2025人教版高中物理选择性必修第三册强化练习题（有解析）--第一章　分子动理论复习提升

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2025人教版高中物理选择性必修第三册
本章复习提升
易混易错练
易错点1　混淆气体分子直径与气体分子间距离的含义
1.(2022黑龙江哈尔滨三中期中)绿氢是指利用可再生能源分解水得到的氢气,其燃烧时只产生水,从源头上实现了二氧化碳零排放,是纯正的绿色新能源,在全球能源转型中扮演着重要角色。已知该气体的摩尔体积为22.4 L/mol,摩尔质量为2 g/mol,阿伏加德罗常数为6.02×1023 mol-1,由以上数据不能估算出 (　　)
A.每个气体分子的质量
B.每个气体分子的体积
C.每个气体分子占据的空间体积
D.气体分子之间的平均距离
易错点2　理解不透分子间的作用力、分子势能与分子间距离的关系
2.(2023河北武安第三中学月考)如图所示,甲分子位于x轴上,乙分子固定在坐标原点O,甲、乙两分子间的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示。M、N、P、Q为x轴上四个特定的位置,现将甲分子从M处由静止释放,那么在甲分子从M运动到Q的过程中,下列描述正确的是 (　　)
A.甲分子从M到N所受分子间作用力逐渐增大,分子的加速度增大,分子势能增大
B.甲分子从N到P所受分子间作用力逐渐变小,分子的加速度减小,分子势能减小
C.甲分子从N到Q所受分子间作用力先减小后增大,分子势能先增大后减小
D.甲分子从P到Q所受分子间作用力表现为斥力且逐渐增大,分子势能减小
思想方法练
估算法
方法概述
在分析和解决问题时应用估算法,要抓住事物的本质特征和影响事物发展的主要因素,忽略次要因素,构建物理或数学模型,再通过诸如常数、常量的应用,极值的鉴定,取值范围的确定等,迅速得出合理的结果。
1.棱长为1 nm的立方体,可容纳液态氢分子(直径约为10-10 m)的个数最接近 (　　)
A.102　　　　　B.103　　　　　C.106　　　　　D.109
2.(2022河南中原名校联考)沙尘暴天气时,空气中的悬浮微粒的浓度达到5.8×10-6 kg/m3,悬浮微粒的密度为2.0×,其中悬浮微粒的直径小于或等于10 μm的称为“可吸入颗粒物”,对人体的危害最大。设悬浮微粒中总体积的为可吸入颗粒物,并认为所有可吸入颗粒物的平均直径为5.0×10-6 m。求:1.0 m3的空气中所含可吸入颗粒物的数量是多少。(计算时可把可吸入颗粒物视为球体,计算结果保留1位有效数字)
答案与分层梯度式解析
易混易错练
1.B　每个气体分子的质量等于摩尔质量与阿伏加德罗常数之比,两个量都已知,故能求出每个气体分子的质量;由于气体分子间的距离较大,气体的体积远大于气体分子体积之和,故不能求出每个气体分子的体积;将气体分子占据的空间看成立方体,而且这些立方体一个挨着一个紧密排列,则每个气体分子占据的空间体积等于摩尔体积与阿伏加德罗常数之比,两个量都已知,故能求出每个分子占据的空间体积V;由d=即可求出气体分子之间的平均距离。符合题意的只有B。
错解分析
不能理解气体的微观结构特点,弄不清气体分子的直径与气体分子之间的距离的区别,导致解答本题出错。解题时要深刻理解气体、液体、固体微观结构的差异,知道气体分子之间的距离远大于本身的直径这一特点。
2.B　甲分子从M到N,分子间的作用力表现为引力且增大,甲分子的加速度增大,分子间的作用力做正功,分子势能减小,选项A错误;甲分子从N到P,分子间的作用力表现为引力且逐渐变小,甲分子的加速度减小,分子间的作用力做正功,分子势能减小,选项B正确;甲分子从N到Q,分子间的作用力先减小后增大,先表现为引力后表现为斥力,先做正功后做负功,分子势能先减小后增大,选项C错误;甲分子从P到Q,分子间的作用力表现为斥力且逐渐增大,甲分子的加速度增大,分子间的作用力做负功,分子势能增大,选项D错误。
错解分析
没有牢记分子间的作用力、分子势能与分子间距离关系的图像,不能深刻理解分子间的作用力的特征,导致分析错误。要熟记F-r、Ep-r图像的特征,根据题目情景具体分析。
思想方法练
1.B　液态氢分子可认为是紧挨着的,其分子间的空隙可忽略,对此题而言,建立立方体模型比球体模型运算更简捷(解题技法)。将氢分子看作棱长为10-10 m的小立方体,则每个氢分子的体积V0=(10-10)3 m3=10-30 m3,1 nm=10-9 m,则棱长为1 nm的立方体的体积V=(10-9)3 m3=10-27 m3,所以可容纳的液态氢分子的个数N==103,故B正确。
方法点津
解题时根据液体的实际微观结构,构建分子模型——立方体模型(或球体模型)。当然分子的实际情况要比模型复杂得多。
2.答案　9×105 个
解析　沙尘暴天气时,1.0 m3的空气中所含悬浮微粒的总体积为
V== m3=2.9×10-9 m3
那么1.0 m3的空气中所含可吸入颗粒物的体积为
V'==5.8×10-11 m3
又因为可吸入颗粒物的平均体积为
V0=πd3≈6.54×10-17 m3
所以1.0 m3空气中所含的可吸入颗粒物的数量为
n=≈9×105(个)
方法点津
应用估算法要掌握以下两个要点:一是建立物理模型,例如,分子的立方体模型(或球体模型),运动学中的自由落体模型等;二是数学计算上要近似运算,例如,保留多少位有效数字或保留小数点后多少位等,估算时,要注意数据的数量级一定要准确。
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