人教版 (2019)选择性必修 第三册1 分子动理论的基本内容精品同步练习题

1.1分子动理论的基本内容人教版（   2019）高中物理选择性必修三同步练习

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

注意事项:
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。
3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。

第I卷（选择题）

一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）

1. 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

2. 关于分子动理论，下列说法正确的是(    )

A. 布朗运动是指悬浮在液体里的微小颗粒的分子的运动
B. 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
C. 两个系统处于热平衡时，它们必定具有某个共同的热学性质，我们把表征这一“共同热学性质”的物理量叫作内能
D. 已知某种气体的密度为，摩尔质量为，阿伏加德罗常数为，则该气体分子之间的平均距离可以表示为

3. 下列说法中正确的是(    )

A. 悬浮在液体中的固体分子所做的无规则运动叫做布朗运动
B. 分子永不停息地做无规则热运动
C. 分子间有相互作用的引力或斥力
D. 扩散现象只能发生在气体、液体之间

4. 关于分子动理论，下列说法正确的是(    )

A. 布朗运动反映了悬浮颗粒内部分子运动的无规则性
B. 用打气筒的活塞压缩气体很费力，说明分子间有斥力
C. 已知理想气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，可以算出气体分子的体积
D. 将两个分子由距离极近移动到相距无穷远的过程中，分子斥力和引力一直减小

5. 关于分子动理论的规律，下列说法正确的是(    )

A. 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的缘故
B. 密度为，体积为，摩尔质量为的铝所含原子数为
C. 当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增加而减小
D. 布朗运动是液体分子的运动，说明液体分子在永不停息地做无规则的热运动

6. 下列说法正确的是(    )

A. 布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒分子的无规则运动
B. 在绝热过程中，外界对物体做功，物体的内能一定增加
C. 分子间的作用力总是随分子间距减小而增大
D. 已知水的摩尔质量为和水密度为可估算出水分子的个数

7. 关于分子动理论，下列说法正确的是

A. 布朗运动就是液体或气体分子的无规则运动
B. 在扩散现象中，温度越高，扩散得越快
C. 若两分子间的距离增大，则两分子间的作用力也一定增大
D. 若两分子间的作用力表现为斥力，增大分子间的距离，则分子势能增大

二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）

8. 下列说法正确的是(    )

A. 扩散现象在气体、液体中可以发生，在固体中也能发生
B. 布朗运动反映了悬浮小颗粒内部分子在不停地做无规则的热运动
C. 分子间的引力和斥力都随分子间的距离增大而减小
D. 某气体的摩尔体积为，每个分子的体积，则阿伏加德罗常数可表示为
E. 当分子间作用力表现为斥力时，随分子间距离的减小分子势能增大

9. 物体是由大量分子组成，下列相关说法正确的是_______

A. 布朗运动虽不是液体分子的运动，但它间接反映了液体分子的无规则运动
B. 液体表面分子间距离小于液体内部分子间的距离
C. 扩散现象可以在液体、气体中发生，也能在固体中发生
D. 随着分子间距离的增大，分子间引力和斥力均减小

10. 物体是由大量分子组成，下列相关说法正确的是(    )

A. 布朗运动虽不是液体分子的运动，但它间接反映了液体分子的无规则运动
B. 液体表面分子间距离小于液体内部分子间的距离
C. 扩散现象可以在液体、气体中发生，也能在固体中发生
D. 随着分子间距离的增大，分子间引力和斥力均减小
E. 气体体积不变时，温度越高，单位时间内容器器壁单位面积上受到气体分子撞击的次数越少

11. 分子动理论较好地解释了物质的宏观热力学性质。据此可判断下列说法中错误的是(    )

A. 显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的作无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性
B. 分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大
C. 悬浮微粒越大，布朗运动越明显
D. 在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其它元素

第II卷（非选择题）

三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）

12. 如图所示的四个图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的四个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是________用符号表示。
    
    
     

多选该同学做完实验后，发现自己所测的分子直径明显偏大。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.计算油膜面积时，只数了完整的方格数

D.求每滴溶液中纯油酸的体积时，溶液的滴数多记了滴

用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油滴的________。

A.摩尔质量摩尔体积质量体积

13. 对于下列实验，说法正确的有          
     

  甲图是用油膜法测分子直径的示意图，认为油酸薄膜厚度等于油酸分子直径

  乙图是溴蒸气的扩散实验，若温度升高，则扩散的速度加快

  丙图是模拟气体压强产生机理的实验，说明气体压强是由气体重力引起的

  丁图是蜂蜡涂在单层云母片上熔化实验，说明云母晶体的导热性能各向同性

在“用单摆测量重力加速度”的实验中，由于没有游标卡尺，无法测量小球的直径，实验中将悬点到小球最低点的距离作为摆长，测得多组周期和的数据，作出图象，如图所示。
 

  实验得到的图象是          选填“”、“”或“”；

  小球的直径是          ；

  实验测得当地重力加速度大小是          计算结果保留位有效数字。

四、计算题（本大题共3小题，共30.0分）

14. 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，空气的摩尔质量。按标准状况计算，，试估算：保留位小数

空气分子的平均质量是多少？

一瓶纯净空气的质量是多少？

一瓶中约有多少个气体分子？

15. 在标准状况下，有体积为的水和体积为的水蒸气。已知水的密度为，阿伏伽德罗常数为，水的摩尔质量为，在标准状况下水蒸气的摩尔体积为。

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。

它们中各有多少水分子？

它们中相邻两个水分子之间的平均距离各为多大？

16. 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，阿伏伽德罗常数为，地面附近大气压强为，重力加速度大小为。试估算：

大气对地球表面的压力大小和地球大气层空气分子总数；

若把气体分子占据的空间视为正方体，则空气分子之间的平均距离为多少。

答案和解析

1.【答案】 

【解析】

【分析】
分子永不停息的无规则运动叫做热运动，而非固体微粒。温度是分子平均动能的量度。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。饱和汽压随温度的升高而变大，一定温度下，饱和汽的压强是一定的。
本题考查了扩散现象、布朗运动、晶体、平均动能、分子力、未饱和汽和饱和汽的压强等基础知识点，关键要熟悉教材，牢记这些基础知识点。
【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。  

2.【答案】 

【解析】

【分析】
本题考查了布朗运动、热平衡、阿伏加德罗常数等知识点，综合性强，但是都基础知识点，是基础题目。
【解答】
A.布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的运动，不是液体分子的运动，但是由液体分子无规则的碰撞造成的，则布朗运动反映了液体中分子的无规则运动，项错误
B.压缩气体可以忽略分子间作用力，此时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体压强，项错误
C.如果两个系统处于热平衡时，用来表征它们所具有的“共同热学性质”的物理量是温度，项错误
D.气体的摩尔体积，每个分子占据的空间体积为，分子的平均间距为，项正确。  

3.【答案】 

【解析】

【分析】
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，它反映了分子永不停息地做无规则运动；分子永不停息地作无规则热运动，分子间存在相互作用力：引力和斥力；扩散现象既能发生在气体和液体中，也能在固体之间发生。
此题考查分子动理论的内容，对于这些知识平时要注意加强理解记忆，同时注意分子力、分子势能与分子之间距离关系．
【解答】
A.布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，不是固体分子的运动，故A错误；

B.分子永不停息地作无规则热运动，故B正确；

C.分子间存在相互作用力：引力和斥力同时存在，故C错误；

D.扩散现象发生在气体、液体、固体之间，故D错误；

故选：。  

4.【答案】 

【解析】

【分析】

布朗运动是指微粒在分子撞击下的运动，反映了液体分子运动的无规则性；用打气筒的活塞压缩气体很费力，原因是压缩后气体压强增大；摩尔体积除以阿伏加德罗常数算出的是气体分子占据的空间体积；分子间既有引力又有斥力，当间距变大时，斥力和引力都减小。

知道布朗运动其实是分子撞击布朗颗粒而产生的运动；知道固体、液体、气体分子的模型及运动特点；知道分子力随分子间距离的变化关系，注意平时加强识记。

【解答】

A.布朗运动是指微粒在分子撞击下的运动，反映了液体分子运动的无规则性，故A错误；

B.用打气筒的活塞压缩气体很费力，原因是压缩后气体压强增大，故B错误；

C.摩尔体积除以阿伏加德罗常数算出的是气体分子占据的空间体积，气体分子间的空隙很大，所以气体分子占据的空间体积不等于气体分子的体积，故C错误；

D.分子间同时存在引力和斥力，随着分子间距离的增大，分子间的斥力和引力都减小，故D正确。

故选D。

5.【答案】 

【解析】

【分析】
由气体分子的压强判断压缩气体时产生的抗拒现象；根据分子力做功与分子势能变化间的关系判断分子势能；由布朗运动的实质判断得解。
本题主要考查分子动理论的规律，熟悉分子动理论的规律是解题的关键，难度一般。
【解答】
A.压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于永不停息的撞击容器壁的结果，A错误；
B.由题意可知其质量为：，其摩尔数为：，故铝所含原子数为：，故B正确；
C.由分子势能随分子间距的变化关系可知当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增加而增大，C错误；
D.布朗运动是液体中悬浮微粒的运动，其实质说明液体分子在永不停息地做无规则的热运动，D错误。
故选B。  

6.【答案】 

【解析】

【分析】
布朗运动反映了液体分子在不停地做无规则热运动；
物体的内能变化可根据热力学第一定律分析；
分子间的作用力随分子间的距离减小先增大后减小，再增大；
根据阿伏加德罗常数，即可分析。
考查布朗运动的本质，掌握热力学第一定律的内容，理解分子间的作用力与分子间距的关系，注意明确阿伏加德罗常数的意义。
【解答】
A、布朗运动是悬浮在液体中颗粒的无规则运动，反映了液体分子在不停地做无规则热运动，由于颗粒是由大量颗粒分子组成的，所以布朗运动并不是悬浮颗粒分子的运动，故A错误；
B、根据热力学第一定律：，在绝热过程中，外界对物体做功则，物体的内能一定增加，故B正确；
C、分子间的作用力是随分子间距减小先增大后减小，再增大，故C错误；
D、已知水的摩尔质量为和水密度为可估算出水分子的体积，依据阿伏加德罗常数，可知水分子的个数，不需要再计算，故D错误。
故选：。  

7.【答案】 

【解析】

【分析】
分子在永不停息的做无规则热运动，布朗运动和扩散现象都是分子热运动的体现；分子间同时存在着相互作用的引力和斥力，引力和斥力都随着距离的减小而增大，随着距离的增大而减小，但斥力变化得快。
【解答】
A、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，不是分子的运动，故A错误；
B、不同物质相互进入对方的现象叫扩散，是由于分子无规则运动产生的，温度越高扩散进行得越快，故B正确；
C、分子间作用力为引力和斥力的合力；随着两分子间距离的增大，分子间的引力和斥力均减小，但分子力的合力不一增大，与分子间的距离所处的范围有关，故C错误；
D、若两分子间的作用力表现为斥力，增大分子间的距离，分子力做正功，则分子势能减小，故D错误；
故选B。  

8.【答案】 

【解析】解：、扩散现象在气体、液体中可以发生，在固体中也能发生，故A正确；
B、布朗运动是液体或气体中悬浮微粒的无规则运动，它是液体分子无规则运动的反映，故B错误；
C、分子间存在的引力和斥力都随着分子间距离的增大而减小，但是斥力比引力减小得更快，故C正确；
D、某气体的摩尔体积为，如果每个分子所占的空间为，则阿伏加德罗常数可表示为，由于气体分子间距大约是分子直径的倍，故不可以根据气体体积除以气体分子的体积求解阿伏加德罗常数，故D错误；
E、当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小斥力做负功，分子势能增大，故E正确；
故选：。
布朗运动是液体或气体中悬浮微粒的无规则运动，它是液体分子无规则运动的反映；分子间存在的引力和斥力都随着分子间距离的增大而减小，但是斥力比引力减小得更快；气体分子所占的空间远大于分子的大小；分子间同时存在引力和斥力，随着分子间距的增加，引力和斥力同时减小，反之也成立。
本题考查热学中的布朗运动、扩散现象、分子力、气体分子的体积以及分子势能等基本内容，要求能准确记忆相关内容，并正确理解应用。
 

9.【答案】 

【解析】

【分析】
本题考查了布朗运动、扩散、分子间的相互作用力、液体的表面张力等知识点。这种题型知识点广，多以基础为主，只要平时多加积累，难度不大。
【解答】
A.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，它间接证明了分子永不停息地做无规则运动，故A正确。
B.液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，故B错误。
C.扩散现象可以在液体、气体中发生，也能在固体中发生，故C正确。
D.分子间的斥力和引力都随分子间的距离增大而减小，故D正确。
故选ACD。  

10.【答案】 

【解析】

【分析】
本题考查了布朗运动、扩散、分子间的相互作用力、液体的表面张力等知识点。这种题型知识点广，多以基础为主，只要平时多加积累，难度不大。
【解答】
A、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，它间接证明了分子永不停息地做无规则运动，故A正确。
B、液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，故B错误。
C、扩散现象可以在液体、气体中发生，也能在固体中发生，故C正确。
D、分子间的斥力和引力都随分子间的距离增大而减小，故D正确。
E、根据气体压强的微观意义，气体体积不变时，温度越高，单位时间内容器器壁单位面积上受到气体分子撞击的次数越多，故E错误。
故选：。  

11.【答案】 

【解析】

【分析】
解答本题需要掌握：分子热运动特点，分子力、分子势能与分子之间距离关系；明确布朗运动是液体分子对悬浮微粒的无规则撞击的不平衡性引起的；温度越高，分子热运动的平均动能越大，碰撞的不平衡性越明显；颗粒越小，碰撞的不平衡性越明显。
正确理解和应用分子力、分子势能与分子之间距离的关系是分子动理论的重点知识，本题难度为容易。
【解答】
A.墨水中的碳粒的运动是因为大量水分子对它的撞击作用力不平衡导致向各方向运动，并且没有规则，故A正确；
B.当分子间距离为时，分子间作用力最小，所以当分子从大于处增大时，分子力先增大后减小，故B错误；
C.布朗运动是液体分子对悬浮微粒的无规则撞击的不平衡性引起的；温度越高，分子热运动的平均动能越大，碰撞的不平衡性越明显；颗粒越小，碰撞的不平衡性越明显，故C错误；
D.温度越高，分子无规则运动的剧烈程度越大，因此在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其它元素，故D正确。
因为本题是判断说法错误的选项，故选BC。  

12.【答案】

 

【解析】

【分析】
本题主要考查用油膜法估测分子的大小实验的具体操作过程，要注意测量分子直径的操作规范以及实验数据计算的公式和方法。
【解答】
油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液测定一滴酒精油酸溶液的体积准备浅水盘形成油膜描绘油膜边缘测量油膜面积计算分子直径．很显然，在实验的步骤中，是“将滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定”，因此操作先后顺序排列应是；
因为滴入的油酸酒精溶液体积包含了油酸体积和酒精的体积，根据进行计算时体积偏大，所以分子直径偏大，故A正确；
B.计算时利用的是纯油酸的体积，如果油酸溶液浓度低于实际值，则油酸的实际体积偏小，则直径将偏小，故B错误；
C.计算油膜面积时，只数了完整的方格数，因此油酸的面积偏小，根据可知直径偏大，故C正确；
D.求每滴体积时，的溶液的滴数误多记了滴，由可知，纯油酸的体积将偏小，则计算得到的分子直径将偏小，故D错误。
故选AC；
利用摩尔体积除以阿伏加德罗常数得到分子体积，进而根据计算油酸分子直径的公式是进行计算，故ACD错误，B正确。
故答案为：；；。  

13.【答案】；
； ；． 

【解析】

【分析】
测算分子的直径时，将油酸分子看成球形，并且把油膜看成单分子油膜；温度越高，分子的运动越激烈；气体的压强是由气体分子频繁碰撞容器壁产生的；图是椭圆，说明云母晶体具有各向异性。
该题考查热学中的几个记忆性的知识点，对于这一类的题目，要注意多加积累，掌握应用分子动理论解释相关现象的方法。
【解答】
A、在测量油膜分子的直径时，将油酸分子看成球形，并且把油膜看成单分子油膜，此时油酸薄膜厚度等于油酸分子直径，故A正确；
B、在研究溴蒸气的扩散实验，若温度升高，则分子的运动越激烈，所以扩散的速度加快，故B正确；
C、丙图模拟气体压强产生机理的实验，说明气体压强是由气体分子频繁碰撞容器壁产生的，故C错误；
D、图丁的形状，由于是椭圆，则说明云母晶体具有各向异性，故D错误。
故选：。
【分析】
本题考查了用单摆测定重力加速度的实验中利用图象处理数据的方法，关键根据单摆周期公式推导出线性关系公式进行分析．
应用单摆周期公式求出图象的函数表达式，然后根据表达式作出判断；
由截距可求出小球的直径；
由图线的斜率可求出当地重力加速度。
【解答】
由得，则由数学关系得
斜率为，截距为，故可知实验得到的图线应为
由截距为及题图可得
由得。
故答案为：； ；．  

14.【答案】解：空气分子的平均质量为：  
一瓶纯净空气的物质的量为：
则瓶中气体的质量为：  
分子数为：个个
答：空气分子的平均质量是 ；
一瓶纯净空气的质量是 ；
一瓶中约有个气体分子。 

【解析】解决本题的关键知道摩尔质量、质量、摩尔数之间的关系，知道分子数等于质量与分子质量的比值．分子数也可以通过摩尔量与阿伏伽德罗常数的乘积求解。
根据摩尔质量与阿伏伽德罗常数求出空气分子的平均质量；
根据瓶子的体积求出瓶中气体的摩尔数，结合摩尔质量求出一瓶纯净空气的质量；
根据瓶中分子质量求出分子数。
 

15.【答案】解：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。

体积为的水，质量为 
分子个数为 
对体积为的水蒸气，分子个数为。

设水中相邻的两个水分子之间的平均距离为，将水分子视为球形，
每个水分子的体积为 
水分子间距等于水分子直径，又，
则 
设水蒸气中相邻的两个水分子之间的距离为，将水分子占据的空间视为正方体，
则。

【解析】见答案
 

16.【答案】解：根据，大气对地球表面的压力大小为； 
设大气层中气体质量为，
由大气压强的产生原因得 ， 
即 
分子总数；

假设每个分子占据一个小立方体，各小立方体紧密排列，则小立方体边长即空气分子间的平均距离，
设小立方体边长为，大气层中气体总体积为，
则 ，而， 
所以：。

【解析】见答案