高中物理选修3-3课本习题详细答案

第七章分子动理论一知识要点热学是物理学的一个组成部分，它研究的是热现象的规律。

描述热现象的一个基本概念是温度。

凡是跟温度有关的现象都叫做热现象。

分子动理论是从物质微观结构的观点来研究热现象的理论。

它的基本内容是：物体是由大量分子组成的；分子永不停息地做无规则运动；分子间存在着相互作用力。

1. 物体是由大量分子组成的：这里的分子是指构成物质的单元，可以是原子、离子，也可以是分子。

在热运动中它们遵从相同的规律，所以统称为分子。

⑴这里建立了一个理想化模型：把分子看作是小球，所以求出的数据只在数量级上是有意义的。

一般认为分子直径大小的数量级为10-10m。

⑵固体、液体被理想化地认为各分子是一个挨一个紧密排列的，每个分子的体积就是每个分子平均占有的空间。

分子体积=物体体积÷分子个数。

⑶气体分子仍视为小球，但分子间距离较大，不能看作一个挨一个紧密排列，所以气体分子的体积远小于每个分子平均占有的空间。

每个气体分子平均占有的空间看作以相邻分子间距离为边长的正立方体。

⑷阿伏加德罗常数 NA=6.02× 1023mol-1 ，是联系微观世界和宏观世界的桥梁。

它把物质的摩尔质量、摩尔体积这些宏观物理量和分子质量、分子体积这些微观物理量联系起来了。

2. 分子的热运动：物体里的分子永不停息地做无规则运动，这种运动跟温度有关，所以通常把分子的这种运动叫做热运动。

⑴扩散现象和布朗运动都可以很好地证明分子的热运动。

⑵布朗运动是指悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动。

关于布朗运动，要注意以下几点：①形成条件是：只要微粒足够小。

②温度越高，布朗运动越激烈。

③观察到的是固体微粒（不是液体，不是固体分子）的无规则运动，反映的是液体分子运动的无规则性。

④实验中描绘出的是某固体微粒每隔30 秒的位置的连线，不是该微粒的运动轨迹。

⑶为什么微粒越小，布朗运动越明显？可以这样分析：在任何一个选定的方向上，同一时刻撞击固体微粒的液体分子个数与微粒的横截面积成正比，即与微粒的线度r 的平方成正比，从而对微粒的撞击力的合力F 与微粒的线度 r 的平方成正比；而固体微粒的质量m与微粒的体积成正比，即与微粒的线度r 的立方成正比，因此其加速度a=F/m∝ r–1，即加速度与微粒线度r 成反比。

第九章固体．液体和物态变化知识点总结一．固体1．固体分类：固体可分为晶体和非晶体两类。

2．晶体与非晶体的区别比较内容固体分类宏观外形物理性质非晶体( 玻璃沥青石蜡等)没有确定的几何形状(1)没有固定熔点(2)导电．导热．光学性质表现为各向同性晶体单晶体(单个晶体颗粒)有天然规则的几何形状(1)有确定的熔点(2)导热．导电．光学性质表现为各向异性多晶体(多个晶体颗粒)没有确定的几何形状(1)有确定的熔点(2)导热．导电．光学性质表现为各向同性3．晶体的微观结构(1)规则性：单晶体的原子(分子．离子)都是按照各自的规则排列，具有空间上的周期性。

(2)变化或转化：在不同条件下，同种物质的微粒按照不同规则在空间排列，可以生成不同的晶体，例如石墨和金刚石。

有些晶体在一定条件下可以转化为非晶体，例如天然水晶熔化后再凝固成石英玻璃。

二．液体1．液体的微观结构(1)分子距离：液体分子之间的距离比气体分子间距小得多，比固体分子之间距离略大。

(2)流动性：液体没有固定的形状，而且液体能够流动。

(3)分子力：液体分子间的作用力比固体分子间的作用力要小。

2．液体的表面张力(1)表面层：液体与气体接触的表面形成的薄层。

(2)表面张力：使液体的表面绷紧的力或说促使液体表面收缩的力。

(3)液体表面张力的形成液体表面分子间距特点：由于蒸发现象，液体表面分子分布比内部分子稀疏。

分子力特点：液体内部分子间引力．斥力基本上相等，而液体表面层分子之间距离变大，分子力表现为引力。

表面特性：表面层分子之间的引力使液面产生了表面张力，使液体表面形成一层绷紧的膜。

表面张力的方向：表面张力的方向和液面相切，垂直于液面上的各条分界线。

(4)表面张力的作用：表面张力使液体表面具有收缩趋势，使液体表面积趋于最小。

而在体积相同的条件下，球的表面积最小。

例如，吹出的肥皂泡呈球形，滴在洁净玻璃板上的水银滴呈球形。

(但由于受重力的影响，往往呈扁球形，在完全失重条件下才呈球形) 3．浸润．不浸润．毛细现象(1)浸润：一种液体会浸湿某种固体并附着在固体的表面上的现象。

高中物理选修3-3课后习题和答案以及解释.txt54就让昨日成流水，就让往事随风飞，今日的杯中别再盛着昨日的残痕；唯有珍惜现在，才能收获明天。

课后练习一10（大纲版）高二物理同步复习课程第7讲分子热运动能量守恒（一）主讲人：孟卫东1.已知金刚石的密度为ρ＝3.5×103 kg/m3，现有一块体积为4.0×10－8m3的一小块金刚石，它含有多少个碳原子?假如金刚石中的碳原子是紧密地挨在一起，试估算碳原子的直径?(保留两位有效数字)答案：2.2×10－10 m详解：先求出此金刚石质量，然后除以一个碳原子的质量，就是碳原子个数。

碳原子紧密排在一起的模型，就是一个一个的小球紧密相连，整个金刚石看成一个正方体，于是一条边上碳原子个数就是碳原子总个数的三次方根。

金刚石一条边的长度就是体积的三次方根。

然后边长除以一条边上碳原子个数就是碳原子直径。

2.关于布朗运动，下列说法中正确的是 ( )A．布朗运动就是分子的运动B．布朗运动是组成固体微粒的分子无规则的反映C．布朗运动是液体分子无规则运动的反映D．观察时间越长，布朗运动越显著答案：C详解：布朗运动是液体无规则运动的反映，它本身不是分子运动。

布朗运动的显著程度和观察时间无关，和液体温度，运动微粒的质量等有关。

3.关于分子间相互作用力，以下说法正确的是( )A．分子间的相互作用力是由组成分子的原子内部的带电粒子间的相互作用而引起的B．温度越高，分子间的相互作用力就越大C．分子力实质上就是分子间的万有引力D．分子引力不等于分子斥力时，违背了牛顿第三定律答案：A详解：A是正确的理论知识。

分子间作用力大小与分子距离有关，和温度无关。

另外，分子引力和分子斥力明显不是作用力和反作用力，不能乱套用牛顿第三定律。

4.关于分子间的相互作用力的以下说法中，正确的是( )A．当分子间的距离r＝r0时，分子力为零，说明此时分子间不存在作用力B．当r＞r0时，随着分子间距离的增大分子间引力和斥力都增大，但引力比斥力增加得快，故分子力表现为引力C． r＜r0时，随着分子间距离的增大分子间引力和斥力都增大，但斥力比引力增加得快，故分子力表现为斥力D．当分子间的距离r＞10-9m时，分子间的作用力可以忽略不计答案：D详解：r＝r0时分子引力和斥力数值相等，分子间作用力合力是0，但不能说分子间没作用力，A错。

高中物理人教版选修3-3课后习题整理第七章分子动理论7.11. 把一片很薄的均匀薄膜放在盐水中，把盐水密度调节为1.2×10 3 kg/m 3 时薄膜能在盐水中悬浮。

用天平测出尺寸为10 cm×20 cm的这种薄膜的质量是36 g，请计算这种薄膜的厚度。

2. 在做“用油膜法估测分子的大小”实验时，每 10 4 mL 油酸酒精溶液中有纯油酸6 mL。

用注射器测得 75 滴这样的溶液为 1 mL。

把 1 滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里，把玻璃板盖在浅盘上并描画出油酸膜轮廓，如图 7.1-4 所示。

图中正方形小方格的边长为 1 cm。

(1) 1 滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少？(2) 油酸膜的面积是多少？(3) 按以上数据，估算油酸分子的大小。

3. 把铜分子看成球形，试估算铜分子的直径。

已知铜的密度为8.9×10 3 kg/m 3 ，铜的摩尔质量为6.4×10 - 2 kg/mol。

4. 在标准状态下，氧气分子之间的平均距离是多少？已知氧气的摩尔质量为3.2×10 - 2 kg/mol，1 mol气体处于标准状态时的体积是 2.24×10 - 2 m 3 。

7.22. 以下关于布朗运动的说法是否正确？说明道理。

(1) 布朗运动就是分子的无规则运动。

(2) 布朗运动证明，组成固体小颗粒的分子在做无规则运动。

(3) 一锅水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在翻滚。

这说明温度越高布朗运动越激烈。

(4) 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。

7.31. 请描述：当两个分子间的距离由小于r 0 逐渐增大，直至远大于r 0时，分子间的引力如何变化？分子间的斥力如何变化？分子间引力与斥力的合力又如何变化？2. 当两个分子间的距离由图 7.3-2 中的 r 0 逐渐增大时，分子间相互作用力的合力会出现一个极大值。

一、分子间的作用力┄┄┄┄┄┄┄┄①1．分子间有空隙(1)气体很容易被压缩，说明气体分子间有很大的空隙。

(2)水和酒精混合后总体积减小，说明液体分子之间有空隙。

(3)压在一起的金片和铅片，各自的分子能扩散到对方的内部，说明固体分子之间有空隙。

2．分子间的相互作用(1)分子间同时存在着相互作用的引力和斥力。

(2)分子力是分子间作用力的合力，其大小与分子间的距离有关。

(3)当r＝r0时，分子引力与斥力大小相等，合力为零。

(4)当r<r0时，作用力的合力为斥力。

(5)当r>r0时，作用力的合力为引力。

[注意]1．明确分子间作用力与分子引力、斥力的区别。

2．明确分子引力、斥力以及合力与分子间距离的关系。

①[判一判]1．气体很容易被压缩，说明气体分子间有引力(×)2．固体和液体很难被压缩，说明固体和液体分子间只有斥力没有引力(×)3．用胶水可以把两张纸粘在一起，说明分子间有引力(√)二、分子动理论┄┄┄┄┄┄┄┄②1．内容物体是由大量分子组成的，分子在做永不停息的无规则运动，分子之间存在着引力和斥力。

2．统计规律大量偶然事件的整体所表现出来的规律。

分子的热运动虽然是无规则的，但符合统计规律。

[说明]1．对于任何一个分子而言，其运动都是无规则的，具有偶然性。

2．对于大量分子而言，其运动表现出一定的规律性，即统计规律。

②[选一选]关于分子动理论，下列说法不正确的是()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．分子动理论是在一定实验基础上提出的解析：选C由分子动理论可知A、B正确；分子间有相互作用的引力和斥力，C错误；分子动理论是在扩散现象、布朗运动等实验基础上提出的，D正确。

1.用弹簧模型理解分子力如图所示，两个小球中间连有一个弹簧，小球类比分子，弹簧的弹力类比分子斥力和引力的合力。

(2)当弹簧处于压缩状态时(r<r0)，类比着分子力的合力表现为斥力。

课后练习一10（大纲版）高二物理同步复习课程第7讲分子热运动能量守恒（一）主讲人：孟卫东1.已知金刚石的密度为ρ＝3.5×103 kg/m3，现有一块体积为4.0×10－8m3的一小块金刚石，它含有多少个碳原子?假如金刚石中的碳原子是紧密地挨在一起，试估算碳原子的直径?(保留两位有效数字)答案：2.2×10－10 m详解：先求出此金刚石质量，然后除以一个碳原子的质量，就是碳原子个数。

碳原子紧密排在一起的模型，就是一个一个的小球紧密相连，整个金刚石看成一个正方体，于是一条边上碳原子个数就是碳原子总个数的三次方根。

金刚石一条边的长度就是体积的三次方根。

然后边长除以一条边上碳原子个数就是碳原子直径。

2.关于布朗运动，下列说法中正确的是( )A．布朗运动就是分子的运动B．布朗运动是组成固体微粒的分子无规则的反映C．布朗运动是液体分子无规则运动的反映D．观察时间越长，布朗运动越显著答案：C详解：布朗运动是液体无规则运动的反映，它本身不是分子运动。

布朗运动的显著程度和观察时间无关，和液体温度，运动微粒的质量等有关。

3.关于分子间相互作用力，以下说法正确的是( )A．分子间的相互作用力是由组成分子的原子内部的带电粒子间的相互作用而引起的B．温度越高，分子间的相互作用力就越大C．分子力实质上就是分子间的万有引力D．分子引力不等于分子斥力时，违背了牛顿第三定律答案：A详解：A是正确的理论知识。

分子间作用力大小与分子距离有关，和温度无关。

另外，分子引力和分子斥力明显不是作用力和反作用力，不能乱套用牛顿第三定律。

4.关于分子间的相互作用力的以下说法中，正确的是( )A．当分子间的距离r＝r0时，分子力为零，说明此时分子间不存在作用力B．当r＞r0时，随着分子间距离的增大分子间引力和斥力都增大，但引力比斥力增加得快，故分子力表现为引力C．r＜r0时，随着分子间距离的增大分子间引力和斥力都增大，但斥力比引力增加得快，故分子力表现为斥力D．当分子间的距离r＞10-9m时，分子间的作用力可以忽略不计答案：D详解：r＝r0时分子引力和斥力数值相等，分子间作用力合力是0，但不能说分子间没作用力，A错。

高中物理人教版选修3-3 课后习题整理第七章分子动理论1. 把一片很薄的均匀薄膜放在盐水中，把盐水密度调理为 1.2 ×10 3 kg/m 3时薄膜能在盐水中悬浮。

用天平测出尺寸为10 cm ×20 cm 的这类薄膜的质量是36 g ，请计算这类薄膜的厚度。

2. 在做“用油膜法估测分子的大小”实验时，每10 4 mL 油酸酒精溶液中有纯油酸6 mL 。

用注射器测得75 滴这样的溶液为 1 mL 。

把 1 滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里，把玻璃板盖在浅盘上并描绘出油酸膜轮廓，如图7.1-4 所示。

图中正方形小方格的边长为 1 cm 。

(1)1 滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少？(2)油酸膜的面积是多少？(3)按以上数据，估量油酸分子的大小。

3.把铜分子当作球形，试估量铜分子的直径。

已知铜的密度为 8.9 ×10 3 kg/m 3，铜的摩尔质量为 6.4 ×10 - 2 kg/mol。

4.在标准状态下，氧气分子之间的均匀距离是多少？已知氧气的摩尔质量为 3.2 ×10 - 2 kg/mol ，1 mol 气体处于标准状态时的体积是 2.24 ×10 - 2 m 3。

2.以下对于布朗运动的说法能否正确？说明道理。

(1)布朗运动就是分子的无规则运动。

(2)布朗运动证明，构成固体小颗粒的分子在做无规则运动。

(3)一锅水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在翻腾。

这说明温度越高布1 / 5朗运动越强烈。

(4)在显微镜下能够察看到煤油中小粒尘埃的布朗运动，这说明煤油分子在做无规则运动。

1. 请描绘：当两个分子间的距离由小于r 0 渐渐增大，直至远大于r 0时，分子间的引力如何变化？分子间的斥力如何变化？分子间引力与斥力的协力又如何变化？2.当两个分子间的距离由图 7.3-2 中的 r 0 渐渐增大时，分子间互相作使劲的协力会出现一个极大值。

你可否用实质生活中的例子说明分子间互相作用的协力确实存在着这样的极大值？3.为何物体能够被压缩，但压缩得越小，进一步压缩就越困难？第八章气体1. 一个足球的容积是2.5 L。

高中物理选修33课后习题和答案以及解释问题1：一个物体匀速运动的速度是2 m/s。

当它经过15秒后的位移是多少？答案：位移 = 速度 ×时间 = 2 m/s × 15 s = 30 m。

解释：物体的位移是其速度乘以运动的时间。

在这种情况下，物体的速度是2 m/s，时间是15秒，因此位移是2 m/s × 15 s = 30 m。

问题2：一个小球下落1秒钟的时间，下落的距离是多少？答案：下落距离 = 1/2 ×重力加速度 ×时间的平方 = 1/2 × 9.8 m/s^2× (1 s)^2 = 4.9 m。

解释：物体下落的距离可以通过公式下落距离 = 1/2 ×重力加速度 ×时间的平方来计算。

在这种情况下，重力加速度是9.8 m/s^2，时间是1秒，因此下落的距离是1/2 × 9.8 m/s^2 × (1 s)^2 = 4.9 m。

问题3：一个物体以5 m/s^2的加速度向前运动10秒钟，它的末速度是多少？答案：末速度 = 初始速度 + 加速度 ×时间 = 0 + 5 m/s^2 × 10 s = 50m/s。

解释：物体的末速度可以通过初始速度加上加速度乘以时间来计算。

在这种情况下，物体的初始速度为0，加速度为5 m/s^2，时间为10秒，因此末速度为0 + 5 m/s^2 × 10 s = 50 m/s。

问题4：一个汽车以22 m/s的速度行驶了10秒钟，它的位移是多少？答案：位移 = 速度 ×时间 = 22 m/s × 10 s = 220 m。

解释：汽车的位移可以通过速度乘以时间来计算。

在这种情况下，汽车的速度是22 m/s，行驶的时间是10秒，因此位移为22 m/s × 10 s= 220 m。

问题5：一个物体从静止开始，以4 m/s^2的加速度向前运动5秒钟，它的末速度是多少？答案：末速度 = 初始速度 + 加速度 ×时间 = 0 + 4 m/s^2 × 5 s = 20m/s。