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第一章分子动理论单元练习1--2024-2025学年高二物理人教版（2019）选择性必修第三册
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．在“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，选出需要的实验操作并按操作先后顺序排列正确的是（ ）
A．①③④② B．①⑤③② C．①⑤④② D．①④⑤②
2．在“用油膜法估测分子大小”的实验中，下列说法正确的是（ ）
A．将油膜看作单层分子薄膜，且不考虑油酸分子间的空隙
B．分子直径等于油酸酒精溶液的体积与油膜的面积之比
C．利用画有油膜轮廓的坐标方格计算油膜面积时，舍去所有不足一格的方格
D．若油酸未完全散开，会使测出的分子直径偏小
3．下列说法正确的是（　　）
A．布朗运动就是液体分子的无规则运动
B．当分子间的距离rC．扩散现象可以作为物质分子永不停息地做无规则运动的证据
D．甲比乙温度高，则甲的所有分子都会比乙的所有分子速率大
4．小华在家学做菜，厨房里菜香四溢，这个现象说明（　　）
A．分子间存在空隙
B．分子间存在引力
C．分子间存在斥力
D．分子不停地做无规则运动
5．关于布朗运动，下列说法正确的是（　　）
A．布朗运动是指在显微镜中看到的液体分子的无规则运动
B．布朗运动反映了固体分子永不停息的无规则运动
C．悬浮微粒越大，布朗运动越显著
D．液体温度越高，布朗运动越显著
6．19世纪初，一些人观察到，悬浮在液体中的小颗粒总在不停的运动。1827年，英国植物学家布朗首先在显微镜下研究了这种运动。后人把悬浮微粒的这种无规则运动叫作布朗运动。关于布朗运动，下列说法中正确的是（ ）
A．花粉微粒做布朗运动是因为花粉有生命
B．微粒越小，在某一瞬间液体分子撞击作用的不平衡性越明显，布朗运动越明显
C．微粒越大，受到分子撞击越多，因而，布朗运动越明显
D．温度越高布朗运动越明显，是因为布朗微粒内分子运动越剧烈
7．如图所示，是观察布朗运动的实验装置的示意图。用高倍显微镜观察悬浮在液体中的小炭粒的运动情况。选三个小炭粒，每隔30s记录一次它们的位置，然后用线段把这些位置按时间顺序连接起来得到它们的位置连线图。下列说法正确的是（　　）
A．该实验用显微镜观察到的是液体分子的无规则运动
B．该实验用显微镜观察到的是小炭粒分子的无规则运动
C．这样得到的位置连线图就是该小炭粒实际的运动轨迹
D．小炭粒越小，液体的温度越高，观察到的布朗运动就越明显
8．阿伏伽德罗常数是NA（mol-1），铜的摩尔质量是 M （kg/mol），铜的密度是ρ （kg/m3），则下列说法正确的是（ 　）
A．1 m3铜中所含的原子数为
B．一个铜原子的质量是
C．一个铜原子所占的体积是
D．1 kg铜所含有的原子数目是ρNA
9．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．时图像的面积大于时的面积
C．温度越高，一定速率范围内的氧气分子所占的比例越小
D．温度升高使得速率较小的氧气分子所占的比例变小
10．在做“用油膜法估测分子大小”的实验后，某小组发现自己所测得的分子直径明显偏小，出现这种情况的可能原因是（　　）
A．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开
B．求每滴溶液体积时，1mL溶液的滴数计少了
C．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
D．配制好的油酸酒精溶液长时间暴露在空气中
二、多选题
11．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
12．若某种实际气体分子之间的作用力表现为引力，则一定质量的该气体内能的大小与气体体积和温度的关系是（　　）
A．如果保持其体积不变，温度升高，内能增大
B．如果保持其体积不变，温度升高，内能减少
C．如果保持其温度不变，体积增大，内能增大
D．如果保持其温度不变，体积增大，内能减少
13．两个分子从距离很远到很难再靠近的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．分子间作用力先增大后减小
B．分子间作用力表现为先是引力后是斥力
C．分子力表现为引力时，它随距离的减小而增大
D．分子力表现为斥力时，它随距离的增大而减小
14．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，可以看出温度高时布朗运动显著
D．若对比不同颗粒大小时的轨迹，可以看出颗粒小时布朗运动显著
三、填空题
15．分子间的作用力
一、分子间有空隙
（1）气体分子间有空隙：气体很容易被 ，说明气体分子之间存在着很大的空隙。
（2）液体分子间有空隙：水和酒精混合后总体积变 ，说明液体分子之间存在着空隙。
（3）固体分子间有空隙：压在一起的金块和铅块，各自的分子能 到对方的内部，说明固体分子之间也存在着空隙。
二、分子间的作用力
（1）分子间的作用力F跟分子间距离r的关系如图1所示。
①当r②当r=r0时，分子间的作用力F为0；这个位置称为 位置。
③当r>r0时，分子间的作用力F表现为引力。
（2）产生原因：由原子内部的带电粒子的相互作用引起的。
16．阿伏加德罗常数
(1)定义：1 mol的任何物质都含有相同的粒子数，这个数量用 表示。
(2)数值：NA＝ 。
17．分子间有空隙
(1)气体很容易被压缩，说明气体分子之间存在着很大的 。
(2)水和酒精混合后的总体积 了，表明液体分子间存在着空隙。
(3)压在一起的金块和铅块，各自的分子能 到对方的内部，表明固体分子之间也存在着空隙。
18．氧气所含的分子个数为 个；在标准状况下氧气分子的平均距离约为 。（答案都保留三位有效数字）
四、实验题
19．在“用油膜法估测油酸分子的大小” 实验中：
（1）将1cm3的油酸溶于酒精，制成1000cm3的油酸精溶液，已知1cm3溶液有50滴。现取1滴油酸酒精溶液滴在水上，油酸在水面上形成一层簿层，其面积约为250cm2、由以上数据可估算出油酸分子的直径约为 m（计算结果保留两位有效数字）。
（2）某同学在实验中的计算结果明显偏小，可能的原因是 。
A．油酸还未完全散开
B．求每滴溶液的体积时，1cm3溶液的滴数少记了10滴
C．油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化
D．计算油膜面积时，将所有不足一格的方格都当作一个格来计算
20．物理量的测量
(1)测量1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V。
①配制一定浓度的油酸酒精溶液。
②用注射器吸取一段油酸酒精溶液，由注射器上的刻度读取该段溶液的总体积，再把它一滴一滴地滴入烧杯中，记下液滴的总滴数。
③用它们的 除以 ，得到1滴油酸酒精溶液的体积。
④根据溶液浓度计算其所含纯油酸的体积V。
(2)测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S。
①在浅盘里盛上水，一只手捏住盛有爽身粉的布袋，另一只手拍打，将爽身粉均匀地撒在水面上。
②用注射器向水面上滴1滴 形成一块有轮廓的油膜。
③待油膜形状稳定后，将事先准备好的带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上
④根据画有油膜轮廓的玻璃板上的坐标方格，计算轮廓范围内正方形的个数，不足半个的 ，多于半个的算一个。
⑤把正方形的个数乘单个正方形的面积就得到
21．在用“油膜法估测分子大小”的实验中，配制的油酸溶液中纯油酸与溶液体积之比为，1mL该溶液可滴250滴，那么一滴溶液的体积是 mL，所以一滴溶液中纯油酸的体积 cm3。若实验中测得的结果如下表所示，则请根据所给数据通过计算填写出表中空白处③ 、④ 的数值（结果保留二位有效数字）。
次数 1滴油酸溶液形成的油膜面积S/cm2 油酸分子直径d/cm d的平均值/m
1 533 1.5×10-8 ④
2 493 1.6×10-8
3 563 ③
22．在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：
①用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定；
②往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水。待水面稳定后将适量的爽身粉均匀地撒在水面上；
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小；
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内一定体积时的总滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积；
⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。
完成下列填空：
(1)上述步骤中，正确的顺序是④ ；（填写步骤前面的数字）
(2)实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成单分子油膜，并将油膜分子看成球形且紧密排列，体现的物理思想方法为（　　）
A．控制变量法 B．等效替代法 C．理想化模型法
(3)某组同学将1ml的油酸溶于酒精，制成1000ml的油酸酒精溶液；测得0.5ml的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是135cm2。由此估算出油酸分子的直径为 m；（结果保留2位有效数字）
五、解答题
23．什么是理想气体？试从宏观角度和微观角度分别说明。
24．已知水的密度为，水的摩尔质量M，阿伏加德罗常数为，求：
（1）体积为V的水中有多少个水分子？
（2）水分子的直径有多大？
25．阿伏伽德罗常量是，铜的摩尔质量是M，铜的密度是，试推算出：
①1m3铜所含的原子数目的表达式；
②1个铜原子占有体积大小的表达式。
26．金刚石俗称“金刚钻”，也就是我们常说的钻石，它是一种由纯碳组成的矿物，也是自然界中最坚硬的物质。已知金刚石的密度ρ=4560 kg/m3碳原子的摩尔质量为1.2×10-2 kg/mol，现有一块体积V=5.7×10-8 m3的金刚石，阿伏加德罗常数为6.02×1023 mol-1（计算结果保留2位有效数字）
（1）它含有多少个碳原子？
（2）假如金刚石中碳原子是紧密地堆在一起的，把金刚石中的碳原子看成球体，试估算碳原子的直径。
试卷第1页，共3页
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《第一章分子动理论单元练习1--2024-2025学年高二物理人教版（2019）选择性必修第三册》参考答案
1．C
【知识点】油膜法测分子直径的实验步骤和数据处理
【详解】操作过程是：
倒入适量水然后撒痱子粉，然后将1滴溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状。所以从图来看顺序是：①⑤④②。
故选C。
2．A
【知识点】油膜法测分子直径的原理和实验方法、油膜法测分子直径的误差分析
【详解】A．该实验中，将油膜看作单层分子薄膜，且不考虑油酸分子间的空隙，A正确；
B．分子直径等于滴入的油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积与油膜的面积之比，B错误；
C．利用画有油膜轮廓的坐标方格计算油膜面积时，超过半格的算一格，不足半格的舍去，C错误；
D．若油酸未完全散开，导致测量的油膜面积偏小，会使测出的分子直径偏大，D错误。
故选A。
3．C
【知识点】分子间的引力、斥力合力与距离的关系图像、生活中的扩散现象、布朗运动的定义、现象和解释、气体温度的微观意义、气体分子速率分布图像
【详解】A．布朗运动就是液体或气体中悬浮颗粒的无规则运动，选项A错误；
B．当分子间的距离rC．扩散现象是分子永不停息的做无规则运动的结果，是分子永不停息的做无规则运动的证据，C正确；
D．甲温度比乙温度高，则甲物体分子平均动能比乙物体分子平均动能大，而甲物体分子平均速率不一定比乙物体分子平均速率大，且甲的所有分子也不会比乙的所有分子速率大，D错误。
故选C。
4．D
【知识点】生活中的扩散现象
【详解】厨房里菜香四溢，属于扩散现象，表明分子在永不停息地做无规则运动。
故选D。
5．D
【知识点】布朗运动的定义、现象和解释、影响微粒布朗运动快慢的因素
【详解】A．布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是分子的无规则运动，A错误；
B．布朗运动反映的是液体（或气体）分子的无规则运动，B错误；
C．布朗运动与悬浮微粒的大小有关，微粒越大，布朗运动越不明显，C错误；
D．布朗运动与液体的温度有关，温度越高，布朗运动越显著，D正确。
故选D。
6．B
【知识点】布朗运动的定义、现象和解释、影响微粒布朗运动快慢的因素
【详解】A．布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，是液体分子的无规则运动的表现，故A错误；
BC．微粒越小，在某一瞬间液体分子撞击作用的不平衡性越明显，布朗运动越明显，故B正确、C错误；
D．液体温度越高，液体分子热运动越剧烈，液体中悬浮微粒的布朗运动越明显，故D错误。
故选B。
7．D
【知识点】布朗运动微粒运动的观测记录图象、影响微粒布朗运动快慢的因素
【详解】AB．该实验用显微镜观察到的是小炭粒的无规则运动，并不是小炭粒分子的无规则运动，也不是液体分子的无规则运动， AB错误；
C．图中记录的是每隔一定时间小炭粒位置的连线，并不是小炭粒做布朗运动的轨迹，C错误；
D．小炭粒越小，液体分子同一时刻撞击小炭粒产生的撞击力越不平衡，液体的温度越高，液体分子运动越激烈，观察到的布朗运动就越明显，D正确。
故选D。
8．B
【知识点】计算物质所含分子个数、物质的量、摩尔质量、分子质量之间的关系
【详解】A．铜的质量为，物质的量为，故原子个数为
故A错误；
B．铜的摩尔质量是，故一个铜原子的质量为
故B正确；
C．铜中所含的原子数为，故一个铜原子所占的体积是
故C错误；
D．1kg铜的物质的量为，故含有的原子数目为
故D错误。
故选B。
9．D
【知识点】气体温度的微观意义、气体分子速率分布图像
【详解】A．由图可知，中等速率氧气分子数所占的比例大，故A错误；
B．100℃ 时图像的面积等于 0℃ 时的面积，故B错误；
C．由图可知，温度越高，一定速率范围内的氧气分子所占的比例有高有低，故C错误；
D．由图可知，从0℃升高100℃时，速率较小的氧气分子所占的比例变小，故D正确。
故选D。
10．D
【知识点】油膜法测分子直径的误差分析
【详解】A．水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开，则测量的面积S偏小，导致结果计算偏大，故A不符合题意；
B．测量每滴油酸酒精溶液体积时，1mL溶液的滴数计少了，计算代入纯油酸体积将偏大，测量直径偏大，故B不符合题意；
C．计算时把油酸酒精溶液当成了纯油酸，体积偏大，则d偏大，故C不符合题意；
D．如果所用的油酸酒精溶液长时间放置在空气中，酒精挥发，导致油酸酒精溶液中的油酸体积分数增大，1滴油酸酒精溶液形成的面积偏大，则分子直径的测量结果偏小，故D符合题意。
故选D。
11．CD
【知识点】分子间的引力、斥力合力与距离的关系图像
【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。
12．AC
【知识点】理解内能的概念
【详解】AB．温度升高，分子的平均动能变大，由于体积不变，所以分子间的分子势能不变，故内能变大，故A正确，B错误；
CD．温度不变，分子的平均动能不变，体积增大，分子间距离变大，则分子力做负功，分子势能增加，内能增大，故C正确，D错误。
故选AC。
13．BD
【知识点】分子间的引力、斥力合力与距离的关系图像
【详解】两个分子由距离很远逐渐靠近到很难再靠近的过程中，分子间的作用力先是引力然后是斥力，分子力表现为引力时，它随距离的减小先增大后减小；分子力表现为斥力时，分子力随距离的增加而减小，则整个过程中分子力的大小将先增大再减小然后再增大，故AC错误，BD正确。
故选BD。
14．ACD
【知识点】影响微粒布朗运动快慢的因素、布朗运动的定义、现象和解释
【详解】A．从连线的无规则性可知布朗运动是无规则的，A正确；
B．由于是每隔5 s记录下颗粒的位置，最后将这些位置用直线依次连接，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，B错误；
CD．温度越高，颗粒越小，布朗运动越显著，C、D正确。
故选ACD。
15． 压缩 小 扩散 平衡
【知识点】分子间的引力、斥力合力与距离的关系图像、分子间存在间隙
【详解】（1）[1]气体很容易被压缩。
（2）[2]水和酒精混合后总体积变小。
（3）[3]压在一起的金块和铅块，各自的分子能扩散到对方的内部。
（1）②[4]分子间作用力为零时，这个位置称为平衡位置。
16．(1)阿伏加德罗常数
(2)
【知识点】物质的量、摩尔质量、分子质量之间的关系
【详解】（1）根据定义，1mol 任何物质含有的相同粒子数用阿伏加德罗常数来表示。
（2）阿伏加德罗常数的近似数值为NA＝。
17．(1)空隙
(2)变小
(3)扩散
【知识点】分子间的引力、斥力合力与距离的关系图像
【详解】（1）气体容易被压缩，是因为气体分子间距离较大，存在很大的空隙，在外力作用下分子间距离可以减小。
（2）水和酒精混合后，由于水分子和酒精分子大小不同，且分子间存在空隙，它们会相互进入对方的空隙中，导致总体积变小。
（3）压在一起的金块和铅块，各自的分子能扩散到对方内部，这是因为固体分子也在不停地做无规则运动，同时表明固体分子之间存在空隙，使得分子能够彼此进入对方 。
18．
【知识点】计算物质所含分子个数、计算分子的体积
【详解】[1]氧气的摩尔质量
阿伏加德罗常数
16g氧气的摩尔数
氧气分子个数为
个
[2]在标准状况下氧气的摩尔体积为
将氧气分子占据的空间看做立方体，正方体的边长设为，则每个氧气分子占据的空间大小为
则
则氧气分子的平均距离为
19． CD/DC
【知识点】油膜法测分子直径的误差分析、油膜法测分子直径的实验步骤和数据处理
【详解】（1）[1]一滴油酸的体积为
油酸分子的直径为
（2）[2]A．计算油酸分子直径时要用到，油酸未完全散开，则S偏小，故直径偏大，故A错误；
B．求每滴体积时，的溶液的滴数少记了10滴，由可知，体积V0偏大，则直径偏大，故B错误；
C．油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度变大，则S偏大，会导致计算结果偏小，故C正确；
D．计算油膜面积时，将所有不足一格的方格都当作一个格来计算，则S偏大，会导致计算结果偏小，故D正确。
故选CD。
20．(1) 总体积 总滴数
(2) 油酸酒精溶液 描下油膜的形状 舍去 油膜的面积S
【知识点】油膜法测分子直径的实验步骤和数据处理
【详解】（1）③[1][2]用注射器吸取一段油酸酒精溶液，由注射器上的刻度读取该段溶液的总体积，再把它一滴一滴地滴入烧杯中，记下液滴的总滴数，用它们的总体积除以总滴数，得到1滴油酸酒精溶液的体积。
（2）②[1]用注射器向水面上滴1滴油酸酒精溶液，形成一块有轮廓的油膜。
③[2]待油膜形状稳定后，将事先准备好的带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描下油膜的形状。
④[3]根据画有油膜轮廓的玻璃板上的坐标方格，计算轮廓范围内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个。
⑤[4]把正方形的个数乘单个正方形的面积就得到油膜面积S。
21．
【知识点】油膜法测分子直径的实验步骤和数据处理
【详解】[1][2]油酸溶液中纯油酸与溶液体积之比为，1mL该溶液可滴250滴，那么一滴溶液的体积是
一滴溶液中纯油酸的体积
[3] 油酸分子直径
[4] d的平均值
22．(1)②①⑤③
(2)C
(3)
【知识点】油膜法测分子直径的实验步骤和数据处理、油膜法测分子直径的原理和实验方法
【详解】（1）实验操作时要在浅盘放水、痱子粉，为油膜形成创造条件，然后是滴入油酸、测量油膜面积，计算油膜厚度（即油酸分子直径），故正确顺序为：④②①⑤③。
（2）实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成单分子油膜，并将油膜分子看成球形且紧密排列，体现的物理思想方法为理想模型法。
故选C。
（3）一滴油酸酒精溶液的体积为
则油酸分子的直径为
23．见详解
【知识点】气体压强的微观意义
【详解】宏观上，理想气体是满足理想气体状态方程的气体，实际气体在温度不太低，压强不太大的时候近似为理想气体；微观上，理想气体中的气体分子之间的距离很大，气体分子间除碰撞外无相互作用。
24．（1）；（2）
【知识点】计算分子的体积、计算物质所含分子个数
【详解】（1）体积为V的水，密度为ρ，则质量为
水的物质的量为
水分子个数
解得
（2）水的摩尔体积为
将水分子视为球形，设水分子的直径为d，则有每个水分子的体积为
水分子的直径，则有
25．①；②
【知识点】物质的量、摩尔质量、分子质量之间的关系
【详解】①1m3铜所含的原子数目的表达式
②1个铜原子占有体积大小的表达式
26．（1）1.3×1022个；（2）2.0×10-10 m
【知识点】计算分子的体积、计算物质所含分子个数
【详解】（1）金刚石的质量
m=ρV=4560×5.7×10-8kg=2.6×10-4 kg
摩尔数为
碳原子数为
N=nNA=2.17×10-2×6.02×1023≈1.3×1022个
（2）一个碳原子的体积为
把金刚石中的碳原子看成球体，则由公式
代入数据可得碳原子直径为
d≈2.0×10-10m
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答案第1页，共2页第一章分子动理论单元练习2--2024-2025学年高二物理人教版（2019）选择性必修第三册
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．在“用油膜法估测分子大小”的实验中，下列说法正确的是（ ）
A．将油膜看作单层分子薄膜，且不考虑油酸分子间的空隙
B．分子直径等于油酸酒精溶液的体积与油膜的面积之比
C．利用画有油膜轮廓的坐标方格计算油膜面积时，舍去所有不足一格的方格
D．若油酸未完全散开，会使测出的分子直径偏小
2．关于布朗运动，下列说法正确的是（　　）
A．布朗运动是指在显微镜中看到的液体分子的无规则运动
B．布朗运动反映了固体分子永不停息的无规则运动
C．悬浮微粒越大，布朗运动越显著
D．液体温度越高，布朗运动越显著
3．生活中很多俗语、成语的内容都与物理知识有关，它们反映了人类在生活中对自然界的认知水平。下列俗语或成语中从物理学的角度分析正确的是（　　）
A．“破镜难圆”说明分子间没有相互作用力
B．“送人玫瑰，手有余香”说明分子在不停地运动
C．“只闻其声，不见其人”说明声波在传播过程中可以发生干涉
D．“随波逐流”说明在波的传播过程中介质中质点沿着波的传播方向而迁移
4．如图所示，是观察布朗运动的实验装置的示意图。用高倍显微镜观察悬浮在液体中的小炭粒的运动情况。选三个小炭粒，每隔30s记录一次它们的位置，然后用线段把这些位置按时间顺序连接起来得到它们的位置连线图。下列说法正确的是（　　）
A．该实验用显微镜观察到的是液体分子的无规则运动
B．该实验用显微镜观察到的是小炭粒分子的无规则运动
C．这样得到的位置连线图就是该小炭粒实际的运动轨迹
D．小炭粒越小，液体的温度越高，观察到的布朗运动就越明显
5．如图所示为一定质量的氧气分子在0℃和100℃两种不同情况下速率分布图像。下列说法正确的是（　　）
A．图中曲线反映了任意速率区间的氧气分子数
B．曲线Ⅱ对应的每个分子的速率大于曲线Ⅰ对应每个分子的速率
C．两种温度下，氧气分子的速率都呈“中间多，两头少”的分布
D．曲线Ⅰ对应氧气的温度为100℃
6．下列关于热学知识的说法不正确的是（　　）
A．固体、液体、气体中都有扩散现象和布朗运动
B．扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关
C．水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙
D．当分子间的距离时，斥力等于引力，分子间作用力为零
7．分子间的作用力及分子势能都与分子间的距离有关。如图所示，如果用横轴表示分子间的距离，纵轴表示分子力或分子势能，下列说法正确的是（　　）
A．如果纵轴正方向表示分子间的斥力，负方向表示分子间的引力，则曲线A表示斥力与分子间距的关系，曲线C表示引力与分子间距的关系，曲线D表示合力与分子间距的关系
B．如果纵轴表示分子势能，则曲线B表示分子势能与分子间距的关系
C．分子间距离无穷远时，分子势能最小
D．教室内空气的分子势能趋于零
8．1934年我国物理学家葛正权定量验证了麦克斯韦的气体分子速率分布规律.如图所示为氧气分子在不同温度下的分子速率分布规律图像，图中实线1、2对应的温度分别为、、则下列说法正确的是（　　）
A．温度大于温度
B．、温度下，某一速率区间的分子数占比可能相同
C．将、温度下的氧气混合后，对应的分子速率分布规律曲线下方的面积为曲线1和曲线2下方的面积之和
D．将、温度下的氧气混合后，对应的分子速率分布规律曲线可能是图中的虚线
二、多选题
9．若某种实际气体分子之间的作用力表现为引力，则一定质量的该气体内能的大小与气体体积和温度的关系是（　　）
A．如果保持其体积不变，温度升高，内能增大
B．如果保持其体积不变，温度升高，内能减少
C．如果保持其温度不变，体积增大，内能增大
D．如果保持其温度不变，体积增大，内能减少
10．钻石是首饰、高强度钻头和刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为ρ(单位为kg/m3)，摩尔质量为M(单位为g/mol)，阿伏加德罗常数为NA，已知1克拉＝0.2 g，则下列选项正确的是（ ）
A．a克拉钻石物质的量为
B．a克拉钻石所含有的分子数为
C．每个钻石分子直径的表达式为 (单位为m)
D．a克拉钻石的体积为
11．由于地球引力的作用，大气被“吸”向地球，因而产生了压力，大气压强与液体产生的压强类似，测得地球表面大气压强为，大气层的厚度为h，空气的平均摩尔质量为M。已知地球大气层的厚度远小于地球的半径R，阿伏加德罗常数为，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　）
A．地球表面空气的总体积约为 B．空气分子的平均密度为
C．空气分子的总数为 D．空气分子间的平均距离为
12．钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为ρ（单位为 kg/m3），摩尔质量为M（单位为g/mol），阿伏加德罗常数为NA。已知1克拉=0.2克，则（　　）
A．a克拉钻石所含有的分子数为
B．每个钻石分子直径的表达式为（单位为 m）
C．每个钻石分子直径的表达式为（单位为 m）
D．每个钻石分子的质量为
三、填空题
13．物体是由大量分子组成的。在研究物体的热运动性质和规律时，把组成物体的微粒统称为 。
14．水的相对分子质量是18，水的密度，阿伏加德罗常数，则：
(1)水的摩尔质量 或 ；
(2)水的摩尔体积 ；
(3)一个水分子的体积 ；
(4)将水分子看作球体，水分子的直径 m。
四、实验题
15．在做“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，已知实验室中配制的油酸酒精溶液为每1000mL溶液中有纯油酸0.05mL，又用注射器测得每100滴这种油酸酒精溶液的总体积为5mL，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），测得油膜占有的小正方形个数为X。
(1)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V0＝ mL。
(2)从图中可数出小正方形的有效个数X＝ 个，油膜的面积S＝ cm2。
(3)油酸分子的直径大小D＝ m（结果保留2位有效数字）。
16．用油膜法估测油酸分子的大小
在“用油膜法估测分子直径”实验体现了通过对宏观的测量来实现对微观量的间接测量的方法。
（1）甲同学配制好油酸酒精溶液，并测出一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积为V，之后又进行了下列操作，其中错误的一项是 ；其余正确操作的合理顺序是 。

A．将一滴纯油酸滴到水面上，让它在水面上自由地扩展为油酸膜
B．将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，让它在水面上自由地扩展为油酸膜
C．向浅水盘中倒入深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上
D．将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算出油酸膜的面积S，再根据估算出油酸分子的直径
E.将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸膜的轮廓画在玻璃板上。
（2）丙同学做完实验后，发现自己所测的分子直径d明显偏大。出现这种情况的原因可能是 。
A．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
B．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化
C．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开
D．计算油膜面积时，将不完整的方格作为完整方格处理
17．在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.5mL，用注射器测得1mL上述溶液有80滴，把1滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形格的边长为1cm，则可求得：
（1）油酸薄膜的面积是 cm2；
（2）油酸分子的直径是 m；（结果保留两位有效数字）
（3）某同学实验中最终得到的计算结果数据偏大，可能是由于 ；
A．油膜中含有大量未溶解的酒精
B．计算油膜面积时，错将全部不完整的方格作为完整方格处理
C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
D．水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开
（4）利用单分子油膜法可以粗测分子大小和阿伏加德罗常数。如果已知体积为V的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S，这种油的密度为ρ，摩尔质量为M，则阿伏加德罗常数的表达式为 。（分子看成球体）
（5）本实验体现的物理思想方法为 。
A．控制变量法 B．理想化模型 C．极限思想法 D．整体法与隔离法
五、解答题
18．由气体分子速率分布规律可知，一般分子热运动的速率很大，在之间，但是对放在几米远的香水，打开瓶盖后要过一会儿才能闻到香味，这是什么缘故？
19．在观察布朗运动时，从某微粒在A，点开始计时，每隔记下微粒的一个位置，得到B、C、D、E、F、G等点，然后用直线按时间顺序依次连接，得到如下图所示的折线ABCDEFG。那么，微粒在末时的位置一定在CD线段的中点吗？为什么？
20．公共场所禁止吸烟，我们知道被动吸烟比主动吸烟害处更大。一个高约2.8m、面积约10m2的两人办公室，若一人已经吸完了一根烟，另一人不吸烟，将吸烟者吸烟过程中呼出的空气视为被污染的空气，求不吸烟者一次呼吸大约吸入多少个被污染的空气分子。（人正常呼吸一次吸入气体300cm3，一根烟大约吸10次，1mol气体的体积是22.4L）
试卷第1页，共3页
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《第一章分子动理论单元练习2--2024-2025学年高二物理人教版（2019）选择性必修第三册》参考答案
1．A
【知识点】油膜法测分子直径的误差分析、油膜法测分子直径的原理和实验方法
【详解】A．该实验中，将油膜看作单层分子薄膜，且不考虑油酸分子间的空隙，A正确；
B．分子直径等于滴入的油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积与油膜的面积之比，B错误；
C．利用画有油膜轮廓的坐标方格计算油膜面积时，超过半格的算一格，不足半格的舍去，C错误；
D．若油酸未完全散开，导致测量的油膜面积偏小，会使测出的分子直径偏大，D错误。
故选A。
2．D
【知识点】布朗运动的定义、现象和解释、影响微粒布朗运动快慢的因素
【详解】A．布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是分子的无规则运动，A错误；
B．布朗运动反映的是液体（或气体）分子的无规则运动，B错误；
C．布朗运动与悬浮微粒的大小有关，微粒越大，布朗运动越不明显，C错误；
D．布朗运动与液体的温度有关，温度越高，布朗运动越显著，D正确。
故选D。
3．B
【知识点】分子间的引力、斥力合力与距离的关系图像、机械波中质点振动的特点、波的衍射概念及产生明显衍射的条件、扩散现象解释分子热运动
【详解】A．“破镜难圆”是由于分子间距较大，分子之间的相互作用力较小，不能说明分子间没有相互作用力，故A错误；
B．“送人玫瑰，手有余香”手上留有香味分子，说明分子在不停地运动，故B正确；
C．“只闻其声，不见其人”说明声波在传播过程中可以发生衍射，故C错误；
D．在波的传播过程中介质中质点在平衡位置附近做简谐振动，并不沿着波的传播方向迁移，故D错误。
故选B。
4．D
【知识点】影响微粒布朗运动快慢的因素、布朗运动微粒运动的观测记录图象
【详解】AB．该实验用显微镜观察到的是小炭粒的无规则运动，并不是小炭粒分子的无规则运动，也不是液体分子的无规则运动， AB错误；
C．图中记录的是每隔一定时间小炭粒位置的连线，并不是小炭粒做布朗运动的轨迹，C错误；
D．小炭粒越小，液体分子同一时刻撞击小炭粒产生的撞击力越不平衡，液体的温度越高，液体分子运动越激烈，观察到的布朗运动就越明显，D正确。
故选D。
5．C
【知识点】气体温度的微观意义、气体分子速率分布图像
【详解】A．由图可知，图中曲线反映了任意速率区间的氧气分子数占总分子数的百分比，并不是反映了任意速率区间的氧气分子数，故A错误；
B．温度是分子热运动平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，对单个分子没有意义，温度越高，平均动能越大，故平均速率越大，但并不是每个分子运动速率都大，故B错误；
C．由图可知，两种温度下，氧气分子的速率都呈“中间多，两头少”的分布，故C正确；
D．由图可知，分子总数目是一定的，故图线与横轴包围的面积是100%，100℃氧气与0℃氧气相比，速率大的分子数比例多，故曲线Ⅱ对应氧气的温度为100℃，故D错误。
故选C。
6．A
【知识点】分子间的引力、斥力合力与距离的关系图像、分子间存在间隙、影响微粒布朗运动快慢的因素
【详解】A．布朗运动只能在气体和液体中发生，不能在固体中发生，故A错误；
B．温度是分子热运动剧烈程度的标志，温度越高，分子运动越剧烈，扩散现象和布朗运动越明显，故B正确；
C．因为分子间有空隙，所以水和酒精混合后总体积减小，故C正确；
D．据分子间作用力与分子间距离的关系，当分子间的距离r=r0时，斥力等于引力，分子间作用力为零，故D正确。
故选A。
7．D
【知识点】分子间的引力、斥力合力与距离的关系图像、分子势能随间距的变化E-r图
【详解】A．如果纵轴正方向表示分子间的斥力，负方向表示分子间的引力，则曲线A表示斥力与分子间距的关系，曲线C表示引力与分子间距的关系，曲线B表示合力与分子间距的关系，A错误；
B．如果纵轴表示分子势能，则曲线D表示分子势能与分子间距的关系，B错误；
C．分子间距离为时，分子势能最小，C错误；
D．教室内空气分子间距可视为，分子势能趋于零，D正确。
故选D。
8．B
【知识点】气体温度的微观意义、气体分子速率分布图像
【详解】A．温度越高，分子热运动越激烈，速率大的分子所占的比例大，由图可知曲线2速率大的分子所占的比例比曲线1速率大的分子所占的比例大，故温度高于温度，A错误；
B．、温度下，实线1、2相较于一点，即该速率区间的分子数占相同，B正确；
C．由图可知，在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，故将、温度下的氧气混合后，对应的分子速率分布规律曲线下方的面积仍为1，C错误；
D．将、温度下的氧气混合后，温度不会比的温度更低，故对应的分子速率分布规律曲线不可能是图中的虚线，D错误。
故选B。
9．AC
【知识点】理解内能的概念
【详解】AB．温度升高，分子的平均动能变大，由于体积不变，所以分子间的分子势能不变，故内能变大，故A正确，B错误；
CD．温度不变，分子的平均动能不变，体积增大，分子间距离变大，则分子力做负功，分子势能增加，内能增大，故C正确，D错误。
故选AC。
10．ABC
【知识点】计算分子的体积、物质的量、摩尔质量、分子质量之间的关系、计算物质所含分子个数、计算物质的体积
【详解】A．a克拉钻石物质的量为
故A正确；
B．a克拉钻石所含有的分子数为
故B正确；
C．每个钻石分子直径设为d，则有
又
解得
故C正确；
D．a克拉钻石的体积为
故D错误；
故选ABC。
11．ABD
【知识点】物质的量、摩尔质量、分子质量之间的关系、计算物质所含分子个数
【详解】A．大气的体积为
故A正确；
B．根据上述
解得
故B正确；
C．设大气层中气体的质量为m，地球的表面积为S，由大气压强产生的原因可知
解得
故C错误；
D．气体分子之间的距离为
故D正确。
故选ABD。
12．BD
【知识点】计算分子的体积、物质的量、摩尔质量、分子质量之间的关系、计算物质所含分子个数
【详解】A．a克拉钻石物质的量（摩尔数）为
所含分子数
故A错误；
BC．钻石的摩尔体积
每个钻石分子的体积
设钻石分子的直径为d，则
联立解得
故B正确、C错误；
D．根据阿伏加德罗常数的意义可知，每个钻石分子的质量
故D正确。
故选BD。
13．分子
【知识点】物质是由大量分子组成的
【详解】在研究物体的热运动性质和规律时，为了方便研究，把组成物体的微观粒子，不管是分子、原子还是离子等，都统称为分子。
14．(1) 18
(2)
(3)
(4)
【知识点】物质的量、摩尔质量、分子质量之间的关系
【详解】（1）[1][2]水的摩尔质量为或。
（2）水的摩尔体积
（3）一个水分子的体积
（4）将水分子视为球体，有
水分子的直径
15．(1)
(2) 55 55
(3)
【知识点】油膜法测分子直径的实验步骤和数据处理
【详解】（1）由题意可知，一滴油酸酒精溶液的体积
其中纯油酸的体积
（2）[1]超过半格的算一个，不足半格的舍去，从图中可数出小正方形的有效个数
X＝55
[2]所形成的油膜的面积为
（3）纯油酸的体积
16． A CBED AC
【知识点】油膜法测分子直径的误差分析、油膜法测分子直径的实验步骤和数据处理、油膜法测分子直径的原理和实验方法
【详解】（1）[1]为使油酸均匀地扩散在水面上，应将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，让它在水面上自由地扩展为油酸膜，并不是用一滴纯油酸滴在水面上。
故选A。
[2]“用油膜法估测分子直径”实验正确操作的合理顺序是：1、准备浅水盘；2、接着配制酒精油酸溶液；3、然后测得一滴酒精油酸溶液的体积；4、向浅水盘中倒入深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上；5、再将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，让它在水面上自由地扩展为油酸膜；6、将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸膜的轮廓画在玻璃板上；7、最后将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算出油酸膜的面积S，再根据估算出油酸分子的直径，所以正确的顺序是CBED。
（2）[3]A．由于
若将滴入的油酸酒精体积作为油酸体积计算，会使体积偏大，导致所测的分子直径明显偏大，故A正确；
B．若油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度变大，实验数据仍按照挥发前的浓度计算，即算出的纯油酸体积偏小，则所测的分子直径明显偏小，故B错误；
C．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，即算出的油膜面积偏小，可知所测的分子直径明显偏大，故C正确；
D．计算油膜面积时，将不完整的方格作为完整方格处理，则算出的油膜层面积偏大，所测的分子直径明显偏小，故D错误。
故选AC。
17． 71（70～72均正确） 8.8×10-10（8.7×10-10～8.9×10-10均正确） CD#DC B
【知识点】油膜法测分子直径的误差分析、油膜法测分子直径的实验步骤和数据处理
【详解】（1）[1]轮廓包围方格约为71个，故油酸薄膜的面积为
（2）[2]每滴溶液中含有纯油酸的体积为
油酸分子的直径为
（3）[3]A．如果油膜中含有大量未溶解的酒精，导致油酸的实际面积比统计面积小，计算时采用统计的油酸面积S偏大，由可知，油酸分子直径d的计算值将比真实值偏小，故A错误。
B．计算油膜面积时，如果错将全部不完整的方格作为完整方格处理，导致统计的油膜面积比实际油膜面积大，计算结果将偏小，故B错误。
C．如果计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，导致统计的油膜面积偏小，计算结果将偏大，故C正确。
D．如果水面上痱子粉撒得较多，油酸没有充分展开，导致统计的油酸面积比充分展开的油酸面积小，计算结果将偏大，故D正确。
故选CD。
（4）[4]油分子个数为
个，油分子的物质的量为
故阿伏加德罗常数为
（5）[5]实验中把油酸分子简化为球形，忽略分子间隙，并且认为油膜为单层分子，是一种理想化模型。
故选B。
18．见解析
【知识点】生活中的扩散现象
【详解】虽然气体分子运动的速率比较大，但由于分子运动不是匀速直线运动，分子的运动是无规则的，并且与空气分子不断碰撞，闻到香味需要足够多的香水分子，因此房间里的人要过一会才能闻到香味。
19．不可以；布朗运动无法预测确定位置
【知识点】布朗运动的定义、现象和解释
【详解】不一定，因为布朗运动是微粒的无规则运动，无法确定末时的具体位置。
20．
【知识点】计算物质所含分子个数
【详解】吸烟者抽一根烟呼出被污染空气的总体积为cm3，含有空气分子数
办公室1m3空间内含被污染的空气分子数为
被动吸烟者一次吸入被污染的空气分子数
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