(压轴题)高中物理选修三第一章《分子动理论》检测卷(包含答案解析)

一、选择题
1．(0分)[ID：129751]密闭在钢瓶中的理想气体，温度升高时压强增大，该气体在温度T1、T2时的分子速率分布图像如图所示，则T1（）T2。

A．大于B．等于
C．小于D．无法比较
2．(0分)[ID：129743]下面关于分子力的说法中正确的有（）
A．水很难被压缩，这一事实说明水分子间存在引力
B．铁丝很难被拉长，这一事实说明铁丝分子间存在引力
C．将打气管的出口端封住，向下压活塞，当空气被压缩到一定程度后很难再压缩，这一事实说明空气分子间表现为斥力
D．磁铁可以吸引铁屑，这一事实说明分子间存在引力
3．(0分)[ID：129741]图示是氧气分子在0℃和100℃下的速率分布图线，由图可知
（）
A．随着温度升高，氧气分子的平均速率变小
B．随着温度升高，每一个氧分子的速率都增大
C．随着温度升高，氧气分子中速率小的分子所占比例增大
D．同一温度下，氧气分子速率分布呈现“中间多、两头少”的规律
4．(0分)[ID：129739]如图所示，活塞质量为m，缸套质量为M，通过弹簧吊放在地上，汽缸内封住一定质量的空气，缸套与活塞无摩擦，活塞截面积为S，大气压强为p0，则
（）
A ．汽缸内空气的压强等于0p mg
S
-
B ．内、外空气对缸套的作用力为(M ＋m )g
C ．内、外空气对活塞的作用力为mg
D ．弹簧对活塞的作用力为(M ＋m )g
5．(0分)[ID ：129737]下列关于布朗运动的说法，正确的是( ) A ．布朗运动是液体分子的无规则运动
B ．液体温度越高，悬浮粒子越大，布朗运动越剧烈
C ．布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的
D ．布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的 6．(0分)[ID ：129735]有关理想气体的压强，下列说法正确的是（ ） A ．气体分子的平均速率增大，则气体的压强可能增大 B ．气体分子的密集程度增大，则气体的压强一定增大 C ．气体分子的平均动能减小，则气体的压强一定减小 D ．气体分子的内能减小，则气体的压强一定减小
7．(0分)[ID ：129728]若以M 表示水的摩尔质量，V 表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为在标准状况下水蒸气的质量密度，N A 为阿伏加德罗常数，m 、V 0分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式：其中（ ）
①A V N m
ρ= ②A N M ρ= ③A M m N = ④ 0A V V N = A ．①和②都是正确的 B ．①和③都是正确的 C ．③和④都是正确的 D ．①和④都是正确的
8．(0分)[ID ：129722]分子力F 、分子势能E P 与分子间距离r 的关系图线如甲乙两条曲线所示（取无穷远处分子势能E P =0）。

下列说法正确的是（ ）
A ．甲图线为分子势能与分子间距离的关系图线
B ．当r =r 0时，分子势能为零
C ．随着分子间距离的增大，分子力先减小后一直增大
D ．在r <r 0阶段，分子力减小时，
分子势能也一定减小
9．(0分)[ID ：129703]分子间作用力随分子间距离的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A ．分子间的作用力做负功，分子势能增大
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 ．随着分子间距离的增大，分子间引力和斥力的合力一定减小
D ．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小 10．(0分)[ID ：129694]已知阿伏伽德罗常数为N A ，水的摩尔质量为M ，密度为ρ，则一个水分子的质量可表示为
A ．A
M N
B ．
A
N M
C ．
A
M N ρ
D ．
A
N M
ρ
11．(0分)[ID ：129667]关于分子热运动和布朗运动，下列说法错误的是（ ） 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 ．布朗运动反映了液体分子在永不停息地做无规则运动 C ．悬浮微粒越小，布朗运动越显著
D ．当物体温度达到0℃时，物体分子的热运动也不会停止
12．(0分)[ID ：129683]气体能够充满密闭容器，说明气体分子除相互碰撞的短暂时间外 A ．气体分子可以做布朗运动 B ．气体分子的动能都一样大
C ．相互作用力十分微弱，气体分子可以自由运动
D ．相互作用力十分微弱，气体分子间的距离都一样大
二、填空题
13．(0分)[ID ：129847]严寒的冬天，“泼水成冰”。

洒向空中的热水迅速降温并结冰。

热水在降温过程中，水分子热运动的平均动能_______（填“增大”或“减小”）：一定质量的0C ︒ 水变成0C ︒冰的过程中，内能________（“增大”或“减小”），分子平均间距________（填“增大”或“减小”），请结合自然现象或所学知识，简要说出分子平均间距变化的判断依据_________。

14．(0分)[ID ：129837]首先在显微镜下研究悬浮在液体中的小颗粒总在不停地运动的科学家是英国植物学家________，他进行了下面的探究：
(1)把有生命的植物花粉悬浮在水中，观察到了花粉在不停地做无规则运动；
(2)把保存了上百年的植物标本微粒悬浮在水中，观察到了微粒在不停地做无规则运动；
(3)把没有生命的无机物粉末悬浮在水中，观察到了粉末在不停地做无规则运动。

由此可说明_________________。

15．(0分)[ID ：129826]水的摩尔质量为18g/mol M =，水的密度为331.010kg/m ρ=⨯，
阿伏加德罗常数231
6.010mol A N -=⨯，则一个水分子的质量为______kg ，一瓶600mL
的纯净水所含水分子的数量为______个。

16．(0分)[ID ：129813]通常情况下，认为固体分子间的距离为平衡距离r 0，当固体被压缩时，其分子势能将_____；若膨胀时，其分子势能又将_____。

（均选填“增大”或“减小”） 17．(0分)[ID ：129788]分子间存在相互作用力，即同时存在着引力和斥力。

其中，引力随分子间距高增大而__________，斥力随分子间距离增大而____________。

（选填“增大”、“减小”或“不变”）
18．(0分)[ID ：129774]如图所示，图线1和2分别表示在温度1T 和2T 下的分子速率分布图线，则温度高低关系有1T _______（选填“>”“<”或“=”）2T ．
19．(0分)[ID ：129766]质量相等的氢气和氧气，温度相同，不考虑分子间的势能，它们的分子平均动能分别为k1E 和k2E ，内能分别为1E 和2E ，则k1E _________k2E ，
1E _______2E （均选填“>”、“=”或“<”）。

20．(0分)[ID ：129759]空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水，经排水管排走，空气中水份越来越少，人会感觉干燥。

某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V =1.0×10 3 cm 3。

已知水的密度 ρ＝1.0×10 3 kg/m 3、摩尔质量M ＝1.8×10 -2
kg/mol ，阿伏伽德罗常数N A =6.0×10 23mol -1。

则该液化水中含有水分子的总数
N =___________，一个水分子的直径d =______________。

(计算结果均保留一位有效数字)
三、解答题
21．(0分)[ID ：129948]已知地球半径为R ，大气层的厚度为h ，h 远小于R 。

空气平均摩尔质量为M ，阿伏伽德罗常数为A N ，地面大气压强为0p ，重力加速度大小为g 。

估算地球大气层空气分子总数。

22．(0分)[ID ：129928]全班每人都把4枚硬币握在手中，在桌面上随意投掷10次，统计10次投掷中有0，1，2，3，4枚硬币正面朝上的次数，并将所得数据按下表的要求记录下来。

你发现有什么规律？
统计对象
统计项目
总共投掷的次数
4枚硬币中正面朝上的硬币枚数
1
2
3
4
我的实验数据
我所在小组（3~4人一组）的数据 我所在大组（按座位划分）的数据
全班的数据
23．(0分)[ID ：129898]目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术。

实验发现，在水深300m 处，二氧化碳将变成凝胶状态，当水深超过2500m 时，二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体。

设在某状态下二氧化碳气体的密度为ρ，摩尔质量为M ，阿伏加德罗常数为
N A ，将二氧化碳分子看作直径为D 的球（球的体积公式3
1=6
V D π球），则在该状态下体积
为V 的二氧化碳气体变成硬胶体后体积为多少？
24．(0分)[ID ：129892]在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，油酸酒精溶液的浓度为每104mL 溶液中有纯油酸6mL 。

用注射器得1mL 上述溶液中有液滴50滴。

把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标中正方形小方格的边长为20mm 。

求： (1)油酸膜的面积是多少？
(2)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少？
(3)根据上述数据，估测出油酸分子的直径是多少？（保留一位有效数字）
25．(0分)[ID ：129870]在标准状况下，空气的摩尔质量是22.910kg /mol M -=⨯，阿伏伽德罗常数约为231610mol -⨯，标准状况1mol 空气体积约为22.4L ．求： (1)空气中气体分子的平均质量；
(2)在标准状况下，成年人做一次深呼吸，约吸入200mL 的空气，求做一次深呼吸吸入空气的质量与所吸入空气的分子个数。

（结果均保留两位有效数字）
26．(0分)[ID ：129909]已知铁的密度ρ＝7.8×103 kg/m 3、摩尔质量M ＝5.6×10－2 kg/mol ，阿伏加德罗常数N A ＝6.0×1023mol －1.若将铁原子视为球体，试估算：1克铁含有的分子数(保留1位有效数字)。

【参考答案】
2016-2017年度第*次考试试卷参考答案
**科目模拟测试
一、选择题
1．C
2．B
3．D
4．D
5．D
6．A
7．B
8．D
9．A
10．A
11．A
12．C
二、填空题
13．减小减小增大冰可以漂浮在水中说明冰的密度比水要小分子间距比水大14．布朗微小颗粒的运动不是生命现象
15．
16．增大增大
17．减小减小
18．<
19．=>
20．N＝3×1025个d＝4×10-10 m
三、解答题
21．
22．
23．
24．
25．
26．
2016-2017年度第*次考试试卷参考解析
【参考解析】
**科目模拟测试
一、选择题
1．C
解析：C
密闭在钢瓶中的理想气体，温度升高时，分子的平均动能增大，温度升高时，速率大的分子数占总分子数的百分比较大，所以T1小于T2，则C正确；ABD错误；
故选C。

2．B
解析：B
A．水很难被压缩，说明水分子间存在斥力，A错误；
B．铁丝很难被拉长，因为分子间存在引力，B正确；
C．无论怎样压缩，气体分子间距离一定大于0r，所以气体分子间一定表现为引力。

空气压缩到一定程度很难再压缩，不是因为分子斥力的作用，而是气体分子频繁撞击活塞产生压强的结果，应该用压强增大解释，C错误；
D ．磁铁吸引铁屑是磁场力的作用，不是分子力的作用，D 错误。

故选B 。

3．D
解析：D
AB ．温度升高使得氧气分子的平均速率增大，不一定每一个氧气分子的速率都增大，故AB 错误；
CD ．温度越高，中等速率大的氧气分子数所占的比例大，同一温度下，氧气分子速率分布呈现“中间多，两头少”的规律，故C 错误，D 正确。

故选D 。

4．D
解析：D
A ．以缸套为研究对象，根据平衡条件可知
0p S Mg pS +=
汽缸内气体压强为
0Mg
p p S
=+
A 错误；
BC ．缸套受力平衡，所以内、外空气对缸套的作用力与缸套的重力等大反向，大小为
Mg ，则内、外空气对活塞的作用力为Mg ，BC 错误；
D ．将活塞和缸套作为系统整体受力分析可知，弹簧的弹力与系统的重力相等，即弹簧对活塞的作用力大小为()M m g +，D 正确。

故选D 。

5．D
解析：D
AC ．布朗运动是悬浮在液体中的微粒的运动，是液体分子的无规则运动的反映，布朗运动不是由于液体各部分的温度不同而引起的，故AC 错误； B ．液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧列，故B 错误；
D ．布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的，故D 正确。

故选D 。

6．A
解析：A
A ．从微观角度讲，决定气体压强大小的因素：气体分子的数密度、平均动能；气体分子的平均速率增大，分子数密度可能减小，故气体的压强可能增大，故A 正确；
B ．气体分子的密集程度增大，分子热运动的平均动能可能减小，故气体的压强不一定增大，故B 错误；
C ．气体分子的平均动能增大，分子数密度可能减小，故气体的压强不一定减小，故C 错误；
D ．如果该气体分子经过等压冷却过程，此时气体分子的内能减小，气体压强却保持不
变，故D 错误。

故选A 。

7．B
解析：B
摩尔质量等于分子质量乘以阿伏伽德罗常数，也等于等于摩尔体积乘以密度，即
A mN V ρ=
变形后可得
A V N m
ρ
=
故①正确；
气体的摩尔质量等于摩尔体积乘以密度，所以
V M ρ=
所以
M V
ρ=
故②错误；
摩尔质量=分子质量⨯阿伏伽德罗常数，即
A
M m N =
故③正确；
④由于气体分子间距远大于分子直径，因此
0A
V V N <
故④错误。

综上所述，故ACD 错误，B 正确。

故选B 。

8．D
解析：D
AB ．在0r r =时，分子势能最小，但不为零，此时分子力为0，故AB 错误；
C ．从平衡位置开始，随着分子间距离的增大，分子间作用力随分子间距离增大后减小，故C 错误；
D ．当0r r <时，分子力表现为斥力，当分子力减小时，分子间距离增大，分子力做正功，分子势能减少，故D 正确。

故选D 。

9．A
解析：A
ABD 、两分子之间的距离大于r 0，分子力表现为引力，分子力随着分子间距的增大而减小，分子间的作用力做负功，分子势能也随着分子间距的增大而增大；当分子间距小于
r 0，分子力表现为斥力，随着分子间距的减小而增大，分子间的作用力做负功，分子势能也随着分子间距的减小而增大，故BD 错误，A 正确；
C 、分子之间的距离大于r 0，，随着分子间距离的增大，分子间引力和斥力的合力先增大后减小，当分子间距小于r 0，随着分子间距离的增大，分子间引力和斥力的合力减小，故C 错误； 故选A ．
10．A
解析：A
AB ．分子的质量等于摩尔质量除以阿伏加德罗常数，则有A
M
m N =
，A 正确B 错误； CD ．由于水分子间隙小，所以分子的体积等于摩尔体积除以阿伏加德罗常数，则有
0mol A A
V M
V N N ρ=
=，故CD 错误。

故选Ａ。

11．A
解析：A
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，故A 错误，符合题意；
B ．布朗运动反映的是液体分子的无规则运动，故B 正确，不符合题意；
C ．布朗运动与悬浮颗粒的大小有关，颗粒越大，布朗运动越不明显；颗粒越小，布朗运动越明显，故C 正确，不符合题意；
D ．分子的运动是永不停息的，当物体温度达到0°C 时，物体分子的热运动不会停止，故D 正确，不符合题意。

故选A 。

12．C
解析：C
A ．布朗运动是固体小颗粒的运动，故A 错误；
B ．气体分子的运动是杂乱无章的，表示气体分子的速度大小和方向具有不确定性，与温度的关系是统计规律，故B 错误；
C ．气体分子的相互作用力十分微弱，气体分子可以自由运动造成气体没有固定形状，故C 正确；
D ．气体分子的相互作用力十分微弱，但是由于频繁撞击使得气体分子间的距离不是一样大，故D 错误．
二、填空题
13．减小减小增大冰可以漂浮在水中说明冰的密度比水要小分子间距比水大
解析：减小 减小 增大 冰可以漂浮在水中，说明冰的密度比水要小，分子间距比水大 [1] 温度是分子平均动能的标志，热水在降温过程中，水分子热运动的平均动能减小。

[2] 0C ︒的水变成0C ︒的冰的过程是凝固过程，凝固放热，所以水放出热量，温度不变，内
能减小。

[3] 0C ︒的水变成0C ︒冰的过程中，体积要变大，则分子平均间距增大。

[4] 冰可以漂浮在水中，说明冰的密度比水要小，质量不变，体积变大，分子间距比水大。

14．布朗微小颗粒的运动不是生命现象
解析：布朗 微小颗粒的运动不是生命现象
[1][2]英国植物学家布朗在显微镜下研究了液体中花粉的运动，通过这些研究可以证明微小颗粒的运动不是生命现象。

15．
26310-⨯ 25210⨯
水分子的质量等于摩尔质量除以阿伏加德罗常数，即
232623118g/mol 310g 310kg 6.010mol
A M m N ---=
==⨯=⨯⨯ 水的摩尔体积
0M
V ρ
=
而600mL 纯净水中所含水分子的数量
0A A V V N N N V M
ρ=
= 代入数据得
36233
1.01060010 6.0101810
N --⨯⨯⨯⨯⨯=⨯个25
210=⨯个 16．增大增大
解析：增大 增大
[1][2] 通常情况下，认为固体分子间的距离为平衡距离r 0，当固体被压缩时，间距变小，分子间作用力表现为斥力，斥力做负功，分子势能将增大；若膨胀时，间距变大，分子间表现为引力，引力做负功，分子势能将增大。

17．减小减小
解析：减小 减小
[1]由图像可知，引力随分子间距离增大而减小； [2]由图像可知，斥力随分子间距离增大而减小。

18．<
解析：<
[1]由不同温度下的分子速率分布曲线可知，分子数百分率呈现“中间多，两头少”统计规律，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，所以有T 1＜T 2.
19．=>
解析：= >
[1][2] 温度是分子的平均动能的标志，氢气和氧气的温度相同，则它们的分子平均动能是相等的；
k1E =k2E
质量相等的氢气和氧气，温度相同，分子的平均动能相同，而氢气的分子数多，则氢气的内能较大，则
E 1＞E 2
20．N ＝3×1025个d ＝4×10-10 m
解析：N ＝3×1025个 d ＝4×10-10 m
[1]水的摩尔体积为：
0M
V ρ
=
水分子数：
A
VN N V =
代入数据得：N ＝3×1025个 [2]建立水分子的球模型有：
3
016
A V d N π= 得水分子直径：
d = 代入数据：d ＝4×10-10 m
三、解答题 21．
204A
R p N Mg
π
大气压是由地球大气层的重力产生，设大气层质量为m 地球表面积为S 可知
mg =p 0S S =4πR 2
得
20
4R p m g
π=
大气分子数
204A A R p N m
n N M Mg
π==22．
见解析 数据记录如下：
规律：4枚硬币中有两面朝上时出现的次数最多，大约占8
，有一面朝上和三面朝上出现
的机会差不多，分别大约占
14，没有朝上的或均朝上的最少，分别大约占1
16。

我们不能确定每次出现的情况，但是每种情况出现的可能性是一定的。

23．
3
A 6VN D M
πρ
体积为V 的二氧化碳气体的质量为
m V ρ=
所含分子数为
A A m V
n N N M M
ρ=
= 变成硬胶体后的体积为
33
A 1166VN D V n D M
πρπ=⋅=
24． (1) 2.32×10-2m 2 ；(2) 1.2×10-5mL ；(3) 5×10-10m (1)数轮廓包围方格约58个，则油酸膜的面积
S =58×（2×10-2）2m 2=2.32×10-2m 2
(2)每滴溶液中含纯油酸的体积
V =
416
5010
⨯mL=1.2×10-5mL (3)油酸分子直径
56
2
1.21010
2.3210
V d S ---⨯⨯==⨯m=5×10-10m 25．
(1)264.810kg -⨯ (2)215.410n ≈⨯个 (1)空气中气体分子的平均质量
2
26023
2.910 4.810kg 610
A M m N --⨯==≈⨯⨯ (2)做一次深呼吸吸入空气的质量
324020010L
2.910kg 2.61022.4k L
g V m M V ---⨯==⨯⨯=⨯
所吸入空气的分子数
210
5.410m
n m =
≈⨯（个） 26．
1×1022个 根据A N nN =可得
32322
2
110 6.0105.610
A m N N M --⨯==⨯⨯≈⨯⨯个110个。