第一章分子动理论同步练习 人教版（2019）物理选择性必修第三册（含解析）

第一章分子动理论
共25题，满分100分
题号 一 二 三 四 总分
得分
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请注意保持试卷的整洁
一、单选题（共20分）
1．（本题2分） 下列是关于布朗运动扩散现象的四幅图片，关于这些图片的说法错误的是 （　　）
A．图甲中连接小颗粒位置的折线不代表小颗粒的实际运动情况
B．图乙中墨汁和水彼此进入对方，温度越高扩散越快，说明扩散快慢与温度有关
C．图丙中液溴变成溴蒸气，说明扩散现象只能在同种物质的不同状态之间发生
D．图丁说明扩散现象能在固体之间发生
2．（本题2分）关于布朗运动，说法正确的是（　　）
A．花粉颗粒越大，布朗运动进行得越激烈
B．因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也叫做热运动
C．布朗运动指的是花粉颗粒内的花粉分子的运动
D．布朗运动的无规则性能反映液体分子运动的无规则性
3．（本题2分）1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验证了这一规律，若以横坐标表示分子速率，纵坐标表示单位速率区间的分子数占总分子数的百分比．则下面各幅图中能正确表示温度下相同质量的氧气分子速率分布规律的是（　　）
A． B．
C． D．
4．（本题2分）某大学课题组制备出了一种超轻气凝胶，该气凝胶刷新了目前世界上最轻材料的纪录，其弹性和吸油能力很强，这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度比空气密度小。设气凝胶的密度为ρ（单位为），摩尔质量为M（单位为kg/mol），阿伏加德罗常数为，下列说法正确的是（　　）
A．气凝胶的摩尔体积为
B．每个气凝胶分子的体积为
C．a千克气凝胶所含的分子数为
D．每个气凝胶分子的直径为
5．（本题2分）关于分子动理论，下列说法正确的是
A．墨汁在水中的扩散实际上是水分子的无规则运动过程
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．布朗运动的原因是液体分子永不停息地无规则运动
D．磁铁可以吸引铁屑，这一事实说明分子间存在引力
6．（本题2分）如图所示，上、下两个广口瓶中分别装有密度较小的H2和密度较大的N2，中间用玻璃板隔开，抽去玻璃板后（　　）
A．N2向上方扩散，H2不会向下方扩散
B．N2不会向上方扩散，H2向下方扩散
C．N2和H2将同时向上和向下扩散
D．当两种气体分布均匀后，N2分子就不会由下向上运动了
7．（本题2分）下列关于分子运动和热现象的说法中正确的是（ ）
A．如果气体温度升高，那么所有分子的速率都增大
B．颗粒越大，在某一瞬间与颗粒碰撞的液体分子数越多，布朗运动越明显
C．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在斥力的缘故
D．对于一定量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它的内能一定增大
8．（本题2分）两个分子间作用力的合力F与分子间距离r的关系如图所示，假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为0，下列说法正确的是（　　）
A．在r由无限远到趋近于0的过程中，F先变小后变大
B．在r由无限远到趋近于0的过程中，F先做正功后做负功
C．在r由无限远到趋近于0的过程中，分子势能先增大后减小
D．在r = r0处分子势能为零
9．（本题2分）下列说法中正确的是（　　）
A．布朗运动是液体分子无规则运动的反映
B．布朗运动是液体分子的无规则运动
C．温度越低，布朗运动越剧烈
D．布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒分子的无规则运动
10．（本题2分）A、B两个分子的距离等于分子直径的10倍，若将B分子向A分子靠近，直到不能再靠近的过程中，关于分子力做功及分子势能的变化下列说法正确的是（　　）
A．分子力始终对B做正功，分子势能不断减小
B．B分子始终克服分子力做功，分子势能不断增大
C．分子力先对B做正功，而后B克服分子力做功，分子势能先减小后增大
D．B分子先克服分子力做功，而后分子力对B做正功，分子势能先增大后减小
二、多选题（共15分）
11．（本题3分）PM2.5是指空气中直径小于或等于2.5微米的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，被人体吸入后会进入血液对人体形成危害。在静稳空气中，关于PM2.5，下列说法正确的是（　　）
A．PM2.5在空气中的运动属于分子热运动
B．在其他条件相同时，温度越高，PM2.5的运动越激烈
C．减少工业污染的排放对减少“雾霾”天气的出现没有影响
D．周围大量分子对PM2.5碰撞的不平衡使其在空中做无规则运动
12．（本题3分）在做“用油膜法估测分子的大小”实验时，配制好浓度为0.06%的油酸酒精溶液(单位体积溶液中含有纯油酸的体积)，1 mL上述溶液用注射器刚好滴75滴；在撒有均匀痱子粉的水面上用注射器滴1滴油酸酒精溶液，水面上形成油酸薄膜，下图为油膜稳定后的形状，每个正方形小方格的边长为10 mm。下列有关该实验说法正确的有(　　)
A．油膜的面积为100 mm2
B．一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为8.0×10－6 mL
C．油酸分子的直径约为7.4×10－9 m
D．为减小误差应将注射器移到水面中央靠近水面处滴入溶液
E．数油膜面积时不慎将几个不足一格的按一格计算，不影响估算结果的数量级
13．（本题3分）现有甲、乙分子模型，把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所示。F>0为斥力，F<0为引力，a、b、c、d在x轴上的四个特定的位置。现把乙分子从a处由静止释放，则（　　）
A．乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动
B．乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大
C．乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直减小
D．乙分子由c到d的过程中，两分子间的分子力一直做正功
14．（本题3分）下列说法正确的是（　　）
A．物体的内能由物体的状态决定，一切物体都具有内能
B．物体的动能为零，则分子平均动能的总和也为零
C．物体的机械能为零时，物体的内能也不为零
D．只有分子间的作用力为零时，物体的内能才为零
15．（本题3分）气体的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．高温状态下最多数分子对应的速率大于低温状态下最多数分子对应的速率
三、填空题（共15分）
16．（本题3分）关于物质规律的三幅图像，回答下列问题：
从甲图看出范围内，随着的增大，分子势能与分子力均 （填“增大”或“减小”）。
从乙图看出晶体在熔化过程中 固定的熔点，而非晶体在熔化过程中 固定的熔点（填“有”或“没有”）。从丙图看出，在一定的温度下，气体分子的速率分布是确定的，呈现 的分布规律（填“两头多、中间少”或“中间多、两头少”）。
17．（本题3分）已知地球大气层的厚度远小于地球半径，空气平均摩尔质量为，阿伏加德罗常数为，地面处大气压强为，重力加速度大小为。由此可估算得，地球大气层空气分子总数为 ，空气分子之间的平均距离为 。
18．（本题3分）环境污染已非常严重，瓶装纯净水已经占领柜台.再严重下去，瓶装纯净空气也会上市.设瓶子的容积为 ，空气的摩尔质量.按标准状况计算，，试估算：
（1）空气分子的平均质量 是kg（保留两位有效数字）.
（2）一瓶纯净空气的质量是 kg（保留两位有效数字）.
（3）一瓶中约有 个气体分子（保留两位有效数字）.
19．（本题3分）产生布朗运动的原因：悬浮在液体中的微粒，不断地受到液体分子的撞击。颗粒 ，在某一瞬间跟它相撞的液体分子数越少，撞击作用的 性就表现得越明显，因而布朗运动越明显。可见，液体分子永不停息的 是产生 的原因。微粒的布朗运动并不是 ，但是微粒的布朗运动的无规则性，却反映了液体分子运动的 。布朗运动随着温度的升高而 。
20．（本题3分）已知常温常压下CO2气体的密度为ρ，CO2的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则在该状态下容器内体积为V的CO2气体含有的分子数为 ．在3km的深海中，CO2浓缩成近似固体的硬胶体，此时若将CO2分子看做直径为d的球，则该容器内CO2气体全部变成硬胶体后体积约为 ．
四、解答题（共50分）
21．（本题10分）以下陈述哪些是正确的: （1）内能大的物体含的热量一定多;
（2）温度高的物体比温度低的物体内能一定大;
（3）温度相同、质量相等的同种物质，它们的内能一定相等;
（4）物体的机械能损失时，内能却可能增大;
（5）冰在熔化过程中温度不变，内能也不变。
22．（本题10分）很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全，轿车在发生一定强度的碰撞时，利用三氮化钠（）产生气体（假设都是）充入导热效果良好的气囊。已知氮气充入后安全气囊的容积为V，氮气密度为ρ，氮气的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为，假设安全气囊充气前体积可忽略不计，求：
（1）充气后，该气囊中氮气分子的总个数；
（2）充气后，该气囊中氮气分子间的平均距离。
23．（本题10分）目前，环境污染已非常严重，瓶装纯净水已经占领柜台．再严重下去，瓶装纯净空气也会上市．设瓶子的容积为500 mL，空气的摩尔质量M=29×10－3 kg/mol.按标准状况计算，NA=6.0×1023 mol－1，试估算：
(1)一瓶纯净空气的质量是多少？
(2)一瓶中约有多少个气体分子？
24．（本题10分）已知水的密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，水的摩尔质量为M，在标准状况下水蒸气的摩尔体积为VA，求：
（1）体积为V的液态水中有多少水分子；
（2）通常把气体分子所占空间当作立方体，求标准状况下水蒸气中相邻两个水分子之间的平均距离。
25．（本题10分）水是人体正常生理代谢所必需的物质，许多成年人每天要喝2000mL左右的水。已知水的摩尔质量，水的密度，小伟同学一口气喝了90mL的水，阿伏加德罗常数取。
（1）求小伟同学本次喝下的水的分子个数N；
（2）设想水分子是一个挨着一个排列的球体，忽略水分子的间隙，试估算水分子的直径R。（结果可保留和根号）
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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
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学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
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第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．C
【详解】A．布朗运动实验中记录的小颗粒每经过一定时间的位置，则实验中记录的折线表示的是小颗粒各时刻位置的连线，不代表小颗粒的实际运动情况，A正确；
B．图乙中墨汁和水彼此进入对方，温度越高扩散越快，说明扩散快慢与温度有关，B正确；
C．不同物质之间，由于分子的运动，总会存在着扩散现象，只是快慢不同(受温度、物体形态等因素影响).如墙角放一堆煤，墙及墙体内都会变黑.所以扩散现象不仅存在于液体与液体、气体与液体、气体与气体之间，同样也存在于固体与固体、气体与固体、液体与固体之间，C错误；
D．图丁说明扩散现象能在固体之间发生，D正确。
本题选说法错误项，故选C。
2．D
【详解】A．花粉颗粒越小，液体分子对花粉颗粒撞击的不平衡性越明显，布朗运动进行得越激烈，A错误；
B．布朗运动的激烈程度跟温度有关，但布朗运动不叫热运动，热运动指的是分子的无规则运动，B错误；
C．布朗运动指的是花粉颗粒的无规则运动，C错误；
D．布朗运动的无规则性能反映液体分子运动的无规则性，D正确。
故选D。
3．C
【详解】根据气体的分子的运动的规律可以知道，在某一温度下，大多数的分子的速率是比较接近的，但是不是说速率大的和速率小的就没有了，也是同时存在的，但是分子的个数要少很多，所以形成的图象应该是中间多，两边少的情况，温度是分子平均动能的标志，温度高则分子速率大的占多数，故C正确，ABD错误。
故选C。
4．B
【详解】A．气凝胶的摩尔体积为
故A错误；
B．1mol气凝胶中含有个分子，故每个气凝胶分子的体积为
故B正确；
C．a千克气凝胶的摩尔数为
a千克气凝胶所含的分子数为
故C错误；
D．设每个气凝胶分子的直径为d，则
联立解得
故D错误。
故选B。
5．C
【详解】A、墨水的扩散实际上是墨水分子和水分子的无规则运动的过程，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力不平衡引起的，间接证明了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．
6．C
【详解】因为分子在永不停息做无规则运动，所以N2和H2将同时向对方扩散，“永不停息”说明两种气体分布均匀后，分子仍会向上或向下运动，故选C。
7．D
【详解】A．气体温度升高，气体分子的平均速率增大，并非所有分子的速率都增大，故A错误；
B．颗粒越大，与颗粒碰撞的液体分子数越多，使颗粒平衡的机会就越大，布朗运动越不明显，故B错误；
C．气体如果失去了容器的约束就会散开，是因为气体分子的无规则运动，故C错误；
D．对于一定量的理想气体，如果压强不变，体积增大，说明温度升高，分子平均动能增大，而理想气体的内能只有分子平均动能，则它的内能一定增大，故D正确。
故选D。
8．B
【详解】A．r0为分子间的平衡距离，根据分子间的作用力的合力F与分子间距离r的关系，可知在r由无限远到趋近于0的过程中，F先变大后变小再变大，故A错误；
BC．在r由无限远到趋近于0的过程中，在r > r0阶段，分子间作用力表现为引力，F做正功，分子势能由零减小，在r < r0阶段，分子力表现为斥力，F做负功，分子势能逐渐增加，故B正确，C错误；
D．在r= r0处，分子引力等于斥力，故分子力合力为零，分子势能最小，但不等于零，分子势能小于零，故D错误。
故选 B。
9．A
【详解】ABD．布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的永不停息地做无规则运动，其产生的原因是液体或气体分子对小颗粒碰撞时产生冲力的不平衡引起的，它间接证明了液体或气体分子做永不停息的无规则运动，布朗运动不是液体分子的运动，也不是固体小颗粒分子的运动，而是小颗粒的运动，A正确BD错误。
C．悬浮颗粒做无规则运动的剧烈程度与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈，C错误。
故选A。
10．C
【详解】由于两分子的距离等于分子直径的10倍，即r＝10－9m，则将B分子向A分子靠近的过程中，分子间相互作用力先为引力后为斥力，对B分子先做正功、后做负功，分子势能先减小后增大，故C正确，ABD错误。
故选C。
11．BD
【详解】AD．PM2.5的运动是布朗运动，不是分子的热运动，是空气分子无规则运动对PM2.5微粒的撞击不平衡造成的，故A错误，D正确；
B．温度越高，空气分子无规则的运动越激烈，对PM2.5微粒的撞击不平衡越明显，PM2.5的运动越激烈，故B正确；
C．减少工业污染的排放可减少PM2.5的排放，进而减少“雾霾”天气的出现，故C错误。
故选BD。
12．BDE
【详解】A．不足半格的舍去，大于半格的算一个，可知油膜区域正方形的个数为105个，则油酸膜的面积约为
S=105cm2=1.05×10－2m2，故A错误；
BC．每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积为
V=1mL×0.06%×=8×10－6 mL
把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，则油酸分子直径为
d=
故B正确，C错误；
D．吸取油酸酒精溶液，应将滴管移到水面中央靠近水面处滴入溶液，故D正确；
E．某次实验中数油膜面积时将不足一格的也都按一格计算，求得的面积偏大，则得到的直径偏小，但不会影响数量级，故E正确。
故选BDE。
13．BC
【详解】A．乙分子由a到b在引力作用下做加速运动，b到c，仍是引力，与运动方向相同，仍做加速运动，A错误；
B．乙分子由a到c的过程，分子力做正功，速度一直在增大，从c到d的过程，分子力表现为斥力，分子力做负功，速度要减小，所以乙分子到达c时速度最大，B正确；
C．乙分子由a到b的过程中，分子力做正功，两分子间的分子势能一直减小，C正确；
D．乙分子由c到d的过程中，分子力表现为斥力，分子力做负功，D错误。
故选BC。
14．AC
【详解】AD．物体的内能是物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和，是由物质的量、温度和体积共同决定的，一切物体都具有内能，A正确，D错误；
BC．物体的机械能包括物体的动能、重力势能和弹性势能，与物体的内能无关，即物体的机械能为零时，物体的内能不为零，物体的动能为零时，物体分子平均动能的总和也不为零，B错误，C正确。
故选AC。
15．CD
【详解】A．由不同温度下的分子速率分布曲线可知，在一定温度下，大多数分子的速率都接近某个数值，但不是说其余少数分子的速率都小于该数值，有个别分子的速率会更大，故A错误；
BD．高温状态下大部分分子的速率大于低温状态下大部分分子的速率，不是所有，故B错误，D正确；
C．温度是分子平均动能的标志，温度高则分子速率大的占多数，即高温状态下分子速率大小的分布范围相对较大，故C正确。
故选CD。
【点睛】解答本题的关键是结合不同温度下的分子速率分布曲线理解温度是分子平均动能的标志的含义;对于物理学中的基本概念和规律要深入理解，理解其实质，不能只是停留在表面上，同时要通过练习加强理解．
16． 减小 有 没有 中间多、两头少
【详解】[1]从甲图看出，范围内，随着的增大，分子势能、分子力均减小。
[2][3][4]从乙图看出晶体在熔化过程中有固定的熔点，而非晶体在熔化过程中没有固定的熔点；从丙图看出，在一定的温度下，气体分子的速率分布是确定的，呈现“中间多、两头少”的分布规律。
17．
【详解】[1]根据题意可知，地球大气对地球表面的压力是由重力引起的，则有
其中地球表面面积为
解得空气质量为
地球大气层空气分子总数为
[2]由于，则气体的总体积为
设气体分子所占空间为棱长为a的正方体，则有
解得
即空气分子之间的平均距离为。
18．
【详解】（1）[1]．空气分子的平均质量
（2）[2]．一瓶纯净空气的摩尔量
则瓶中气体的质量
（3）[3]．分子数
19． 越小 不平衡 无规则运动 布朗运动 分子运动 无规则性 更加剧烈
【详解】[1][2][3][4]液体是由许许多多的分子组成的，液体分子不停地做无规则的热运动，不断的撞击悬浮在液体中的颗粒，颗粒越小，在某一瞬间跟它相撞的液体分子数越少，撞击作用的不平衡性就表现的越明显，并且颗粒越小，质量越小，运动状态越容易改变，布朗运动越明显，所以液体分子永不停息的无规则运动，是产生布朗运动的原因；
[5][6][7]颗粒的无规则运动是物体的运动，不是分子的运动，它是无规则运动的液体分子撞击产生的，反应液体分子的无规则运动，分子的无规则运动跟温度有关，温度越高分子无规则运动越剧烈，对悬浮颗粒的撞击越剧烈，布朗运动也就越剧烈。
20．
【详解】试题分析：体积为V 的CO2气体质量m=ρV，则分子数．CO2浓缩成近似固体的硬胶体，分子个数不变，则该容器内CO2气体全部变成硬胶体后体积约为：
考点：阿伏加德罗常数
【名师点睛】本题关键抓住二氧化碳气体变成固体后，分子数目不变．再根据质量与摩尔质量的关系求出分子数，即可求出固体二氧化碳的体积．
21．（4）
【详解】（1）这种说法不对；热量是一种能量传递的量度，和内能是两个不同的概念。
（2）这种说法不对；内能取决于温度、体积和物质的量，所以温度高的物体内能不一定大。
（3）这种说法不对；内能还包括分子势能，而温度仅和分子热运动有关，比如质量相同、温度都为 的冰和水所含的内能就不相等，水结成冰会放出热量。
（4）正确；物体的机械能是就物体的整体而言，而内能是就物体的分子间热运动和相互作用而言
（5）这种说法不对；温度不变仅意味着分子热运动的平均动能不变，而内能还包括分子间势能，冰在融化的过程中，分子间距离增大，分子势能增加，故内能增加
22．（1）；（2）
【详解】（1）设氮气物质的量为n，则
该气囊中氮气分子的总个数
（2）每个氮气分子所占的空间
设氮气分子间的平均距离为d，则有
则该气囊中氮气分子间的平均距离
23．(1)6.5×10－4 kg　；(2)1.3×1022个
【详解】(1)一瓶纯净空气的质量
(2)一瓶中气体分子数
．
24．（1）；（2）
【详解】（1）体积为V的液态水，质量为
分子个数为
可得
（2）由
得
25．（1）；（2）
【详解】
（1）小伟同学本次喝下的水的质量
对应的物质的量
水的分子数
解得
（2）水的摩尔体积
单个水分子的体积
解得
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页