2027年高考物理一轮复习 突破练习含答案090-课时作业76 分子动理论与统计观点（教用）

这是一份2027年高考物理一轮复习 突破练习含答案090-课时作业76 分子动理论与统计观点（教用），共40页。试卷主要包含了阿伏加德罗常数是NA，某同学记录某天教室内温度如下，［2021·重庆卷·15等内容，欢迎下载使用。
基础达标练
1．（2025·河北石家庄模拟）下列说法不正确的是（ ）
A. “用油膜法估测分子直径”实验体现了通过对宏观量的测量来实现对微观量间接测量的方法
B. 若已知铜的摩尔质量为M，铜的密度为ρ ，阿伏加德罗常数为NA，则可求得铜原子的直径为36MρπNA
C. 某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数可表示为NA=VV0
D. 分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大
【答案】C
【解析】“用油膜法估测分子直径”实验体现了通过对宏观量的测量来实现对微观量间接测量的方法，故A正确，不符合题意；若已知铜的摩尔质量为M，铜的密度为ρ ，阿伏加德罗常数为NA，假设铜原子为球体，其直径为d，则有43π(d2)3⋅NA=Mρ，解得d=36MρπNA，故B正确，不符合题意；若已知某气体的摩尔体积为V，每个分子所占据的空间体积为V0，则阿伏加德罗常数可表示为NA=VV0，故C错误，符合题意；分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小再增大，故D正确，不符合题意。
2．多选 小张在显微镜下观察水中悬浮的细微粉笔末的运动。从A点开始，他把粉笔末每隔20s的位置记录在坐标纸上，依次得到B、C、D、⋯ ，把这些点连线形成如图所示的折线图，则关于该粉笔末的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 该折线图是粉笔末的运动轨迹
B. 粉笔末的无规则运动反映了水分子的无规则运动
C. 经过B点后10s，粉笔末应该在BC的中点处
D. 粉笔末由B到C的平均速度小于由C到D的平均速度
【答案】BD
【解析】该折线图不是粉笔末的实际运动轨迹，粉笔末的运动是无规则的，故A错误；粉笔末受到水分子的碰撞，做无规则运动，所以粉笔末的无规则运动反映了水分子的无规则运动，故B正确；由于运动的无规则性，经过B点后10s，不能确定粉笔末在哪个位置，故C错误；时间间隔相等，位移越大，平均速度就越大，故粉笔末由B到C的平均速度小于由C到D的平均速度，故D正确。
3．多选 南宋诗人陆游的《村居书喜》中有名句“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴”，描写了鸟语花香的山村美景，流露出诗人的欢欣喜悦之情。对于花香扑鼻，下列说法正确的是（ ）
A. 由于花粉颗粒在空中运动，使人们闻到了花香
B. 温度越高，分子运动越剧烈，空气中的花香扩散得越快
C. 空气中的花香向外扩散是由于分子之间存在斥力
D. 空气中的花香向外扩散，说明分子永不停息地做无规则运动
【答案】BD
【解析】由于分子不停地做无规则运动，使人们闻到了花香，温度越高，分子运动越剧烈，空气中的花香扩散得越快，故A错误，B正确；空气中的花香向外扩散是由于分子不停地做无规则运动，故C错误，D正确。
4．阿伏加德罗常数是NA（单位为ml−1），铜的摩尔质量为M（单位为kg/ml），铜的密度为ρ （单位为kg/m3），则下列说法不正确的是（ ）
A. 1m3铜所含的原子数是ρNAM
B. 1个铜原子的质量是MNA
C. 1个铜原子占有的体积是MρNA
D. 1kg铜所含有的原子数目是ρNA
【答案】D
【解析】1m3铜的质量为ρ(kg)，物质的量为ρM(ml)，1m3铜所含的原子数为n=ρM⋅NA，故A正确；铜的摩尔质量是M(kg/ml)，1ml铜共有NA个铜原子，故一个铜原子的质量为MNA，故B正确；一个铜原子所占的体积是V0=VmNA=MρNA，故C正确；1kg铜的物质的量为1M(ml)，故含有的原子数目是NAM，故D错误。
5．某同学记录某天教室内温度如下：
教室内气压可认为不变，则当天16：00与10：00相比，下列说法正确的是（ ）
A. 教室内空气密度增加
B. 教室内空气分子平均动能增加
C. 墙壁单位面积受到气体压力增大
D. 单位时间碰撞墙壁单位面积的气体分子数增加
【答案】B
【解析】压强不变，当温度升高时，气体体积增大，因此教室内的空气质量减少，体积不变，则空气密度减小，故A错误；温度是分子平均动能的标志，温度升高则分子平均动能增加，故B正确；空气分子平均动能增大，教室内气压不变，那么单位时间碰撞墙壁单位面积的气体分子数减少，墙壁单位面积受到的气体压力不变，故C、D错误。
6．［2021·重庆卷·15（1）］图甲和图乙中曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别描述了某物理量随分子之间的距离变化的规律，r0为平衡位置。现有如下物理量：①分子势能，②分子间引力，③分子间斥力，④分子间引力和斥力的合力，则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的物理量分别是（ ）
A. ①③②B. ②④③C. ④①③D. ①④③
【答案】D
【解析】
能力强化练
7．（2025·安徽合肥模拟）实验小组用如图所示的装置探究气体压强的产生机理，将黄豆从秤盘上方一定高度处均匀连续倒在秤盘上，观察秤的指针摆动情况。下列说法正确的是（ ）
A. 模拟温度降低对气体压强的影响时，应增加黄豆数量
B. 模拟温度升高对气体压强的影响时，应将释放位置升高
C. 模拟体积减小对气体压强的影响时，应将释放位置升高
D. 模拟体积增大对气体压强的影响时，应增加黄豆数量
【答案】B
【解析】温度降低，气体分子的平均速率减小，模拟温度降低对气体压强的影响时，应该降低释放位置，故A错误；温度升高，气体分子的平均速率增大，模拟温度升高对气体压强的影响时，应将释放位置升高，故B正确；体积减小，气体分子数密度增大，模拟体积减小对气体压强的影响时，应该增加黄豆数量，故C错误；体积增大，气体分子数密度减小，模拟体积增大对气体压强的影响时，应减少黄豆数量，故D错误。
8．（2026·辽宁沈阳模拟）一定质量的理想气体，压强保持不变。在①、②两个状态下，该气体分子速率分布图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 图中两条曲线下面积不相等
B. 与状态①相比，该气体在状态②时体积较小
C. 与状态①相比，该气体在状态②时分子的数密度较大
D. 与状态①相比，该气体在状态②时内能较大
【答案】D
【解析】由题图可知，在两种情况下图线与横轴所围面积都应该等于1，即相等，A项错误；一定质量的理想气体，两个状态下压强相同，根据题图可知，②状态下速率大的分子占比较多，则②状态下气体温度较高，内能较大，体积较大，分子的数密度较小，B、C项错误，D项正确。
9．（2025·浙江金华模拟）已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R，空气平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，地面大气压强是由大气的重力产生的，大小为p0，重力加速度大小为g。由以上数据可估算（ ）
A. 地球大气层空气分子总数为2πNAp0R2Mg
B. 地球大气层空气分子总数为4πNAp0RhMg
C. 空气分子之间的平均距离为3MghNAp0
D. 空气分子之间的平均距离为3MgR2NAp0h
【答案】C
【解析】大气压强由大气的重力产生，即mg=p0S，而S=4πR2，地球大气层空气分子总数为N=mMNA，联立解得N=4πR2p0NAMg，故A、B错误；大气体积V=4πR2h，则空气分子之间的平均距离d=3VN=3Mghp0NA，故C正确，D错误。
10．（10分）轿车中的安全气囊能有效保障驾乘人员的安全。轿车在发生一定强度的碰撞时，叠氮化钠（亦称“三氮化钠”，化学式为NaN3）受撞击完全分解产生钠和氮气而充入气囊。若充入氮气后安全气囊的容积V=56L，气囊中氮气的密度ρ=1.25kg/m3，已知氮气的摩尔质量M=28g/ml，阿伏加德罗常数NA=6×1023ml−1，请估算：（结果均保留1位有效数字）
（1） 一个氮气分子的质量m；
（2） 气囊中氮气分子的总个数N；
（3） 气囊中氮气分子间的平均距离r。
【答案】（1） 5×10−26kg
（2） 2×1024
（3） 3×10−9m
【解析】
（1） 一个氮气分子的质量m=MNA，
解得m≈5×10−26kg。
（2） 设气囊内氮气的物质的量为n，则有
n=ρVM，N=nNA，
解得N≈2×1024。
（3） 气体分子间距较大，可以认为每个分子占据一个边长为r的立方体，则有
r3=VN，
解得r≈3×10−9m。
创新思维练
11．用电脑软件模拟两个相同分子在仅受分子间作用力时的运动。将两个质量均为m的A、B分子从x轴上的−x0和x0处由静止释放，如图甲所示。其中B分子的速度v随位置x的变化关系如图乙所示。取无穷远处分子势能为0，下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A. A、B间距离为x1时分子间作用力为0
B. A、B间距离为2(x1−x0)时分子间作用力为0
C. A、B组成的系统的分子势能最小值为12mv22−12mv12
D. 释放时A、B组成的系统的分子势能为mv22
【答案】D
【解析】由题图乙可知，B分子在x0～x1过程中做加速运动，说明开始时两分子间作用力为斥力，在x1处速度最大，加速度为0，即两分子间的作用力为0，根据运动的对称性可知，此时A、B分子间的距离为2x1，故A、B错误；由题图乙可知，两分子运动到无穷远处的速度大小为v2，在无穷远处的总动能为2×12mv22=mv22，由题意可知，无穷远处的分子势能为0，由能量守恒定律可知，释放时A、B组成的系统的分子势能为mv22，故D正确；由能量守恒定律可知，当两分子速度最大即动能最大时，分子势能最小，则系统的最小分子势能为Epmin=mv22−2×12mv12=mv22−mv12，故C错误。时刻
8：00
10：00
12：00
14：00
16：00
温度
7℃
11℃
12℃
17℃
16℃