1.1 分子动理论的基本内容 讲义 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

本高中物理讲义聚焦分子动理论基本内容，系统梳理物体由大量分子组成、分子永不停息做无规则热运动、分子间存在引力与斥力的核心观点，构建微观量与宏观量的关联，形成从基础概念到应用练习的学习支架。 资料通过表格对比扩散现象、布朗运动与分子热运动（科学思维），结合“花气袭人”等生活实例（科学探究），设置分层例题与精练，课中辅助教师系统授课，课后助力学生巩固物理观念，提升科学思维与问题解决能力。

2026高中物理选修三同步精讲及课时精练 1.1 分子动理论的基本内容 【基础回顾】 一、分子动理论的基本观点 1．物体是由大量分子组成的 (1)分子的大小 ①分子的直径(视为球模型)：数量级为10－10 m； ②分子的质量：数量级为10－26 kg. (2)阿伏加德罗常数 ①1 mol的任何物质都含有相同的粒子数．通常可取NA＝6.02×1023 mol－1； ②阿伏加德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁． 2．分子永不停息地做无规则运动 (1)扩散现象 ①定义：不同物质能够彼此进入对方的现象； ②实质：扩散现象并不是外界作用引起的，也不是化学反应的结果，而是由分子的无规则运动产生的物质迁移现象，温度越高，扩散现象越明显． (2)布朗运动 ①定义：悬浮在液体中的小颗粒的永不停息地无规则运动； ②实质：布朗运动反映了液体分子的无规则运动； ③特点：颗粒越小，运动越明显；温度越高，运动越剧烈． (3)热运动 ①分子永不停息地做无规则运动叫做热运动； ②特点：分子的无规则运动和温度有关，温度越高，分子运动越激烈． 3．分子间同时存在引力和斥力 (1)物质分子间存在空隙，分子间的引力和斥力是同时存在的，实际表现出的分子力是引力和斥力的合力； (2)分子力随分子间距离变化的关系：分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但斥力比引力变化得快； (3)分子力与分子间距离的关系图线 由分子间的作用力与分子间距离关系图线(如图1所示)可知： ①当r＝r0时，F引＝F斥，分子力为零； ②当r＞r0时，F引＞F斥，分子力表现为引力； ③当r＜r0时，F引＜F斥，分子力表现为斥力； ④当分子间距离大于10r0(约为10－9 m)时，分子力很弱，可以忽略不计． 二、微观量与宏观量 1．宏观量与微观量的相互关系 （1）微观量：分子体积V0、分子直径d、分子质量m0. （2）宏观量：物体的体积V、摩尔体积Vmol、物体的质量m、摩尔质量M、物体的密度ρ. （3）相互关系 ①一个分子的质量：m0＝＝. ②一个分子的体积：V0＝＝(注：对气体，V0为分子所占空间体积)； ③物体所含的分子数：N＝·NA＝·NA或N＝·NA＝·NA. 2．求解分子直径时的两种模型(对于固体和液体) （1）把分子看成球形，d＝ . （2）把分子看成小立方体，d＝. 【特别提示】对于气体，利用d＝算出的不是分子直径，而是气体分子间的平均距离． 【必备知识】 1．分子热运动 项目 扩散现象 布朗运动 分子热运动 活动主体 分子 固体微小颗粒 分子 区别 分子的运动，发生在固体、液体、气体等任何两种物质之间 微小颗粒的运动，是比分子大得多的分子团的运动，较大的颗粒不做布朗运动，但它本身及周围的分子仍在做热运动 分子的运动，分子无论大小都做热运动，热运动不能通过光学显微镜直接观察到 观察 裸眼可见 光学显微镜 电子显微镜或扫描隧道显微镜 共同点 都是永不停息的无规则运动，都随温度的升高而变得更加剧烈 联系 布朗运动是由于微小颗粒受到周围分子做热运动的撞击力不平衡而引起的，它是分子做无规则运动的反映 2．分子力和分子势能随分子间距变化的规律 项目 分子力F 分子势能Ep 随分子间 距变化图 像(r0＝ 10－10 m) 随分子间 距的变化 情况 r<r0 F引和F斥都随距离的增大而减小，随距离的减小而增大，F引<F斥，F表现为斥力 r增大，分子力做正功，分子势能减小；r减小，分子力做负功，分子势能增加 r>r0 F引和F斥都随距离的增大而减小，随距离的减小而增大，F引>F斥，F表现为引力 r增大，分子力做负功，分子势能增加；r减小，分子力做正功，分子势能减小 随分子间 距的变化 情况 r＝r0 F引＝F斥，F＝0 分子势能最小，但不为零 r>10r0 F引和F斥都已十分微弱，可以认为F＝0 分子势能为零 题型1 物体是由大量分子组成的 【例题精讲】 1．关于热学中的一些基本概念，下列说法正确的是（　　） A．物体是由大量分子组成的，分子是不可再分的最小单元 B．分子间的斥力和引力总是同时存在的，且随着分子之间的距离增大而增大 C．分子做永不停息的无规则热运动，布朗运动就是分子的热运动 D．温度越高，分子热运动就越剧烈 【答案】D 【解答】解：A、物体是由大量分子组成的，分子可再分为原子，故A错误； B、分子间的斥力和引力总是同时存在的，且随着分子之间的距离增大而减小，故B错误； C、悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动叫布朗运动，布朗运动反映的是液体分子的永不停息的无规则运动，并不是组成固体小颗粒的分子的无规则运动，故C错误； D、物体的温度越高，分子平均动能增大，那么分子热运动就越剧烈，故D正确。 故选：D。 2．关于分子，下列说法中正确的是（　　） A．分子看作小球是分子的简化模型，实际上，分子的形状并不真的都是小球 B．所有分子大小的数量级都是10﹣10m C．“物体是由大量分子组成的”，其中“分子”只包含分子，不包括原子和离子 D．分子的质量是很小的，其数量级一般为10﹣10kg 【答案】A 【解答】解：A、分子看作小球是分子的简化模型，实际上，分子的形状并不真的都是小球。故A正确； B、一般的分子大小的数量级都是10﹣10m，但有一些大分子的数量级会超过10﹣10m．故B错误； C、“物体是由大量分子组成的”，其中“分子”包含分子，也包括原子和离子。故C错误； D、分子的质量是很小的，其数量级一般为10﹣26kg．故D错误； 故选：A。 3．下列说法中正确的是（　　） A．物体是由大量分子组成的 B．无论是无机物质的分子，还是有机物质的大分子，其分子大小的数量级都是10﹣10m C．本节中所说的“分子”，只包含化学中的分子，不包括原子和离子 D．分子的质量是很小的，其数量级为10﹣10kg 【答案】A 【解答】解：A、根据分子动理论的内容可知，物体是由大量分子组成的。故A正确； B、除了一些有机物质的大分子，多数分子大小的数量级为10﹣10m，故B错误。 C、本节中所说的“分子”，包含化学中的分子，也包括原子和离子，故C错误； D、分子的质量很小，一般情况的数量级是10﹣26 kg，故D错误； 故选：A。 （多选）4．关于分子动理论，下述说法正确的是（　　） A．物体是由大量分子组成的 B．分子永不停息地做无规则运动 C．分子间有相互作用的引力或斥力 D．分子动理论没有实验基础 【答案】AB 【解答】解：AB、根据分子动理论的内容可知，物体是由大量分子组成的，分子在永不停息地做无规则运动，故AB正确； C、根据分子动理论的内容，可知分子间同时存在相互作用的引力和斥力，故C错误； D、分子动理论是根据扩散现象，以及布朗运动等实验的基础上提出来的，故D错误。 故选：AB。 5．物质是由大量分子组成的，分子直径的数量级一般是 　10﹣10 m．能说明物体内分子都在永不停息地做无规则运动的实验事实有 　扩散　 （举一例即可）。在两分子间的距离由r0（此时分子间的引力和斥力相互平衡，分子作用力为零）逐渐增大的过程中，分子力的变化情况是 　先增大后减小　 （填“逐渐增大”、“逐渐减小”、“先增大后减小”、“先减小后增大”）。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：分子直径数量级一般是10﹣10m； 扩散现象说明分子在永不停息地做无规则运动； 当分子间距大于平衡位置时，若间距增大，则分子引力与斥力都在减小，但斥力减小得快，所以体现为引力，则引力越来越大，随着间距增大一定值时，引力与斥力都变小，所以分子力也变小，故分子力先增大后减小。 故答案为：10﹣10；扩散；先增大后减小。 题型2 分子热运动 【例题精讲】 1．陆游在诗作《村居山喜》中写道“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴”。从物理视角分析诗词中“花气袭人”的主要原因是（　　） A．气体分子之间存在着斥力 B．气体分子之间存在着引力 C．气体分子组成的系统具有分子势能 D．气体分子在永不停息地做无规则运动 【答案】D 【解答】解：从物理学角度看，诗词中“花气袭人”的主要原因是气体分子在永不停息地做无规则运动，可以使气体分子快速地进行扩散，使人们能够感知。故ABC错误，D正确。 故选：D。 2．严冬时节，梅花凌寒盛开，淡淡的花香沁人心脾。我们能够闻到花香，这与分子的热运动有关，关于热学中的分子，下列说法中正确的是（　　） A．布朗运动就是液体分子的无规则运动 B．扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的，扩散能在气体和液体中进行，也能在固体中进行 C．两个分子间距离小于r0时，分子间只有斥力没有引力 D．两个分子间的距离增大时，分子间的分子势能一定减小 【答案】B 【解答】解：A、布朗运动是悬浮于液体中的固体小颗粒的运动，故A错误； B、扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的，扩散能在气体和液体中进行，也能在固体中进行，故B正确； C、两个分子间距离小于r0时，分子间斥力和引力都有，只是分子力表现为斥力，故C错误； D、当r＜r0，分子势能随着分子间距离的增大，分子势能减小，当r＞r0时，分子势能随分子距离增大而增大，故D错误。 故选：B。 3．烤鸭在烤制之前，把烤鸭放在腌制汤中腌制一定的时间，盐就会进入肉里。下列说法正确的是（　　） A．如果腌制时间较长，所有盐分子都会进入鸭肉里 B．烤鸭的腌制过程中分子间的作用力表现为引力，把盐分子吸进鸭肉里 C．在腌制汤中，有的盐分子进入鸭肉，有的盐分子从鸭肉里面出来 D．把鸭肉放入腌制汤后立刻冷冻，将不会有盐分子进入鸭肉 【答案】C 【解答】解：A．在腌制汤过程中，由于分子在永不停息地做无规则运动，不可能所有盐分子都会进入鸭肉里，故A错误； B．烤鸭的腌制过程盐分子会进入肉里说明分子之间有间隙，说明分子永不停息地做无规则运动，并不是因为分子之间有引力，故B错误； C．由于盐分子在永不停息地做无规则运动，则在腌制汤中，有的盐分子进入鸭肉，有的盐分子从鸭肉里面出来，故C正确； D．把鸭肉放入腌制汤后立刻冷冻，由于盐分子在永不停息地做无规则运动，仍然会有盐分子进入鸭肉，故D错误。 故选：C。 4．对下列相关物理现象的解释错误的是（　　） A．高压下油会透过钢壁渗出，说明分子是不停运动着的 B．水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙 C．存放过煤的混凝土地面下一定深度内都有黑色颗粒，说明煤分子在做无规则的热运动 D．在一杯热水中放几粒盐，整杯水很快会变咸，这是盐分子在高温下无规则运动加剧的结果 【答案】A 【解答】解：A、高压下的油会透过钢管壁渗出，说明分子间有间隙，油分子可以从铁原子间隙穿过，故A错误； B、水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙，故B正确； C、存放过煤的混凝土地面下一定深度内都有黑色颗粒，此现象属于扩散现象，说明煤分子在做无规则的热运动，故C正确； D、在一杯热水中放几粒盐，整杯水很快会变咸，这是盐分子在高温下无规则运动加剧的结果，故D正确； 本题选错误的，故选：A。 5．关于布朗运动，下述正确的有（　　） A．布朗运动就是液体分子的热运动 B．温度降低了，布朗运动也不会停息 C．布朗运动说明了悬浮小颗粒内部分子是不停地无规则运动 D．悬浮在液体中的颗粒越大，撞击它的分子数越多，布朗运动越激烈 【答案】B 【解答】解：A、布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，它间接反映了液体分子的无规则运动，故A错误； B、分子一直在做无规则运动，温度降低时分子热运动也不会停止，所以布朗运动也不会停息，故B正确； C、布朗运动说明了悬浮小颗粒的无规则运动，只能说明液体分子的无规则运动，无法说明小颗粒内部分子的运动情况，故C错误； D、悬浮在液体中小颗粒周围有大量的液体分子，由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击，造成小颗粒受到的冲力不平衡而引起小颗粒的运动，颗粒越大，撞击它的分子数越多，布朗运动越不明显，故D错误。 故选：B。 题型3 分子间的作用力 【例题精讲】 1．下列说法中正确的是（　　） A．雪花在寒风中飞舞，是因为构成雪花的分子在做杂乱无章的热运动 B．温度越高扩散现象进行得越快，说明分子热运动的剧烈程度跟温度有关 C．气球内的气体对气球有压力作用，说明球内气体分子之间存在斥力 D．装满石子的瓶子还可装进许多细沙，说明分子之间有距离 【答案】B 【解答】解：A．雪花可见，而分子的直径约为10﹣10m，肉眼是看不见的，故雪花不是分子，故A错误 B．温度越高分子运动得越剧烈，扩散现象进行得越快，说明分子热运动的剧烈程度跟温度有关，故B正确； C．气体分子间的距离很大，分子间的作用力很微弱，可以忽略不计，而气球内的气体对气球有压力作用，是由于球内气体分子频繁碰撞气球壁而产生的，故C错误； D．分子是很小的，肉眼无法看见，装满石子的瓶子还可装进许多细沙，这是物体之间的空隙，不是分子之间的间隙，故D错误。 故选：B。 2．关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A．扩散现象是由于重力作用引起的 B．气体体积等于所有气体分子体积之和 C．液体分子的无规则运动称为布朗运动 D．分子间作用力的本质是电磁相互作用 【答案】D 【解答】解：A、根据扩散现象定义可知，扩散现象是分子无规则热运动的结果，与重力无关，故A错误； B、气体分子间存在较大空隙，气体体积远大于所有分子体积之和，故B错误； C、根据布朗运动的定义可知，布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动，反映了液体分子的热运动，而非液体分子本身的运动，故C错误； D、分子间作用力（如引力和斥力）由原子内部带电粒子间的相互作用产生，本质是电磁相互作用，故D正确。 故选：D。 3．下列叙述正确的是（　　） A．只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常数 B．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积 C．悬浮在液体中的固体颗粒越大，布朗运动就越明显 D．当分子间的距离增大时，分子间的引力变大而斥力减小 【答案】A 【解答】解：A.只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常数，故A正确； B.只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体的分子所占据的空间大小，不能算出气体分子体积，故B错误； C.悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显，故C错误； D.当分子间的距离增大时，分子间的引力与斥力都变小，故D错误。 故选：A。 4．玻璃杯的碎片，对齐后无论怎样用力都不能使它们再结合在一起，下列说法正确的是（　　） A．分子间的作用力因玻璃被打碎而消失 B．玻璃表面太光滑，破碎处不容易结合在一起 C．玻璃碎片间的距离大于分子间发生相互作用力的距离 D．玻璃碎片的分子间只有相互排斥的力没有相互吸引的力 【答案】C 【解答】解：A.分子间的作用力不会因玻璃被打碎而消失，故A错误； BC.玻璃碎片间的距离远大于分子间发生相互作用力的距离，故B错误，C正确； D.玻璃碎片的分子间距离较大，几乎没有相互排斥的力和相互吸引的力，故D错误。 故选：C。 5．下列说法正确的是（　　） A．扩散现象是不同物质进行的化学反应 B．布朗运动就是固体分子的无规则运动 C．物体温度升高时每一个分子的动能都增大 D．分子间的相互作用力同时存在引力和斥力 【答案】D 【解答】解：A.扩散本质上是分子热运动导致的物理现象，而非化学反应，故A错误； B.布朗运动是悬浮在液体或气体中的微小颗粒的无规则运动，本质上是由于微小颗粒周围液体或气体分子热运动不断撞击造成的，并非固体分子自身运动，故B错误； C.温度升高意味着分子平均动能增大，但不是每一个分子的动能都增大，故C错误； D.分子间引力和斥力始终同时存在，距离变化时二者大小关系改变，但总同时存在，故D正确。 故选：D。 课时精练 一．选择题（共8小题） 1．图（a）和图（b）是关于布朗运动和扩散现象的两幅图，下列叙述正确的是（　　） A．扩散现象的快慢仅和温度有关 B．扩散现象的成因是分子间存在斥力 C．图（a）说明布朗运动是由微粒在液体中受到液体分子撞击引起的 D．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动 【答案】C 【解答】解：A、扩散现象的快慢不仅与温度有关，还与物质的种类等因素有关，故A错误。 B、扩散现象的成因是分子的无规则热运动，并非分子间存在斥力，故B错误。 C、图（a）中微粒因受到液体分子撞击而做无规则运动，说明布朗运动是由该原因引起的，故C正确。 D、布朗运动是悬浮微粒的运动，不是液体分子的运动，它反映了液体分子的无规则运动，故D错误。 故选：C。 2．关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A．扩散现象是由于重力作用引起的 B．气体体积等于所有气体分子体积之和 C．液体分子的无规则运动称为布朗运动 D．分子间作用力的本质是电磁相互作用 【答案】D 【解答】解：A、根据扩散现象定义可知，扩散现象是分子无规则热运动的结果，与重力无关，故A错误； B、气体分子间存在较大空隙，气体体积远大于所有分子体积之和，故B错误； C、根据布朗运动的定义可知，布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动，反映了液体分子的热运动，而非液体分子本身的运动，故C错误； D、分子间作用力（如引力和斥力）由原子内部带电粒子间的相互作用产生，本质是电磁相互作用，故D正确。 故选：D。 3．关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A．悬浮在液体中的固体微粒越大，布朗运动越明显 B．当分子间的距离减小时，分子间作用力一定增大 C．物体的温度升高，物体内每个分子的动能都增大 D．温度是分子热运动剧烈程度的标志 【答案】D 【解答】解：A、悬浮在液体中的固体小微粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈，故A错误； B、根据分子力与分子间的距离关系可知，分子间距离小于平衡距离时，分子间的距离减小时，分子间作用力增大，分子间距离大于平衡距离时，分子间的距离减小时，分子力可能增大，也可能减小，故B错误； C、分子的动能与温度有关，物体的温度升高，物体内分子的平均动能增大，但并不一定每个分子的动能都增大，故C错误； D、温度是分子热运动剧烈程度的标志，温度越高，分子热运动越剧烈，故D正确。 故选：D。 4．有以下说法，其中正确的是（　　） A．在两分子间距离增大的过程中，分子间的作用力减小 B．布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动 C．晶体一定具有规则形状，且有各向异性的特征 D．温度、压力、电磁作用等可以改变液晶的光学性质 【答案】D 【解答】解：A、在分子间距离增大时，分子间的作用力不一定减小，也可能增大，这与分子力表现为引力和斥力有关。故A错误； B、布朗运动是花粉颗粒做的无规则运动，而花粉颗粒是由大量分子组成，所以布朗运动不是花粉内部分子的无规则运动；故B错误； C、只有单晶体一定具有规则形状，且有各向异性的特征，多晶体则没有这个特性，故C错误； D、液晶具有各向异性，温度、压力、电磁作用等可以改变液晶的光学性质。故D正确。 故选：D。 5．某实验小组同学在分析布朗运动时，通过计算机每隔Δt＝10s的时间间隔记录悬浮在液体中小碳粒的位置，并将这些位置按时间顺序依次连线，如图所示，A点为起点，以后依次为B、C、D……。则下列说法正确的是（　　） A．图线为碳分子的运动轨迹 B．图线间接反映了液体分子的无规则运动 C．小碳粒在第1个Δt内的路程大于在第2个Δt内的路程 D．第5s时小碳粒不可能位于J点 【答案】B 【解答】解：A、位置连线不是小碳粒的运动轨迹，只是每经过10s的位置，中间经历了怎样的运动并不能显示，故A错误； B、悬浮在液体中小碳粒的这种无规则运动叫布朗运动，间接表明液体分子的运动是无规则的，故B正确； C、位置连线不是小碳粒的运动轨迹，不确定小碳粒的运动轨迹，所以不确定小碳粒在第1个Δt内与第2个Δt内的路程大小关系，故C错误； D、小碳粒做无规则运动，第5s时小碳粒可能处于任意位置，故D错误。 故选：B。 6．浙江大学高分子系某课题组制备出了一种超轻的固体气凝胶，它刷新了目前世界上最轻的固体材料的记录。设气凝胶的密度为ρ（单位为kg/m3），摩尔质量为M（单位为kg/mol），阿伏加德罗常数为NA，则（　　） A．a千克气凝胶所含分子数为n＝a•NA B．气凝胶的摩尔体积为 C．每个气凝胶分子的体积为 D．每个气凝胶分子的直径为 【答案】D 【解答】解：A.a千克气凝胶所含分子数为：n＝n′NA，故A错误； B.气凝胶的摩尔体积为：Vmol，故B错误； C.1mol气凝胶中包含NA个分子，故每个气凝胶分子的体积为V0，故C错误； D.设每个气凝胶分子的直径为D，则有，解得每个气凝胶分子的直径为：D，故D正确。 故选：D。 7．某个冬天的早晨，小红打开家里的制暖空调，为使制暖效果更佳，她关闭门窗，一段时间后房间内升高至25℃并保持恒温。房间内的气体可视为质量不变的理想气体，若将一杯装有花粉的10℃水置于该房间内，则下列说法正确的是（　　） A．制暖空调机工作时，热量从低温物体传递给高温物体 B．制暖空调机开始工作后，房间内气体的内能始终保持不变 C．待空调稳定后，花粉的运动激烈程度会减弱 D．花粉颗粒在水中做布朗运动，反映了花粉分子在不停地做无规则运动 【答案】A 【解答】解：A．制暖空调机工作时，电机工作电流做功，压缩机消耗电能是把热量从低温物体传到高温物体，故A正确； B．制暖空调机开始工作后，房间内气体温度升高，内能增大，故B错误； C．待空调稳定后，房间内温度升高，装花粉的水温度升高，花粉做布朗运动激烈程度会增加，故C错误； D．花粉颗粒在水中做布朗运动，布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，反映了水分子在不停地做无规则运动，故D错误。 故选：A。 8．悬浮在水中的花粉颗粒的无规则运动可以说明（　　） A．分子之间有斥力 B．分子之间有引力 C．花粉分子做无规则运动 D．水分子做无规则运动 【答案】D 【解答】解：布朗运动是指悬浮在液体中的花粉颗粒所做的无规则的运动，这由于液体分子做无规则运动，撞击的不平衡性造成的。这不能说明分子之间的斥力和引力，也不能说明花粉分子做无规则运动，故D正确，ABC错误。 故选：D。 二．多选题（共3小题） （多选）9．下列说法中正确的有 （　　） A．已知水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常数 B．布朗运动说明分子在永不停息地做无规则运动 C．两个分子间由很远（r＞10﹣9m）距离减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先减小．后增大，分子势能不断增大 D．露珠呈球状是由于液体表面张力的作用 【答案】ABD 【解答】解：A、已知水的摩尔质量和水分子的质量，根据摩尔质量除以水分子的质量得到阿伏加德罗常数，故A正确； B、布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，说明液体分子在永不停息地做无规则运动，故B正确； C、两个分子间由很远（r＞10﹣9m）距离减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先增大再减小，到达平衡距离为零，此后再增大；分子势能先减小后增大；故C错误； D、液体表面存在张力，露珠呈球状是由于液体表面张力的作用，故D正确； 故选：ABD。 （多选）10．下列说法中正确的是（　　） A．扩散现象不仅能发生在气体和液体中，固体中也可以 B．岩盐是立方体结构，粉碎后的岩盐不再是晶体 C．地球大气的各种气体分子中氢分子质量小，其平均速率较大，更容易挣脱地球吸引而逃逸，因此大气中氢含量相对较少 D．从微观角度看气体压强只与分子平均动能有关 E．温度相同的氢气和氧气，分子平均动能相同 【答案】ACE 【解答】解：A、不同的物质在相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散现象。一切物质的分子都在不停地做无规则运动，所以固体、液体或气体之间都会发生扩散现象，故A正确； B、岩盐是立方体结构，是晶体，且有规则的几何形状，粉碎后的岩盐仍是晶体，仍有规则的几何形状，故B错误； C、温度是分子平均动能的量度，温度越高，分子平均动能越大，质量越小速度越大，氢分子质量小，其平均速率较大，更容易挣脱地球吸引而逃逸，因此大气中氢含量相对较少，故C正确； D、气体压强决定于气体分子的密度（单位体积内的分子数）和分子的平均动能，故D错误； E、根据温度是分子平均动能的标志，可知温度相同，氢气和氧气分子的平均动能相同，故E正确。 故选：ACE。 （多选）11．某实验小组进行布朗运动实验：使用聚苯乙烯颗粒与纯净水制成悬浊液，通过显微镜、计算机、投影仪、投影幕布观察聚苯乙烯颗粒在水中的运动。利用控制变量思想，进行了两次实验，得到两张记录聚苯乙烯颗粒运动位置连线的图片，记录聚苯乙烯颗粒位置的时间间隔相同，幕布上的方格背景纹理相同。下列说法正确的是（　　） A．聚苯乙烯颗粒运动位置连线图描述了聚苯乙烯颗粒实际运动轨迹 B．若两次实验使用的聚苯乙烯颗粒直径相同，则图甲中悬浊液温度高于图乙中悬浊液温度 C．若两次实验中悬浊液的温度相同，则图甲中的聚苯乙烯颗粒直径大于图乙中的聚苯乙烯颗粒直径 D．宏观层面的聚苯乙烯颗粒的运动反映了微观层面的水分子的运动无规则性 E．悬浊液的温度相同情况下，聚苯乙烯颗粒直径越小，同一时刻受到的水分子撞击个数就更少，聚苯乙烯颗粒受到的碰撞作用力合力越不均衡 【答案】BDE 【解答】解：A．连线图描述的是某时刻出现的位置，因此不是轨迹，在两个时刻之间的时间内的运动情形不能描述，故A错误； B．若两次实验使用的聚苯乙烯颗粒直径相同，温度越高，布朗运动越明显，分子热运动越剧烈，两位置连线间距越大，则图甲中悬浊液温度高于图乙中悬浊液温度，故B正确； CE．若两次实验中悬浊液的温度相同，图甲中布朗运动更明显，是由于聚苯乙烯颗粒直径较小，同一时刻受到的水分子撞击个数就更少，聚苯乙烯颗粒受到的碰撞作用力合力越不均衡，故C错误，E正确； D．布朗运动是由于分子热运动引起的，则宏观层面的聚苯乙烯颗粒的运动反映了微观层面的水分子的运动无规则性，故D正确。 故选：BDE。 三．解答题（共3小题） 12．频闪照相可间隔相等时间多次曝光，在同一画面上记录运动物体在不同时刻的位置，追踪软件也能实现类似功能。 （1）用频闪照相记录平抛小球在不同时刻位置，探究平抛运动的特点。图（a）所示实验中，A球沿水平方向抛出的同时B球自由落下。 ①图（b）为某次实验的频闪照片，在误差允许范围内，根据任意时刻A、B两球的竖直高度相同，可判断A球竖直方向做 　自由落体　 运动；根据 　相等时间间隔内，A球水平方向的位移相等　 ，可判断A球水平方向做匀速直线运动。 ②若A球离地高度为0.8m，频闪频率为25Hz，频闪照片中最多可得到A球在空中运动的 　11　 个位置。（重力加速度大小取9.8m/s2） （2）图（a）为频闪照片记录的运动员完成空翻的过程，黑点表示运动员各个时刻的重心位置，1﹣25为重心在水平方向的投影位置标号，10﹣20号的水平方向间距近似相等。 ①当处于11号位置时，运动员所受合外力的方向最接近图（b）中的 　E　 方向。（选择各方向所对应的字母选项） ②图（c）为运动员处于15号位置时的示意图，头朝下，脚朝上，身上的三个点离重心O的距离关系，则相对地面速度最大的是 　B　 点。（选择对应字母选项） ③运动员质量为50kg，在17号位置时重心恰位于最高点，假设从17号位置运动到20号位置的过程仅受重力作用，重心在竖直方向的位移约为0.45m，则运动员的重力势能变化量ΔEp＝ 　225J　 ，重心的速度变化量大小Δv＝ 　3m/s　 。（重力加速度大小取10m/s2） （3）（多选）气溶胶是指悬浮在气体介质中的固态或液态颗粒所组成的气态分散系统，气溶胶颗粒做的是布朗运动。用追踪软件可以记录每隔相同时间这些颗粒所在的位置，然后用线段把这些位置依次连接起来，如图所示，以下说法正确的是 　BC　 。 A．图中轨迹就是颗粒的无规则运动轨迹 B．气溶胶颗粒越小，其运动越明显 C．环境温度越高，气溶胶颗粒运动越明显 D．气溶胶颗粒的运动是由气体对流等外界影响引起的 【答案】（1）①自由落体；相等时间间隔内，A球水平方向的位移相等；②11 （2）①E ②B ③225J，3m/s （3）BC 【解答】解：（1）①在误差允许范围内，根据任意时刻A、B两球的竖直高度相同，可知A球在竖直方向上的运动与B球自由落体运动相同，即A球竖直方向做自由落体运动；根据在相等时间间隔内，A球水平方向的位移相等，可判断A球水平方向做匀速直线运动。 ②已知h＝0.8m，根据，可得t≈0.4s，频闪频率为25Hz，周期 解得：n＝10 由于是从抛出开始记录，所以频闪照片中最多可得到A球在空中运动的10+1＝11个位置。 （2）①运动员在空中只受重力，重力方向竖直向下，所以当处于11号位置时，运动员所受合外力的方向最接近图（b）中的E方向。 ②运动员在15号位置时，头朝下，脚朝上，身上的三个点离重心O的距离关系为系，点离重心O最远，绕重心转动速度v＝ωr（ω为转动角速度，r为到重心的距离），vA＝vB＞vC，由图可以看出vA方向近似水平向左，vB方向近似水平向右，vC方向近似水平向下 因为10﹣20号的水平方向间距近似相等，所以水平方向上可以看成是匀速直线运动，则重心在水平方向做匀速直线运动，其方向向右 又因为相对地面的速度是重心速度与绕重心转动速度的合速度，所以相对地面速度最大的是B点。 ③运动员质量 m＝50kg，重心在竖直方向的位移约为 h＝0.45m，重力势能变化量ΔEp＝mgh，解得：ΔEp＝225J。从17号位置到20号位置的过程仅受重力作用，根据v2＝2gh，解得：v＝3m/s 所以重心的速度变化量大小Δv＝3m/s。 （3）A.图中轨迹是每隔相同时间记录的颗粒位置连线，不是颗粒的无规则运动轨迹，颗粒的无规则运动轨迹是复杂的、无规律的，故A错误。 B.气溶胶颗粒越小，受到周围分子撞击的不平衡性越明显，其运动越明显，故B正确。 C.环境温度越高，分子热运动越剧烈，对气溶胶颗粒的撞击越频繁且越不平衡，气溶胶颗粒运动越明显，故C正确。 D.气溶胶颗粒的布朗运动是由气体分子对颗粒的撞击不平衡引起的，不是由外界因素（如气流等）引起的，故D错误。 故答案为：（1）①自由落体，相等时间间隔内，A球水平方向的位移相等；②11 （2）①E ②B ③225J，3m/s （3）BC 13．很多宏观现象，其本质是由微观粒子的运动与相互作用所体现出的结果。 （1）岩盐颗粒呈现立方体形状。图1为岩盐晶体的平面结构：空心原点为氯离子，所带电荷量为﹣e；实心原点为钠离子，所带电荷量为+e。在分界线AA1和BB1的左侧各取一个钠离子M和N，分别以M、N为圆心，作两个相同的扇形。已知任意两个距离最近的离子间作用力的大小均为F0。若离子之间的相互作用为库仑相互作用，不考虑扇形以外远处离子的作用。 请分别计算出M、N两个钠离子受到图1所示平面分界线右侧的扇形区域内的离子作用力大小FM、FN，并判断岩盐晶体更容易沿分界线AA1还是分界线BB1断开。 （2）在“天宫课堂”太空授课活动中，某同学向航天员提问：“空间站飞行时会不会受到阻力，是否达到所需的速率后，就可以不施加动力，而保持速率不变呢？”我国空间站的轨道距地面高度约430km，远在100km的卡门线（外太空与地球大气层的分界线）之上，但轨道处依然存在非常稀薄的大气。 a.为简化问题，将空间站视为如图2所示的圆柱体，其在运行方向的横截面积为S。假定：单位体积内与空间站前端横截面发生碰撞的空气分子个数为n，且速度方向均与横截面垂直；以空间站为参考系，碰撞前后空气分子的平均速率分别为v1、v2。若每个空气分子的平均质量为m，不考虑空气分子间的相互作用，求空间站前端受到空气作用力F的大小。 b.假如你是航天员，请从以下两个方面对该同学的问题作答。 ①维持空间站的运行是否需要施加动力； ②若一直不施加动力，轨道高度将如何变化。 【答案】（1）岩盐晶体更容易沿分界线BB1断开； （2）a.空间站前端受到空气作用力F的大小为nSv1m（ v1+v2）； b.①需要施加动力；②轨道高度会降低，空间站降无法正常运行。 【解答】解：（1）离子M、N的受力分析如图1 设任意两个距离最近的两个离子间距为r，根据库仑定律F0＝k 可得FM＝（）F0 FN＝（1）F0 比较可得FM＞FN 岩盐晶体更容易沿分界线BB1断开； （2）a.设在时间Δt内有质量为Δm的空气分子与空间站前端碰撞，有 Δm＝nSv1Δt•m 以空气分子碰撞后运动方向为正方向，受力分析如图2 根据动量定理有f Δt＝Δmv2﹣Δm（﹣v1） 联立可得：f＝nSv1m（ v1+v2） 由牛顿第三定律得F＝f 联立解得：F＝nSv1m（ v1+v2） b.①需要施加动力；②轨道高度会降低，空间站降无法正常运行； 答：（1）岩盐晶体更容易沿分界线BB1断开； （2）a.空间站前端受到空气作用力F的大小为nSv1m（ v1+v2）； b.①需要施加动力；②轨道高度会降低，空间站降无法正常运行。 14．氙气灯在亮度、耗能及寿命上都比传统灯有优越性。某轿车的灯泡的容积V＝1.5ml，充入氙气的密度ρ＝5.9kg/m3，摩尔质量M＝0.131kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6×1023mol﹣1．试估算灯泡中： ①氙气分子的总个数； ②氙气分子间的平均距离。（结果保留一位有效数字） 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）设疝气的物质的量为n，则有：n； 疝气分子的总数有：N 个≈4×1019个； （2）每个分子所占的空间为：； 设分子间平均距离为a，则有：； 则有：a 答：（1）灯头中氙气分子的总个数N为4×1019个； （2）灯头中氙气分子间的平均距离为3×10﹣9m． 第3页（共13页） 学科网（北京）股份有限公司 $2026高中物理选修三同步精讲及课时精练 1.1 分子动理论的基本内容 【基础回顾】 一、分子动理论的基本观点 1．物体是由大量分子组成的 (1)分子的大小 ①分子的直径(视为球模型)：数量级为10－10 m； ②分子的质量：数量级为10－26 kg. (2)阿伏加德罗常数 ①1 mol的任何物质都含有相同的粒子数．通常可取NA＝6.02×1023 mol－1； ②阿伏加德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁． 2．分子永不停息地做无规则运动 (1)扩散现象 ①定义：不同物质能够彼此进入对方的现象； ②实质：扩散现象并不是外界作用引起的，也不是化学反应的结果，而是由分子的无规则运动产生的物质迁移现象，温度越高，扩散现象越明显． (2)布朗运动 ①定义：悬浮在液体中的小颗粒的永不停息地无规则运动； ②实质：布朗运动反映了液体分子的无规则运动； ③特点：颗粒越小，运动越明显；温度越高，运动越剧烈． (3)热运动 ①分子永不停息地做无规则运动叫做热运动； ②特点：分子的无规则运动和温度有关，温度越高，分子运动越激烈． 3．分子间同时存在引力和斥力 (1)物质分子间存在空隙，分子间的引力和斥力是同时存在的，实际表现出的分子力是引力和斥力的合力； (2)分子力随分子间距离变化的关系：分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但斥力比引力变化得快； (3)分子力与分子间距离的关系图线 由分子间的作用力与分子间距离关系图线(如图1所示)可知： ①当r＝r0时，F引＝F斥，分子力为零； ②当r＞r0时，F引＞F斥，分子力表现为引力； ③当r＜r0时，F引＜F斥，分子力表现为斥力； ④当分子间距离大于10r0(约为10－9 m)时，分子力很弱，可以忽略不计． 二、微观量与宏观量 1．宏观量与微观量的相互关系 （1）微观量：分子体积V0、分子直径d、分子质量m0. （2）宏观量：物体的体积V、摩尔体积Vmol、物体的质量m、摩尔质量M、物体的密度ρ. （3）相互关系 ①一个分子的质量：m0＝＝. ②一个分子的体积：V0＝＝(注：对气体，V0为分子所占空间体积)； ③物体所含的分子数：N＝·NA＝·NA或N＝·NA＝·NA. 2．求解分子直径时的两种模型(对于固体和液体) （1）把分子看成球形，d＝ . （2）把分子看成小立方体，d＝. 【特别提示】对于气体，利用d＝算出的不是分子直径，而是气体分子间的平均距离． 【必备知识】 1．分子热运动 项目 扩散现象 布朗运动 分子热运动 活动主体 分子 固体微小颗粒 分子 区别 分子的运动，发生在固体、液体、气体等任何两种物质之间 微小颗粒的运动，是比分子大得多的分子团的运动，较大的颗粒不做布朗运动，但它本身及周围的分子仍在做热运动 分子的运动，分子无论大小都做热运动，热运动不能通过光学显微镜直接观察到 观察 裸眼可见 光学显微镜 电子显微镜或扫描隧道显微镜 共同点 都是永不停息的无规则运动，都随温度的升高而变得更加剧烈 联系 布朗运动是由于微小颗粒受到周围分子做热运动的撞击力不平衡而引起的，它是分子做无规则运动的反映 2．分子力和分子势能随分子间距变化的规律 项目 分子力F 分子势能Ep 随分子间 距变化图 像(r0＝ 10－10 m) 随分子间 距的变化 情况 r<r0 F引和F斥都随距离的增大而减小，随距离的减小而增大，F引<F斥，F表现为斥力 r增大，分子力做正功，分子势能减小；r减小，分子力做负功，分子势能增加 r>r0 F引和F斥都随距离的增大而减小，随距离的减小而增大，F引>F斥，F表现为引力 r增大，分子力做负功，分子势能增加；r减小，分子力做正功，分子势能减小 随分子间 距的变化 情况 r＝r0 F引＝F斥，F＝0 分子势能最小，但不为零 r>10r0 F引和F斥都已十分微弱，可以认为F＝0 分子势能为零 题型1 物体是由大量分子组成的 【例题精讲】 1．关于热学中的一些基本概念，下列说法正确的是（　　） A．物体是由大量分子组成的，分子是不可再分的最小单元 B．分子间的斥力和引力总是同时存在的，且随着分子之间的距离增大而增大 C．分子做永不停息的无规则热运动，布朗运动就是分子的热运动 D．温度越高，分子热运动就越剧烈 2．关于分子，下列说法中正确的是（　　） A．分子看作小球是分子的简化模型，实际上，分子的形状并不真的都是小球 B．所有分子大小的数量级都是10﹣10m C．“物体是由大量分子组成的”，其中“分子”只包含分子，不包括原子和离子 D．分子的质量是很小的，其数量级一般为10﹣10kg 3．下列说法中正确的是（　　） A．物体是由大量分子组成的 B．无论是无机物质的分子，还是有机物质的大分子，其分子大小的数量级都是10﹣10m C．本节中所说的“分子”，只包含化学中的分子，不包括原子和离子 D．分子的质量是很小的，其数量级为10﹣10kg （多选）4．关于分子动理论，下述说法正确的是（　　） A．物体是由大量分子组成的 B．分子永不停息地做无规则运动 C．分子间有相互作用的引力或斥力 D．分子动理论没有实验基础 5．物质是由大量分子组成的，分子直径的数量级一般是 　 　 m．能说明物体内分子都在永不停息地做无规则运动的实验事实有 　 　 （举一例即可）。在两分子间的距离由r0（此时分子间的引力和斥力相互平衡，分子作用力为零）逐渐增大的过程中，分子力的变化情况是 　 　 （填“逐渐增大”、“逐渐减小”、“先增大后减小”、“先减小后增大”）。 题型2 分子热运动 【例题精讲】 1．陆游在诗作《村居山喜》中写道“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴”。从物理视角分析诗词中“花气袭人”的主要原因是（　　） A．气体分子之间存在着斥力 B．气体分子之间存在着引力 C．气体分子组成的系统具有分子势能 D．气体分子在永不停息地做无规则运动 2．严冬时节，梅花凌寒盛开，淡淡的花香沁人心脾。我们能够闻到花香，这与分子的热运动有关，关于热学中的分子，下列说法中正确的是（　　） A．布朗运动就是液体分子的无规则运动 B．扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的，扩散能在气体和液体中进行，也能在固体中进行 C．两个分子间距离小于r0时，分子间只有斥力没有引力 D．两个分子间的距离增大时，分子间的分子势能一定减小 3．烤鸭在烤制之前，把烤鸭放在腌制汤中腌制一定的时间，盐就会进入肉里。下列说法正确的是（　　） A．如果腌制时间较长，所有盐分子都会进入鸭肉里 B．烤鸭的腌制过程中分子间的作用力表现为引力，把盐分子吸进鸭肉里 C．在腌制汤中，有的盐分子进入鸭肉，有的盐分子从鸭肉里面出来 D．把鸭肉放入腌制汤后立刻冷冻，将不会有盐分子进入鸭肉 4．对下列相关物理现象的解释错误的是（　　） A．高压下油会透过钢壁渗出，说明分子是不停运动着的 B．水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙 C．存放过煤的混凝土地面下一定深度内都有黑色颗粒，说明煤分子在做无规则的热运动 D．在一杯热水中放几粒盐，整杯水很快会变咸，这是盐分子在高温下无规则运动加剧的结果 5．关于布朗运动，下述正确的有（　　） A．布朗运动就是液体分子的热运动 B．温度降低了，布朗运动也不会停息 C．布朗运动说明了悬浮小颗粒内部分子是不停地无规则运动 D．悬浮在液体中的颗粒越大，撞击它的分子数越多，布朗运动越激烈 题型3 分子间的作用力 【例题精讲】 1．下列说法中正确的是（　　） A．雪花在寒风中飞舞，是因为构成雪花的分子在做杂乱无章的热运动 B．温度越高扩散现象进行得越快，说明分子热运动的剧烈程度跟温度有关 C．气球内的气体对气球有压力作用，说明球内气体分子之间存在斥力 D．装满石子的瓶子还可装进许多细沙，说明分子之间有距离 2．关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A．扩散现象是由于重力作用引起的 B．气体体积等于所有气体分子体积之和 C．液体分子的无规则运动称为布朗运动 D．分子间作用力的本质是电磁相互作用 3．下列叙述正确的是（　　） A．只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常数 B．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积 C．悬浮在液体中的固体颗粒越大，布朗运动就越明显 D．当分子间的距离增大时，分子间的引力变大而斥力减小 4．玻璃杯的碎片，对齐后无论怎样用力都不能使它们再结合在一起，下列说法正确的是（　　） A．分子间的作用力因玻璃被打碎而消失 B．玻璃表面太光滑，破碎处不容易结合在一起 C．玻璃碎片间的距离大于分子间发生相互作用力的距离 D．玻璃碎片的分子间只有相互排斥的力没有相互吸引的力 5．下列说法正确的是（　　） A．扩散现象是不同物质进行的化学反应 B．布朗运动就是固体分子的无规则运动 C．物体温度升高时每一个分子的动能都增大 D．分子间的相互作用力同时存在引力和斥力 课时精练 一．选择题（共8小题） 1．图（a）和图（b）是关于布朗运动和扩散现象的两幅图，下列叙述正确的是（　　） A．扩散现象的快慢仅和温度有关 B．扩散现象的成因是分子间存在斥力 C．图（a）说明布朗运动是由微粒在液体中受到液体分子撞击引起的 D．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动 2．关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A．扩散现象是由于重力作用引起的 B．气体体积等于所有气体分子体积之和 C．液体分子的无规则运动称为布朗运动 D．分子间作用力的本质是电磁相互作用 3．关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A．悬浮在液体中的固体微粒越大，布朗运动越明显 B．当分子间的距离减小时，分子间作用力一定增大 C．物体的温度升高，物体内每个分子的动能都增大 D．温度是分子热运动剧烈程度的标志 4．有以下说法，其中正确的是（　　） A．在两分子间距离增大的过程中，分子间的作用力减小 B．布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动 C．晶体一定具有规则形状，且有各向异性的特征 D．温度、压力、电磁作用等可以改变液晶的光学性质 5．某实验小组同学在分析布朗运动时，通过计算机每隔Δt＝10s的时间间隔记录悬浮在液体中小碳粒的位置，并将这些位置按时间顺序依次连线，如图所示，A点为起点，以后依次为B、C、D……。则下列说法正确的是（　　） A．图线为碳分子的运动轨迹 B．图线间接反映了液体分子的无规则运动 C．小碳粒在第1个Δt内的路程大于在第2个Δt内的路程 D．第5s时小碳粒不可能位于J点 6．浙江大学高分子系某课题组制备出了一种超轻的固体气凝胶，它刷新了目前世界上最轻的固体材料的记录。设气凝胶的密度为ρ（单位为kg/m3），摩尔质量为M（单位为kg/mol），阿伏加德罗常数为NA，则（　　） A．a千克气凝胶所含分子数为n＝a•NA B．气凝胶的摩尔体积为 C．每个气凝胶分子的体积为 D．每个气凝胶分子的直径为 7．某个冬天的早晨，小红打开家里的制暖空调，为使制暖效果更佳，她关闭门窗，一段时间后房间内升高至25℃并保持恒温。房间内的气体可视为质量不变的理想气体，若将一杯装有花粉的10℃水置于该房间内，则下列说法正确的是（　　） A．制暖空调机工作时，热量从低温物体传递给高温物体 B．制暖空调机开始工作后，房间内气体的内能始终保持不变 C．待空调稳定后，花粉的运动激烈程度会减弱 D．花粉颗粒在水中做布朗运动，反映了花粉分子在不停地做无规则运动 8．悬浮在水中的花粉颗粒的无规则运动可以说明（　　） A．分子之间有斥力 B．分子之间有引力 C．花粉分子做无规则运动 D．水分子做无规则运动 二．多选题（共3小题） （多选）9．下列说法中正确的有 （　　） A．已知水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常数 B．布朗运动说明分子在永不停息地做无规则运动 C．两个分子间由很远（r＞10﹣9m）距离减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先减小．后增大，分子势能不断增大 D．露珠呈球状是由于液体表面张力的作用 （多选）10．下列说法中正确的是（　　） A．扩散现象不仅能发生在气体和液体中，固体中也可以 B．岩盐是立方体结构，粉碎后的岩盐不再是晶体 C．地球大气的各种气体分子中氢分子质量小，其平均速率较大，更容易挣脱地球吸引而逃逸，因此大气中氢含量相对较少 D．从微观角度看气体压强只与分子平均动能有关 E．温度相同的氢气和氧气，分子平均动能相同 （多选）11．某实验小组进行布朗运动实验：使用聚苯乙烯颗粒与纯净水制成悬浊液，通过显微镜、计算机、投影仪、投影幕布观察聚苯乙烯颗粒在水中的运动。利用控制变量思想，进行了两次实验，得到两张记录聚苯乙烯颗粒运动位置连线的图片，记录聚苯乙烯颗粒位置的时间间隔相同，幕布上的方格背景纹理相同。下列说法正确的是（　　） A．聚苯乙烯颗粒运动位置连线图描述了聚苯乙烯颗粒实际运动轨迹 B．若两次实验使用的聚苯乙烯颗粒直径相同，则图甲中悬浊液温度高于图乙中悬浊液温度 C．若两次实验中悬浊液的温度相同，则图甲中的聚苯乙烯颗粒直径大于图乙中的聚苯乙烯颗粒直径 D．宏观层面的聚苯乙烯颗粒的运动反映了微观层面的水分子的运动无规则性 E．悬浊液的温度相同情况下，聚苯乙烯颗粒直径越小，同一时刻受到的水分子撞击个数就更少，聚苯乙烯颗粒受到的碰撞作用力合力越不均衡 三．解答题（共3小题） 12．频闪照相可间隔相等时间多次曝光，在同一画面上记录运动物体在不同时刻的位置，追踪软件也能实现类似功能。 （1）用频闪照相记录平抛小球在不同时刻位置，探究平抛运动的特点。图（a）所示实验中，A球沿水平方向抛出的同时B球自由落下。 ①图（b）为某次实验的频闪照片，在误差允许范围内，根据任意时刻A、B两球的竖直高度相同，可判断A球竖直方向做 　 　 运动；根据 　 　 ，可判断A球水平方向做匀速直线运动。 ②若A球离地高度为0.8m，频闪频率为25Hz，频闪照片中最多可得到A球在空中运动的 　 　 个位置。（重力加速度大小取9.8m/s2） （2）图（a）为频闪照片记录的运动员完成空翻的过程，黑点表示运动员各个时刻的重心位置，1﹣25为重心在水平方向的投影位置标号，10﹣20号的水平方向间距近似相等。 ①当处于11号位置时，运动员所受合外力的方向最接近图（b）中的 　 　 方向。（选择各方向所对应的字母选项） ②图（c）为运动员处于15号位置时的示意图，头朝下，脚朝上，身上的三个点离重心O的距离关系，则相对地面速度最大的是 　 　 点。（选择对应字母选项） ③运动员质量为50kg，在17号位置时重心恰位于最高点，假设从17号位置运动到20号位置的过程仅受重力作用，重心在竖直方向的位移约为0.45m，则运动员的重力势能变化量ΔEp＝ 　 　 ，重心的速度变化量大小Δv＝ 　 　 。（重力加速度大小取10m/s2） （3）（多选）气溶胶是指悬浮在气体介质中的固态或液态颗粒所组成的气态分散系统，气溶胶颗粒做的是布朗运动。用追踪软件可以记录每隔相同时间这些颗粒所在的位置，然后用线段把这些位置依次连接起来，如图所示，以下说法正确的是 　 　 。 A．图中轨迹就是颗粒的无规则运动轨迹 B．气溶胶颗粒越小，其运动越明显 C．环境温度越高，气溶胶颗粒运动越明显 D．气溶胶颗粒的运动是由气体对流等外界影响引起的 13．很多宏观现象，其本质是由微观粒子的运动与相互作用所体现出的结果。 （1）岩盐颗粒呈现立方体形状。图1为岩盐晶体的平面结构：空心原点为氯离子，所带电荷量为﹣e；实心原点为钠离子，所带电荷量为+e。在分界线AA1和BB1的左侧各取一个钠离子M和N，分别以M、N为圆心，作两个相同的扇形。已知任意两个距离最近的离子间作用力的大小均为F0。若离子之间的相互作用为库仑相互作用，不考虑扇形以外远处离子的作用。 请分别计算出M、N两个钠离子受到图1所示平面分界线右侧的扇形区域内的离子作用力大小FM、FN，并判断岩盐晶体更容易沿分界线AA1还是分界线BB1断开。 （2）在“天宫课堂”太空授课活动中，某同学向航天员提问：“空间站飞行时会不会受到阻力，是否达到所需的速率后，就可以不施加动力，而保持速率不变呢？”我国空间站的轨道距地面高度约430km，远在100km的卡门线（外太空与地球大气层的分界线）之上，但轨道处依然存在非常稀薄的大气。 a.为简化问题，将空间站视为如图2所示的圆柱体，其在运行方向的横截面积为S。假定：单位体积内与空间站前端横截面发生碰撞的空气分子个数为n，且速度方向均与横截面垂直；以空间站为参考系，碰撞前后空气分子的平均速率分别为v1、v2。若每个空气分子的平均质量为m，不考虑空气分子间的相互作用，求空间站前端受到空气作用力F的大小。 b.假如你是航天员，请从以下两个方面对该同学的问题作答。 ①维持空间站的运行是否需要施加动力； ②若一直不施加动力，轨道高度将如何变化。 14．氙气灯在亮度、耗能及寿命上都比传统灯有优越性。某轿车的灯泡的容积V＝1.5ml，充入氙气的密度ρ＝5.9kg/m3，摩尔质量M＝0.131kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6×1023mol﹣1．试估算灯泡中： ①氙气分子的总个数； ②氙气分子间的平均距离。（结果保留一位有效数字） 第3页（共13页） 学科网（北京）股份有限公司 $