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第十章 从粒子到宇宙
01 思维导图
02 考点速记
【考点1 分子动理论】
1．模型法
（1）科学家通常是根据观察到的现象，提出有关物质结构模型的猜想，再收集证据来验证自己的猜
想，试图弄清物质内部的结构。
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学科网（北京）股份有限公司（2）物质微观结构的模型
模型1：物质是由微粒组成的，各个微粒紧靠在一起，形成了我们所看到的连续体。
模型2：固体是由微粒组成的，液体是连成一片的。
模型3：物质是由微粒组成的，微粒之间有空隙。
2．分子模型
（1）分子：保持物质化学性质的最小微粒称为分子。
（2）物质的组成：常见的物质是由大量分子组成的。
（3）分子很小，若把分子看成一个小球，则一般分子直径的数量级为10-10m。例如，水分子的直径约
为4×10-10m，氢气分子的直径约为2.3×10-10m。
（4）分子间有空隙：组成物质的分子并不是一个紧挨着一个排列的，分子之间存在空隙。
实验：水与酒精混合后，总体积减小（比水与酒精的体积之和小），这是因为分子间有空隙。
3．分子的热运动
（1）自然界中与物体冷热程度有关的现象称为热现象，利用温度计可以测量物体的温度，我们说物体
吸热和放热，这里的热指的是能量。
（2）物体是由大量分子组成的，分子永不停息地做无规则运动，分子之间存在着相互作用力，大量分
子无规则的运动叫做分子的热运动。
※注意分子的热运动是永不停息的，物体的温度低时，分子的热运动缓慢，但并没有停止，不要误以
为温度低时，分子的热运动就停止！
4．扩散现象
（1）扩散现象：不同的物质在相互接触时，物质的分子互相进入对方的现象就叫扩散现象。
①进入鲜花店时，香气扑鼻而来，长时间堆放煤的墙角，墙皮内部会变黑，把冰糖放入水中，过段时
间水会变甜等现象都是扩散现象，扩散现象表明分子在不停地运动着。
②气体、液体、固体之间均能发生扩散现象。
（2）扩散现象与温度的关系：温度越高，扩散现象越明显。
实验：在两个相同的烧杯中，分别装半杯凉水和半杯热水，用滴管分别在两个杯底注入一滴红墨水，
结果热水中的红墨水扩散得快，这是因为装热水的杯子中水温高，分子运动快，所以水先变红，这实
际上说明了分子的运动与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈。
5．分子间的作用力
（1）分子间存在着相互作用的引力和斥力。
①如固体和液体能保持一定的体积表明分子间存在引力。
②分子间的斥力使分子离得很近的固体和液体很难进一步被压缩。
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学科网（北京）股份有限公司③当分子距离很小时，分子间作用力表现为斥力。
④当分子间距离稍大时，分子间作用力表现为引力，如果分子相距很远，分子间作用力就变得十分微
弱，可以忽略。
（2）分子间的作用力（包括引力和斥力）随分子间距离的减小而增大！
6．分子动理论
科学家把关于分子、分子运动和分子间相互作用的认识，称为分子动理论。
（1）一切物质都是由分子和原子组成的。
（2）一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。
（3）分子之间存在着相互作用的引力和斥力。
7．用分子动理论解释固体、液体、气体的物质状态。
（1）固体分子间作用力较大，能够将固体分子有规律地排列在一起，并且绝大多数分子只能在固定位
置附近振动。因此，固体有一定的体积和形状。固体分子间距离的数量级一般为 10 -10 m。
（2）液体分子间作用力比固体小，因此无法将液体分子紧密束缚在一起。液体分子间距离比固体分子
间距离略大，液体分子可以在一定范围内运动。因此，液体有一定的体积，但没有一定的形状。
（3）气体分子间作用力最小，所以气体分子能自由地在空间运动，并充满它所能到达的全部空间。气
体分子间距离通常为固体分子间距离的10 倍左右。因此，气体既没有固定的形状，也没有固定的体
积。
【考点2 静电现象】
1．物体带电及静电现象
（1）静电的基本概念
①静电：相对静止不动的电荷，通常指因不同物体之间相互摩擦而产生的在物体表面所带的正负电荷。
②静电放电：指具有不同静电电位的物体由于直接接触或静电感应所引起的物体之间静电电荷的转移。
通常指在静电场的能量达到一定程度之后，击穿其间介质而进行放电的现象。
（2）物体带电：摩擦过的物体有 吸 引 轻小物体的性质，我们就说物体带电。带电物体（带电体）的基本性
质：吸引轻小物体（轻小物体指：碎纸屑、头发、通草球、灰尘、轻质球等）。
2．摩擦起电
（1）摩擦起电：用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电。原因：不同物质原子核束缚电子的本领不同。
（2）摩擦起电实质：电荷从一个物体转移到另一个物体使正负电荷分开；能的转化：机械能→电能。
（3）使物体带电的方法还有接触带电与感应带电
①接触带电：物体和带电体接触后带了电。如带电体与验电器金属球接触使之带电。
②感应带电：由于带电体的作用，使带电体附近的物体带电。
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学科网（北京）股份有限公司3．两种电荷及其相互间的作用
（1）两种电荷：人们通过大量的实验发现，凡是与毛皮摩擦过的橡胶棒相吸引的，必定与丝绸摩擦过
的玻璃棒相排斥，由此人们得出自然界中有且只有两种电荷：正电荷和负电荷。
①正电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电；实质：物质中的原子失去了电子。
②负电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电；实质：物质中的原子得到了多余的电子。
（2）电荷间的相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
（3）电荷量：电荷的多少叫电荷量，简称电量；在国际单位制中，电量单位是库仑，简称为库，符号
是C。
（4）中和：放在一起的等量异种电荷完全抵消的现象。
4．自然界和生活中的静电现象
（1）自然界的静电现象——闪电：闪电是带有不同电荷的云层在相互靠近时发生的一种剧烈的放电现
象。
（2）生活中的静电现象
①干燥的日子里，脱毛衣时会听到“噼啪”声，如果在黑暗处，还会看到闪光，这是由于毛衣与内衣
摩擦起电而导致的。
②塑料梳子梳干燥的头发，越梳越蓬松，这是因为梳子与头发摩擦，使头发带上同种电荷相互排斥所
致。
③穿化纤裤子走路时，裤脚上容易吸附灰尘，是由于摩擦起电造成的。
（3）静电的应用与防护
①应用：静电复印、静电植绒、静电喷漆等；
②防护：高大建筑物上安装避雷针，油罐车尾部拖一条铁链等。
5．检验物体带电的方法
（1）验电器
①构造：金属球、金属杆、金属箔。
②作用：检验物体是否带电和物体带电多少（带电多，金属箔张开角度大）。
③原理：同种电荷相互排斥。
（2）判断物体是否带电的方法
①看物体能否吸引轻小物体，因为任何带电体都具有吸引轻小物体的性质。
②看物体是否会跟其他带电体相互排斥，因为只有该物体带了电，它才有可能跟其他带电体相互排
斥，若相互排斥，这时可以肯定该物体带有与其他带电体相同性质的电荷。
③利用验电器；只要物体带电，则当它接触（或靠近）验电器的金属球时，验电器的金属箔都会张开
一定的角度。
【考点3 探索更小的微粒】
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学科网（北京）股份有限公司1．原子的核式模型
（1）19世纪末，英国物理学家汤姆生，发现了比原子小得多的带负电荷的粒子——电子，从而说明原
子是可分的。
（2）1911年物理学家卢瑟福，建立了类似行星绕日的核式结构模型他认为原子是由带正电的原子核和
带负电的电子构成的，且正负电荷数量相等；原子核位于原子的中心，电子受原子核吸引，绕核做高
速运动。若把原子核看成是一个小球，则原子核的半径约为10-15m如果把原子比作一个乒乓球，那么
原子核只有针尖般大小。
2．原子核式结构模型与摩擦起电
（1）原子由带正电荷的原子核和核外带负电荷的电子构成。
（2）原子核所带的正电荷与核外电子所带的负电荷在数量上相等，因此原子呈电中性，由原子组成的
物质也呈电中性。
（3）不同物质的原子核束缚电子的本领不同。
（4）两个不同物质的物体相互摩擦时，哪个物体的原子核束缚电子的本领弱，它的一些电子就会转移
到另一个物体上，失去电子的物体就会因缺少电子而带正电，得到电子的物体就会因为有多余电子而
带等量的负电，由此可知，摩擦起电并不是产生了电荷，而只是将电子由一个物体转移到另一个物
体。
3．科学家探索微观粒子的进展
（1）在探索比分子更小的微观粒子的历程中，人们首先发现了电子，进而认识到原子是由电子和原子
核构成的。
（2）后来人们发现原子核是由质子和中子构成的，质子带正电荷，中子不带电，质子和中子统称为核
子。
（3）20世纪60年代，科学家又提出质子和中子都是由被称为夸克的更小微粒构成的，一系列高能物
理实验证实了这一说法的合理性。
（4）1897年汤姆生发现了电子；1919年卢瑟福用α粒子从氮原子核中打出了质子。
【考点4 宇宙探秘】
1．从“地心说”到“日心说”
（1）公元2世纪，古希腊天文学家托勒玫提出了以地球为宇宙中心的“地心说”他认为天上的日月星
辰都绕着人类所居住的地球旋转。
（2）16世纪初期，波兰天文学家哥白尼为代表的许多科学家对托勒玫的“地心说”提出质疑，并创立
了“日心说”——太阳是宇宙的中心，地球和其他行星都绕着太阳按一定的周期运动。
（3）牛顿创立了万有引力理论，使人们第一次用统一的理论来认识神秘的天体运动。
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学科网（北京）股份有限公司（4）20世纪以来随着天文观测技术的发展包括哈勃空间望远镜在内的一批天文探测设备投入工作，在
众多天文学家、物理学家的协同努力下，获得了许多重要发现，现在人类对宇宙的认识已经远远超越
了哥白尼时代。
2．太阳系概貌
研究表明，太阳系主要是由太阳、八大行星及其卫星、彗星和小行星等组成的。根据离太阳由近及远
的顺序排列，八大行星分别是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。其中质量最
大的是木星，其质量约为地球的318倍；离地球最近的是金星，其次是火星。火星离地球的最近距离
约5.5×107km。在太阳系中，行星绕太阳旋转，卫星绕行星旋转，月球是地球唯一的卫星。
3．银河系
（1）银河系由群星和弥漫物质集合而成的一个庞大的天体系统，它好像是一个中央突起四周扁平的旋
转铁饼，直径大约为10万光年；太阳是银河系中数以千亿计的恒星中的一颗，而银河系又只是浩瀚宇
宙中普通的一员，目前人们观测到的星系约为1000亿个。仙女星系是离银河系较近的星系，它距离我
们超过200万光年。
（2）光年——“量天尺”的单位：天体之间相距遥远，用米、千米作为距离单位很不方便为此天文学
中采用了一些特殊的长度做距离单位；例如人们将光在真空中传播一年所经过的距离作为长度单位称
为1光年；1光年= 9.46 × 10 15 m。
4．宇宙天体的结构层次
（1）宇宙是一个有层次的天体系统，这一系统层次由高到低可分为：宇宙→超星系团→星系团→星系
（如：银河系）→恒星（如：太阳）→行星（如：地球、火星）→卫星（如：月亮）。
（2）人们认识到，宇宙是一个有层次的天体结构系统，它是有起源的膨胀的和演化的。
（3）宇宙的起源：大多数宇宙科学家都认定，宇宙诞生于约 13 8 亿年前 的一次大爆炸。大爆炸理论认
为，宇宙起始于一个“原始火球”。在“原始火球”里，温度和密度都高得无法想象，这时物质的状
态至今还无法描述，这种状态可能极不稳定。最终“原始火球”发生爆炸，这种爆炸是整体的涉及宇
宙的全部物质及时间、空间。爆炸导致宇宙空间处处膨胀，温度则相应下降。温度降到一定程度时，
逐步形成了行星和恒星、星系、星系团和超星系团等。
【考点5 物质世界的时空尺度】
“四方上下曰宇，古往今来曰宙。”宇宙是物质、能量、时间、空间的总称。小到微观粒子，大到宇
宙天体，都是物质。它们的存在与变化，都是与时间和空间紧密联系的。了解人类所认识的空间尺度
和时间尺度。
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学科网（北京）股份有限公司03 素养提升
易错点辨析 从粒子到宇宙常考易错分析
易错一：分子间作用力理解不深易错
分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的。
（1）当分子间距离等于r（r=10-10m）时，分子间引力和斥力相等，合力为0，对外不显力。
0 0
（2）当分子间距离减小，小于r 时，分子间引力和斥力都增大，但斥力增大得更快，斥力大于引力，
0
分子间作用力表现为斥力。
（3）当分子间距离增大，大于r 时，分子间引力和斥力都减小，但斥力减小得更快，引力大于斥力，
0
分子间作用力表现为引力。
（4）当分子间距离继续增大，分子间作用力继续减小，当分子间距离大于10 r 时，分子间作用力就
0
变得十分微弱，可以忽略了。
易错二：摩擦起电的本质理解易错
摩擦起电的实质是电子的转移，获得电子的带负电，失去电子的带正电。
易错三：小球所带电性的判断易错
根据电荷间的相互作用规律判断物体所带电荷的种类时，若果相互排斥，一定带同种电荷。但是相互
吸引，可能带异种电荷，还可能一个带电，一个不带电。区分的时候先确定物体是否是带电体，再判
断相互作用情况。
易错四：对生活中常见物体的尺度估测判断易错
初中物理涉及到的常见物理量，除了要熟知其单位及单位换算关系，还要了解一个单位的具体尺度，
如1m、1dm、1cm的长度到底有多长，1h、1min、1s大约是多长时间。并由此判断生活中常见物体的
尺度。可以根据自身人体中的尺寸进行估测，如一拃的长度约为15~20cm，手指甲的宽度约为1cm，正
常走两步的距离约为1~1.5m。
错题纠正
【例题1】关于粒子和宇宙的说法正确的是（ ）
A．春天柳絮飞舞，说明分子在做无规则运动
B．宇宙是一个有层次的天体结构系统，恒星是绝对不动的
C．汤姆生发现了电子，卢瑟福建立了原子的核式结构模型
D．水和酒精混合后总体积变小，说明分子间存在引力
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学科网（北京）股份有限公司【答案】C
【解析】A．春天柳絮飞舞，是固体颗粒的机械运动，不属于分子运动，故A错误；
B．运动是相对而言的，没有任何物体是绝对不动的，选择了不同的参照物，物体的运动情况就是不同
的，恒星相对于从它旁边运动过的流星而言就是运动的，故B错误；
C．汤姆生发现了电子，从而说明了原子是可以再分的；根据α粒子散射实验，卢瑟福建立了原子结构
的核式模型，故C正确；
D．酒精和水混合后总体积变小，是因为分子之间有间隙，一部分水分子和酒精分子会互相占据分子之
间的间隙，故D错误。
故选C。
【例题2】1897年汤姆孙发现电子，说明原子是可分的；1909年，卢瑟福做了用α粒子轰击氮原子核
的实验，发现了质子，提出了原子核式模型（核外电子围绕原子核旋转），与太阳系（九大行星围绕
太阳旋转）相似。以下微观颗粒的大致尺度从小到大排列的是（ ）
A．原子 质子 原子核 B．原子 电子 原子核
C．原子 原子核 电子 D．质子 原子核 原子
【答案】D
【解析】原子是由原子核和核外电子组成的，所以原子大于原子核；原子核是由质子和中子组成的，
所以原子核大于质子。尺度排列由小到大：质子，原子核，原子，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
【例题3】俗话说：破镜难以重圆。从物理角度来看，镜子打碎后，碎片无法再成为一个整体的原因是
（ ）
A．玻璃分子间只有斥力，没有引力
B．玻璃表面太光滑
C．玻璃碎片间的距离太大，大于分子间发生相互吸引的距离
D．玻璃是固体，固体分子间没有引力
【答案】C
【解答】解：
破镜不能重圆，是因为玻璃的硬度大，玻璃放在一起不容易发生形变，玻璃分子间的距离大于分子直
径的10倍以上，远大于分子间平衡距离，超出了分子力的作用范围，分子间作用力很小，以致不能使
碎片结合在一起，故ABD错误，C正确。
故选：C。
【例题4】如图所示的是我们在学习分子动理论时做过的实验，下列说法正确的是（ ）
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学科网（北京）股份有限公司A．图甲，水和酒精混合后的总体积等于混合前水和酒精的体积之和
B．图乙，弹簧测力计向上拉玻璃板时，分子间距变大此时分子间没有作用力
C．图丙，两个表面光滑的铅块相互紧压后，由于分子间有引力两块铅块会粘在一起
D．图丁，向冷水和热水中各滴入一滴红墨水，因热水中分子斥力大红墨水扩散得快
【答案】C
【详解】A．因为分子间存在间隙，所以水和酒精混合后的总体积小于混合前水和酒精的体积之和，故
A错误；
B．弹簧测力计向上拉玻璃板时，分子间距变大，此时分子间表现为引力，故B错误；
C．分子间存在相互作用的引力和斥力，图丙中将两个铅块紧紧压在一起，由于分子间存在着相互的引
力，所以两铅块紧紧压在一起后能“粘”在一起，故C正确；
D．向冷水和热水中各滴入一滴红墨水，热水中红墨水扩散得快是因为温度越高，分子运动越剧烈，而
不是分子斥力大，故D错误。
故选C。
【例题5】用分子的知识解释下列现象，其中合理的是（ ）
A．破碎的玻璃无法复原，是因为分子之间存在斥力
B．1L水与1L酒精混合后体积小于2L，是因为分子之间有间隙
C．变瘪的乒乓球放在热水中鼓起，是由于分子的体积变大
D．两块表面平滑的铅块紧压后会结合起来，是扩散现象
【答案】B
【详解】A．破碎的玻璃无法复原，是因为分子间距离太大，分子力非常微弱，可以忽略不计，故A错
误，不符合题意；
B．1L水与1L酒精混合后体积小于2L，说明分子间有间隙，水分子和酒精分子占据了彼此的间隙，故
B正确，符合题意；
C．变瘪的乒乓球放在热水中鼓起，是因为温度升高，分子运动更加剧烈，分子间隔变大，故 C错误，
不符合题意；
D．两块表面平滑的铅块紧压后会结合起来，这说明分子间有引力，故D错误，不符合题意。
故选B。
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学科网（北京）股份有限公司【例题6】四个悬挂着的通草球，其中A、B、C球均带电，D球带电情况不明，相互作用情况如图所
示，则D球（ ）
A．不带电 B．带与A球不同种的电荷
C．带与B球不同种的电荷 D．带与C球不同种的电荷
【答案】B
【详解】由题可知A、B、C球均带电，根据电荷间的作用规律，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸
引；由图示可知，A球与B球吸引，则A球与B球带不同电荷，B球与C球排斥，则B球与C球带同
种电荷，C球与D球排斥，则C球与D球排同种电荷，即BCD球电性相同，A球电性与其它三个不
同，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
【例题7】如图所示是加油站里常见的静电释放器，人提油枪加油前，可用手触摸金属盘清除身体上的
静电，可避免人体放电引起火灾。下列相关说法正确的是（ ）
A．人体放电主要容易引燃柴油而造成火灾
B．人体带的电荷是人体与衣服摩擦过程中创造出来的
C．静电释放器和大地之间相连的可以是一根塑料管
D．若人体带有负电，释放静电时电流方向是从大地流向金属盘
【答案】D
【详解】A．加油站由于汽油或柴油的挥发在空中有许多易燃颗粒，人体放电时，易燃颗粒被点燃而造
成火灾，故A错误；
B．人身体与衣物摩擦起电，是由于电荷发生了转移，而不是创造了电荷，故B错误；
C．如果静电释放器和大地之间相连的是一根塑料管，塑料管是绝缘体，所带电荷不会导入大地，故 C
错误；
D．若人体带有负电，释放静电时，负电荷从人体转移到大地，所以电流的方向是从大地流向金属盘，
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学科网（北京）股份有限公司故D正确。
故选D。
【例题8】如图所示，荷叶上的水珠如颗颗珍珠一般，摇一摇荷叶，水珠会很快滑落，荷叶上竟然滴水
不沾。关于荷叶上水珠的一些说法，正确的是（ ）
A．很小的水珠就是一个水分子
B．当水珠静止不动时，水珠中的水分子依然在运动
C．两滴水珠相遇时能形成一个较大的水珠，说明分子之间有间隙
D．荷叶不沾水，是因为水珠与荷叶的分子之间只有斥力
【答案】B
【详解】A．很小的水珠并不是由一个水分子构成的，而是由大量的水分子聚集而成的。故A错误；
B．根据分子动理论，分子在永不停息地做无规则运动。无论水珠是静止还是运动，其中的水分子都在
不断地运动。故B正确；
C．当两滴水珠相遇时，它们能合并成一个较大的水珠，这是因为分子之间存在引力，使得两个水珠的
分子相互吸引并结合在一起。故C错误；
D．分子间同时存在引力和斥力，这两种力的大小取决于分子间的距离。荷叶不沾水的原因荷叶表面有
一层特殊的蜡质结构，使得水分子难以在荷叶表面形成稳定的附着层，因此水珠容易滑落。故 D错
误。
故选B。
【例题9】毛皮与橡胶棒摩擦后，橡胶棒带电，这是因为摩擦使得（ ）
A．部分电子从毛皮转移到橡胶棒
B．部分电子从橡胶棒转移到毛皮
C．部分原子核从毛皮转移到橡胶棒
D．部分原子核从橡胶棒转移到毛皮
【答案】A
【解答】解：因为毛皮的原子核束缚电子的本领较弱，橡胶棒的原子核束缚电子的本领较强，因此毛
皮与橡胶棒摩擦过程中，部分电子从毛皮转移到橡胶棒，毛皮因失去部分电子带正电，橡胶棒因得到
部分电子带负电。故A正确，BCD错误。
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学科网（北京）股份有限公司故选：A。
【例题10】如图，用丝线悬挂着A、B、C、D、E、F六个小球，它们之间相互作用的情况如图，则以
下描述正确的是（ ）
A．小球A、D一定带同种电荷
B．小球E可能带电
C．小球B、C可能带异种电荷
D．小球B可能不带电
【答案】C
【解答】解：（1）A、B相互排斥，A、B一定带有同种电荷。
（2）E、F没有吸引和排斥现象，E、F一定不带电。
（3）A、C相互吸引，A带电，C可能带异种电荷、可能不带电。
（4）C、D相互吸引，如果C带电，D可能不带电，也可能D和C带异种电荷；如果C不带电，D一
定带电。
综上所述，肯定带电的小球是A、B小球，C、D可能带电，也可能不带电。
故选：C。
【例题11】人类从未停止过对微观世界与宏观世界的探索，下列说法正确的是（ ）
A．面包可以被捏扁说明分子间有空隙
B．长时间压在一起的铅板和金板能互相渗入，这是扩散现象
C．银河系、地球、电子、分子是按照空间尺度由大到小的顺序排列的
D．太阳是宇宙的中心，地球是太阳系的一颗行星
【答案】B
【解析】A．面包可以被捏扁是因为面包的多孔结构造成的，不能说明分子间有空隙，故A错误；
B．长时间压在一起的铅板和金板能互相渗入，说明分子在不停地做无规则运动，这是扩散现象，故 B
正确；
C．分子由原子组成，原子是由原子核和核外电子组成，故分子比电子大的多，因此在“银河系、地
球、电子、分子”中，按照尺度由大到小的顺序排列应该是：银河系、地球、分子、电子，故C错
误；
12 / 26
学科网（北京）股份有限公司D．太阳是太阳系的中心，地球是太阳系的一颗行星，故D错误。
故选B。
【例题12】探究世界的奥秘需要像科学家一样思考，要求我们具备科学思维和科学精神。用如图所示
的原子结构图来说明原子的结构，这种最基本的科学思维方法是（ ）
A．分类 B．推理 C．预测 D．建立模型
【答案】D
【详解】模型是对真实世界对象的简化描述，通常用于研究复杂系统或现象。通过建立模型，可以更
好地理解事物的本质和内在特性。在物理学中，模型法是一种重要的研究方法，通过理想化的办法创
造物理模型，帮助我们探讨物理事物的本质。用如图所示的原子结构图来说明原子的结构，这种最基
本的科学思维方法是建立模型，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
【例题13】如图所示，验电器是检测物体是否带电的仪器，验电器的工作原理是同种电荷互相
；物理学规定， 定向移动的方向为电流的方向。
【答案】 排斥 正电荷
【解析】[1][2]验电器是用来检验物体是否带电的仪器，其工作原理是同种电荷相互排斥；电荷的定向
移动形成电流，人们把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。
【例题14】如图所示，把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，读出测力计的示数为F，使玻璃板水
1
平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，读出测力计的示数为F，则F F（选填“＞”、
2 1 2
“＜”或“＝”），这表明玻璃板和水的接触面处分子之间存在 力。
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学科网（北京）股份有限公司【答案】＜；引力。
【解答】解：把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，读出测力计的示数为 F ，F1等于玻璃板的重
1
力；使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，读出测力计的示数为F ，F 等于玻璃板的
2 2
重力加上玻璃板与水之间的引力，所以F＜F，这表明玻璃板和水的接触面处分子之间存在引力。
1 2
故答案为：＜；引力。
【例题15】如图所示是两个不同种类的物体A和B在摩擦时，原子之间电荷转移情况的示意图，则A
物体原子核束缚电子本领较 弱 （选填“强”或“弱”），物体将 带正电 （选填“带正电”
或“带负电”或“不带电”），由此可知摩擦起电的本质是 电子的转移 。（选填“创造了电荷”
或“电子的转移”）
【答案】弱；带正电；电子的转移。
【解答】解：从图中信息可知，物体A束缚电子的能力弱，当它与物体B摩擦后，它将失去电子带正
电；摩擦起电的实质是电子间的转移。
故答案为：弱；带正电；电子的转移。
【例题16】甲、乙、丙、丁四个轻质小球，用细线悬挂起来，它们的相互作用情况如图所示。则甲、
乙带________电荷，（填“同种”或“异种”）；若丙带负电，则丁________（选填
“A”、“B”、“C”）。
A．一定带正电
B．可能带正电也可能不带电
C．可能带负电。
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学科网（北京）股份有限公司【答案】同种；B。
【解答】解：由图可知，甲、乙相互排斥，根据同种电荷相互排斥可知，则甲、乙带同种电荷；
异种电荷相互吸引，带电体能吸引轻小物体；由于丙带负电，丙、丁相互吸引，则丁可能带正电荷或
不带电，故选B。
故答案为：同种；B。
【例题17】小明用酒精和水进行如图实验，他应先向玻璃管中倒入一半体积的 ，接着注满另
一种液体，将管口密封后反复翻转，发现混合后液体的总体积变 ，这一现象说明了
。
【答案】 水 小 分子间有间隙
【解析】[1]因为水的密度大于酒精的密度，为了减小重力对实验的影响，所以应先向玻璃管中倒入一
半体积的水。
[2][3]分子间存在间隙，将管口密封后反复翻转，水分子和酒精分子分别跑到彼此的间隙中，所以发现
混合后液体的总体积变小。
【例题18】给汽车加油前，加油人员先要触摸如图所示的静电释放器，防止人与周围物体发生
现象而引燃汽油，静电释放器要用 （选填“导体”或“绝缘体”）将它与大地相连。
【答案】 摩擦起电 导体
【解析】[1]人与周围物体摩擦时，容易带电，易引燃汽油。
[2]需要将人体所带的电荷导入大地，所以静电释放按钮上面手触摸的部位是导体，并与大地相连，以
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学科网（北京）股份有限公司便将电荷导入大地。
【例题19】如图所示，该模型被称为原子的 结构模型，它是由物理学家卢瑟福建立的。毛皮
与橡胶棒摩擦后，用毛皮靠近轻质小球，轻质小球被排斥，则该轻质小球带 电。两个表面光
滑的铅块相互挤压后粘在一起，说明分子间有 。
【答案】 核式 正 引力
【解析】[1]如图所示是原子核式结构模型，它是由物理学家卢瑟福建立的。
[2]用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，而此时的毛皮带正电，故毛皮与橡胶棒相互摩擦后，用毛皮去靠近
一小球，发现相互排斥，说明了该小球带正电。
[3]两个表面光滑的铅块相互紧压后，它们会黏在一起，是分子运动的结果，说明了分子间有引力。
【例题20】如图甲所示，小红用梳过干燥头发的梳子靠近水流，水流弯曲，这是 现象，由带
电体具有 的性质引起的。她查阅了资料发现不同物质的原子核对电子的束缚能力强弱的排序
如图乙所示，据此可判断出梳过头发的梳子带 电。
【答案】 摩擦起电 吸引轻小物体 负
【解析】[1][2]梳过干燥头发的梳子由于摩擦而带电，这是摩擦起电现象，带电体能吸引轻小物体，故
当它靠近水流时，水流被它吸引，故水流会弯曲。
[3]从图示可知，梳子束缚电子的本领最强，故它与头发摩擦时得到电子带负电。
举一反三
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学科网（北京）股份有限公司【强化1】关于粒子和宇宙，下列认识中正确的是（ ）
A．分子间仅存在吸引力，不存在排斥力
B．在质子、电子和原子中，尺度最小的是质子
C．根据银河系的直径大约为8万光年，可知光年是时间单位
D．人类对宇宙的认识是地心说——日心说——大爆炸宇宙说
【答案】D
【解析】A．分子之间同时存在引力和斥力，故A错误；
B．原子由原子核和核外电子组成，原子核包括质子和中子两部分，电子质量非常小，所以原子尺度最
大，质子次之，电子最小，故B错误；
C．光年，就是光在真空中传播一年内传播的距离，是长度单位，故C错误；
D．人类对宇宙认识是一个不断发展进步的过程：先是地心说、再是日心说、再是大爆炸宇宙论，故D
正确。
故选D。
【强化2】下列物体尺度最大的是（ ）
A．地球 B．月亮 C．银河系 D．太阳系
【答案】C
【解析】宏观的银河系大于宏观的太阳系，地球是太阳系里的行星，是太阳系一个组成部分，月亮是
地球的天然卫星，故尺度最大的是银河系，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
【强化3】在下列各星球中，属于恒星是（ ）
A．太阳 B．金星 C．月球 D．火星
【答案】A
【解析】金星、火星是围绕太阳转动的行星；太阳为能够发光发热的，是离我们最近的恒星；而月球
是地球的一颗卫星。
故选A。
【强化4】如图所列现象不能说明分子之间有引力的是（ ）
A． 两块铅块结合在一起
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学科网（北京）股份有限公司B． 测力计的示数变大
C． 两个露珠相遇后变成一个露珠
D． 气体容易被压缩
【答案】D
【解答】解：
A、两块铅块结合在一起是由于分子间引力的作用，故A不合题意；
B、测力计的示数变大，说明分子间存在着相互作用的引力，故B不合题意；
C、两个露珠相遇后变成一个露珠，是由于分子间有引力的作用，故C不合题意；
D、气体容易被压缩是因为气体分子间的间隙比较大，分子间的作用力比较小，不能说明分子之间有引
力，故D符合题意。
故选：D。
【强化5】本学期的物理学习中，接触到了一系列的名词：水滴、分子、电子、原子、质子、夸克、月
亮、地球、太阳、太阳系、银河系。将它们按尺度从小到大排列，下列正确的是（ ）
A．月亮、地球、银河系、太阳、太阳系
B．水滴、分子、电子、质子
C．夸克、电子、分子、水滴
D．银河系、太阳系、太阳、地球
【答案】C
【解析】银河系是宇宙中数十亿个星系中平凡的一员；太阳系置身于银河系之中；地球在离太阳比较
近的第三条轨道上运转；月亮是地球的卫星；各种星球都是由物质构成的，物质是由分子组成的；分
子是由原子构成的，原子是由位于原子中心的原子核和核外电子构成的；原子核由质子和中子构成，
质子和中子由夸克构成，它们按尺度从小到大排列为夸克、电子、质子、分子、水滴、月亮、地球、
太阳、太阳系、银河系
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学科网（北京）股份有限公司A．按尺度从小到大排列为月亮、地球、太阳、太阳系、银河系，故A错误；
B．按尺度从小到大排列为电子、质子、分子、水滴，故B错误；
C．按尺度从小到大排列为夸克、电子、分子、水滴，故C正确；
D．按尺度从小到大排列为地球、太阳、太阳系、银河系，故D错误。
故选C。
【强化6】下列说法中正确的是（ ）
A．固体难压缩，说明分子间有引力
B．冬天大雪纷飞，说明分子在不停地做无规则运动
C．秋天桂花香飘满园，说明分子在不停地做无规则运动
D．物体热胀冷缩，是因为物体的分子大小随温度的变化而变化
【答案】C
【解析】A．固体难压缩，是因为分子间存在斥力，故A错误；
B．雪是宏观物体，所以冬天大雪纷飞，是属于物体的机械运动，故B错误；
C．桂花香飘满园，是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故C正确；
D．物体热胀冷缩，是因为物体的分子间的距离随温度的变化而变化，分子大小不变，故D错误。
故选C。
【强化7】“金陵金箔”是国家级非物质文化遗产，手工打造的金箔轻薄柔软，不能用手直接拿取，正
确拿取的方法是：手持羽毛轻轻扫过纸垫，如图甲所示；再将羽毛靠近工作台上方的金箔，羽毛即可
将金箔吸住，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．羽毛和纸垫摩擦，只有羽毛带电而纸垫不带电
B．羽毛和纸垫摩擦，各自带上同种电荷
C．羽毛因摩擦带电而吸引轻小物体
D．羽毛和纸垫摩擦创造了电荷
【答案】C
【解答】解：手持羽毛轻轻扫过纸垫，羽毛与纸垫摩擦，根据摩擦起电的原因可知，羽毛和纸垫带上
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学科网（北京）股份有限公司了异种电荷；羽毛带了电，靠近金箔，由于带电体会吸引轻小物体，故羽毛即可将金箔吸住，摩擦过
程中是电子的转移，没有创造电荷，故C正确，ABD错误。
故选C。
【强化8】有A、B、C、D四个轻质小球，已知C与丝绸摩擦过的玻璃棒排斥，A与C相吸引，A与D
相排斥，B与D相吸引，则下列判断正确的是（ ）
A．A球带负电，D球带负电，B球一定带正电
B．A球带负电，D球带负电，B球可能带正电，也可能不带电
C．A球带负电，D球带正电，B球一定带负电
D．A球带正电，D球带正电，B球可能带正电，也可能不带电
【答案】B
【解答】解：因为丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，C与丝绸摩擦过的玻璃棒排斥，所以C也带正电；
因为A与C相互吸引，所以说明A与C的电荷不同，A带负电，或不带电。
因为A与D相排斥，所以说明A一定带电并且带负电，与D的电荷相同，故D带负电。
因为B与D相吸引，可能B与D带异种电荷或B不带电，所以B带正电或B不带电。
故选：B。
【强化9】A、B、C三个轻质泡沫小球用绝缘细线悬挂在铁架台下，它们之间相互作用时的场景如图
所示，已知C球与毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷相同。下列判断正确的是（ ）
A．A、B两球均带正电
B．A、B两球均带负电
C．A球带正电，B球带负电
D．A球带负电，B球可能不带电
【答案】D
【解答】解：C球与用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷相同，所以C球带负电；
A和C相互排斥，根据同种电荷相互排斥，所以A和C带同种电荷，A带负电；
A和B相互吸引，因带电体的性质是能够吸引轻小物体，B可能不带电；又因为异种电荷相互吸引，B
可能带正电，所以B可能带正电或可能不带电。
故选：D。
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学科网（北京）股份有限公司【强化10】建立宏观与微观的联系是科学的思维方法。对下列事实的微观解释正确的是（ ）
A．酒香不怕巷子深——分子之间有间隔
B．冰雪消融——水分子分解
C．冬天汽车轮胎压强变小——轮胎内气体分子变小
D．敞口容器中的酒精逐渐减少——分子不断运动
【答案】D
【解析】A．酒香不怕巷子深，是因为酒精中含有酒香的分子在不断运动，故A错误；
B．冰雪消融是水分子间距离变大了，水分子没有分解，故B错误；
C．冬天汽车轮胎压强变小是因为温度降低，分子间距离减小，故C错误；
D．酒精易挥发，敞口放置时，究竟分子不断运动到空气中，导致酒精逐渐减少，故D正确。
故选D。
【强化11】人类从未停止对宇宙的探索。下列有关粒子和宇宙的说法正确的是（ ）
A．物质呈现固、液、气不同的状态，是因为构成物质的分子的运动情况不同
B．银河系的直径大约为8万光年，光年是时间单位
C．在分子、原子、中子和电子中，尺度最小的是原子
D．原子的核式结构模型认为原子是由质子和中子构成的
【答案】A
【解析】A．物质呈现不同的状态是由于构成物质的分子的运动情况不同所导致的。固态时分子被紧密
束缚在固定位置；液态时分子可以在一定范围内自由移动；气态时分子则完全自由地在空间中扩散。
故A正确；
B．光在真空中一年通过的路程叫光年，即光年是长度单位，故B错误；
C．微观粒子的尺度从大到小是：分子、原子、原子核、中子、电子，即尺度最小的是电子，故 C错
误；
D．根据原子的结构特点可知，原子的核式结构模型认为原子是由原子核和电子构成的，故D错误。
故选A。
【强化12】我国科学家利用中国天眼（FAST）在致密星系群——“斯蒂芬五重星系”及周围天区发现
了1个尺度约为200万光年的巨大原子气体系统，该系统比银河系大20倍，为研究宇宙打开了一个崭
新的窗口。关于宇宙，下列说法正确的是（ ）
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学科网（北京）股份有限公司A．光年作为时间单位，可以衡量银河系的直径
B．大爆炸导致宇宙空间处处膨胀，且温度相应下降
C．宇宙的结构层次：太阳系→银河系→河外星系宇宙
D．“地心说”宇宙体系在科学发展史上的作用是发展“日心说”宇宙体系
【答案】B
【解析】A．光年作为距离的单位，可以衡量银河系的直径，故A错误；
B．宇宙诞生于大爆炸，并且在不断膨胀之中。大爆炸导致宇宙空间处处膨胀，且温度相应下降，故 B
正确；
C．宇宙包含银河系和河外星系，银河系包含太阳系，故C错误；
D．“地心说”宇宙体系在科学发展史上的作用是打破了天圆地方的宇宙观，“日心说”否定了地球是
宇宙中心的说法，故D错误。
故选B。
【强化13】如图所示的运油车正在卸油，快速流出的油和油罐由于摩擦起电现象会积累过多电荷，为
防止发生事故，将一条“绳子”把运油车与静电消除器相连，“绳子”芯应是 （选填“导
体”或“绝缘体”）：油罐车以70km/h的速度行驶30min，试计算出此过程中油罐车行驶的路程为
km。
【答案】 导体 35
【解析】[1]容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体。为了将电荷导走，防止发生事故，
将一条“绳子”把运油车与静电消除器相连，“绳子”可以使电荷从运油车转移到静电消除器，所以
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学科网（北京）股份有限公司“绳子”应是导体。
[3]根据 可知，油罐车行驶的路程
【强化14】物理教材中有这样的一段文字：“分子很小，如果把分子看成一个小球，则一般分子直径
数量级为10﹣10m”，你知道分子直径大小是怎么估测的吗？是将很小的一滴油滴入水中，形成面积很大
的油膜，油膜面积不再扩大，说明 ；此时该油膜的厚度就近似等于分子直径。如图，
如果一滴油在水面上展开为均匀圆形薄膜，油滴的质量为 m，薄膜半径为R，油密度为ρ，则薄膜厚d
表达式是：d＝ 。（用常量和测量量表示）
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
将很小的一滴油滴入水中，形成面积很大的油膜，由于分子间存在引力的作用，所以油膜面积不再扩
大；
圆形油膜的面积S＝πR2，
油膜厚度为d，则油膜体积
V＝Sd＝πR2×d＝πdR2，
由ρ＝ 得油膜的质量：
m＝ρV＝ρ×πdR2，
所以薄膜厚d＝ 。
故答案为：分子间有吸引力； 。
【强化15】如图所示为部分物质的原子核对核外电子束缚能力强弱的排序图，则梳子与毛皮摩擦后，
梳子会因 （选填：“得到”或“失去”）电子而带 电；原子核由质子和 组
成。
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学科网（北京）股份有限公司【答案】得到；负；中子。
【解答】解：从图示可知，梳子束缚电子能力强，它和毛皮摩擦后，它得到电子带负电；原子核由质
子和中子组成。
故答案为：得到；负；中子。
【强化16】如图所示是卢瑟福α粒子散射实验原理，结果表明，绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向
前进，但是有少数α粒子却发生了较大的偏转，并且有极少数的α粒子偏转超过90°，有的甚至几乎达
到180°，像是被金箔弹了回来。
（1）由上图分析可得α粒子带 （选填“正电”或“负电”），α粒子穿过金箔
（选填“属于”或“不属于”）扩散现象；
（2）卢瑟福根据实验现象，经过想象、类比建立了类似行星绕日的核式结构模型，在此模型中，太阳
系中的地球相当于原子中的_________。
A．质子 B．中子 C．电子
【答案】（1）正电 不属于 （2）C
【解析】（1）[1]由图可知，α粒子和带正电的原子核相互排斥，由于同种电荷相互排斥，故说明α粒
子带正电。
[2]扩散现象是不同物质的分子在互相接触时，彼此进入对方的现象，扩散现象是大量分子的无规则运
动现象，α粒子不是分子，所以α粒子穿过金箔不属于扩散现象。
（2）核式结构模型中，太阳系中的地球相当于原子中的电子，太阳相当于原子中的原子核，地球围绕
太阳运动，故C符合题意，AB不符合题意。
故选C。
【强化17】阅读《奇异的放电现象》回答问题。
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学科网（北京）股份有限公司奇异的放电现象
带电物体失去电荷的现象叫做放电。一般有以下几种：
接地放电：地球是良好的导体，由于它特别大，所以能够接受大量电荷而不明显地改变地球的电
势，这就如同从海洋中抽水或向海洋中放水，并不能明显改变海平面的高度一样，如果用导线将带电
导体与地球相连，电荷将从带电体流向地球，直到导体带电特别少，可以认为它不再带电。
尖端放电：通常情况下空气是不导电的，一般情况下它属于绝缘体，但是如果电场特别强，空气
分子中的正负电荷受到方向相反的强电场力，有可能被“撕”开，这个现象叫做空气的电离。由于电
离后的空气中有了可以自由移动的电荷，空气就可以导电了，空气电离后产生的负电荷就是电子，失
去电子的原子带_______电（填正或负），叫做正离子。由于同种电荷相互排斥，导体上的电荷总是分
布在表面上，而且一般说来分布是不均匀的，导体尖端的电荷特别密集，所以尖端附近空气中的电场
特别强，使得空气中残存的少量离子加速运动。这些高速运动的离子撞击空气分子，使更多的分子电
离。这时空气成为导体，于是产生了尖端放电现象。
火花放电：当高压带电体与导体靠得很近时，强大的电场会使它们之间的空气瞬间电离，电荷通
过电离的空气形成电流。由于电流特别大，产生大量的热，使空气发声发光，产生电火花，这种放电
现象叫火花放电。
（1）放电现象是指 ；
（2）阅读上述材料后，将文章中填充完整。空气电离后产生的负电荷就是电子，失去电子的原子带
电（选填“正”或“负”），叫做正离子；
（3）从文中可以看出，导体和绝缘体之间并没有绝对的界限，而一些新型的导体的导电性能也会随某
些条件的改变而变化，如：新型发热材料——PTC，如图所示，你认为影响这种材料导电性能的主要因
素是 ；若它的温度高于100℃，低于300℃，它的导电性能会随温度的升高而
（填变化情况），因此用PTC材料制成的电热器具有温度自动调节功能。
【答案】（1）带电物体失去电荷的现象 （2）正 （3） 温度 降低
【解析】（1）根据题文可知，带电物体失去电荷的现象叫做放电。
（2）原子不显电性，空气电离后产生的负电荷就是电子，失去电子的原子带正电。
（3）[1]新型发热材料——PTC，如图所示，随着温度的变化，PTC的阻值发生变化，你认为影响这种
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学科网（北京）股份有限公司材料导电性能的主要因素是温度。
[2]若它的温度高于100℃，低于300℃，曲线是下降趋势，它的导电性能会随温度的升高而降低。
04 单元小结
一、考点考向
1、分子动理论
（1）对分子热运动的理解。
（2）用分子热运动解释现象。
（3）用分子间作用力解释现象等。
2、静电现象
（1）电荷产生、电荷性质、电荷间相互作用。
（2）熟悉正负电荷的产生和电荷间的相互作用，练习判断电荷性质的方法。
二、常考题型
1、选择题：常考热点主要集中分子动理论、扩散现象、两种电荷分析等。
2、填空题：常考热点主要集中分子动理论、扩散现象、两种电荷分析等。
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