长沙市长郡中学高中物理选修三第一章《分子动理论》测试卷(答案解析)

一、选择题
1．(0分)[ID ：129748]若已知某种气体的摩尔体积，摩尔质量，阿伏加德罗常数，则不能估算出这种气体 A ．每个分子的质量 B ．每个分子的体积 C ．每个分子占据的空间
D ．分子之间的平均距离
2．(0分)[ID ：129736]2020年3月3日，国家卫健委、国家中医药管理局印发《关于印发新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第七版）的通知》，指出新型冠状病毒的传播途径：经呼吸道飞沫和密切接触传播是主要的传播途径，在相对封闭的环境中长时间暴露于高浓度气溶胶情况下存在经气溶胶传播的可能。

气溶胶微粒是悬浮在大气中的肉眼不可见的微小颗粒。

关于封闭环境中的气溶胶微粒，下列说法正确的是（ ） A ．温度升高，气溶胶微粒运动会减慢
B ．气溶胶微粒在空气中的无规则运动可以看作布朗运动
C ．气溶胶微粒受到的空气分子作用力的合力始终为零
D ．气溶胶微粒越大，运动越明显
3．(0分)[ID ：129725]做布朗运动实验，得到某个观测记录如图。

图中记录的是（ ）
A ．某个微粒做布朗运动的轨迹
B ．按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线
C ．某个微粒做布朗运动的速度—时间图线
D ．分子无规则运动的情况
4．(0分)[ID ：129704]晶须是一种发展中的高强度材料，它是一些非常细的、非常完整的丝状（横截面为圆形）晶体．现有一根铁质晶须，直径为d ，用大小为F 的力恰好将它拉断，断面呈垂直于轴线的圆形．已知铁的密度为ρ，铁的摩尔质量为M ，阿伏加德罗常数为N A ，则拉断过程中相邻铁原子之间的相互作用力是（ ）
A ．1
32(
)A F M d pN π B ．1
326(
)A F M d pN π C ．2
326(
)A F M d pN π D ．2
32(
)A
F M d pN π 5．(0分)[ID ：129701]对于固体、液体和气体的物质来说，如果用M 表示摩尔质量，m 表示分子质量，ρ表示物质的密度，V 表示摩尔体积，V 0表示分子体积，N A 表示阿伏加德罗常数，下列关系中一定正确的是( ) A ．N A ＝
V V B ．N A ＝
V V
C ．A N m
M =
D ．A
m N M
6．(0分)[ID ：129697]儿童的肺活量约为2L ，在标准状态下，空气的摩尔体积为
22.4L/mol 。

他一次吸气能吸入的空气分子数约为（已知阿伏加德罗常数N A =6.02×1023mol ﹣
1
）（ ）
A ．5×1021个
B ．5×1022个
C ．5×1023个
D ．5×1024个
7．(0分)[ID ：129692]下列说法中正确的是（ ） A ．布朗运动越显著，说明悬浮在液体中的微粒质量越小
B ．将红墨水滴入一杯清水中，水的温度越高整杯清水都变成红色的时间越短
C ．将体积相同的水和酒精混在一起，发现总体积小于混合前水和酒精的体积之和，说明分子间存在引力
D ．向气球内吹气，气球的体积变大，这是气体分子间有斥力的缘故
8．(0分)[ID ：129688]甲分子固定在坐标原点O ，乙分子位于r 轴上，甲、乙两分子间作用力与分子间距离关系图象如图中曲线所示，F ＞0为斥力，F ＜0为引力．a 、b 、c 、d 为r 轴上四个特定的位置，现把乙分子从a 处由静止释放，则（ ）
A ．乙分子从a 到b 过程中，两分子间无分子斥力
B ．乙分子从a 到c 过程中，两分子间的分子引力先减小后增加
C ．乙分子从a 到c 一直加速
D ．乙分子从a 到b 加速，从b 到c 减速 9．(0分)[ID ：129687]以下说法正确的是 ( )
A ．无论什么物质，只要它们的摩尔数相同就含有相同的分子数
B ．分子引力不等于分子斥力时，违背了牛顿第三定律
C ．lg 氢气和1g 氧气含有的分子数相同，都是6．02×1023个
D ．阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动就是布郎运动
10．(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
11．(0分)[ID ：129661]如图所示，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中曲线所示。

0F >为斥力0F <为引力。

a 、b 、c 、d 为x 轴上的四个特定的位置。

现把乙分子从a 处由静止释放，下列关于乙分子的说法正确的是（ ）
A．由a到b做加速运动，由b到d做减速运动
B．由a到c做加速运动，到达c时速度最大
C．由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直增大
D．由b到d的过程中，分子动能一直增大
12．(0分)[ID：129682]氧气分子在0°C和100°C温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。

下列说法错误
．．的是（）
A．图中两条曲线下面积相等
B．图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形
C．图中实线对应于氧气分子在100 °C时的情形
D．与0°C时相比，100°C时氧气分子速率出现在0~400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大
二、填空题
13．(0分)[ID：129843]如图所示，食盐的晶体NaCl是由钠离子（图中）和氯离子（图中）组成的，相邻离子的中心用线连接起来组成一个个大小相等的立方体，立方体的个数与两种离子的总数目相等。

若已知食盐的摩尔质量为M，密度为 ，阿伏加德罗常数为N A，则食盐的分子质量为______，相邻离子间的距离为______。

14．(0分)[ID：129816]将下列实验事实与产生的原因对应起来
实验事实
A．水与酒精混合体积变小
B．固体很难被压缩
C．细绳不易拉断
D．糖在热水中溶解得快
E.冰冻的食品也会变干
产生原因
a、固体分子也在不停的运动
b、分子运动的剧烈程度与温度有关
c、分子间存在着引力
d、分子间存在着斥力
e、分子间存在着间隙
它们对应关系分别是A→____，B→____，C→____，D→____，E→____
15．(0分)[ID：129812]油膜法测定分子直径的实验中，首先对纯油酸进行稀释。

现将1mL 油酸滴入量筒中，加入酒精至总体积为2000mL，用滴管测定每50滴该溶液体积为1mL。

则每滴该溶液中含有的纯油酸体积为_______m3，现将1滴该溶液滴入放有痱子粉的水槽中，测得油酸薄膜的表面积为0.1m2，则计算可知油酸分子的直径为_______m。

16．(0分)[ID：129808]分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示，r= r1时，F=0。

分子间势能由r决定，规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零。

若一分子固定于原点O，另一分子从距O点很远处向O点运动，在两分子间距减小到r2的过程中，势能_____（填“减小“不变”或“增大”）；在间距由r2减小到r1的过程中，势能_____ （填“减小”“不变”或“增大”）；在间距等于r1处，势能_____（填“大于”“等于”或“小于”）零。

17．(0分)[ID：129791]在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，已知实验室中使用的油酸酒精溶液的体积浓度为n，又用滴管测得每N滴这种油酸酒精溶液的总体积为V，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为a的正方形小格的纸上，测得油膜占有小正方形个数为m。

用以上字母表示油酸分子直径的大小d= _______。

18．(0分)[ID：129784]已知1个铜原子的质量为a，铜的摩尔质量为b，密度为ρ，则1个铜原子所占的体积是__，阿伏加德罗常数是__．
19．(0分)[ID：129771]设想把分子一个挨一个地排起来，大约要_______个分子才能排满1m的长度，一般分子的直径，以厘米作单位时数量级是________．
N，20．(0分)[ID：129767]若某固体物质摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为A
则该物质一个分子的质量可表示为_________，体积为_________．
三、解答题
21．(0分)[ID：129929]在做“探究气体等温变化的规律”的实验中，实验小组记录了一系列数据。

但是，仅就以下表中的两组数据来看，小王和小李却有完全不同的看法：小王认为，这两组数据很好地体现了P跟V成反比的规律，因为两组数据p和V的乘积几乎相
等；小李却认为，如果把这两组数据在纵坐标轴为p 、横坐标轴为
1
V
的坐标系中描点，这两点连线的延长线将不经过坐标原点，因此这两组数据没有反映p 跟V 成反比的规律。

对此你有什么看法？ 序号 均匀玻璃管内空气柱的长度l /cm 空气柱的压强p /105Pa 1 39.8 1.024 2 40.3 0.998 …
…
…
22．(0分)[ID ：129886]已知大气压强为0p ，如图所示的各装置均处于静止状态，液体密度均为 ，玻璃管的横截面积为S ，重力加速度为g ，求下列四幅图中被封闭气体的压强。

23．(0分)[ID ：129919]当分子间距离为0r 时，分子间的作用力为0.分析当分子间的距离从
00.9r 增大到010r 的过程中，分子间的作用力及分子势能的大小是如何变化的？
24．(0分)[ID ：129912]利用油膜法可以粗略的测出阿伏加德罗常数，把密度
ρ=0.8×103kg/m 3的某种油，用滴管滴出一滴油在水面上形成油膜，已知这滴油的体积为V =0.5×10-3cm 3，形成的油膜面积为S =0.7m 2，油的摩尔质量为M 0=0.09kg/mol ，若把油膜看成是单分子层，每个油分子看成球形，那么： (1)油分子的直径是多少？
(2)由以上数据可以粗略地测出阿伏加德罗常数N A 是多少？先列出文字计算式，再代入计算，只要求保留一位有效数字。

25．(0分)[ID ：129911]利用油膜法可以粗略测出阿伏加德罗常数，把密度ρ＝0.8×103kg/m 3的某种油，用滴管滴出一滴滴在水面上形成油膜，已知这滴油的体积为V =0.5×10-3cm 3，形成的油膜面积为S ＝0.7m 2，油的摩尔质量M 0＝0.09 kg/mo1．若把油膜看成是单分子层，每个油分子看成球形，那么： ①油分子的直径是多少?
②由以上数据可估测出阿伏加德罗常数N A 是多少?（只要求保留一位有效数字）． 26．(0分)[ID ：129906]一般正常人呼吸时每次吸入空气500mL ，空气中的含氧量为21％，如果每次呼吸吸入少于375mL 的空气时将感觉呼吸困难。

假设某感染2019- nCoV 患者感觉呼吸困难，请估算该患者每次呼吸吸入氧气的分子数比正常人少多少？（已知氧气摩尔质量为0.032kg/mol ，密度为1.43kg/m³，阿伏伽德罗常数为6×10²³。

结果保留一位有效数
【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．B
2．B
3．B
4．C
5．C
6．B
7．B
8．C
9．A
10．A
11．B
12．D
二、填空题
13．
14．edcba
15．1×10-111×10-10
16．减小减小小于
18． 19． 20．【解析】
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．B 解析：B A ．根据A
M
m N =
可能求解分子的质量，故A 正确； BCD ．由公式3mol
A
V V d N =
=可求解每个分子占据的空间和分子之间的平均距离，由于气体分子间距很大，故无法求出分子的体积，故B 错误，CD 正确。

本题选不能估算到的，故选B 。

2．B
解析：B
气溶胶微粒在空气中的无规则运动，可以看作布朗运动，温度越高，布朗运动越剧烈；气溶胶微粒越大，布朗运动越不明显；产生布朗运动的原因是，大量气体分子无规则运动，撞击气溶胶微粒，使气溶胶受力不平衡产生的，因此B 正确，ACD 错误。

故选B 。

3．B
解析：B
布朗运动反映了分子的无规则运动，对微粒来讲，它下一刻向哪运动都是不可知的，我们只能按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线，而不可能画出粒子的运动轨迹和速度时间图像，故ACD 错误，B 正确。

故选B 。

4．C
解析：C 铁的摩尔体积
M
V ρ
=
单个分子的体积
0A
M
V N ρ=
又
30V r π=
所以分子的半径
1
3()A
M r N πρ=
分子的最大截面积
2
306()A
M S N πρ=
铁质晶须的横截面上的分子数
20
4d n S π=
拉断过程中相邻铁原子之间的相互作用力
2
3026()A
F F M F n d pN π==
故C 正确。

故选C 。

【点睛】
该题考查分子之间的引力，解题的关键是根据分子之间的作用力的概念出发，能够应用截面上所有分子之间的作用力的和等于拉力F 。

5．C
解析：C
对于固体或液体来说，摩尔体积是1mol 分子的体积，故0
A V
N V =
，但由于气体分子间有空间，所以该式不成立，AB 错误； m 表示分子质量，M 表示摩尔质量，N 表示阿伏伽德罗常数，对任何一种物质都有A N m
M
=
，C 正确D 错误． 6．B
解析：B
在标准状态下，空气的摩尔体积为22.4L/mol ，故2L 的气体物质量为：
2L
=0.0893mol 22.4L/mol
n =
故他一次吸气能吸入的空气分子数
23-1220.0893mol 6.0210mol 510A N n N =⋅=⨯⨯=⨯个
故选B 。

7．B
解析：B
A ．布朗运动越显著，可能是悬浮在液体中的微粒质量越小，或者是液体的温度越高，选项A 错误；
B ．将红墨水滴入一杯清水中，水的温度越高，则分子扩散的速度越快，整杯清水都变成红色的时间越短，选项B 正确；
C ．将体积相同的水和酒精混在一起，发现总体积小于混合前水和酒精的体积之和，说明分子间存在间隙，选项C 错误；
D ．向气球内吹气，气球的体积变大，这是气体压强作用的缘故，选项D 错误。

故选B 。

8．C
解析：C
分子间的引力与斥力是同时存在的，从a 到b 过程中，引力大于斥力，整体表现为引力，A 错误；从图像中可得从a 到c 过程中分子间的引力先是增大，后减小，B 错误；从a 到c 过程中分子间表现为引力，所以一直加速运动，故C 正确D 错误；
9．A
解析：A 【解析】
试题分析：物质所含的分子数n=N A m/M ，其中m/M 就是摩尔数，所以摩尔数相同所含的
分子数一定相同，A选项正确；分子引力和分子斥力是同时存在的，并不是作用力和反作用力，两者的大小随分子距离的变化且变化大小不相同，这并不违反牛顿第三定律，所以B选项错误；1g氢气的物质的量为0.5mol，1g氧气物质的量为0.0625mol，所以他们的分子数不相同，C选项错误；阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动不是布朗运动，而是尘埃在空气对流作用下的运动，所以D选项错误．
考点：本题考查物质的量、分子力随分子距离的变化规律、布朗运动的实质．
10．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。

11．B
解析：B
ACD．乙分子从a到b，分子间的作用力一直表现为引力(F<0)，所以该过程由于分子力的作用会使乙分子做加速运动，分子力做正功、分子势能减少；由b到d过程，分子力在bc 阶段分子力表现为引力，在cd阶段分子力表现为斥力，故在b到d过程中，先做一段加速运动，再做减速运动，故分子动能先增大后减小，故ACD错误；
B．乙分子到达c处时分子力为零，加速度为零，速度最大，此时分子的动能最大、分子势能最小，故B正确。

故选B。

【点睛】
解决本题的关键是通过分子力做功去判断动能和分子势能的变化：分子力做正功，动能增加，分子势能减小。

12．D
解析：D
A．由题图可知，在0℃和100℃两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1，即相等，故A正确，不符合题意；
BC．气体温度越高，分子无规则运动越剧烈，分子平均动能越大，大速率的分子所占的百分比越大，故虚线对应的温度较低，故BC正确，不符合题意；
D．由图中0～400m/s区间图线下的面积可知，0℃时出现在0～400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大，故D错误，符合题意。

故选D。

二、填空题
13．
A M N
[1]食盐的分子质量为
A
M
m N =
[2]1mol NaCl 的体积为
M
V ρ
=
由题可知1molNaCl 的离子组成的立方体个数为A 2N ，所以每个小立方体体积为
2A
M
V N ρ'=
则相邻钠离子与氯离子间距离为
a ==
．edcba 解析：e d c b a
[1]水与酒精混合后体积变小，说明分子间隙的存在，即A→e [2]固体很难被压缩，说明分子间存在着斥力，即B→d [3]细绳不易拉断，说明分子间存在着引力，即C→c
[4]糖在热水中溶解得较快，说明热水中扩散快，热水中分子热运动剧烈，说明分子运动的剧烈程度与温度有关，即D→b
[5]冰冻食品也会变干，水分丢失，说明固体分子也在不停地运动，即E→a
15．1×10-111×10-10
解析：1×10-11 1×10-10 [1]每滴该溶液中含有的纯油酸体积
6311311
10m 110m 200050
V --=
⨯⨯=⨯ [2]根据
V d S
=
可得分子直径
111010m 110m 0.1
d --==⨯16．减小减小小于
解析：减小 减小 小于
[1]从距O 点很远处向O 点运动，两分子间距减小到2r 的过程中，分子间体现引力，引力做正功，分子势能减小；
[2]在21r r →的过程中，分子间仍然体现引力，引力做正功，分子势能减小；
[3]在间距等于1r 之前，分子势能一直减小，取无穷远处分子间势能为零，则在1r 处分子势能小于零。

17．
2nV Nma
[1]．一滴油酸酒精溶液的体积
0V
V N
=
其中纯油酸的体积为
nV V N
'=
所形成的油膜的面积为
2S ma =
所以油膜的厚度，即油酸分子的直径为
2
V nV d S Nma '=
=18． a
ρ
b a
[1]．1个铜原子的质量为a ，密度为ρ，一个铜原子所占的体积为：
Ｖ原=
a
ρ
[2]．铜的摩尔质量为b ，密度为ρ，铜的摩尔体积
V =
b
ρ
所以阿伏伽德罗常数为：
=A b
V b
N a V a
ρρ
=
=原19． 1010 810cm -
[1]分子的直径大约为1010m d -=，排列成1m 长度分子的个数
10101
1010
l n d -=
== [2]分子的直径用厘米为单位时数量级为：
10810m=10cm d --=20．【解析】
解析：
A M N A
M N ρ 【解析】
[1]根据摩尔质量的定义可知，每个分子的质量为
0A M m N =
[2]固体物质的摩尔体积为：
m M
V ρ
=
则一个固体分子的体积为：
0m A A
V M
V N N ρ=
=
三、解答题 21．
实验只测量两组数据，数据太少，偶然误差太大，两个人的结论都是不可靠的，都不能反映气体的等温变化规律。

实验只测量两组数据，数据太少，偶然误差太大，两个人的结论都是不可靠的，都不能反映气体的等温变化规律。

22．
图甲：0p gh ρ-图乙：0p gh ρ-
图丙：0p gh ρ图丁：01p gh ρ+ 设四个图中被封闭气体的压强分别为p 甲，p 乙，p 丙，p 丁。

在题图甲中，以液面B 为研究对象，由平衡条件知
0S gh p S p S ρ+=甲
所以
0p gh p ρ=-甲
在题图乙中，以液面B 为研究对象，由平衡条件知
0S gh p S p S ρ+=乙
所以
0p gh p ρ=-乙
在题图丙中，以液面B 为研究对象，由平衡条件有
0sin60S S S p gh p ρ︒+⋅=丙
所以
02
p gh p ρ-
=丙 在题图丁中，以液面B 为研究对象，由平衡条件得
()01S p h S p g ρ=+丁
所以
01p gh p ρ+=丁23．
分子间的作用力先变小后变大再变小，分子势能先变小后变大。

当分子间距离由0.9r 0增大到10r 0的过程中，如图所示：
分子间的作用力先变小后变大再变小；当分子间距离由由0.9r 0增大到r 0的过程中，分子力表现为斥力，斥力做正功，分子势能减小，由r 0增大到10r 0的过程中，分子力表现为引力，引力做负功，分子势能变大。

24．
(1)7.1×10-10
m ；(2)3
03
6M S V
ρπ，6×1023mol -1 (1)利用油膜法测分子的直径为
36100.51010m 7.110m 0.7
V d S ---⨯⨯===⨯
(2)把每个油分子看作球形，则每个分子的体积为：
3
31166V V d S ππ⎛⎫
'== ⎪⎝⎭
因此一滴油中含有的分子数为
3
32616V V S N V V V S ππ===
'⎛⎫ ⎪⎝⎭
由题意可知一滴油的质量为
M =ρV
一个油分子的质量为
3
3
6M V m N S ρπ==
所以有
3
231003
6610mol A M M S N m V
ρπ-===⨯25． (1)7×10－10 ；(2) 6×1023
（1）利用油酸的体积与表面积的比值测出分子直径
d =V S = 36
0.510100.7
--⨯⨯ m=7.1×10-10 m （2）每个分子看成球形，则每个分子的体积
V =
16
πd 3=6π (V S )3
1 mol 这种油的体积
V l =N A ·16
π(
V S
)3
所以
N A =6×1023 mol -1
26．
21310⨯
正常人每次吸入氧气的分子数目为
1A V
N N M
ρ=
⨯
呼吸困难者每次吸入氧气的分子数目为
2A V N N M
ρ'
=
⨯
患者每次呼吸吸入氧气的分子数比正常人少
()2112310N N N ∆=-=⨯个。