2025高考物理步步高同步練習選修3第一章分子動理論章末測評驗收卷(一)含答案

2025高考物理步步高同步練習選修3第一章分子動理論章末測評驗收卷(一)(時間：75分鐘滿分：100分)一、單項選擇題(共11個小題，每小題4分，共44分)1.一個油輪裝載著密度為900kg/m3的原油在海上航行，由于某種事故而使原油發(fā)生部分泄漏，設(shè)共泄漏9t，則這次事故可能造成的最大污染面積約為()A.1011m2 B.1012m2C.108m2 D.1010m2答案A解析原油體積為V＝eq\f(m,ρ)＝eq\f(9×103,9×102)m3＝10m3，污染的海洋面積S＝eq\f(V,d)＝eq\f(10,10－10)m2＝1011m2，故選項A正確。2.我們知道，氣體分子的運動是無規(guī)則的，每個分子運動的速率一般是不同的，但大量分子的速率分布卻有一定的統(tǒng)計規(guī)律。如圖所示描繪了某種氣體在不同溫度下的分子速率分布曲線，則二條曲線分別對應(yīng)的溫度T1和T2的大小關(guān)系是()A.T1＜T2 B.T1＞T2C.T1＝T2 D.無法確定答案A解析由不同溫度下的分子速率分布曲線可知，分子數(shù)百分率呈現(xiàn)“中間多，兩頭少”的統(tǒng)計規(guī)律，溫度是分子平均動能的標志，溫度高則分子速率大的占多數(shù)，所以有T1＜T2，選項A正確。3.(2021·江蘇鹽城市高二期末)下列關(guān)于布朗運動的說法，正確的是()A.液體溫度越低，懸浮粒子越大，布朗運動越劇烈B.布朗運動是由于液體各個部分的溫度不同而引起的C.布朗運動就是液體分子的無規(guī)則運動D.布朗運動是由液體分子從各個方向?qū)腋∥⒘Ｗ矒糇饔玫牟黄胶庖鸬拇鸢窪解析液體溫度越低，懸浮粒子越大，布朗運動越緩慢，故A錯誤；布朗運動是懸浮在液體中固體顆粒的無規(guī)則運動，是由于液體分子從各個方向?qū)腋☆w粒撞擊作用的不平衡引起的，則布朗運動反映了液體中分子的無規(guī)則運動，故B、C錯誤，D正確。4.(2020·安徽亳州二中高二期末)關(guān)于分子動理論，下列說法正確的是()A.分子間同時存在著引力和斥力B.分子間的引力總是隨分子間距增大而增大C.氣體擴散的快慢與溫度無關(guān)D.阿伏加德羅常數(shù)為NA，鐵的摩爾質(zhì)量為MA，鐵的密度為ρ，則1kg鐵所含的原子數(shù)目是ρNA答案A解析分子間同時存在著引力和斥力，A正確；分子間的引力總是隨分子間距增大而減小，B錯誤；氣體擴散的快慢與溫度有關(guān)，溫度越高，擴散越快，C錯誤；根據(jù)N＝eq\f(m,MA)NA可知1kg鐵所含原子數(shù)為eq\f(NA,MA)，D錯誤。5.“破鏡難圓”的原因是()A.玻璃分子間的斥力比引力大B.玻璃分子間不存在分子力的作用C.一塊玻璃內(nèi)部分子間的引力大于斥力，而兩塊碎玻璃片之間，分子引力和斥力大小相等，合力為零D.兩片碎玻璃之間，絕大多數(shù)玻璃分子間距離太大，分子引力和斥力都可忽略，分子力為零答案D解析破碎的玻璃放在一起，由于接觸面的錯落起伏，只有極少數(shù)分子能接近到分子間有作用力的程度，因此，總的分子引力非常小，不足以使它們連在一起，故D正確。6.關(guān)于分子的熱運動，以下敘述正確的是()A.布朗運動就是分子的熱運動B.同種物質(zhì)的分子的熱運動激烈程度相同C.氣體分子的熱運動不一定比液體分子激烈D.物體運動的速度越大，其內(nèi)部的分子熱運動就越激烈答案C解析布朗運動是懸浮在液體中的固體小顆粒做的無規(guī)則運動，由于小顆粒是由大量分子構(gòu)成的，所以布朗運動不是分子的運動，故A項錯誤；同種物質(zhì)的分子若溫度不同，其熱運動的劇烈程度也不同，故B項錯誤；溫度是分子熱運動激烈程度的反映，溫度越高，分子熱運動越激烈，與物體運動的速度無關(guān)，由于氣體和液體的溫度高低不確定，所以氣體分子的熱運動不一定比液體分子激烈，故C正確，D錯誤。7.布朗運動是生物學家布朗首先發(fā)現(xiàn)的物理現(xiàn)象，后來成為分子動理論和統(tǒng)計力學發(fā)展的基礎(chǔ)，下列關(guān)于布朗運動的說法正確的是()A.如果在顯微鏡下追蹤一顆小碳粒的運動，每隔30s把小炭粒的位置記下，然后用直線依次連接起來，得到小炭粒的運動軌跡B.懸浮在液體中的小顆粒不停地無規(guī)則互相碰撞是產(chǎn)生布朗運動的原因C.在盡量排除外界影響的情況下(如振動、液體對流等)，布朗運動依然存在D.布朗運動的激烈程度與顆粒大小、溫度有關(guān)，布朗運動就是分子的運動答案C解析小炭粒在30s內(nèi)的運動是很復(fù)雜的，其運動軌跡是毫無規(guī)則的，用直線連接起來的線段，是一段時間內(nèi)的位移，A錯誤；形成布朗運動的原因是懸浮小顆粒受到周圍液體分子無規(guī)律的碰撞，使得來自各個方向的碰撞效果不平衡所致，布朗運動間接地證明了液體分子的無規(guī)則運動，B錯誤；布朗運動不是外界任何因素影響而產(chǎn)生的，如溫度差、壓強差、液體振動等，C正確；布朗運動是懸浮的固體顆粒的運動，屬于宏觀物體的運動，不是單個分子的運動，單個分子用顯微鏡是看不見的，溫度越高，液體分子無規(guī)則運動越劇烈，對固體顆粒撞擊的不平衡性越明顯，布朗運動也就越明顯，D錯誤。8.甲分子固定在坐標原點O，只在兩分子間的作用力作用下，乙分子沿x軸方向運動，兩分子間的分子勢能Ep與兩分子間距離x的變化關(guān)系如圖所示，設(shè)乙分子在移動過程中所具有的總能量為0，則下列說法正確的是()A.乙分子在P點時加速度最大B.乙分子在Q點時分子勢能最小C.乙分子在Q點時處于平衡狀態(tài)D.乙分子在P點時動能最大答案D解析由題圖可知，乙分子在P點時分子勢能最小，此時乙分子受力平衡，甲、乙兩分子間引力和斥力相等，乙分子所受合力為0，加速度為0，選項A錯誤；乙分子在Q點時分子勢能為0，大于乙分子在P點時的分子勢能，選項B錯誤；乙分子在Q點時與甲分子間的距離小于平衡距離，分子引力小于分子斥力，合力表現(xiàn)為斥力，所以乙分子在Q點所受合力不為0，故不處于平衡狀態(tài)，選項C錯誤；乙分子在P點時，其分子勢能最小，由能量守恒可知此時乙分子動能最大，選項D正確。9.下列說法不正確的是()A.可視為理想氣體的相同質(zhì)量和溫度的氫氣與氧氣相比，平均動能一定相等，內(nèi)能一定不相等B.某理想氣體的摩爾體積為V0，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則該理想氣體單個分子體積為eq\f(V0,NA)C.甲、乙兩個分子僅在分子力的作用下由無窮遠處逐漸靠近直到不能再靠近的過程中，分子引力與分子斥力都增大，分子勢能先減小后增大D.擴散現(xiàn)象與布朗運動都能說明分子在永不停息地運動答案B解析溫度是分子平均動能的標志，則可視為理想氣體的相同質(zhì)量和溫度的氫氣與氧氣相比，平均動能一定相等，但是由于分子數(shù)不等，則內(nèi)能一定不相等，選項A正確；某理想氣體的摩爾體積為V0，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則該理想氣體單個分子占據(jù)的空間的體積為eq\f(V0,NA)，選項B錯誤；甲、乙兩個分子僅在分子力的作用下由無窮遠處逐漸靠近直到不能再靠近的過程中，分子引力與分子斥力都增大；分子力先做正功，后做負功，則分子勢能先減小后增大，選項C正確；擴散現(xiàn)象與布朗運動都能說明分子在永不停息地運動，選項D正確。10.(2020·安徽含山中學高二月考)下列說法正確的是()A.擴散運動是由微粒和水分子發(fā)生化學反應(yīng)引起的B.水流速度越大，水分子的熱運動越劇烈C.某時刻某一氣體分子向左運動，則下一時刻它一定向右運動D.0℃和100℃氧氣分子的速率都呈現(xiàn)“中間多、兩頭少”的分布規(guī)律答案D解析擴散運動是物理現(xiàn)象，沒有發(fā)生化學反應(yīng)，選項A錯誤；水流速度是宏觀物理量，水分子的運動速率是微觀物理量，它們沒有必然的聯(lián)系，所以分子熱運動劇烈程度和流水速度無關(guān)，選項B錯誤；分子運動是雜亂無章的，無法判斷分子下一刻的運動方向，選項C錯誤；0℃和100℃氧氣分子的速率都呈現(xiàn)“中間多、兩頭少”的分布規(guī)律，選項D正確。11．關(guān)于內(nèi)能，下列說法正確的是()A．1g100℃的水的內(nèi)能大于1g100℃的水蒸氣的內(nèi)能B．質(zhì)量、溫度、體積都相等的物體的內(nèi)能一定相等C．內(nèi)能不同的物體，它們分子熱運動的平均動能可能相同D．一木塊被舉高，組成該木塊的所有分子的分子勢能都增大答案C解析當100℃的水變成100℃的水蒸氣時，分子間距離變大，分子力做負功、分子勢能增加，該過程吸收熱量，所以1g100℃的水的內(nèi)能小于1g100℃的水蒸氣的內(nèi)能，選項A錯誤；物體的內(nèi)能與物質(zhì)的量、體積和溫度有關(guān)，質(zhì)量相等的不同種類的物質(zhì)，物質(zhì)的量不一定相等，所以質(zhì)量、溫度、體積都相等的物體的內(nèi)能不一定相等，選項B錯誤；內(nèi)能與溫度、體積和物質(zhì)的量有關(guān)，而分子平均動能只與溫度有關(guān)，選項C正確；分子勢能與物體的體積有關(guān)，與物體的機械運動無關(guān)，被舉高只是重力勢能增大，分子勢能不一定變化，選項D錯誤。二、實驗題(共1小題，共10分)12．在“用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗中，具體操作如下：Ⅰ.取油酸1.00mL注入250mL的容量瓶內(nèi)，然后向瓶中加入酒精，直到液面達到250mL的刻度為止，搖動瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液。Ⅱ.用滴管吸取制得的溶液并逐滴滴入量筒，記錄滴入的滴數(shù)直到量筒中的溶液達到1.00mL為止，恰好共滴了100滴。Ⅲ.在淺盤內(nèi)注入蒸餾水，待水面穩(wěn)定后將爽身粉均勻地撒在水面上，靜置后用滴管吸取油酸酒精溶液，輕輕地向水面滴一滴溶液，酒精揮發(fā)后，油酸在水面上散開形成一層油膜。Ⅳ.待油膜穩(wěn)定后，測得此油膜面積為3.60×102cm2。這種粗測方法是將每個分子視為球形，讓油酸盡可能地在水面上散開，則形成的油膜是由單層油酸分子組成，這層油膜的厚度即可視為油酸分子的直徑。求：(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)(1)1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積是________mL。(2)油酸分子直徑是________m。(3)某學生在做該實驗時，發(fā)現(xiàn)計算的直徑偏大，可能的原因是________。A．爽身粉撒得過多B．計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格C．計算每滴油酸酒精溶液的體積時，1mL的溶液的滴數(shù)少記了幾滴D．在滴入量筒之前，配制的溶液在空氣中擱置了較長時間答案(1)4.0×10－5(2)1.1×10－9(3)ABC解析(1)1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V＝eq\f(1.00,250×100)mL＝4.0×10－5mL。(2)油酸分子直徑d＝eq\f(V,S)＝eq\f(4.0×10－5×10－6,3.60×102×10－4)m＝1.1×10－9m。(3)水面上爽身粉撒得過多，油膜沒有充分展開，則測量的面積S偏小，導致計算結(jié)果偏大，故A正確；計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格，則測量的面積S偏小，會導致計算結(jié)果偏大，故B正確；計算每滴油酸酒精溶液的體積時，1mL的溶液的滴數(shù)少記了幾滴，則計算得到的每滴油酸酒精溶液的體積偏大，會導致計算結(jié)果偏大，故C正確；滴入量筒之前，配制的溶液在空氣中擱置了較長時間，酒精揮發(fā)使溶液中油酸的濃度變大，形成的油膜面積變大，則會導致計算結(jié)果偏小，故D錯誤。三、解答題(共4個小題，共46分)13．(10分)如圖所示，甲分子固定在坐標原點O，乙分子位于x軸上，甲分子對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軸上四個特定的位置?，F(xiàn)把乙分子從a處由靜止釋放，若規(guī)定無限遠處分子勢能為零，則：(1)乙分子在何處的勢能最??？是正值還是負值？(2)乙分子的運動范圍多大？(3)在乙分子運動的哪個范圍內(nèi)分子力和分子勢能隨距離的減小都增加？答案(1)c點，為負值(2)運動范圍在ad之間(3)cd范圍內(nèi)解析(1)由于乙分子由靜止開始，在ac間一直受到甲分子的引力而做加速運動，引力做正功，分子勢能一直在減小，到達c點時所受分子力為零，加速度為零，速度最大，動能最大，分子勢能最小(為負值)。(2)由于慣性，到達c點后乙分子繼續(xù)向甲分子靠近，由于分子力為斥力，故乙分子做減速運動，直到速度為零，設(shè)到達d點后返回，故乙分子運動范圍在ad之間。(3)在分子力表現(xiàn)為斥力的那一段cd上，隨分子間距的減小，乙分子克服斥力做功，分子力、分子勢能隨間距的減小一直增加。14．(10分)很多轎車中設(shè)有安全氣囊以保障駕乘人員的安全。轎車在發(fā)生一定強度的碰撞時，利用疊氮化鈉(NaN3)爆炸產(chǎn)生氣體(假設(shè)都是N2)充入氣囊。若氮氣充入后安全氣囊的容積V＝56L，囊中氮氣密度ρ＝2.5kg/m3，已知氮氣摩爾質(zhì)量M＝0.028kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6×1023mol－1。試估算：(結(jié)果均保留1位有效數(shù)字)(1)囊中氮氣分子的總個數(shù)N；(2)囊中氮氣分子間的平均距離。答案(1)3×1024個(2)3×10－9m解析(1)設(shè)氮氣的物質(zhì)的量為n，則n＝eq\f(ρV,M)氮氣的分子總數(shù)N＝eq\f(ρV,M)NA代入數(shù)據(jù)得N＝3×1024個。(2)每個氮氣分子所占的空間為V0＝eq\f(V,N)設(shè)氮氣分子間平均距離為a則有V0＝a3，即a＝eq\r(3,V0)＝eq\r(3,\f(V,N))代入數(shù)據(jù)得a＝3×10－9m。15．(12分)如圖所示，一棱長為L的立方體容器內(nèi)充有密度為ρ的某種氣體，已知該氣體的摩爾質(zhì)量為μ，阿伏加德羅常數(shù)為NA。求：(1)容器內(nèi)氣體的分子數(shù)；(2)氣體分子間的平均間距。答案(1)eq\f(ρL3NA,μ)(2)eq\r(3,\f(μ,ρNA))解析(1)氣體質(zhì)量為m＝ρV＝ρL3物質(zhì)的量為n＝eq\f(m,μ)＝eq\f(ρL3,μ)分子數(shù)為N＝nNA＝eq\f(ρL3NA,μ)。(2)設(shè)氣體分子間的平均間距為d將分子占據(jù)的空間看作立方體，則有Nd3＝L3可得d＝eq\r(3,\f(μ,ρNA))。16．(14分)回答下列問題：(1)已知某氣體的摩爾體積為VA，摩爾質(zhì)量為MA，阿伏加德羅常數(shù)為NA，由以上數(shù)據(jù)能否估算出每個分子的質(zhì)量、每個分子的體積、分子之間的平均距離？(2)當物體體積增大時，分子勢能一定增大嗎？(3)在同一個坐標系中畫出分子力F和分子勢能Ep隨分子間距離的變化圖像，要求表現(xiàn)出Ep最小值的位置及Ep變化的大致趨勢。答案見解析解析(1)可估算出每個氣體分子的質(zhì)量m0＝eq\f(MA,NA)；由于氣體分子間距較大，由V0＝eq\f(VA,NA)求得的是一個分子占據(jù)的空間而不是一個氣體分子的體積，故不能估算每個分子的體積；由d＝eq\r(3,V0)＝eq\r(3,\f(VA,NA))可求出分子之間的平均距離。(2)在r＞r0范圍內(nèi)，當r增大時，分子力做負功，分子勢能增大；在r＜r0范圍內(nèi)，當r增大時，分子力做正功，分子勢能減小；故不能說物體體積增大，分子勢能一定增大，只能說當物體體積變化時，其對應(yīng)的分子勢能也變化。(3)分子力F和分子勢能Ep隨分子間距離變化的圖如圖所示。章末核心素養(yǎng)提升eq\a\vs4\al(分,子,動,理,論)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(物體是由大量分子組成的\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(分子的概念,阿伏加德羅常數(shù)\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(NA＝6.02×1023mol－1,NA＝\f(M,m0)＝\f(V,V0)))\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(其中NA＝\f(V,V0)只適用于固體和液體)))),分子的熱運動\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(實驗依據(jù)\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(擴散現(xiàn)象：直接證明了分子的熱運動,布朗運動\b\lc\((\a\vs4\al\co1(意義：間接反映了分子的熱運動,原因：液體或氣體分子對懸浮微粒撞擊作用不平衡,決定因素：溫度越高、微粒越小，運動越劇烈)))),熱運動\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(定義：分子永不停息的無規(guī)則運動,特點：永不停息，無規(guī)則；溫度越高，運動越劇烈)))),分子間的作用力\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(分子間存在作用力的證據(jù),規(guī)律\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(當r＜r0時，F(xiàn)為斥力,當r＝r0時，F(xiàn)＝0,當r＞r0時，F(xiàn)為引力,當r≥10r0時，F(xiàn)≈0)))),分子運動速率分布規(guī)律\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(隨機性與統(tǒng)計規(guī)律,氣體分子運動的特點,分子運動速率分布圖像,氣體壓強的微觀解釋)),內(nèi)能\b\lc\((\a\vs4\al\co1(分子動能：分子由于熱運動而具有的能量，溫度是分子平均動能的標志,分子勢能\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(分子力做正功，分子勢能減小,分子力做負功，分子勢能增大,當r＝r0時，分子勢能最小)),物體內(nèi)能\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(定義：物體中所有分子的熱運動動能和分子勢能的總和,宏觀上的影響因素：溫度、體積、物質(zhì)的量、物態(tài),微觀上的影響因素：分子熱運動的平均動能、分子勢能、分子個數(shù))))),實驗：用油膜法估測油酸分子的大小\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(原理：d＝\f(V,S),物理量的測量\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V,單分子油膜面積S)),結(jié)論：分子直徑的數(shù)量級：10－10m))))

一、建立分子模型進行微觀量的估算分子模型意義分子大小或分子間的平均距離圖例球形模型固體和液體可看成是由一個個緊挨著的球形分子排列而成的，忽略分子間的空隙d＝eq\r(3,\f(6V0,π))(分子直徑)立方體模型(氣體)氣體分子間的空隙很大，把氣體分成若干個小立方體，氣體分子位于每個小立方體的中心，每個小立方體是每個分子占有的活動空間，這時忽略氣體分子的大小d＝eq\r(3,V0)(分子間平均距離)立方體模型(固體)固體可看做是由一個緊挨著一個的立方體分子排列而成的，忽略分子間空隙r＝eq\r(3,V0)(分子大小)【例1】已知潛水員在岸上和海底吸入空氣的密度分別為1.3kg/m3和2.1kg/m3，空氣的摩爾質(zhì)量為0.029kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.02×1023mol－1。若潛水員呼吸一次吸入2L空氣，試估算潛水員在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空氣的分子數(shù)。(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)答案3×1022個解析設(shè)空氣的摩爾質(zhì)量為M，在海底和岸上的密度分別為ρ海和ρ岸，一次吸入空氣的體積為V，在海底吸入的分子數(shù)N海＝eq\f(ρ海V,M)NA，在岸上吸入的分子數(shù)N岸＝eq\f(ρ岸V,M)NA，則有ΔN＝N海－N岸＝eq\f(（ρ海－ρ岸）V,M)NA，代入數(shù)據(jù)得ΔN＝3×1022?！踞槍τ柧殹烤ы毷怯筛呒兌葐尉L而成的微納米級的短纖維，是一種發(fā)展中的高強度材料，具有電、光、磁、介電、導電、超導電性質(zhì)。它是一些非常細、非常完整的絲狀(截面為圓形)晶體?，F(xiàn)有一根鐵晶，直徑D＝1.60μm，用F＝0.0264N的力能將它拉斷，將鐵原子當作球形處理。(鐵的密度ρ＝7.92g/cm3，鐵的摩爾質(zhì)量為55.58×10－3kg/mol，NA＝6.02×1023mol－1)(1)求鐵晶中鐵原子的直徑；(2)請估算拉斷過程中最大的鐵原子力f。答案(1)2.82×10－10m(2)8.25×10－10N解析(1)因為鐵的摩爾質(zhì)量M＝55.58×10－3kg/mol所以鐵原子的體積V0＝eq\f(M,ρNA)＝eq\f(55.58×10－3,7.92×103×6.02×1023)m3＝1.17×10－29m3鐵原子直徑d＝eq\r(3,\f(6V0,π))＝2.82×10－10m。(2)因原子力的作用范圍在10－10m數(shù)量級，阻止拉斷的原子力主要來自于斷開截面上的所有原子對。當鐵晶上的拉力分攤到一對鐵原子上的力超過拉伸過程中的原子間最大原子力時，鐵晶就被拉斷。單個原子球的截面積S＝eq\f(πd2,4)＝6.24×10－20m2鐵晶斷面面積S′＝eq\f(πD2,4)＝2.01×10－12m2斷面上排列的鐵原子數(shù)N＝eq\f(S′,S)＝3.2×107所以拉斷過程中最大鐵原子力f＝eq\f(F,N)＝eq\f(0.0264,3.2×107)N＝8.25×10－10N。二、用類比思維理解分子力做功和分子勢能如果取兩個分子相距無限遠時(此時分子間作用力可忽略不計)的分子勢能為零，分子勢能Ep與分子間距離r的關(guān)系可用如圖所示的實線表示。(1)當r＝r0時分子處于平衡狀態(tài)，此時分子間的引力、斥力同時存在，分子力F為零，分子勢能Ep最小。(2)在r＜r0范圍內(nèi)，分子力表現(xiàn)為斥力，其大小隨分子間距離r的減小而增大；隨著r減小，斥力做負功，分子勢能Ep隨分子間距離r的減小而增大。(3)在r＞r0的范圍內(nèi)，分子力表現(xiàn)為引力，其大小F隨著分子間距離r的增大先增大后減?。浑S著分子間距離r的增大，引力做負功，所以分子勢能Ep一直增大?！纠?】如圖所示，甲分子固定在坐標原點O，乙分子沿x軸運動，兩分子間的分子勢能Ep與兩分子間距離的變化關(guān)系如圖中曲線所示。圖中分子勢能的最小值為－E0。若兩分子所具有的總能量為0，則下列說法中正確的是()A.乙分子在P點(x＝x2)時，加速度最大B.乙分子在P點(x＝x2)時，其動能為0C.乙分子在Q點(x＝x1)時，處于平衡狀態(tài)D.乙分子的運動范圍為x≥x1答案D解析在兩分子由無窮遠處相互靠近的過程中，分子力先表現(xiàn)為引力，后表現(xiàn)為斥力，所以在整個過程中，分子力先做正功，后做負功。由分子力做功與分子勢能的關(guān)系可知，分子勢能先減小，后增大，結(jié)合圖線可知：乙分子在P點(x＝x2)時，分子力為零，加速度為零，A錯誤；乙分子在P點(x＝x2)時的動能與分子勢能之和為零，由兩分子所具有的總能量為零，知動能為E0，B錯誤；乙分子在Q點(x＝x1)時所受斥力大于引力，所以分子力為引力，不處于平衡狀態(tài)，C錯誤；乙分子在Q點(x＝x1)時，分子勢能為零，動能也為零，D正確。章末自測卷(一)(時間：45分鐘滿分：100分)一、單項選擇題(共10小題，每小題6分，共60分)1.(2021·山東寧陽縣一中高二月考)新型冠狀病毒在世界范圍內(nèi)的肆虐，給我們的生命財產(chǎn)造成了重大損失。為了減少病毒傳播，人們使用乙醇噴霧消毒液和免洗洗手液，兩者的主要成分都是酒精，則下列說法正確的是()A.在房間內(nèi)噴灑乙醇消毒液后，會聞到淡淡的酒味，這是酒精分子做布朗運動的結(jié)果B.在房間內(nèi)噴灑乙醇消毒液后，會聞到淡淡的酒味，與分子運動無關(guān)C.使用免洗洗手液洗手后，手部很快就干爽了，是由于液體分子擴散到了空氣中D.使用免洗洗手液洗手后，洗手液中的酒精由液體變?yōu)橥瑴囟鹊臍怏w的過程中，分子間距不變答案C解析在房間內(nèi)噴灑乙醇消毒液后，會聞到淡淡的酒味，這是由于酒精分子的擴散運動的結(jié)果，說明了酒精分子在不停地做無規(guī)則運動，A、B錯誤；因為一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運動，所以使用免洗洗手液時，手部很快就干爽了，這是擴散現(xiàn)象，C正確；洗手液中的酒精由液態(tài)變?yōu)橥瑴囟鹊臍怏w的過程中，溫度不變分子平均動能不變，但是分子之間的距離變大，D錯誤。2.(2021·武漢市城關(guān)中學高二開學考)下列關(guān)于熱運動的說法中，正確的是()A.0℃的物體中的分子不做無規(guī)則運動B.存放過煤的混凝土地面下一段深度內(nèi)都有黑色顆粒，說明煤分子在做無規(guī)則的熱運動C.因為布朗運動的激烈程度跟溫度有關(guān)，所以布朗運動也叫作熱運動D.運動物體中的分子熱運動比靜止物體中的分子熱運動激烈答案B解析0℃的物體中的分子仍然不停地做無規(guī)則運動，A錯誤；存放過煤的混凝土地面下一段深度內(nèi)都有黑色顆粒，說明煤分子在做無規(guī)則的熱運動，B正確；分子的無規(guī)則運動叫熱運動，布朗運動是懸浮在液體中固體小顆粒的運動，布朗運動不是熱運動，C錯誤；物體溫度越高分子無規(guī)則運動越劇烈，物體的運動是機械運動，運動物體中的分子熱運動不一定比靜止物體中的分子熱運動激烈，D錯誤。3.(2021·江蘇姜堰二中高二月考)泡菜是把干凈的新鮮蔬菜放在低濃度的鹽水中腌制一段時間，鹽就會進入蔬菜，再經(jīng)乳酸菌發(fā)酵，就制成了有特殊風味的腌制品。則下列說法正確的是()A.在腌制過程中，只有鹽分子進入蔬菜內(nèi)，沒有鹽分子從蔬菜里面出來B.鹽分子的運動屬于布朗運動，溫度越高現(xiàn)象越明顯C.如果讓腌制蔬菜的鹽水溫度升高，鹽分子進入蔬菜的速度就會加快D.鹽水溫度升高，每個鹽分子運動的速率都一定會增大答案C解析由于分子永不停息地做無規(guī)則運動，在腌制過程中，有的鹽分子進入蔬菜內(nèi)，也有鹽分子從蔬菜里面出來，A錯誤；鹽分子的運動屬于擴散，溫度越高現(xiàn)象越明顯，B錯誤；溫度是分子平均動能的標志，如果讓腌制蔬菜的鹽水溫度升高，鹽分子進入蔬菜的速度就會加快，C正確；鹽水溫度升高，絕大多數(shù)的鹽分子運動的速率會增大，但也有個別分子的運動速率減小，D錯誤。4.(2021·江蘇南京市模擬)據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，新冠病毒感染的肺炎傳播途徑之一是氣溶膠傳播。氣溶膠是指懸浮在氣體介質(zhì)中的固態(tài)或液態(tài)顆粒所組成的氣態(tài)分散系統(tǒng)。這些固態(tài)或液態(tài)顆粒的大小一般在10－3～103μm之間。已知布朗運動微粒大小通常在10－6m數(shù)量級。下列說法正確的是()A.布朗運動是氣體介質(zhì)分子的無規(guī)則的運動B.在布朗運動中，固態(tài)或液態(tài)顆粒越小，布朗運動越劇烈C.在布朗運動中，顆粒無規(guī)則運動的軌跡就是分子的無規(guī)則運動的軌跡D.當固態(tài)或液態(tài)顆粒很小時，能很長時間都懸浮在氣體中，顆粒的運動屬于布朗運動，能長時間懸浮是因為氣體浮力作用答案B解析布朗運動是固態(tài)或液態(tài)顆粒的無規(guī)則運動，是氣體分子無規(guī)則熱運動撞擊的結(jié)果，所以它反映的是氣體分子的無規(guī)則運動；顆粒越小，氣體分子對顆粒的撞擊作用越不容易平衡，布朗運動越劇烈，故B正確，A錯誤；在布朗運動中，顆粒本身并不是分子，而是分子集團，所以顆粒無規(guī)則運動的軌跡不是分子無規(guī)則運動的軌跡，故C錯誤；當固態(tài)或液態(tài)顆粒很小時，能很長時間都懸浮在氣體中，顆粒的運動屬于布朗運動；固態(tài)或液態(tài)顆粒能長時間懸浮是受到氣體分子無規(guī)則熱運動撞擊而導致的，不是浮力作用的結(jié)果，故D錯誤。5.(2021·蘇州大學附屬中學高二期中)密閉在鋼瓶中的某種氣體，溫度升高時壓強增大，該氣體在溫度T1、T2時的分子速率分布圖像如圖所示，則()A.T1大于T2 B.T1等于T2C.T1小于T2 D.無法比較答案C解析密閉在鋼瓶中的某種氣體，溫度升高時，分子的平均動能增大，溫度升高時，速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較大，所以T1小于T2，則C正確，A、B、D錯誤。6.(2021·黑龍江大慶實驗中學高二月考)分子力F隨分子間距離r的變化如圖所示。將兩分子從相距r＝r2處釋放，僅考慮這兩個分子間的作用，下列說法正確的是()A.從r＝r2到r＝r0分子間引力、斥力都在減小B.從r＝r2到r＝r1分子力的大小先減小后增大C.從r＝r2到r＝r1分子動能先增大后減小D.從r＝r2到r＝r0分子勢能先增大后減小答案C解析從r＝r2到r＝r0分子間引力、斥力都在增加，但斥力增加的更快，故A錯誤；由圖可知，在r＝r0時分子力為零，故從r＝r2到r＝r1分子力的大小先增大后減小再增大，故B錯誤；從r＝r2到r＝r1分子力先做正功后做負功，故分子動能先增大后減小，故C正確；分子勢能在r＝r0時最小，故從r＝r2到r＝r0分子勢能一直在減小，故D錯誤。7.下列說法正確的是()A.物質(zhì)是由大量分子組成的B.－2℃時水已經(jīng)結(jié)為冰，部分水分子已經(jīng)停止了熱運動C.分子勢能總隨分子間距離的增大而增大D.溫度越高，物體的內(nèi)能就越大答案A解析由分子動理論知，物質(zhì)是由大量分子組成的，分子永不停息地做無規(guī)則熱運動，選項A正確，B錯誤；在r<r0時，分子勢能隨分子間距離的增大而減小，選項C錯誤；物體的內(nèi)能不僅與溫度有關(guān)，還與分子間距離及物質(zhì)的量有關(guān)，選項D錯誤。8.(2021·江蘇鎮(zhèn)江中學高二月考)如圖所示，用F表示兩分子間的作用力，Ep表示分子間的分子勢能，在兩個分子之間的距離由10r0變?yōu)閞0的過程中()A.F不斷增大 B.F先增大后減小C.F對分子一直做負功 D.Ep先增大后減小答案B解析分子間的作用力是矢量，其正負不表示大?。环肿觿菽苁菢肆?，其正負表示大小。讀取圖像信息知，由10r0變?yōu)閞0的過程中，F(xiàn)先增大后變小至0。Ep則不斷減小，故B正確，A、D錯誤；該過程中，分子力始終為引力，做正功，分子動能一直在增大，故C錯誤。9．已知阿伏加德羅常數(shù)為NA(mol－1)，某液體的摩爾質(zhì)量為M(kg/mol)，該液體的密度為ρ(kg/m3)，則下列敘述中正確的是()A．1kg該液體所含的分子個數(shù)是ρNAB．1kg該液體所含的分子個數(shù)是NAC．該液體1個分子的質(zhì)量是eq\f(ρ,NA)D．該液體1個分子占有的空間是eq\f(M,ρNA)答案D解析1kg該液體的物質(zhì)的量為eq\f(1,M)，所含分子數(shù)目為n＝NAeq\f(1,M)＝eq\f(NA,M)，A、B錯誤；每個分子的質(zhì)量為m0＝eq\f(M,NA)，C錯誤；每個分子所占體積為V0＝eq\f(m0,ρ)＝eq\f(M,ρNA)，D正確。10.(2021·渦陽縣育萃中學高二月考)如圖所示，甲分子固定在坐標原點O，乙分子位于x軸上，甲分子對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(xiàn)＞0為斥力，F(xiàn)＜0為引力，a、b、c、d為x軸上四個特定的位置，現(xiàn)把乙分子從a處由靜止釋放，若規(guī)定無限遠處分子勢能為零，則下列說法正確的是()A.乙分子在c處勢能最大B.乙分子在c處加速度為零，速度最大C.乙分子在d處勢能一定為正值D.乙分子在d處勢能一定小于在a處勢能答案B解析由于乙分子由靜止開始，在ac間一直受到甲分子的引力而做加速運動，引力做正功，分子勢能一直在減小，到達c點時所受分子力為零，加速度為零，速度最大，動能最大，分子勢能最小，為負值，故A錯誤，B正確；由于慣性，到達c點后乙分子繼續(xù)向甲分子靠近，由于分子力為斥力，故乙分子做減速運動，斥力做負功，勢能增加，但勢能不一定為正值，故C錯誤；在分子力表現(xiàn)為斥力的那一段cd上，隨分子間距的減小，乙分子克服斥力做功，分子力、分子勢能隨間距的減小一直增加，但乙分子在d處勢能不一定小于在a處勢能，故D錯誤。二、實驗題(共2小題，每小題15分，共30分)11.(2021·江蘇姜堰二中高二月考)在粗測油酸分子大小的實驗中，具體操作如下：①取油酸1.0mL注入2500mL的容量瓶內(nèi)，然后向瓶中加入酒精，直到液面達到2500mL的刻度為止。搖動瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸的酒精溶液；②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒。記錄滴入的滴數(shù)直到量筒達到1.0mL為止。恰好共滴了100滴；③在邊長約40cm的淺水盤內(nèi)注入約2cm深的水，將細石膏粉均勻地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，輕輕地向水面滴一滴溶液，酒精揮發(fā)后，油酸在水面上盡可能地散開，形成一層油膜，膜上沒有石膏粉，可以清楚地看出油膜輪廓；④待油膜形狀穩(wěn)定后，將事先準備好的玻璃板放在淺盤上，在玻璃板上繪出油膜的形狀；⑤將畫有油膜形狀的玻璃板放在邊長為1.0cm的方格紙上。(1)利用上述具體操作中的有關(guān)數(shù)據(jù)可知一滴油酸酒精溶液含油酸為________m3，油膜面積為________m2，求得油酸分子直徑為________m(此空保留1位有效數(shù)字)。(2)若阿伏伽德羅常數(shù)為NA，油酸的摩爾質(zhì)量為M，油酸的密度為ρ，則下列說法正確的是________。A.1kg油酸所含有分子數(shù)為ρNAB.1m3油酸所含分子數(shù)為eq\f(ρNA,M)C.1個油酸分子的質(zhì)量為eq\f(M,NA)D.油酸分子的直徑約為eq\r(3,\f(6M,ρNA))(3)某同學實驗中最終得到的油酸分子的直徑和大多數(shù)同學的比較，數(shù)據(jù)都偏大，對于出現(xiàn)這種結(jié)果的原因，不可能是由于________。A.錯誤地將油酸酒精溶液的體積直接作為油酸的體積進行計算B.計算油酸面積時，錯將所有不完整的方格作為完整的方格處理C.畫油膜輪廓時，沒等輪廓穩(wěn)定下來就立刻畫好D.水面上痱子粉撒的較多，油膜沒有充分展開答案(1)4×10－121.14×10－24×10－10(2)BC(3)B解析(1)一滴油酸的酒精溶液含油酸為V＝eq\f(1.0,2500)×eq\f(1,100)×1.0×10－6m3＝4×10－12m3油膜面積為S＝格數(shù)×1×10－4m2＝114×1×10－4m2＝1.14×10－2m2求得油酸分子直徑為d＝eq\f(V,S)＝eq\f(4×10－12,1.14×10－2)m＝3.5×10－10m。(2)1kg油酸所含有分子數(shù)為N＝eq\f(1,M)NA＝eq\f(NA,M)，故A錯誤；1m3油酸所含分子數(shù)為N＝eq\f(1,\f(M,ρ))NA＝eq\f(ρNA,M)，故B正確；1個油酸分子的質(zhì)量為m0＝eq\f(M,NA)，故C正確；假設(shè)油酸分子為球形其直徑為d，則一個油酸分子的體積為V0＝eq\f(4,3)π(eq\f(d,2))3油酸的摩爾體積為V＝eq\f(M,ρ)根據(jù)阿伏伽德羅常數(shù)的橋梁作用，有NA＝e