《2025年5年高考3年模拟高中物理选择性必修第三册人教版江苏专版》

7.(2025江苏徐州期中)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$NaN_3$)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中氮气的密度$\rho = 1.7\ kg/m^3$,已知氮气的摩尔质量$M = 28\ g/mol$,阿伏加德罗常数$N_A = 6 × 10^{23} mol^{-1}$。请估算:(结果保留一位有效数字)
(1)一个氮气分子的质量$m$;
(2)气囊中氮气分子间的平均距离$r$。

答案： 7.答案
(1)$5 × 10^{-26} kg$
(2)$3 × 10^{-9} m$
解析
(1)一个氮气分子的质量$m = \frac{M}{N_A} = \frac{28 × 10^{-3}}{6 × 10^{23}} kg \approx 5 × 10^{-26} kg$
(2)气体分子间距较大，可以认为每个分子占据一个棱长为$r$的立方体，则有$r^3 = \frac{V}{N_A}$
其中$V = \frac{M}{\rho}$
联立解得$r \approx 3 × 10^{-9} m$
98 5年高考3年模拟 物理 选择性必修·第三册 人教
归纳总结 微观量与宏观量的联系
微观量包括分子体积（或分子所占据空间的体积）$V_0$、分子直径（或分子间距）$d$、分子质量$m$等，宏观量包括物体体积$V$、摩尔体积$V_{ mol}$、物体的质量$M$、摩尔质量$M_{ mol}$、物体的密度$\rho$等，通过阿伏加德罗常数，可以建立它们之间的联系。
(1)分子的质量：$m = \frac{M_{ mol}}{N_A} = \frac{\rho V_{ mol}}{N_A}$。
(2)分子的体积（或所占据空间的体积）：$V_0 = \frac{V_{ mol}}{N_A} = \frac{M_{ mol}}{\rho N_A}$，对固体和液体，$V_0$表示分子的体积；对气体，$V_0$表示分子所占据空间的体积。
(3)物体所含的分子数$N = \frac{V}{V_{ mol}} · N_A = \frac{M}{\rho V_{ mol}} · N_A$，或$N = \frac{M}{M_{ mol}} · N_A = \frac{\rho V}{M_{ mol}} · N_A$。

8.(2025江苏无锡期中)关于布朗运动,下列说法中正确的是(C)

A.在空气中观察到的尘埃的运动是布朗运动
B.悬浮在水中花粉微粒内分子的无规则运动是布朗运动
C.在显微镜下观察到煤油中小粒灰尘的运动是布朗运动
D.悬浮在液体中的微粒越大,布朗运动越明显

答案： 8.C 在空气中观察到的尘埃的运动受到气流和重力的影响，不是布朗运动，故A错误；悬浮在水中花粉微粒的无规则运动是布朗运动，悬浮在水中花粉微粒内分子的无规则运动不是布朗运动，故B错误；在显微镜下观察到煤油中小粒灰尘的运动是布朗运动，故C正确；悬浮在液体中的微粒越大，液体分子撞击微粒的不平衡性越不明显，布朗运动越不明显，故D错误。

9.(2025福建厦门期中)以下是关于热现象的四幅图片,下列关于这些图片的说法不正确的是(C)


A.图甲中抽去玻璃板后由于二氧化氮密度较大,所以上面瓶中出现淡红棕色说明分子在不停地做无规则运动
B.图乙中墨汁和水彼此进入对方,温度越高扩散越快,说明扩散快慢与温度有关
C.图丙中液溴变成溴蒸气,说明扩散现象只能在同种物质的不同状态之间发生
D.图丁说明扩散现象能在固体之间发生

答案： 9.C 图甲中，由于分子在不停地做无规则运动，抽去玻璃板后二氧化氮气体会运动到上面的瓶中，最终整体呈淡红棕色，A正确；图乙中墨汁和水彼此进入对方，通过对比可知，墨汁在温水中比在冷水中扩散得快，说明扩散快慢与温度有关，B正确；扩散是不同种物质彼此进入对方的现象，不仅存在于液体与液体、固体与固体、气体与气体之间，同样也存在于气体与液体、气体与固体、液体与固体之间，C错误；图丁说明扩散现象能在固体之间发生，D正确。

10.(2025江苏连云港期中)把墨汁用水稀释后取出一滴放在光学显微镜下观察,如图所示,下列说法正确的是(D)


A.炭粒越大,运动越明显
B.温度越低,运动越明显
C.显微镜下能同时看到炭粒和水分子
D.炭粒在水中的运动不属于分子热运动

答案： 10.D 炭粒越大，运动越不明显，选项A错误；温度越高，运动越明显，选项B错误；显微镜下只能看到炭粒，不能看到水分子，选项C错误；炭粒在水中的运动属于布朗运动，不属于分子热运动，选项D正确。
易混易错
对布朗运动认识的误区
(1)误认为布朗运动是液体或气体分子的运动，实际上布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，侧面反映了液体或气体分子在做无规则运动。
(2)误认为布朗运动是固体分子的运动，实际上布朗运动是悬浮微粒的运动，而不是组成悬浮微粒的固体分子的运动。
(3)误认为大风天常常看到的风沙弥漫、尘土飞扬是布朗运动，实际上能用肉眼看到的颗粒的运动不是布朗运动。
(4)误认为“用显微镜观察炭粒的运动”实验中得到的每隔一段时间炭粒所处位置的连线是炭粒的运动轨迹。

11.创新题|新考法(2025山东济南期末)建造大桥的过程中需要将重达千余吨的钢梁用钢索从水中吊起。为了探究在吊起钢梁过程中钢索的拉力变化,某研究小组做了模拟实验:在始终保持钢板水平的情况下,将钢板用轻绳从水下缓慢吊起,如图甲所示。在该过程中轻绳拉力$F$随时间$t$的变化情况如图乙所示,下列说法正确的是(D)

雾是自然现象,以小灰尘为凝结核,总体无毒无害;霾由悬浮在空气中的细小的固体微粒组成,这些固体微粒能直

A.钢板在水面以下时的浮力约为1.0N
B.在吊起钢板的过程中,钢板所受的拉力始终大于钢板的重力
C.图乙中拉力$F$最大能到38.5N的原因是浮力消失
D.图乙中拉力$F$最大能到38.5N的原因是水分子与钢板分子之间存在引力

答案： 11.D 完全拉出水面时，轻绳的拉力等于钢板的重力，之后拉力不再发生变化，可知钢板重力$G = 35.5 N$，钢板在水面以下时的浮力$F_{ 浮} = G - F_{ 拉} = 35.5 N - 33.5 N = 2 N$，故A错误；由图乙知，在吊起钢板的过程中，钢板所受的拉力不是始终大于钢板的重力，故B错误；图乙中拉力$F$最大能到$38.5 N$的原因是水分子与钢板分子之间存在引力，故C错误，D正确。