第1章 单元过关检测(一)分子动理论（课件PPT）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（人教版）

该高中物理单元复习课件系统梳理了分子动理论的核心概念、气体性质的微观解释及实验操作，通过知识关联将分子运动、分子力与分子势能、气体压强微观机理等内容串联，帮助学生构建完整的热学知识体系。 其亮点在于采用“概念辨析-实验探究-综合应用”的复习模式，如结合分子势能图像分析分子力（科学思维），设计油膜法测分子直径实验（科学探究），分层题目满足不同学生需求。这种设计培养学生物理观念和科学探究能力，助力教师精准复习，提升学生知识巩固效果。

单元过关检测（一） 1 √ 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1．关于分子动理论，下列说法正确的是(　　) A．温度越高，分子的无规则运动越剧烈 B．分子间同时存在引力和斥力，且引力总是大于斥力 C．扩散现象只能发生在气体之间 D．分子间距离增大时，分子势能一定增大 4 5 6 7 8 1 9 10 12 11 2 3 15 14 13 单元过关检测 解析：温度越高，分子的无规则运动越剧烈，故A正确； 分子间同时存在引力和斥力，当分子之间的距离小于平衡位置的距离时，分子间的引力小于斥力，故B错误； 扩散现象可以发生在固体、液体和气体之间，故C错误； 当分子力表现为斥力时，随着分子间的距离增大，分子力做正功，则分子势能减小，故D错误。 4 5 6 7 8 1 9 10 12 11 2 3 15 14 13 单元过关检测 √ 2．下列说法正确的是(　　) A．阳光下的灰尘所做的运动，是布朗运动 B．一定量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加 C．气体分子的平均动能增大，气体的压强一定增大 D．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，因此压强必然增大 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 15 14 13 单元过关检测 解析：阳光下的灰尘所做的运动是因空气的流动引起的，不是布朗运动，故A错误； 一定量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加，故B正确； 气体分子总数不变时，压强与温度和体积有关，气体温度升高，气体分子的平均动能增大，压强不一定增大，故C、D错误。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 15 14 13 单元过关检测 √ 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 15 14 13 单元过关检测 解析：因为气体分子间间隙较大，不能根据摩尔体积与每个分子体积的比值求解阿伏加德罗常数，故A错误； 随着分子间距增大，分子引力、分子斥力都减小，故B错误； 布朗运动是固体小颗粒的无规则运动，但能间接地反映分子做永不停息的无规则运动，故C正确； 温度升高，分子平均动能增大，但不是每个分子的动能都增大，故D错误。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 15 14 13 单元过关检测 √ 4．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．当两个分子间距离小于平衡位置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 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 15 14 13 单元过关检测 解析：布朗运动是悬浮于液体中的固体小颗粒的无规则运动，A错误； 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，B正确； 当两个分子间距离小于平衡位置r0时，分子间斥力和引力都存在，只是斥力大于引力，分子力表现为斥力，C错误； 当r<r0时，分子势能随着分子间距离的增大而减小，当r>r0时，分子势能随分子间距离的增大而增大，D错误。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 15 14 13 单元过关检测 √ 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 15 14 13 单元过关检测 解析：水分子在气态下引力、斥力忽略不计，凝结成液态，分子间距减小，引力和斥力同时增大，故A错误； 一定质量的气体温度升高，若体积变大，则分子数密度减小，则单位时间内撞击容器壁单位面积上的分子数不一定增多，故B错误； 温度相同的氢气和氧气，分子平均动能相同，但氧气分子的质量大，平均速率小，故D正确。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 15 14 13 单元过关检测 √ 6．图甲是一定质量的某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线；图乙是两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线。下列说法正确的是　 (　　)   A．甲：同一温度下，气体分子的速率都呈“中间多、两头少”的分布 B．甲：气体在①状态下的内能小于②状态下的内能 C．乙：当r>r1时，分子间的作用力表现为引力 D．乙：在r由r1变到r2的过程中分子力做负功 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 15 14 13 单元过关检测 解析：题图甲中，同一温度下，气体分子的速率都呈“中间多、两头少”的分布，①状态下速率大的分子占据的比例较大，则说明①对应的平均动能较大，即气体在①状态下的内能大于②状态下的内能，故B错误，A正确； 题图乙中，当r＝r2时，分子势能最小，此时分子力为0，则当r>r2时，分子间的作用力表现为引力，当r<r2时，分子间的作用力表现为斥力，在r由r1变到r2的过程中，分子势能减小，则分子力做正功，故C、D错误。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 15 14 13 单元过关检测 √ 7．关于下面热学中的几张图片所涉及的相关知识，描述正确的是(　　) A．图甲中，微粒越大， 单位时间内受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越明显 B．图乙中铝块与金块间可以发生扩散现象 C．由图丙可知，在r由r1变到r2的过程中分子力做负功 D．图丙中分子间距为r1时的分子力比分子间距为r2时的分子力小 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 15 14 13 单元过关检测 解析：题图甲中，微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越不明显，故A错误； 题图乙中，铝块与金块间可以发生扩散现象，故B正确； 由题图丙可知，在r由r1变到r2的过程中，分子势能减小，则分子力做正功，故C错误； 题图丙中分子间距为r2时分子势能最小，可知该位置为平衡位置，分子力为0，即分子间距为r1时的分子力比分子间距为r2时的分子力大，故D错误。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 15 14 13 单元过关检测 √ 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求。全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。 8．利用分子动理论对下列相关物理现象的解释正确的是(　　) 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 √ √ 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 15 14 13 单元过关检测 解析：高压作用下油会透过钢壁渗出，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； 水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙，故B正确； 存放过煤的混凝土地面下一定深度内有黑色颗粒，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； 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。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 15 14 13 单元过关检测 √ √ 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 15 14 13 单元过关检测 解析：在显微镜下可以观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动，这说明煤油分子在做无规则运动，A正确； 当分子间的距离减小时，分子间的斥力和引力都增大，当r<r0时合力表现为斥力，当r>r0时合力表现为引力，B错误； 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 15 14 13 单元过关检测 如果分子间的距离从r0再增大时，分子力表现为引力，且在一定的距离范围内分子间作用力随距离的增加而逐渐变大，此时分子引力做负功，分子势能也变大，即分子势能和分子间作用力的合力都会随分子间距离的增大而增大，故D正确。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 15 14 13 单元过关检测 √ 10．分子间存在着分子力，并且分子力做功与路径无关，因此分子间存在与其相对距离有关的分子势能。如图所示为分子势能Ep随分子间距离r变化的图像，取r趋近于无穷大时Ep为零。通过功能关系可以从此图像中得到有关分子力的信息，若仅考虑这两个分子间的作用，下述说法正确的是(　　)   A．两个分子间距r＝r1时，分子力为零 B．假设将两个分子从r＝r2处释放，它们将相互靠近 C．假设将两个分子从r＝r3处释放，当r＝r2时它们的速度最大 D．假设将两个分子间距从r1增大至r2，该过程中分子力减小 √ 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 15 14 13 单元过关检测 解析：由题图可知，两个分子在r＝r2处的分子势能最小，则此处为分子间作用力为零的位置，即平衡位置，故A错误； 当分子间距离等于平衡距离时，分子间作用力为零，加速度为零，所以假设将两个分子从r＝r2处释放，它们将静止不动，故B错误； 分子间距离在r1～r2之间分子作用力表现为斥力，r2～r3之间分子作用力表现为引力，若将两个分子从r＝r3处释放，分子力做正功，分子动能增大，当r＝r2时它们的速度达最大，故C正确； 将两个分子间距从r1增大至r2的过程中，根据分子间作用力随分子间距变化规律可知分子力减小，故D正确。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 15 14 13 单元过关检测 三、非选择题：本题共5小题，共54分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 11．(6分)(1)某兴趣小组在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，下列说法正确的是________。 A．滴入油酸酒精溶液时，滴管下端应远离水面 B．滴入油酸酒精溶液后，需尽快描下油膜轮廓，测出油膜面积 C．撒痱子粉时要尽量厚一些，覆盖整个浅盘 D．实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是稀释油酸 D 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 15 14 13 单元过关检测 解析：滴油酸酒精溶液时，若滴管下端远离液面，则油酸酒精溶液滴到水面上时可能会溅起，不利于形成整片的油膜，则滴管下端应靠近水面，故A错误； 滴入油酸酒精溶液后，需待油酸溶液全部散开，形状稳定之后，描下油膜轮廓，测出油膜面积，故B错误； 撒痱子粉时若过厚，且覆盖整个浅盘，则不利于油酸形成单分子油膜，故C错误； 用酒精将油酸稀释制成油酸酒精溶液，可以减少滴到水面上油酸的量，更容易测量油酸的面积，并且当滴到水面上时，酒精迅速溶于水，很容易形成单分子油膜，因此酒精对油酸起到稀释作用，故D正确。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 15 14 13 单元过关检测 (2)1 000 mL油酸酒精溶液中含有纯油酸1 ml，用量筒测得100滴上述溶液体积为1 mL，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，稳定后油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，正方形方格的边长为1 cm，则油酸分子直径约为____________m。(保留1位有效数字) 4×10-10 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 15 14 13 单元过关检测 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 15 14 13 单元过关检测 (3)某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏小，可能是因为________。 A．计算每滴油酸酒精溶液的体积时，1 mL的溶液的滴数少记了几滴 B．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 C．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开 D．在滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间 D 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 15 14 13 单元过关检测 解析：计算每滴油酸酒精溶液的体积时，1 mL的溶液的滴数少记了几滴，则计算的体积偏大，直径偏大，故A不符合题意； 计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，则计算的面积偏小，直径偏大，故B不符合题意； 水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，则计算的面积偏小，直径偏大，故C不符合题意； 在滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间，油酸溶液真实浓度变大，则计算的体积偏小，直径偏小，故D符合题意。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 15 14 13 单元过关检测 12．(8分)某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验。 (1)实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成单分子油膜，并将油膜分子看成球形且紧密排列。本实验体现的物理思想方法为____________(填选项前的字母)。 A．控制变量法　　　　 B．等效替代法 C．理想化模型法 D．归纳法 解析：实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成单分子油膜，并将油膜分子看成球形且紧密排列，本实验体现的物理思想方法为理想化模型法。 C 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 15 14 13 单元过关检测 (2)实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是____________。 A．可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓 B．对油酸起到稀释作用，便于提取少量的油酸 C．有助于油酸的颜色更透明便于识别 解析：实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是对油酸起到稀释作用，酒精稀释油酸是为了进一步减小油酸的面密度， 使油酸分子尽可能不在竖直方向上重叠，更能保证其形成单分子油膜。 B 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 15 14 13 单元过关检测 (3)完成本实验需要几点假设，以下假设与本实验无关的是____________。 A．将油酸分子视为球形 B．油膜中分子沿直线排列 C．将油膜看成单分子油膜 D．油酸分子紧密排列无间隙 解析：计算分子直径是根据油酸的体积与油膜的面积之比，故需将油膜看成单分子油膜，不考虑各油酸分子间的间隙，将油酸分子看成球形，故与本实验无关的假设为油膜中分子沿直线排列。 B 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 15 14 13 单元过关检测 (4)在实验中，将1 mL的纯油酸配制成5 000 mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1 mL溶液为80滴，取1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，在玻璃盖板上描出的油膜轮廓如图所示，方格纸每格边长是0.5 cm，根据以上信息估测油酸分子的直径大小d＝________m。(结果保留1位有效数字) 7×10-10 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 15 14 13 单元过关检测 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 15 14 13 单元过关检测 13．(12分)为保证环境和生态平衡，在各种生产活动中都应严禁污染水源。在某一水库中，一艘快艇在水面上快速行驶，速度为8 m/s，因年久失修导致油箱突然破裂，柴油迅速流入水中，从漏油开始到船员堵住漏油处共用时t＝1.5 min。测量时，漏出的油已在水面上形成宽约为a＝100 m的长方形厚油层。已知快艇做匀速运动，漏出油的体积V＝1.44×10-3 m3。 (1)求该厚油层的平均厚度D。(6分) 答案：2×10-8 m　 13 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 12 15 14 单元过关检测 (2)该厚油层的平均厚度D约为分子直径d的多少倍？(已知油分子的直径约为10-10 m)(6分)　 答案：200 13 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 12 15 14 单元过关检测 14．(12分)目前，环境污染已非常严重，瓶装纯净水已经占领柜台。再严重下去，瓶装纯净空气也会上市。设瓶子的容积为500 mL，空气的摩尔质量M＝2.9×10-2 kg/mol。按标准状况计算，NA＝6.02×1023 mol-1，空气的摩尔体积Vmol＝22.4 L/mol。试估算：(计算结果保留2位有效数字) (1)空气分子的平均质量；(4分) 答案：4.8×10-26 kg 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 12 15 14 13 单元过关检测 (2)一瓶纯净空气的质量；(4分) 答案：6.5×10-4 kg 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 12 15 14 13 单元过关检测 (3)一瓶纯净空气中约含气体分子的个数。(4分) 答案：1.3×1022个 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 12 15 14 13 单元过关检测 15．(16分)从分子动理论的观点来看，一个密闭容器中气体分子的运动是杂乱无章的，在某一时刻，向着任何一个方向运动的分子都有，而且向各个方向运动的气体分子数目几乎相等，如图所示。为简化问题，假定：气体分子的大小可以忽略，速率均为v，每次分子与器壁碰撞作用时间为Δt，碰撞前后气体分子的速度方向都与器壁垂直，且速率不变。已知每个分子的质量为m，单位体积内分子数量n为恒量。利用所学力学知识，回答以下问题： 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 12 15 14 13 单元过关检测 (1)选择一个与器壁发生正碰的气体分子为研究对象，求碰撞过程气体分子对器壁的作用力 F0的大小。(4分) 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 12 15 14 13 单元过关检测 (2)推导出器壁单位面积受到的压力p的表达式。(6分) 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 12 15 14 13 单元过关检测 (3)对于一定量的气体，从宏观上看，仅升高温度或仅减小体积都会使气体压强增大，请从微观角度说明原因。(6分) 解析：对于一定量的气体，若仅升高温度，气体分子运动的平均速率增大，气体分子撞击器壁的平均作用力增大，则压强增大；若仅减小体积，则气体分子分布的密集程度增大，单位时间撞击器壁单位面积的分子数目增多，则气体压强增大。 答案：见解析 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 12 15 14 13 单元过关检测 $