故C正确；

D.当分子间距离10.【答案】D【解答】温度是分子的平均动能的标志，一定质量的水凝结成同温度的冰温度不变，则分子的平均动能不变；由于放出热量，所以内能变小，根据内能的组成可知分子势能减小。故D正确，ABC错误。故选D。

11.【答案】B

解：A.温度是分子平均动能的标志，相同温度下所有分子的平均动能相同，但由于分子质量不同，故分子的平均速率并不相同，故A错误；

B.不管分子间距离是否等于r0(r0是平衡位置分子距离)，只要分子力做正功，分子势能就减小，反之分子势能就增加，故B正确；

C.物体的内能是指物体内所有分子动能和分子势能的总和，对一个或几个分子不存在内能这一概念，故C错误；

D.温度是分子的平均动能的标志，温度高的物体的分子平均动能大，但不是温度高的物体中每一个分子的运动速率一定大于温度低的物体中每一个分子的运动速率，故D错误。12.【答案】B【解答】A.A到C一直是引力，加速度运动，故A错误；

B.加速度与力的大小成正比，方向与力相同，在C点，乙的分子加速度等于0，故B正确；

C.乙分子从A处由静止释放，分子力先是引力后是斥力，分子力先做正功，后做负功，则分子势能先减小后增大，在C点，分子势能最小。从C图中可知，在A点静止释放乙分子时，分子势能为负，动能为0，乙分子的总能量为负，在以后的运动过程中乙分子的总能量不可能为正，而动能不可能小于0，则分子势能不可能大于0，所以C图中不可能出现横轴上方那一部分，故C错误；

D.分子动能不可能为负值，故D错误。故选B。

13.【答案】(1)5×10−11

1.14×10−2(1.12×【解析】(1)一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为

V=1100×1200mL=5×10−5mL=5×10−11m3.(2)1 kg油酸的物质的量为1Mmol，所含分子数为NAM，故A错误；1 m3油酸的质量为ρ

kg，其物质的量为ρM mol，所含分子数为ρNAM，故B正确；因为(3)错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，会使得油酸体积偏大，由d=VS可知，d会偏大，故A正确；计算油酸膜面积时，多于半个的算一个，不足半个的不计，如果错将不完整的方格作为完整方格处理，会使得面积偏大，由d=VS可知，d会偏小，故B错误；油膜在水面上先扩大再缩小，最后稳定，如果画油膜轮廓时，没等轮廓稳定下来就立刻画好，会使得面积偏大或者偏小，由d=VS可知，d可能会偏小或者偏大，故C正确；水面上痱子粉撒的较多，油酸膜没有充分展开，会使得面积偏小，由14.解：(1)因为在标准状况下水和水蒸气温度相同，所以分子热运动的平均动能相同。(2)体积为V的水，质量为m=ρV

分子个数为N1=mMANA(3)设水中相邻的两个水分子之间的平均距离为d，将水分子视为