人教版高中物理精講精練-選擇性必修3第一章《分子動(dòng)理論》高分必刷鞏固達(dá)標(biāo)檢測(cè)卷（培優(yōu)版）解析版

第一章《分子動(dòng)理論》高分必刷鞏固達(dá)標(biāo)檢測(cè)卷（培優(yōu)版）一：?jiǎn)雾?xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．如圖所示，在2021年的“天宮課堂”中，王亞平往水球中注入一個(gè)氣泡，氣泡靜止在水球中，此時(shí)（）A．氣泡受到浮力B．氣泡內(nèi)氣體在界面處對(duì)水產(chǎn)生壓力C．水與氣泡界面處水分子間作用力表現(xiàn)為斥力D．完全失重狀態(tài)的水球內(nèi)的水分子不會(huì)進(jìn)入氣泡中【答案】B【詳解】A．由于在失重狀態(tài)下，氣泡不會(huì)受到浮力，故A錯(cuò)誤；B．由于在失重狀態(tài)下，氣泡內(nèi)氣體在界面處存在壓力差，所以對(duì)水產(chǎn)生壓力，故B正確；C．水與氣泡界面處，水分子較為稀疏，水分子間作用力表現(xiàn)為引力，故C錯(cuò)誤；D．完全失重狀態(tài)的水球內(nèi)的水分子也會(huì)因熱運(yùn)動(dòng)進(jìn)入氣泡中，故D錯(cuò)誤。故選B。2．有關(guān)分子的熱運(yùn)動(dòng)和內(nèi)能，下列說法不正確的是（）A．一定質(zhì)量的氣體，溫度不變，分子的平均動(dòng)能不變B．物體的溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈C．物體的內(nèi)能是物體中所有分子的熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和D．布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在流體中的微粒之間的相互碰撞引起的【答案】D【詳解】A.溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，所以溫度不變，分子的平均動(dòng)能不變，故A正確；B.物體的溫度越高，分子的平均動(dòng)能越大，即分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，故B正確；C.物體的內(nèi)能就是物體內(nèi)部所有分子的熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，故C正確；D.布朗運(yùn)動(dòng)布朗運(yùn)動(dòng)是固體小顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，是由液體分子的不規(guī)則碰撞引起的，故D錯(cuò)誤。本題選錯(cuò)誤的，故選D。3．有關(guān)氣體分子的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)說法中，正確的是（）A．氣體分子單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁發(fā)生碰撞的次數(shù)，與單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)和氣體溫度都有關(guān)B．一定質(zhì)量的理想氣體壓強(qiáng)不變時(shí)，氣體分子單位時(shí)間內(nèi)對(duì)器壁單位面積的平均碰撞次數(shù)隨著溫度升高而增加C．單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)容器壁單位面積上碰撞次數(shù)減少，氣體的壓強(qiáng)一定減小D．從微觀角度看氣體壓強(qiáng)只與分子平均動(dòng)能有關(guān)【答案】A【詳解】A．根據(jù)氣體壓強(qiáng)的微觀意義，可知?dú)怏w分子單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁發(fā)生碰撞的次數(shù)，與單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)和氣體溫度都有關(guān)，故A正確；B．一定質(zhì)量的理想氣體壓強(qiáng)不變時(shí)，溫度升高時(shí)，氣體平均分子動(dòng)能增大，氣體分子對(duì)器壁的平均撞擊力增大，則氣體分子單位時(shí)間內(nèi)對(duì)器壁單位面積的平均碰撞次數(shù)隨著溫度升高而減小，故B錯(cuò)誤；C．氣體的壓強(qiáng)與單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)容器壁單位面積上碰撞次數(shù)以及分子對(duì)器壁的平均撞擊力有關(guān)，若溫度升高，氣體平均分子動(dòng)能增大，氣體分子對(duì)器壁的平均撞擊力增大，單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)容器壁單位面積上碰撞次數(shù)減少，氣體的壓強(qiáng)不一定減小，故C錯(cuò)誤；D．氣體壓強(qiáng)決定于氣體分子的密度（單位體積內(nèi)的分子數(shù))和分子的平均動(dòng)能，故D錯(cuò)誤。故選A。4．用油膜法估測(cè)油酸分子大小時(shí)，下列操作會(huì)導(dǎo)致測(cè)量值偏小的是（）A．灑痱子粉時(shí)，痱子粉在水面上鋪的太厚B．配制油酸酒精溶液時(shí)，不小心把酒精倒多了C．計(jì)算油膜面積時(shí)，把不到半格的油膜也記為一格D．測(cè)量1ml溶液總滴數(shù)時(shí)，誤將61滴溶液計(jì)為60滴【答案】C【詳解】根據(jù)公式進(jìn)行分析，有A．灑痱子粉時(shí)，痱子粉在水面上鋪的太厚，導(dǎo)致油酸未能充分展開，造成面積偏小，所以直徑測(cè)量值偏大，故A錯(cuò)誤；B．在配置油酸酒精溶液時(shí)，不小心把酒精倒多一點(diǎn)，導(dǎo)致油酸酒精溶液的實(shí)際濃度比計(jì)算小一些，則體積測(cè)量值偏大，直徑測(cè)量值偏大，故B錯(cuò)誤；C．計(jì)算油膜面積時(shí)，把不到半格的油膜也記為一格，造成面積偏大，所以直徑測(cè)量值偏小，故C正確；D．測(cè)量1ml溶液總滴數(shù)時(shí)，誤將61滴溶液計(jì)為60滴，導(dǎo)致計(jì)算1滴純油酸體積偏大，所以直徑測(cè)量值偏大，故D錯(cuò)誤；故選B。5．如圖，甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子位于x軸上，甲分子對(duì)乙分子的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示。F>0為斥力，F(xiàn)<0為引力。a、b、c、d為x軸上四個(gè)特定的位置。現(xiàn)把乙分子從a處由靜止釋放，則（）A．乙分子從a運(yùn)動(dòng)到c，分子間作用力一直增大B．乙分子從a運(yùn)動(dòng)到d，分子間作用力先增大后減小再增大C．乙分子從a運(yùn)動(dòng)到d，兩分子間的分子勢(shì)能先增大后減小D．乙分子從a運(yùn)動(dòng)到d，在b點(diǎn)時(shí)兩分子間的分子勢(shì)能最小【答案】B【詳解】A．根據(jù)圖像可知，乙分子從a運(yùn)動(dòng)到c，受到的分子力表現(xiàn)為引力，分子間作用力先增大后減小，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)圖像可知，乙分子從a運(yùn)動(dòng)到d，受到的分子力先表現(xiàn)為引力后表現(xiàn)為斥力，分子間作用力先增大后減小再增大，故B正確；C．根據(jù)圖像可知，乙分子從a運(yùn)動(dòng)到d，受到的分子力先表現(xiàn)為引力后表現(xiàn)為斥力，分子間的作用力先做正功后做負(fù)功，則兩分子間的分子勢(shì)能先減小后增大，故C錯(cuò)誤；D．結(jié)合上述可知，乙分子從a運(yùn)動(dòng)到c，分子勢(shì)能一直減小，從c運(yùn)動(dòng)到d，分子勢(shì)能一直增大，可知，在c點(diǎn)時(shí)兩分子間的分子勢(shì)能最小，故D錯(cuò)誤。故選B。6．正方體密閉容器中有一定質(zhì)量的某種氣體，單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)為n。我們假定：氣體分子大小可以忽略；每個(gè)氣體分子質(zhì)量為m，其速率均為v，分子與器壁各面碰撞的機(jī)會(huì)均等；與器壁碰撞前后瞬間，氣體分子速度方向都與器壁垂直，且速率不變。則氣體對(duì)容器壁的壓強(qiáng)為（）A． B． C． D．【答案】D【詳解】由題設(shè)可知，一個(gè)氣體分子每與器壁碰撞一次，給器壁的沖量大小為以器壁上面積為的部分為底、為高構(gòu)成柱體，則其內(nèi)有的氣體分子在時(shí)間內(nèi)與該柱體的底發(fā)生碰撞，碰撞的分子數(shù)為則時(shí)間內(nèi)氣體分子給器壁的沖量為器壁受到的壓力為則氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng)為故選D。7．如圖所示為兩分子系統(tǒng)的勢(shì)能Ep與兩分子間距離r的關(guān)系曲線。下列說法不正確的是（）A．當(dāng)r大于r1時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為引力B．當(dāng)r小于r1時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力C．當(dāng)r等于r2時(shí)，分子勢(shì)能Ep最小D．r由r1變到r2的過程中，分子間的作用力做正功【答案】A【詳解】AB．當(dāng)分子間距離為平衡位置時(shí)，分子勢(shì)能最小，所以圖中為平衡距離；當(dāng)r大于小于時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力；當(dāng)r小于時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力；故A錯(cuò)誤，滿足題意要求；B正確，不滿足題意要求；C．由圖可知，當(dāng)r等于時(shí)，分子勢(shì)能Ep最小，故C正確，不滿足題意要求；D．在r由變到的過程中，分子力表現(xiàn)為斥力，分子間的作用力做正功，故D正確，不滿足題意要求。故選A。8．題中物理量除分子量（單位：g）外，其他物理量均為國際單位制單位：水的分子量為，密度為，阿伏加德羅常數(shù)為，則水分子的直徑為（）A． B． C． D．【答案】B【詳解】水的摩爾體積水分子可看作球形，則又解得直徑所以B正確；ACD錯(cuò)誤；故選B。二：多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。9．鉆石是首飾和高強(qiáng)度鉆頭、刻刀等工具中的主要材料，設(shè)鉆石的密度為ρ（單位為kg/m3），摩爾質(zhì)量為M（單位為g/mol），阿伏加德羅常數(shù)為NA。已知1克拉＝0.2g，則（）A．a(chǎn)克拉鉆石所含有的分子數(shù)為B．a(chǎn)克拉鉆石所含有的分子數(shù)為C．每個(gè)鉆石分子直徑的表達(dá)式為（單位為m）D．每個(gè)鉆石分子直徑的表達(dá)式為（單位為m）【答案】AC【詳解】AB．a(chǎn)克拉鉆石物質(zhì)的量（摩爾數(shù)）為所含分子數(shù)為故A正確，B錯(cuò)誤；CD．鉆石的摩爾體積每個(gè)鉆石分子體積為將鉆石分子看做球體，設(shè)鉆石分子直徑為d，則聯(lián)立解得（m）故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。10．如圖所示，橫軸r表示兩分子間的距離，縱軸F表示兩分子間引力、斥力的大小，圖中兩條曲線分別表示兩分子間引力、斥力的大小隨分子間距離的變化關(guān)系，e為兩曲線的交點(diǎn)。下列說法正確的是（）

A．a(chǎn)b為斥力曲線，cd為引力曲線B．若兩分子間的距離增大，分子間的斥力減小得比引力更快C．若，則分子間沒有引力和斥力D．當(dāng)分子間距從開始增大時(shí)，分子勢(shì)能一定增大【答案】BD【詳解】AB．若兩分子間的距離增大，分子間的斥力和引力都減小，且斥力減小得比引力更快，所以ab為引力曲線，cd為斥力曲線，故A錯(cuò)誤，B正確；C．時(shí)，分子間引力和斥力的合力為零，但引力和斥力都存在，故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)分子間距從開始增大時(shí)，分子間作用力表現(xiàn)為引力，所以分子力將做負(fù)功，分子勢(shì)能一定增大，故D正確。故選BD。11．一定質(zhì)量的某氣體在不同的溫度下分子速率的麥克斯韋分布圖如圖中的1、2、3所示，圖中橫軸表示分子運(yùn)動(dòng)的速率v，縱軸表示該速率下的分子數(shù)Δn與總分子數(shù)n的比值，記為f（v），其中f（v）取最大值時(shí)的速率稱為最概然速率，下列說法正確的是（）A．3條圖線與橫軸圍成的面積相同B．3條圖線溫度不同，且T1>T2>T3C．圖線3對(duì)應(yīng)的分子平均動(dòng)能最大D．最概然速率是氣體中任何分子最有可能具有的速率【答案】ACD【詳解】A．因?yàn)樵搱D線與橫軸圍成的面積表示分子總數(shù)，又因?yàn)樵摎怏w質(zhì)量一定，所以分子總數(shù)一定，故3條圖線與橫軸圍成的面積相同，故A正確；BC．因?yàn)闇囟仍礁撸俾蚀蟮姆肿诱嫉帽壤蕉?，所?條圖線溫度關(guān)系為T1<T2<T3且溫度越高，對(duì)應(yīng)的分子平均動(dòng)能越大，故圖線3對(duì)應(yīng)的分子平均動(dòng)能最大，故B錯(cuò)誤，C正確；D．由題意知，f（v）取最大值時(shí)的速率稱為最概然速率，即此時(shí)分子對(duì)應(yīng)的速率所占比例最大，故最概然速率是氣體中任何分子最有可能具有的速率，故D正確。故選ACD。12．關(guān)于分子動(dòng)理論，下列說法中正確的是（）A．圖甲中，油酸分子直徑等于一滴油酸酒精溶液的體積與它形成油膜面積的比值B．圖乙為分子力F與其間距r的圖像，分子間距從開始增大時(shí)，分子勢(shì)能先變小后變大C．圖丙中，對(duì)應(yīng)曲線為同一氣體溫度較高時(shí)氣體分子的速率分布圖D．圖丁為布朗運(yùn)動(dòng)的示意圖，溫度越高、微粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯【答案】CD【詳解】A．油酸分子的直徑等于一滴油酸的體積與油膜面積之比，并不是油酸酒精溶液，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)分子力與分子間距的關(guān)系圖，可知分子間距從r0增大時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，做負(fù)功，分子勢(shì)能變大，故B錯(cuò)誤；C．由圖可知，T2中速率大分子占據(jù)的比例較大，則說明T2對(duì)應(yīng)的平均動(dòng)能較大，T2對(duì)應(yīng)的溫度較高，故C正確；D．布朗運(yùn)動(dòng)中溫度越高、微粒越小，運(yùn)動(dòng)越明顯，故D正確。故選CD。三：實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題，第一小題小題5分，第二小題7分，共12分。13．“油膜法估測(cè)油酸分子的大小”的實(shí)驗(yàn)方法及步驟如下：（1）向0.2mL的油酸中加入酒精，直至油酸酒精溶液的體積達(dá)到500mL；（2）用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒當(dāng)?shù)稳?00滴時(shí)，測(cè)得100滴油酸酒精溶液的體積恰好是1mL；（3）先往淺盤里倒入水，然后將爽身粉均勻地撒在水面上；（4）用注射器往水面上滴1滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后，將事先準(zhǔn)備好的玻璃板放在淺盤上，并在玻璃板上描下油酸膜的輪廓；（5）將畫有油酸膜形狀的玻璃板放在邊長(zhǎng)為1.0cm的方格紙上，算出完整的方格有67個(gè)，大于半格的有13個(gè)，小于半格的有16個(gè)。根據(jù)以上信息，回答下列問題：利用上述有關(guān)數(shù)據(jù)可知1滴油酸酒精溶液含油酸為mL，油膜面積為cm2，求得的油酸分子直徑為m。實(shí)驗(yàn)時(shí)某同學(xué)子粉撒的太多導(dǎo)致油酸未完全散開，則實(shí)驗(yàn)測(cè)得的油酸分子直徑（選填“大于”或“小于”）油酸分子的真實(shí)直徑?！敬鸢浮?0大于【詳解】[1]1滴酒精溶液中純油酸的體積為[2]超過半個(gè)的正方形的80個(gè)，故油膜面積為[3]油酸分子的直徑為[4]油酸未完全散開，S偏小，故得到的分子直徑d將偏大。14．在“用油膜法估測(cè)分子大小”的實(shí)驗(yàn)中，所用的油酸酒精溶液的濃度為每1000mL溶液中有純油酸0.5mL，用注射器測(cè)得1mL上述溶液有80滴，把1滴該溶液滴入盛水的撒有痱子粉的淺盤中，待水面穩(wěn)定后，得到油酸薄膜的輪廓形狀和尺寸如圖甲所示，圖中正方形格的邊長(zhǎng)為1cm，則可求得：（1）本實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)的物理思想方法為。A．控制變量法B．理想化模型C．極限思想法D．整體法與隔離法（2）油酸分子的直徑是m。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（3）某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，該小組四個(gè)同學(xué)都發(fā)生了一個(gè)操作錯(cuò)誤，導(dǎo)致最后所測(cè)分子直徑偏大的是。A．甲同學(xué)在計(jì)算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液體積后，不小心拿錯(cuò)了一個(gè)注射器取一溶液滴在水面上，這個(gè)拿錯(cuò)的注射器的針管比原來的粗B．乙同學(xué)用注射器測(cè)得80滴油酸酒精的溶液為，不小心錯(cuò)記錄為81滴C．丙同學(xué)計(jì)算油膜面積時(shí)，把凡是半格左右的油膜都算成了一格D．丁同學(xué)在配制油酸酒精溶液時(shí)，不小心把酒精倒多了一點(diǎn)，導(dǎo)致油酸酒精溶液的實(shí)際濃度比計(jì)算值小了（4）利用單分子油膜法可以粗測(cè)分子大小和阿伏伽德羅常數(shù)。如果已知體積為V的一滴油在水面上散開形成的單分子油膜的面積為S，這種油的密度為ρ，摩爾質(zhì)量為M，則阿伏伽德羅常數(shù)的表達(dá)式為?！敬鸢浮緽D【詳解】（1）[1]本實(shí)驗(yàn)中，需要將在水面上形成的油膜看成單分子油膜，并將油酸分子理想化為緊密排列的球體，從而所計(jì)算的油膜的厚度即為油酸分子的直徑，因此，本實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)的物理思想方法為理想化模型。故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。（2）[2]根據(jù)題已知條件可得油酸的體積濃度為則一滴該油酸酒精溶液中油酸的體積為對(duì)形成的油膜面積進(jìn)行估算，不足半格的舍去，大于等于半格的記為一格，估算可得油膜面積為則油膜分子的直徑為（3）[3]A．拿錯(cuò)的注射器的針管比原來的粗，則滴出的一滴酒精油酸溶液的體積將偏大，即所含油酸的體積偏大，而計(jì)算過程中所用體積比實(shí)際小，因此測(cè)量得到的油酸分子的直徑將偏小，故A錯(cuò)誤；B．乙同學(xué)用注射器測(cè)得80滴油酸酒精的溶液為1mL，不小心錯(cuò)記錄為81滴，則所得一滴酒精油酸溶液的體積將偏小，從而使油酸的體積偏小，最終導(dǎo)致所測(cè)分子直徑偏小，故B錯(cuò)誤；C．丙同學(xué)計(jì)算油膜面積時(shí)，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，則油膜面積偏大，從而導(dǎo)致所測(cè)油酸分子直徑偏小，故C錯(cuò)誤；D．不小心把酒精倒多了一點(diǎn)，導(dǎo)致油酸酒精溶液的實(shí)際濃度比計(jì)算值小了，則計(jì)算使用油酸的體積將偏大，從而導(dǎo)致所測(cè)油酸分子直徑偏大，故D正確。故選D。（4）[4]球狀分子的體積而根據(jù)已知條件可得分子的質(zhì)量阿伏伽德羅常數(shù)為四：解答題:本題共4小題,第一小題小題6分，第二小題8分，第三小題10分，第四小題12分，共36分。15．已知氧氣分子的質(zhì)量，標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣的密度，則在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，的氧氣中含有多少個(gè)氧氣分子？每個(gè)氧氣分子的平均占有體積是多大？【答案】個(gè)【詳解】氧氣的密度不能理解為氧分子的密度，這是因?yàn)檠醴肿娱g的距離較大，所有氧分子的體積總和比氧氣的體積小。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氧氣的質(zhì)量的氧氣中含有氧氣分子的個(gè)數(shù)（個(gè)）每個(gè)氧氣分子的平均占有體積16．由于地球引力的作用，大氣被“吸”向地球，因而產(chǎn)生了壓力，測(cè)得地面表面大氣壓強(qiáng)為，空氣分子之間的平均距離為d，空氣的平均摩爾質(zhì)量為M。已知地球大氣層的厚度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于地球的半徑R，阿伏加德羅常數(shù)為NA，重力加速度大小為g。求：（1）空氣分子的平均密度ρ；（2）空氣分子的總數(shù)n；（3）大氣層的厚度h?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【詳解】（1）每個(gè)分子占據(jù)一個(gè)邊長(zhǎng)為d的小立方體，各小立方體緊密排列，設(shè)空氣的摩爾體積為V，則有解得（2）