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第一章 分子动理论 单元测试-2024-2025学年高二下学期物理教科版（2019）选择性必修第三册
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．如图所示是新型冠状病毒的电子显微镜照片，根据所学知识分析图中“100”的单位是（　　）
A．nm B．mm C．m D．km
2．关于分子动理论，下列说法正确的是
A．液体分子的无规则运动称为布朗运动
B．扩散现象说明物质分子在永不停息地做无规则运动
C．压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体分子间存在斥力
D．两个分子距离减小时，分子间的引力减小，斥力增大
3．当两个分子间的距离为r0时，正好处于平衡位置，下列关于分子间作用力与分子间距离的关系的说法，正确的是（　　）
A．当分子间的距离rB．当分子间的距离r=r0时，分子速度为0
C．在分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中，分子间作用力先表现为斥力后表现为引力
D．在分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中，分子间作用力逐渐减小
4．通过下列数据可以算出阿伏伽德罗常量的是（　　）
A．水的密度和水的摩尔质量 B．水的摩尔质量和水分子的体积
C．水分子的体积和水分子的质量 D．水分子的质量和水的摩尔质量
5．概率统计的方法是科学研究中的重要方法之一，以下是某一定质量的氧气（可看成理想气体）在和时统计出的速率分布图像，结合图像分析以下说法正确的是（　　）
A．其中某个分子，时的速率一定比时要大
B．时图线下对应的面积比时要小
C．如果两种情况下气体的体积相同，则时单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数比时多
D．如果两种情况下气体的压强相同，则时单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数比时多
6．如图是氧气分子在不同温度和下的速率分布，是分子数所占的比例。由图线信息可得到的正确结论是（　　）
A．同一温度下，速率大的氧气分子数所占的比例大
B．温度升高使得速率较小的氧气分子所占的比例变小
C．在任何速率区间内，温度越高，处于该速率区间内的氧气分子所占比例都越小
D．时图像与横轴围成的面积大于时的面积
7．下列说法正确的是（　　）
A．布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动
B．质量、温度都相同的氢气和氧气相比，氢气的内能较大
C．自行车打气越打越困难主要是因为胎内气体分子间相互排斥的原因
D．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积
二、多选题
8．如图所示是分子间引力与分子间斥力随分子间距离r变化的关系曲线，根据曲线，下列说法正确的是（　　）

A．随r的增大而增大
B．随r的增大而增大
C．时，引力与斥力大小相等
D．引力与斥力都随分子间距离r的增大而减小
9．大量气体分子运动的特点是（ ）
A．分子的速率分布毫无规律
B．分子沿各个方向运动的机会相等
C．气体温度降低时，每个气体分子运动的速率都一定增大
D．气体温度升高时，气体分子运动的平均速率一定增大
10．麦克斯韦速率分布律是分子动理论的重要结论之一，它是研究气体分子碰撞、大量分子热运动服从统计规律性等问题的重要理论依据，正确理解它对学习热学非常有用。速率分布曲线表明速率很小和很大的分子数占总分子数的百分率都较小，而具有中等速率的分子数占总分子数的百分率较高，当时，f（v）取极大值，vp称为最概然速率，也称最可几速率，其物理意义是，如果把整个速率范围分成许多相等的小区间，则分布在vp所在小区间的分子数占总分子数的百分比最大。下列说法正确的是（　　）

A．如图所示因这些是概率分布，所以麦克斯韦速率分布曲线与v轴围成的面积为1
B．在有限速率区间v1～v2内曲线下的阴影面积为其物理意义是，速率分布在v1～v2的分子数占总分子数的百分比，或一个分子的速率在v1～v2内的概率
C．任何温度下气体分子速率分布图像都一样
D．温度降低时，每个气体分子速率都增大
E．曲线反映某温度时氧气分子速率呈“中间多，两头少”的分布
三、实验题
11．某实验小组完成“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。
(1)该实验中的理想化假设是（ ）
A．将油膜看成单层分子油膜 B．将油膜看成多层分子油膜
(2)测量1滴油酸酒精溶液在水上形成的油膜面积时，有下列实验操作，请将它们按操作先后顺序排列：______。
A． B． C． D．
(3)已知实验室中使用的酒精油酸溶液每溶液中含有2mL油酸，又用注射器测得每50滴这种酒精油酸溶液的总体积为1mL，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，将带有边长为1cm的正方形小格的玻璃板放在浅盘上，然后描出油膜的边界线（如图）。计算油酸分子的直径 m（结果保留一位有效数字）
12．在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，用注射器在水面上滴一滴酒精油酸溶液形成单分子油酸层。如果用纯油酸来做实验，估测要形成一层单分子油膜，油膜的面积会有多大？（已知注射器滴满溶液的滴数为200，油酸分子的直径约为）
13．在“油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，实验步骤如下：
a.将油酸配制成油酸酒精溶液；
b.用小注射器取一段油酸酒精溶液，并将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，直到时一共滴入50滴；
c.向浅盘中倒入约深的水，并将爽身粉均匀地撒在水面上；
d.用注射器在水面上滴一滴配制好的油酸酒精溶液；
e。待油酸薄膜的形状稳定后，将带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，并用彩笔在玻璃板上描出油酸薄膜的形状，如图所示。

（1）每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 ；
（2）已知每一小方格的边长为，则油膜面积为 ；
（3）根据上述数据得出油酸分子的直径是 （保留一位有效数字）；
（4）关于本实验下列说法正确的有 。
A．油酸酒精溶液长时间放置，会使分子直径的计算结果将偏大
B．若油酸没有充分散开，会使分子直径的计算结果将偏小
C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，会使分子直径的计算结果将偏小
D．在向量筒中滴入油酸酒精溶液时，滴数少记了几滴，会使分子直径的计算结果将偏大
14．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，已知一滴溶液中纯油酸的体积为，配制的油酸溶液中纯油酸与溶液体积之比为，油酸溶液为50滴，那么一滴溶液的体积是 ，所以一滴溶液中油酸体积为 。若实验中测得的结果如表所示，请根据所给数据填写空白处的数值，并与公认的油酸分子直径值比较，判断此实验是否符合数量级的要求。
次数 的平均值
1 538
2 545
3 563
《第一章 分子动理论 单元测试-2024-2025学年高二下学期物理教科版（2019）选择性必修第三册》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A B C D C B B CD BD ABE
1．A
【详解】电子显微镜是利用电子束代替光束，利用电子的波动性进行观测的工具，分辨率大约是0.2nm，故该图中100的单位应该是nm，故A正确，B、C、D错误。
故选A。
2．B
【详解】A. 布朗运动是悬浮微粒的运动，A错误．
B. 扩散现象说明物质分子在永不停息地做无规则运动，B正确．
C. 气体分子间距很大，分子间斥力与引力都可以忽略，气体可以被压缩说明气体分子之间存在间隙，C错误．
D. 当分子间距减小时，分子间引力与斥力均增大，D错误．
3．C
【详解】A．当分子间的距离rB．因为不清楚两个分子的初始位置，故无法判断分子间的距离r=r0时，分子速度情况，B错误；
C．在分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中，分子间作用力先表现为斥力后表现为引力，C正确；
D．在分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中，分子间作用力先减小，再增大，再减小，D错误。
故选C。
4．D
【详解】阿伏伽德罗常量是指1mol任何物质所含的粒子数，对于固体和液体，阿伏伽德罗常量为
故选D。
5．C
【详解】A．温度越高气体分子的平均动能越大，同种气体分子的平均速率越大，但某个分子的速率不一定大，故A错误；
B．速率分布曲线的面积意义就是将每个单位速率的分子占分子总数的百分比进行累计，累加后最终的结果都等于1，即面积相等，故B错误；
C．如果两种情况下气体的体积相同，而由于时气体分子的平均速率大于时气体分子的平均速率，则时单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数比时得多，故C正确；
D．如果两种情况下气体的压强相同，而由于时气体分子的平均速率大于时气体分子的平均速率，则时单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数比时的少，故D错误。
故选C。
6．B
【详解】A．同一温度下，中等速率大的氧气分子数所占的比例大，A错误；
B．温度升高使得速率较小的氧气分子所占的比例变小，故B正确；
C．从两曲线可以看出，温度越高，速率约在450m/s以下的氧气分子占比下降而该速率以上的氧气分子占比上升，故C错误；
D．由题图可知，在与两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1，即相等，故D错误。
故选B。
7．B
【详解】A．布朗运动是花粉固体小颗粒的运动，但反应的是水分子的无规则运动，故A错误；
B．质量、温度都相同的氢气和氧气相比，氢气的物质的量比氧气的更多，因此氢气的内能较大，故B正确；
C．自行车打气越打越困难主要是因为胎内压强随着打入的气体增多而增大，而压强越大，越难打入气体，故C错误；
D．知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数只能算出单个气体分子所占有空间的体积，而不能算出气体分子的实际体积，气体分子分子间的距离比较大，实际体积相较于它所占有的空间而言是很小的，故D错误。
故选B。
8．CD
【详解】由图可知，分子引力与分子斥力都随分子间距离r的增大而减小。时，引力与斥力大小相等。
故选CD。
9．BD
【详解】A．大量气体分子运动时，分子速率呈正态分布，故A错误；
B．大量气体分子运动时，分子沿各个方向运动的机会相等，故B正确；
C．气体温度降低时，气体分子的平均速率减小，但也不是每个分子速率都减小，更不可能每个分子的速率都增大，故C错误；
D．温度是分子平均动能的量度，气体温度升高时，气体分子运动的平均速率一定增大，故D正确。
故选BD。
10．ABE
【详解】A. 如图所示因这些是概率分布，所以麦克斯韦速率分布曲线与v轴围成的面积为1，故A正确；
B. 在有限速率区间v1～v2内曲线下的阴影面积为其物理意义是，速率分布在v1～v2的分子数占总分子数的百分比，或一个分子的速率在v1～v2内的概率，故B正确；
C. 不同温度下气体分子速率分布图像不一样，温度升高，峰值向速率较大的方向移动，故C错误；
D. 温度降低时，分子的平均动能减小，分子的平均速率减小，不是每个气体分子速率都增大，故D错误；
E. 曲线反映某温度时氧气分子速率呈“中间多，两头少”的分布，故E正确。
故选ABE。
11．(1)A
(2)ADCB
(3)
【详解】（1）用油膜法测量分子的直径时，不考虑分子间的间隙，将油膜看成单分子油膜层，以及将油分子看成球形，且紧密不重叠的紧靠在一起。都是理想处理的方法。故A正确。
故选A。
（2）“油膜法估测分子大小”实验中先往浅盘里倒入约2cm深的水，水面稳定后将适量痱子粉均匀撒在水面上，再用注射器取1滴油酸酒精溶液滴到水中，再盖上玻璃盖，用笔在玻璃上描出油酸的轮廓，故顺序为ADCB。
（3）一滴酒精油酸溶液纯油酸的体积为
正方形小格的面积为1cm2，根据多余半格算一格，不足半格舍掉，由图可知，约61个小格，则油酸的面积为61cm2，则油酸分子的直径为
12．5m2
【详解】油膜的面积
13． 60~62 D
【详解】（1）[1] 每滴纯油酸的体积
（2）[2]多于半个的方格算一个，少于半个的方格舍去，可得油膜面积为
（3）[3]油酸分子的直径
（4）[4]A．油酸酒精溶液长时间放置，会使酒精挥发，油酸的浓度增大，从而每滴纯油酸的体积测量值偏小，造成分子直径的计算结果将偏小，A错误；
B．若油酸没有充分散开，导致面积S的测量值偏小，从而会使分子直径的计算结果偏大，B错误；
C．如果舍去了所有不足一格的方格，测量油膜的面积偏小，从而造成分子直径的计算结果将偏大，C错误；
D．若滴数少记了几滴，使每滴纯油酸的体积测量值偏大，从而造成分子直径的计算结果将偏大，D正确。
故选D。
14． 符合 0.743 0.734 0.710
【详解】[1][2]1滴溶液的体积为
所以一滴溶液中油酸体积为
[3][4][5][6][7]据此算出3次测得的值分别为
则其平均值为
这与公认值的数量级相吻合，故本次估测数值符合数量级的要求。

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