第1章 分子动理论 单元综合提升-【金版新学案】2024-2025学年高中物理选择性必修3同步课堂高效讲义教师用书（粤教版2019）

单元综合提升 分子动理论 学生用书↓第14页 (广东高考真题)如图所示，两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来，下面的铅柱不脱落，主要原因是(　　) A．铅分子做无规则热运动 B．铅柱受到大气压力作用 C．铅柱间存在万有引力作用 D．铅柱间存在分子引力作用 答案：D 解析：由于分子间的引力，两个接触面的铅分子之间的距离达到分子力的作用距离，两个铅柱结合在一起，所以D项正确。 　教材P9·观察与思考 取两段直径为2 cm左右的铅柱，把它们的断面切平磨光，然后用力把两个光滑的面对齐压紧，这两段铅柱就“粘”在一起了，而且下端可以吊起1 kg甚至更重的物体，如图所示。 为什么把铅柱断面切平磨光并且用力对齐压紧，两段铅柱就能“粘”在一起？ 　广东高考真题以紧压在一起的铅块能吊起重物为素材，创设了研究分子间作用力的生活情境，该高考题主要考查分子间的作用力特点，当用手压紧铅块，接触面间距离减小到一定程度时，分子间将产生作用力，且主要表现为引力。与教材P9·观察与思考的情境类似。 针对练1.下列现象中不能说明分子间存在分子力的是(　　) A．两铅块能被压合在一起 B．钢绳不易被拉断 C．水不容易被压缩 D．空气容易被压缩 答案：D 解析：两铅块能被压合在一起，说明分子间有引力，故A不符合题意；钢绳不易被拉断，说明分子间有引力，故B不符合题意；水不容易被压缩，说明分子间存在斥力，故C不符合题意；气体分子间距超过10r0，作用力非常微弱，不能说明分子间存在作用力，故D符合题意。故选D。 针对练2.如图所示，用细线将一块玻璃板水平地悬挂在弹簧测力计下端，并使玻璃板贴在水面上，然后缓慢提起弹簧测力计，在玻璃板脱离水面的一瞬间，弹簧测力计读数会突然增大，主要原因是(　　) A．水分子做无规则热运动 B．玻璃板受到大气压力作用 C．水与玻璃板间存在万有引力作用 D．水与玻璃板间存在分子引力作用 答案：D 解析：弹簧测力计读数会突然增大的主要原因是：水与玻璃板间存在分子引力作用。故选D。 (江苏高考真题)一定量的氧气贮存在密封容器中，在T1和T2温度下其分子速率分布的情况见下表，则T1________(选填“大于”、“小于”或“等于”)T2。若约10%的氧气从容器中泄漏，泄漏前后容器内温度均为T1，则在泄漏后的容器中，速率处于400～500 m/s区间的氧气分子数占总分子数的百分比________(选填“大于”、“小于”或“等于”)18.6%。 速率区间 (m·s－1) 各速率区间的分子数占总分子数的百分比/% 温度T1 温度T2 100以下 0.7 1.4 100～200 5.4 8.1 200～300 11.9 17.0 300～400 17.4 21.4 400～500 18.6 20.4 500～600 16.7 15.1 600～700 12.9 9.2 700～800 7.9 4.5 800～900 4.6 2.0 900以上 3.9 0.9 答案：大于　等于 解析：分子速率分布与温度有关，温度升高，分子的平均速率增大，速率大的分子数所占比例增加，速率小的分子数所占比例减小，所以T1大于T2；泄漏前后容器内温度不变，则在泄漏后的容器中，速率处于400～500 m/s区间的氧气分子数占总分子数的百分比不变，仍为18.6%。 学生用书↓第15页 　教材P13·例题 氧气分子的速率分布 速率区间 v/(m·s－1) 不同温度下各速率区间的分子数占总分子数的百分比 0 ℃ 100 ℃ v≤100 1.4% 0.7% 100<v≤200 8.1% 5.4% 200<v≤300 17.0% 11.9% 300<v≤400 21.4% 17.4% 400<v≤500 20.4% 18.6% 500<v≤600 15.1% 16.7% 600<v≤700 9.2% 12.9% 700<v≤800 4.5% 7.9% 800<v≤900 2.0% 4.6% 900<v 0.9% 3.9% 观察表和图甲，思考并回答下列问题。 (1)由图甲可以发现，氧气分子的速率分布具有什么特点？ (2)由表可得如图乙所示的0 ℃氧气分子的速率分布直方图(图中Δv表示速率区间间隔的大小，表示单位速率区间的分子数占总分子数的比率)，实验时速率区间取得越窄，图中整个直方图锯齿形边界就越接近一条光滑曲线。该曲线有何意义？曲线与横坐标所围的面积代表什么意义？能否求得该面积的值？ 　江苏高考真题以封闭容器内的氧气为研究对象，分析不同温度下各速率区间的氧气分子数占总分子数的百分比，该高考题主要考查气体分子速率的分布规律，该分布规律是大量分子运动的统计规律，与温度有关。与教材P13·例题类似。 针对练1.下列选项中，能正确描述某种气体分子速率分布规律的是(　　) 答案：A 解析：由不同温度下的分子速率分布曲线可知，分子数百分率呈现“中间多、两头少”的统计规律；高温状态下大部分分子的速率大于低温状态下大部分分子的速率，但并不是所有气体分子均如此，有个别分子的速率会更小，温度高则分子速率大的占多数，即高温状态下分子速率大小的分布范围相对较大。故选A。 针对练2.体积相同的两个容器，装着质量相等的氧气，其中一个容器内的温度是0 ℃，另一个容器内的温度是100 ℃。如图是根据两种不同情况下的分子速率分布情况绘制出的图像，下列说法正确的是(　　) A．a线对应的温度是0 ℃ B．b线表示的氧气分子的平均速率更小 C．a线对应的容器中氧气的密度小于b线对应的容器中氧气的密度 D．这两个温度下具有最大比例的速率区间是相同的 答案：A 解析：温度越高，速率大的分子所占百分比越大，所以a线对应的温度是0 ℃，b线对应的温度是100 ℃，这两个温度下具有最大比例的速率区间是不相同的，b线表示的氧气分子的平均速率更大，故A正确，B、D错误；两个容器体积相同，氧气的质量也相同，根据ρ＝可知两个容器中氧气的密度相同，故C错误。 学生用书↓第16页 1．(2023·山西太原期中)若以M表示水的摩尔质量，V液表示液态水的摩尔体积，V气表示标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ液为液态水的密度，ρ气为标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏伽德罗常量，m、V0分别表示每个水分子的质量和体积，下面四个关系式正确的是(　　) A．NA＝　　　 B．ρ气＝ C．V0＝ D．V0＝ 答案：A 解析：由摩尔质量的意义可知M＝NAm，对液态水，由密度的定义可得ρ液＝，解得NA＝，选项A正确；由于水蒸气分子间有较大距离，所以V0<，对水蒸气有ρ气＝<，选项B、D错误；由ρ气<＝＝，可得V0<，选项C错误。 [易错分析]　本题容易错选B项或者C项，原因是混淆气体分子直径与气体分子间距离的含义，气体分子间距离远大于分子直径，关系式ρ＝和V0＝对固体、液体是成立的，对气体不成立。 2.某次布朗运动实验得到的观测记录如图所示。图中记录的是(　　) A．分子无规则运动的情况 B．某个微粒做布朗运动的轨迹 C．某个微粒做布朗运动的速度－时间图线 D．按等间隔时间依次记录的某个运动微粒位置的连线 答案：D 解析：题图是按等间隔时间依次记录的某个运动微粒位置的连线，而非分子的运动，故选D。 [易错分析]　本题易错点是对布朗运动的理解，布朗运动不是液体或气体分子的运动，而是悬浮微粒被液体或气体分子撞击所做的运动。 3．甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于r轴上，甲、乙两分子间作用力与分子间距离关系图像如图中曲线所示，F>0为斥力，F<0为引力，a、b、c、d为r轴上四个特定的位置，现把乙分子从a处由静止释放，则(　　) A．乙分子从a到c一直加速 B．乙分子从a到b加速，从b到c减速 C．乙分子从a到c过程中，分子间的作用力先做正功后做负功 D．乙分子从a到c过程中，在b点动量最大 答案：A 解析：由题意可知，F<0时两分子间的作用力为引力，乙分子从a到c的过程中，乙分子一直受引力的作用，引力与运动方向相同，则乙分子一直加速，到c点时速度最大，动量最大，分子间的作用力一直做正功，故A正确，B、C、D错误。 [易错分析]　本题容易错选D项，本题需注意的是乙分子从a到c过程中力的变化并不代表速度的变化，力变大并不等于速度变大。本题需明确受力情况，且需根据加速和减速运动的条件以及做功的定义确定乙分子的运动情况和分子力做功正负的情况。 4.如图为分子间相互作用力随分子间距离r变化的关系图像。甲同学说：“相距r1时，分子间没有引力”；乙同学说：“相距r2时分子间的引力大于相距r1时的引力”。请对这两种说法作出评价。 答案：见解析 解析：甲：相距r1时，分子力表现为斥力，但是仍然存在引力，只是引力小于斥力，故甲的说法错误； 乙：分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，只是斥力减小得更快，故乙的说法错误。 [易错分析]　本题的易错点是分子间作用力是引力和斥力的合力表现，解决本题的关键是理解分子间引力和斥力同时存在，且都随分子间距离的增大而减小，引力与斥力的大小关系表现为分子间作用力。 学科网（北京）股份有限公司 $$