内容正文:
一、知识体系建构——理清物理观念
二、综合考法融会——强化科学思维
[对点训练]
对于固体和液体来说,其内部分子可看作是一个个紧密排列的小球。若某固体的摩尔质量为M,密度为ρ,阿伏伽德罗常数为NA。
(1)试推导该固体分子质量m的表达式。
(2)若已知汞的摩尔质量MHg=200.5×10-3 kg/mol,密度ρHg=13.6×103 kg/m3,阿伏伽德罗常数NA取6.0×1023 mol-1,试估算汞原子的直径大小(结果保留两位有效数字)。
[典例] 如图所示,用F表示两分子间的作用力,Ep表示分子间的分子势能,在两个分子之间的距离由10r0变为r0的过程中 ( )
A.F不断增大
B.F先增大后减小
C.F对分子一直做负功
D.Ep先增大后减小
[解析] 分子间的作用力是矢量,其正负不表示大小;分子势能是标量,其正负表示大小。读取图像信息知,由10r0变为r0的过程中,F先增大后减小至0,Ep则不断减小,B正确,A、D错误;该过程中,分子力始终为引力,力的方向与位移方向一致,分子力做正功,C错误。
[答案] B
[融会贯通]
1.分子间存在引力和斥力的证据
(1)分子之间存在着引力的证据:
分子之间有间隙,但是固体、液体内大量分子却能聚集在一起形成固定的形状或固定的体积。这些事实,使我们推理出分子之间一定存在着相互吸引力。
(2)分子之间存在着斥力的证据:
固体和液体很难被压缩,即体积压缩到了一定程度后再压缩也是很困难的;用力压缩固体(或液体)时,物体内会产生反抗压缩的弹力。这些事实都是分子之间存在斥力的表现。
2.分子力与分子势能
[对点训练]
(多选)甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图所示,F>0为斥力,F<0为引力。a、b、c、d为x轴上四个特定的位置。现把乙分子从a处由静止释放,则 ( )
A.乙分子由a到b的过程中,两分子间的作用力一直做正功
B.乙分子由a到b做加速运动,由b到c做减速运动
C.乙分子由a到c做加速运动,到达c时速度最大
D.乙分子由c到d的过程中,两分子间的作用力做负功
解析:由题图知,乙分子由a到b一直受引力作用,做加速运动,从b到c,分子力逐渐变小但仍为引力,所以继续加速,分子间的作用力一直做正功,A正确,B错误;乙分子在从a到c的过程中一直受到引力作用,做加速运动,而从c到d的过程中受斥力作用而减速,所以到达c时速度最大,C正确;乙分子从c到d的过程中受斥力作用,分子间的作用力一直做负功,D正确。
答案:ACD
[典例] 某同学家里有一台三门冰箱,该冰箱分上、中、下三个门,上门是冷藏室,中门是变温室,下门是冷冻室。冰箱空置。
(1)若该冰箱冷藏室的容积为V1,变温室的容积为V2,冷冻室的容积为V3,每摩尔空气的体积为V0,阿伏伽德罗常数为NA,求关闭冰箱密封门后,冰箱的冷藏室、变温室和冷冻室内的总空气分子数N;
(2)若室内温度t0=27 ℃,空气压强p0=1×105 Pa,该冰箱变温室的温度可在-18 ℃~6 ℃范围内调节,取绝对零度为-273 ℃,关闭冰箱门后变温室不漏气,其内的空气视为理想气体,求该冰箱通电工作时,变温室内空气的压强变化的最大值Δp。
[融会贯通]
续表
[融会贯通]
1.打气问题
选择原有气体和即将充入的气体作为研究对象,就可把充气过程中气体质量变化问题转化为一定质量气体的状态变化问题。
2.抽气问题
将每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体作为研究对象,质量不变,故抽气过程可以看成是等温膨胀过程。
3.灌气问题
把大容器中的剩余气体和多个小容器中的气体整体作为研究对象,可将变质量问题转化为定质量问题。
4.漏气问题
选容器内剩余气体和漏出气体整体作为研究对象,便可使问题变成一定质量气体的状态变化问题。
[对点训练]
钢瓶中装有一定质量的气体,现在用两种方法抽取钢瓶中的气体,第一种方法是用小抽气机,每次抽出1 L气体,共抽取两次,第二种方法是用大抽气机,一次性抽取2 L气体,在抽气过程中无漏气,且温度不变,则这两种抽法中,抽取气体质量较多的是 ( )
A.第一种抽法
B.第二种抽法
C.两种抽法抽出气体质量一样多
D.无法判断
三、价值好题精练——培树科学态度和责任
1.2023年4月9日至11日,受冷空气和蒙古气旋影响,我国北方多地出现大范围大风、沙尘天气过程,大部分地区以扬沙或浮尘天气为主。科研机构对某地区的大气进行检测,结果表明在静稳的沙尘天气中,离地面高度百米范围内,PM10的浓度随高度的增加略有减小,大于PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小,且两种浓度分布基本不随时间变化。据此材料,以下叙述正确的是( )
A.PM10表示直径小于或等于1.0×10-6 m的悬浮颗粒物
B.P