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物理选择性必修三第一章 分子动理论检测卷
一、选择题(共13题；共39分)
1．（3分）关于分子的热运动，下述正确的是( )
A．分子的热运动就是布朗运动
B．将碳素墨水滴入清水中，观察到的布朗运动是碳分子无规则运动的反映
C．温度越高，悬浮微粒越小，布朗运动越激烈
D．物体的速度越大，内部分子的热运动越激烈
2．（3分）以下为教材中的四幅图，下列相关叙述正确的是（ ）
A．甲图是振荡电路，电路中电容器的电容一定时，线圈的自感系数越大，振荡电路的频率越大
B．乙图是每隔记录了小炭粒在水中的位置，小炭粒做无规则运动的原因是组成小炭粒的固体分子始终在做无规则运动
C．图丙为分子力与分子间距离关系图，分子间距从增大时，分子力先变大后变小
D．丁图是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈产生大量热量，从而冶炼金属
3．（3分）分子力F随分子间距离r的变化如图所示。将两分子从相距r=r2处释放，仅考虑这两个分子间的作用，则从r2→r1，下列说法正确的是（ ）
A．分子间引力、斥力都在减小 B．分子力的大小一直增大
C．分子势能一直在增大 D．分子动能先增大后减小
4．（3分）“胜哥”在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，把1滴油酸酒精溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，画出如图所示的油膜形状。已知该溶液浓度为，n滴溶液的体积为V，油膜面积为S，则（ ）
A．油酸分子直径为
B．实验中，应先滴溶液后撒爽身粉
C．n滴该溶液所含纯油酸分子数为
D．计算油膜面积时，将不足一格都当作一格计入面积，将导致所测分子直径偏大
5．（3分）两分子之间的分子力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系分别如图甲、乙所示（取无穷远处分子势能Ep=0）。下列说法正确的是（ ）
A．甲图表示分子势能与分子间距离的关系
B．当时，分子势能为零
C．两分子从相距开始，随着分子间距离的增大，分子力先减小，然后一直增大
D．两分子在相互靠近的过程中，在阶段，F做正功，分子动能增大，分子势能减小
6．（3分）“胜哥”利用油膜法测定分子的大小和阿伏加德罗常数。若已知滴油酸的总体积为，一滴油酸形成的油膜面积为，油酸的摩尔质量为，密度为，则每个油酸分子的直径和阿伏加德罗常数分别为（球的体积公式）（ ）
A．， B．，
C．， D．，
7．（3分）“胜哥”在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，下列情况可能导致测量结果偏小的是（ ）
A．油酸酒精溶液是久置的
B．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
C．配制一定浓度的油酸酒精溶液时多倒了些酒精
D．测一滴溶液体积时，1mL溶液的滴数少记了10滴
8．（3分）图1和图2中曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别描述了某物理量随分子之间的距离变化的规律，为平衡位置。现有如下物理量：①分子间引力，②分子间斥力，③分子间引力和斥力的合力，④分子势能，则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的物理量分别是（ ）
A．①③② B．④③② C．④①③ D．①④③
9．（3分）如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子从处静止释放后仅在分子间相互作用力下沿着x轴运动，两分子间的分子势能与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示，图中分子势能最小值，若两分子所具有的总能量为0，则下列说法中正确的是（ ）
A．乙分子在时，加速度最大
B．甲乙分子的最小距离一定等于
C．乙分子在时，其动能最大
D．乙分子在时，动能大于
10．（3分）“胜哥”将两个质量均为m的完全相同的分子A、B，从x轴上的坐标原点和r1处由静止释放，如图甲所示。图乙为这两个分子的分子势能随分子间距变化的图像，当分子间距分别为r1、r2和r0时，两分子之间的势能为、0和，取间距无穷远时势能为零，整个运动除分子间的作用力外不考虑其他外力，下列说法正确的是（ ）
A．当分子B到达坐标r0时，两分子之间的分子力为零
B．分子B的最大动能为
C．两分子从静止释放到相距无穷远的过程中，它们之间的分子势能先减小后增大再减小
D．当两分子间距无穷远时，分子B的速度为
11．（3分） 某密闭容器中有一滴水，经一段时间后蒸发成水蒸气，温度不变，则在此过程中（ ）
A．分子平均动能减小 B．分子势能增加
C．分子势能不变 D．内能不变
12．（3分）下列说法正确的是（ ）
A．气体压强仅与气体分子的平均动能有关
B．内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和
C．温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度
D．气体膨胀对外做功且温度降低，分子的平均动能可能不变
13．（3分） 如图所示，“胜哥”在放飞孔明灯祈福、许愿。施放孔明灯时，一般选择晴朗无风的夜晚，将灯内底部的蜡块点燃，孔明灯即可徐徐飞起，上升高度可达左右，与热气球的原理相同。关于孔明灯所涉及的物理知识，与以下选项无关的是（ ）
A．热胀冷缩 B．连通器原理
C．阿基米德原理 D．化学能转化为重力势能
二、多项选择题(共3题；共9分)
14．（3分）一定质量的某气体在不同的温度下分子的速率分布图像如图中的1、2、3所示，图中横轴表示分子运动的速率v，纵轴表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，其中取最大值时的速率称为最概然速率。下列说法错误的是（ ）
A．3条图线与横轴围成的面积相同
B．3条图线温度不同，且
C．图线3对应的分子平均动能最大
D．图线1对应的分子平均动能最大
15．（3分）如图所示，测定一个形状不规则的小块固体的体积，“胜哥”将此小块固体放入已知容积为V0的导热效果良好的容器中，开口处竖直插入两端开口的薄玻璃管，其横截而积为S，接口用蜡密封。容器内充入一定质量的理想气体，并用质量为m的活塞封闭，活塞能无摩擦滑动，稳定后测出气柱长度为l1，将此容器放入热水中，活塞缓慢竖直向上移动，再次稳定后气柱长度为l2，温度为T2。已知S=4.0×10-4m2，m=0.1kg，l1=0.2m，l2=0.3m，T2=350K，V0=2.0×10-4m3，大气压强p0=1.0×105Pa，环境温度T1=300K，取g=10m/s2，则（ ）
A．在此过程中器壁单位面积所受气体分子的平均作用力不变
B．气体分子的数密度变大
C．此不规则小块固体的体积为4×10-5m3
D．若此过程中气体内能增加10.3J，则气体吸收的热量为6.2J
16．（3分）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（单位为），摩尔质量为M（单位为），阿伏加德罗常数为。已知1克拉克，则以下选项正确的是（ ）
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．a克拉钻石所含有的分子数为
D．每个钻石分子直径的表达式为（单位为m）
三、非选择题(共6题；共52分)
17．（6分）由于水的表面张力，荷叶上的小水滴总是球形的．在小水滴表面层中，水分子之间的相互作用总体上表现为 （选填“引力”或“斥力”）．分子势能Ep和分子间距离r的关系图象如图所示，能总体上反映小水滴表面层中水分子Ep的是图中 （选填“A”“B”或“C”）的位置．
18．（9分）“胜哥”做“用油膜法估测分子的大小”的实验方法及步骤如下：
①向的油酸中加酒精，直至总量达到；
②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入100滴时，测得其体积恰好是；
③先往边长为的浅盘里倒入深的水，然后将爽身粉均匀地撒在水面上；
④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；
⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，小方格的边长为，数出轮廓范围内小方格的个数N。
根据以上信息，回答下列问题：
（1）油酸分子直径是 m。（结果保留两位有效数字）
（2）在实验中，认为油酸分子在水面上形成的是单分子层，这体现的物理思想方法是
A．等效替代法 B．类比法 C．理想模型法 D．控制变量法
（3）若某学生计算油酸分子直径的结果偏大，可能是由于 。
A．油酸未完全散开
B．油酸溶液浓度低于实际值
C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
D．求每滴体积时，的溶液的滴数多记了10滴
19．（9分）关于分子力和分子势能
（1）（3分） 分子间距离大于 r 0 时，分子间表现为 （填“引力”或者“斥力”）
（2）（3分） 分子势能在 r 0 处 （填“最大”或者“最小”）
（3）（3分） 分子间距离小于 r 0 且减小时，分子势能在 （填“增大”或者“减小”）
20．（6分）夏季午后公路上地表温度可高达60℃，汽车在公路上高速行驶时，由于摩擦和高温的双重作用，汽车轮胎的温度会攀升得很快。如图所示为空气分子在和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变化的图像。根据图中提供的信息，图中曲线 是空气分子在温度下各速率区间的分子数占总分子数的百分比随分子速率的变化曲线：空气的分子的平均速率比空气的分子的平均速率 （填“大”或“小”），导致空气分子与轮胎壁碰撞时作用力更大，很容易造成胎压过高，甚至导致爆胎，因此，夏季到来后需要及时对轮胎进行正确的检查。
21．（11分）有刚性双原子分子理想气体，其内能为。
（1）（5分）求气体的压强；
（2）（6分）设气体分子总数为个，求分子的平均动能和气体的温度。
22．（11分）轿车中标配的气囊是在驾驶和副驾驶位置，用来实现前排成员在车辆发生猛烈撞击时对胸部和脑部的有效保护.轿车在发生一定强度的碰撞时，储存的三氮化钠爆炸产生气体（假设都是）充入气囊.若氮气充入后安全气囊的容积，囊中氮气密度，已知氮气摩尔质量，阿伏加德罗常数.试估算：
（1）（5分）囊中氮气分子的总个数；（计算结果保留1位有效数字）
（2）（6分）囊中氮气分子间的平均距离.（结果可用根式表示）
答案解析部分
1．C 2．C 3．D 4．C 5．D 6．B 7．A 8．B 9．B 10．D
11．B 12．C 13．B 14．B,D 15．A,C 16．A,C,D
17．引力；C
18．；C；AC
19．（1）引力
（2）最小
（3）增大
20．乙；大
21．（1）解：设分子总数为N，由
及
得p=
（2）解：分子的平均动能
气体的温度
22．（1）解：设氮气物质的量为，则
该气囊中氮气分子的总个数个个
（2）解：每个分子所占的空间
设分子间的平均距离为，每个氮气分子占有的空间可以看成是棱长为的立方体，则有
该气囊中氮气分子间的平均距离
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物理选择性必修三第一章 分子动理论检测卷
一、选择题(共13题；共39分)
1．（3分）关于分子的热运动，下述正确的是( )
A．分子的热运动就是布朗运动
B．将碳素墨水滴入清水中，观察到的布朗运动是碳分子无规则运动的反映
C．温度越高，悬浮微粒越小，布朗运动越激烈
D．物体的速度越大，内部分子的热运动越激烈
【答案】C
【知识点】分子动理论的基本内容；布朗运动
【解析】【分析】分子的热运动是杂乱无章、毫无规律，且随着温度升高而加剧。布朗运动是分子热运动的主要证据之一。布朗运动观察到的是花粉颗粒的无规则热运动，反映了水分子的无规则运动，所以综上分析，答案选择C
【点评】本题考查了分子热运动的规律，布朗运动的理解。要注意区分布朗运动观察实质和反应的问题。
2．（3分）以下为教材中的四幅图，下列相关叙述正确的是（ ）
A．甲图是振荡电路，电路中电容器的电容一定时，线圈的自感系数越大，振荡电路的频率越大
B．乙图是每隔记录了小炭粒在水中的位置，小炭粒做无规则运动的原因是组成小炭粒的固体分子始终在做无规则运动
C．图丙为分子力与分子间距离关系图，分子间距从增大时，分子力先变大后变小
D．丁图是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈产生大量热量，从而冶炼金属
【答案】C
【知识点】涡流、电磁阻尼、电磁驱动；布朗运动；分子间的作用力；LC振荡电路分析
【解析】【解答】A.由LC振荡电路的频率公式
可知，C一定时，L越大，振荡电路的频率f越小，A不符合题意；
B.布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒被无规则运动的液体分子撞击而产生的运动，所以布朗运动指的是固体颗粒的无规则运动，间接的反应了液体分子的无规则运动，B不符合题意；
C.由图可知，分子间距从增大时，分子力先变大后变小，C符合题意；
D.真空冶炼炉的工作原理是当炉外线圈通入高频交流电时，炉内金属产生大量涡流（不是线圈中产生涡流），从而冶炼金属，D不符合题意。
故答案为C。
【分析】由LC振荡电路的频率公式，分析振荡电路的频率变化；布朗运动指的是固体颗粒的无规则运动；由图分析分子力随分子间距变化的情况；根据涡流现象分析真空冶炼炉的工作原理。
3．（3分）分子力F随分子间距离r的变化如图所示。将两分子从相距r=r2处释放，仅考虑这两个分子间的作用，则从r2→r1，下列说法正确的是（ ）
A．分子间引力、斥力都在减小 B．分子力的大小一直增大
C．分子势能一直在增大 D．分子动能先增大后减小
【答案】D
【知识点】分子间的作用力
【解析】【解答】AB、分子间距减小，分子之间的引力和斥力均增大，但由图像可知分子力先增大，再减小，再增大，则AB均错误。
CD、由图像可知分子力先做正功，后做负功，则分子势能先减小后增大，分子动能先增大后减小，C错误，D正确。
故答案为：D
【分析】由分子间距减小时分子之间的引力和斥力都增大，但引力增大的慢，斥力增大的快，再根据分子力做功的情况判断分子势能和分子动能的变化情况。
4．（3分）“胜哥”在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，把1滴油酸酒精溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，画出如图所示的油膜形状。已知该溶液浓度为，n滴溶液的体积为V，油膜面积为S，则（ ）
A．油酸分子直径为
B．实验中，应先滴溶液后撒爽身粉
C．n滴该溶液所含纯油酸分子数为
D．计算油膜面积时，将不足一格都当作一格计入面积，将导致所测分子直径偏大
【答案】C
【知识点】分子动理论的基本内容；与阿伏加德罗常数有关的计算
【解析】【解答】A．一滴溶液中油酸的体积为①
油酸分子直径为② 故A错误；
B．在水面上先撒上爽身粉，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定，故B错误；
C．一个油酸分子体积③
n滴该溶液所含纯油酸分子数为④
联立①②③④得 ，故C正确；
D．计算油膜面积时，将不足一格都当作一格计入面积，将导致面积偏大，所测分子直径偏小，故D错误。
故选择C。
【分析】在“用油膜法估测分子的大小”的实验中， 已知该溶液浓度为，n滴溶液的体积为V，油膜面积为S ，可得一滴溶液中油酸的体积进而可得油酸分子的直径；再根据阿伏加德罗常数可解。
5．（3分）两分子之间的分子力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系分别如图甲、乙所示（取无穷远处分子势能Ep=0）。下列说法正确的是（ ）
A．甲图表示分子势能与分子间距离的关系
B．当时，分子势能为零
C．两分子从相距开始，随着分子间距离的增大，分子力先减小，然后一直增大
D．两分子在相互靠近的过程中，在阶段，F做正功，分子动能增大，分子势能减小
【答案】D
【知识点】分子间的作用力；功的概念；分子势能
【解析】【解答】A . 甲图纵坐标是 分子力 F，乙图纵坐标是 分子势能 Ep ，因此甲图表示的是 分子力与距离的关系，而非分子势能，故A错误；
B . 乙图显示，当r=r0时，分子势能 Ep为最小值（通常为负值，表示稳定状态），而题目中规定 Ep=0在无穷远处。因此 r=r0时 Ep≠0，故B错误；
C . 从 r=r0开始增大距离，分子间表现为引力F 为负值，曲线在横轴下方，且引力先增大至某一峰值（通常在 r略大于 r0时），随后逐渐减小，趋近于负零（距离无限远时引力消失），分子力 F（甲图）先增大至某一峰值（引力），然后逐渐减小趋近于零（引力减弱），而非“先减小后一直增大”，故C错误；
D . 在 r>r0 阶段（分子间表现为引力），两分子靠近时，引力 F做正功，分子动能增大，分子势能减小（乙图曲线下降），故D正确；
故选D；
【分析】（1）明确图像含义：甲图（F r曲线）和乙图（Ep r曲线）的纵坐标不同，需严格对应题目描述；r=r0，F=0，Ep最小（稳定平衡位置）， r>r0 时，分子力表现为引力；r（2） A选项易混淆两图的纵坐标，需注意题目描述的对应关系，B选项易误认为 r=r0 时 Ep=0，实际 Ep为最小值通常为负值， C选项易错误理解分子力随距离的变化趋势，需结合甲图曲线具体分析， D选项需明确 r>r0时引力做正功，动能与势能的变化关系；
（3）隐含条件：分子势能零点规定在无穷远处（r→∞ 时 Ep=0），r0 是平衡距离，此时分子力为零，但分子势能最小（非零）。
6．（3分）“胜哥”利用油膜法测定分子的大小和阿伏加德罗常数。若已知滴油酸的总体积为，一滴油酸形成的油膜面积为，油酸的摩尔质量为，密度为，则每个油酸分子的直径和阿伏加德罗常数分别为（球的体积公式）（ ）
A．， B．，
C．， D．，
【答案】B
【知识点】与阿伏加德罗常数有关的计算；用油膜法估测油酸分子的大小
【解析】【解答】一滴油酸体积为 ，故直径 ；油酸的摩尔体积为 ，一个油酸分子的体积为 ，故 。
故答案为：B。
【分析】根据油酸摩尔体积的求解和阿伏加德罗常数和摩尔体积的关系得出油酸分子的直径和阿伏加德罗常数。
7．（3分）“胜哥”在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，下列情况可能导致测量结果偏小的是（ ）
A．油酸酒精溶液是久置的
B．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
C．配制一定浓度的油酸酒精溶液时多倒了些酒精
D．测一滴溶液体积时，1mL溶液的滴数少记了10滴
【答案】A
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
【解析】【解答】A．计算时的浓度偏小，1滴油酸酒精溶液中含纯油酸体积测量值偏小，使得油酸分子直径测量值偏小，故A正确；
B．舍去了所有不足一格的方格，则油膜面积测量值偏小，使得油酸分子直径测量值偏大，故B错误；
C．计算时的浓度偏大，1滴油酸酒精溶液中含纯油酸体积测量值偏大，使得油酸分子直径测量值偏大，故C错误；
D.1滴油酸酒精溶液中含纯油酸体积测量值偏大，使得油酸分子直径测量值偏大，故D错误。
故选A。
【分析】根据进行分析分析结果偏大或者偏小，油酸酒精溶液是久置的，由于酒精发生挥发使得浓度变大。
8．（3分）图1和图2中曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别描述了某物理量随分子之间的距离变化的规律，为平衡位置。现有如下物理量：①分子间引力，②分子间斥力，③分子间引力和斥力的合力，④分子势能，则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的物理量分别是（ ）
A．①③② B．④③② C．④①③ D．①④③
【答案】B
【知识点】分子间的作用力；分子势能
【解析】【解答】曲线I为分子势能随分子之间距离r变化的图像；曲线II为分子间引力和斥力的合力随分子之间距离r变化的图像；根据分子之间斥力随分子之间距离的增大而减小，曲线III为分子斥力随分子之间距离r变化的图像。
故选B。
【分析】分子处于平衡位置（即分子之间距离为）时分子势能最小，子之间斥力随分子之间距离的增大而减小。
9．（3分）如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子从处静止释放后仅在分子间相互作用力下沿着x轴运动，两分子间的分子势能与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示，图中分子势能最小值，若两分子所具有的总能量为0，则下列说法中正确的是（ ）
A．乙分子在时，加速度最大
B．甲乙分子的最小距离一定等于
C．乙分子在时，其动能最大
D．乙分子在时，动能大于
【答案】B
【知识点】分子间的作用力；分子动能；分子势能
【解析】【解答】A. 乙分子在x2时，势能最低，分子力为零，故加速度为零，A不符合题意；
B. 乙分子从x3静止释放，两分子具有的总能量为0，由能量守恒定律可知，乙分子再次静止时势能为零，故乙分子在x1静止，故甲乙分子的最小距离一定等于x1，B符合题意；
C. 乙分子在x1处静止，故动能最小，C不符合题意；
D. 乙分子在x2时势能为-E0，由于两分子所具有的总能量为0，故动能等于E0，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】根据分子间作用力随距离变化的特点，结合分子间势能的大小可得出结论。
10．（3分）“胜哥”将两个质量均为m的完全相同的分子A、B，从x轴上的坐标原点和r1处由静止释放，如图甲所示。图乙为这两个分子的分子势能随分子间距变化的图像，当分子间距分别为r1、r2和r0时，两分子之间的势能为、0和，取间距无穷远时势能为零，整个运动除分子间的作用力外不考虑其他外力，下列说法正确的是（ ）
A．当分子B到达坐标r0时，两分子之间的分子力为零
B．分子B的最大动能为
C．两分子从静止释放到相距无穷远的过程中，它们之间的分子势能先减小后增大再减小
D．当两分子间距无穷远时，分子B的速度为
【答案】D
【知识点】分子间的作用力；分子势能
【解析】【解答】A．当它们之间距离为时，分子势能最小，分子间作用力为零，此时B向右移动，则A向左移动，则有
此时B分子的坐标应为
故A错误；
B．减少的势能为
当两分子之间势能为时
根据能量守恒，减小的势能转化为两分子的动能，故分子B的最大动能为
故B错误；
C．它们之间的分子势能是先减小后增大，因为分子势能是标量，且正负可以表示大小，故C错误；
D．减少的势能全部转化为两分子的动能，当分子间距无穷远时，则
解得
故D正确。
故选D。
【分析】两个完全相同的分子由静止释放后，A分子向左运动，B分子向右运动，运动性质完全相同。
11．（3分） 某密闭容器中有一滴水，经一段时间后蒸发成水蒸气，温度不变，则在此过程中（ ）
A．分子平均动能减小 B．分子势能增加
C．分子势能不变 D．内能不变
【答案】B
【知识点】分子动能；分子势能；物体的内能
【解析】【解答】A、温度是分子平均动能的标志，温度不变分子平均动能不变，故A错误；
BCD、根据热力学第一定律
水由液态变为气态的过程中需要吸收热量，即Q>0，而密闭容器其体积不变，W=0，由此可知
即内能增加，而内能是分子动能与分子势能之和，分子平均动能不变，则可知分子势能增加，故B正确，CD错误。
故答案为：B。
【分析】温度是分子平均动能的标志，温度不变分子平均动能不变，水由液态变为气态的过程中需要吸收热量，内能等于分子动能与分子势能之和。再结合热力学第一定律进行分析解答。
12．（3分）下列说法正确的是（ ）
A．气体压强仅与气体分子的平均动能有关
B．内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和
C．温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度
D．气体膨胀对外做功且温度降低，分子的平均动能可能不变
【答案】C
【知识点】气体压强的微观解释；分子动能；物体的内能
【解析】【解答】A.气体压强从微观上讲，与分子平均动能和分子密集程度共同决定，A不符合题意；
B.内能是物体中所有分子热运动所具有的动能和分子势能之和，B不符合题意；
C.根据分子热运动的规律可知，温度越高，大量分子热运动越剧烈，C符合题意；
D.温度是分子平均动能的标志，温度降低，分子平均动能一定变小，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据气体压强的微观解释分析；内能是物体中所有分子热运动所具有的动能和分子势能之和；根据分子热运动的规律分析；温度是分子平均动能的标志。
13．（3分） 如图所示，“胜哥”在放飞孔明灯祈福、许愿。施放孔明灯时，一般选择晴朗无风的夜晚，将灯内底部的蜡块点燃，孔明灯即可徐徐飞起，上升高度可达左右，与热气球的原理相同。关于孔明灯所涉及的物理知识，与以下选项无关的是（ ）
A．热胀冷缩 B．连通器原理
C．阿基米德原理 D．化学能转化为重力势能
【答案】B
【知识点】重力势能；物体的内能
【解析】【解答】孔明灯内部空气被加热后，内部气体会出现膨胀，导致部分气体溢出，内部空气密度小于外界气体时，外部气体的浮力大于孔明灯的重力时，孔明灯就会飞起来，此过程中燃烧过程中化学能转化为孔明灯上升的重力势能，没有涉及连通器原理，所以ACD对，B错；
【分析】空气被加热涉及热胀冷缩，孔明灯受到浮力大于重力涉及阿基米德原理，燃烧的化学能转化为孔明灯的重力势能。
二、多项选择题(共3题；共9分)
14．（3分）一定质量的某气体在不同的温度下分子的速率分布图像如图中的1、2、3所示，图中横轴表示分子运动的速率v，纵轴表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，其中取最大值时的速率称为最概然速率。下列说法错误的是（ ）
A．3条图线与横轴围成的面积相同
B．3条图线温度不同，且
C．图线3对应的分子平均动能最大
D．图线1对应的分子平均动能最大
【答案】B,D
【知识点】分子运动速率的统计规律
【解析】【解答】A.因为该图线与横轴围成的面积表示分子总数，又因为该气体质量一定，所以分子总数一定，故3条图线与横轴围成的面积相同，A不符合题意；
B.根据分子速率随温度变化的统计规律可知，温度越高，速率大的分子占的比例越多，所以3条图线温度关系为
B符合题意；
CD.因为温度越高，速率大的分子占的比例越多，所以分子的平均动能越大，故图线3对应的分子平均动能最大，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】根据分子速率随温度变化的统计规律可知，温度越高，速率大的分子占的比例越多，分子的平均动能越大。
15．（3分）如图所示，测定一个形状不规则的小块固体的体积，“胜哥”将此小块固体放入已知容积为V0的导热效果良好的容器中，开口处竖直插入两端开口的薄玻璃管，其横截而积为S，接口用蜡密封。容器内充入一定质量的理想气体，并用质量为m的活塞封闭，活塞能无摩擦滑动，稳定后测出气柱长度为l1，将此容器放入热水中，活塞缓慢竖直向上移动，再次稳定后气柱长度为l2，温度为T2。已知S=4.0×10-4m2，m=0.1kg，l1=0.2m，l2=0.3m，T2=350K，V0=2.0×10-4m3，大气压强p0=1.0×105Pa，环境温度T1=300K，取g=10m/s2，则（ ）
A．在此过程中器壁单位面积所受气体分子的平均作用力不变
B．气体分子的数密度变大
C．此不规则小块固体的体积为4×10-5m3
D．若此过程中气体内能增加10.3J，则气体吸收的热量为6.2J
【答案】A,C
【知识点】气体压强的微观解释
【解析】【解答】 AB．温度升高后，活塞缓慢上升，受力不变，故封闭气体的压强不变，压强等于单位面积受力大小，可知器壁单位面积所受气体分子的平均作用力不变，由于体积变大，分子总数不变，故气体分子的数密度（数密度表示单位体积分子数量）变小，故A正确，B错误；
C．气体发生等压变化，根据盖-吕萨克定律有
解得
故C正确；
D．对活塞受力分析，根据平衡条件有
整个过程中外界对气体做的功
解得
根据热力学第一定律有
其中
解得
故气体吸收的热量为14.4J，故D错误。
故选AC。
【分析】温度升高后，活塞缓慢上升，受力情况不变，故封闭气体的压强不变，结合即可分析判断；气体发生等压变化，根据盖-吕萨克定律列式分析；先确定整个过程中外界对气体做的功，再根据热力学第一定律分析。
16．（3分）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（单位为），摩尔质量为M（单位为），阿伏加德罗常数为。已知1克拉克，则以下选项正确的是（ ）
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．a克拉钻石所含有的分子数为
D．每个钻石分子直径的表达式为（单位为m）
【答案】A,C,D
【知识点】与阿伏加德罗常数有关的计算
【解析】【解答】ABC、a克拉钻石的质量为0.2a克，得物质的量为
所含分子数为
故B错误，AC正确；
D、每个钻石分子的体积为
固体分子看作球体，则有
联立解得分子直径为
故D正确。
故答案为：ACD。
【分析】熟悉掌握与阿伏加德罗常数有关的计算。计算时注意单位的换算，固体分子的模型结构可看成球体。
三、非选择题(共6题；共52分)
17．（6分）由于水的表面张力，荷叶上的小水滴总是球形的．在小水滴表面层中，水分子之间的相互作用总体上表现为 （选填“引力”或“斥力”）．分子势能Ep和分子间距离r的关系图象如图所示，能总体上反映小水滴表面层中水分子Ep的是图中 （选填“A”“B”或“C”）的位置．
【答案】引力；C
【知识点】分子间的作用力
【解析】【解答】由于在小水滴表面层中，水分子间的距离大于，所以水分子之间的相互作用总体上表现为引力，由于当分子间距离为时，分子间作用力为0，分子势能最小即图中的B点，由于表面层中分子间距大于 ，所以能总体反映小水滴表面层中水分子势能的是C位置．
【分析】水分子间的距离大于，所以水分子之间的相互作用总体上表现为引力，能总体反映小水滴表面层中水分子势能的是C位置。
18．（9分）“胜哥”做“用油膜法估测分子的大小”的实验方法及步骤如下：
①向的油酸中加酒精，直至总量达到；
②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入100滴时，测得其体积恰好是；
③先往边长为的浅盘里倒入深的水，然后将爽身粉均匀地撒在水面上；
④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；
⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，小方格的边长为，数出轮廓范围内小方格的个数N。
根据以上信息，回答下列问题：
（1）油酸分子直径是 m。（结果保留两位有效数字）
（2）在实验中，认为油酸分子在水面上形成的是单分子层，这体现的物理思想方法是
A．等效替代法 B．类比法 C．理想模型法 D．控制变量法
（3）若某学生计算油酸分子直径的结果偏大，可能是由于 。
A．油酸未完全散开
B．油酸溶液浓度低于实际值
C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
D．求每滴体积时，的溶液的滴数多记了10滴
【答案】；C；AC
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
【解析】【解答】本题的关键要理解实验原理，掌握实验操作方法，搞懂如何估算油酸膜的面积，根据公式计算出油酸分子的直径。（1）一滴油酸酒精溶液中油酸的体积为
根据大于半个方格的计为一个，小于半个方格的不计的原则，可得油膜形状占据的方格数约为
所以油膜的面积为
所以油酸分子的直径为
（2）实验中把分子看作小球，认为油酸分子能够一个一个紧密排列，在水面上形成单分子油膜层，都是采用了理想模型法，C正确，故选C。
（3）计算油酸分子直径的依据是
A．油酸未完全散开，则测得的油膜面积所占方格数目偏少，所以导致油酸分子直径计算值偏大，A正确；
B．油酸溶液浓度低于实际值，则一滴溶液中纯油酸计算体积偏小，导致油酸分子直径计算值偏小，B错误；
C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，则测得的油膜面积所占方格数目偏少，所以导致油酸分子直径计算值偏大，C正确；
D．求每滴体积时，的溶液的滴数多记了10滴，则导致一滴溶液体积计算值偏小，则一滴溶液中纯油酸计算体积偏小，导致油酸分子直径计算值偏小，D错误。
故选AC。
【分析】（1）根据油酸酒精溶液的浓度和1滴油酸酒精溶液的体积求出纯油酸的体积V；估算出油酸膜的面积S，根据公式计算出油酸分子的直径；
（2）根据实验原理判断本题的物理思想方法；
（3）根据实验原理掌握正确的实验操作，结合公式进行分析。
19．（9分）关于分子力和分子势能
（1）（3分） 分子间距离大于 r 0 时，分子间表现为 （填“引力”或者“斥力”）
（2）（3分） 分子势能在 r 0 处 （填“最大”或者“最小”）
（3）（3分） 分子间距离小于 r 0 且减小时，分子势能在 （填“增大”或者“减小”）
【答案】（1）引力
（2）最小
（3）增大
【知识点】分子间的作用力；分子势能
【解析】【解答】（1）当分子间距离大于 r0，分子间表现为引力；
（2）分子从无限远靠近到距离 r0处过程中，引力做正功，分子势能减小，则在 r0处分子势能最小；
（3）当分子间距离继续减小距离，分子间表现为斥力，分子力做负功，分子势能增大。
【分析】
20．（6分）夏季午后公路上地表温度可高达60℃，汽车在公路上高速行驶时，由于摩擦和高温的双重作用，汽车轮胎的温度会攀升得很快。如图所示为空气分子在和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变化的图像。根据图中提供的信息，图中曲线 是空气分子在温度下各速率区间的分子数占总分子数的百分比随分子速率的变化曲线：空气的分子的平均速率比空气的分子的平均速率 （填“大”或“小”），导致空气分子与轮胎壁碰撞时作用力更大，很容易造成胎压过高，甚至导致爆胎，因此，夏季到来后需要及时对轮胎进行正确的检查。
【答案】乙；大
【知识点】物体的内能
【解析】【解答】由图可知，具有最大比例的速率区间，时对应的速率大，则曲线乙是空气分子在下各速率区间的分子数占总分子数的百分比随分子速率的变化曲线。
温度越高，大速率的分子所占的百分比越大，分子的平均动能越大，则 空气的分子的平均速率比 空气分子的平均速率大，导致空气分子与轮胎壁碰撞时作用力更大，造成胎压过高。
【分析】温度越高，大速率的分子所占的百分比越大；结合最大速率比例的区间进行分析判断。
21．（11分）有刚性双原子分子理想气体，其内能为。
（1）（5分）求气体的压强；
（2）（6分）设气体分子总数为个，求分子的平均动能和气体的温度。
【答案】（1）解：设分子总数为N，由
及
得p=
（2）解：分子的平均动能
气体的温度
【知识点】分子动理论的基本内容；分子动能
【解析】【分析】（1）根据 ， 求出压强。
（2） 分子的平均动能公式； 气体的温度，其中N为 分子总数 。
22．（11分）轿车中标配的气囊是在驾驶和副驾驶位置，用来实现前排成员在车辆发生猛烈撞击时对胸部和脑部的有效保护.轿车在发生一定强度的碰撞时，储存的三氮化钠爆炸产生气体（假设都是）充入气囊.若氮气充入后安全气囊的容积，囊中氮气密度，已知氮气摩尔质量，阿伏加德罗常数.试估算：
（1）（5分）囊中氮气分子的总个数；（计算结果保留1位有效数字）
（2）（6分）囊中氮气分子间的平均距离.（结果可用根式表示）
【答案】（1）解：设氮气物质的量为，则
该气囊中氮气分子的总个数个个
（2）解：每个分子所占的空间
设分子间的平均距离为，每个氮气分子占有的空间可以看成是棱长为的立方体，则有
该气囊中氮气分子间的平均距离
【知识点】与阿伏加德罗常数有关的计算
【解析】【分析】1摩尔摩尔任何物质所含有的分子数为NA。
（1）先根据m=计算安全气囊中气体的质量，再计算物质的量n，最后计算囊中氮气分子的总个数N=nNA；
（2） 气体的体积不是所有气体分子的体积之和，指所有气体分子所占有体积之和，先计算氮气分子所占有体积，再根据数学知识求解囊中氮气分子间的平均距离 。
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