专题1 阿伏伽德罗常数的应用-【学霸黑白题】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（教科版）

第2节光电效应 1.C解析：A.发生光电效应时，电子从锌板飞出，锌板失去电 子带正电，所以验电器带正电，故A错误：B.根据光电效应 方程E=hw-w,可知从锌板表面逸出的光电子最大动能是 确定的，有些光电子从较深处逸出，初动能较小，所以从锌板 逸出电子的动能不一定相等，故B错误；CD.根据w。=W。, W。_3.34×1.60×1019 解得。=6=6.63x104 Hz=8.06×104Hz,可知锌的 极限频率大于钠的极限频率，用该紫外线灯照射金属钠，一 定能使钠发生光电效应，故C正确，D错误故选C 2C解析：L根据c=分=知，解得= 入，A错误；B.根据I= ?,n=?,解得每秒钟产生的光电子数为=？=，B错 t 误；C.光电管阴极接收到光照用于激发光电子的功率P= n,由于”=分，结合上述解得P=低，C正确：D.光电子选 出阴极K时的最大动能Ekmatl=hw-W。,电场加速后eU= aa-El,结合上述解得Eae=eU+C二W,D错误放 选C. 3.(1 (2)eU。≤E≤eU,+hw-W。 解析：(1)单位时间内照射到阴极K上的光子数为N,产生 -e△t 的光电子数为a三d,则光电流6三名、M 4 4t=ne,解 得N=o”(2)由光电效应方程可知光电子的最大初动能 Emo=hw-W。,光电子到达阳极A时，由动能定理可得eU。= 进阶突破 专题一阿伏伽德罗常数的应用 1.B解析：A.知道阿伏伽德罗常数、气体摩尔质量和质量，无 法求得气体的体积，所以求不出分子间的平均距离，故A错 误；B.由气体分子的立方体模型得d=T。= oW,放e知 3M 气体的密度、摩尔质量、阿伏伽德罗常数可以求出分子间的 平均距离，故B正确：C.知道阿伏伽德罗常数、气体质量与 体积，可以求出气体的密度，求不出气体分子间的平均距离， 故C错误：D.由B选项分析可知，知道该气体的质量、体积 和摩尔质量，还需已知阿伏伽德罗常数才能求出分子间的平 均距离，故D错误.故选B. 2.B解析：1kg氢气物质的量为n=100g 2g·moi-500mol,1kg 氢气所含的分子数量为N=500mol×6.02×1023mol1=3.01× 1026,故选B. 3.AC解析：AB.a克拉钻石物质的量（摩尔数）为n= 2所 含分子数为N=W,=,故A正确，B错误； CD.钻石的摩尔体积V=Mx10 (单位为m3/mol),每个钻 p 石分子体积为V,=NN VM×10-3 （单位为m3),将钻石分子看 作球体，设钻石分子直径为4，则人=智()，联立解得 选择性必修第三册·JK Em-Eo,解得光电子到达阳极A时最大动能Ems= eU。+hw-Wo光电子的最小初动能为零，则光电子到达阳极A 时动能Emm=eU。,所以光电子到达阳极A时动能E,的范围 为eU。≤E≤eU。+hw-Wo 第3节波粒二象性 1.A解析：波长越短，可曝光的特征尺寸就越小，就表示光刻 的刀锋越锋利，刻蚀对于精度控制要求越高，选项A正确： 光源波长越长，则频率就越小，能量越小，选项B错误；极紫 外光的波长小于紫外光的波长，则频率较大，如果紫外光不 能让某金属发生光电效应，极紫外光不一定不能使该金属发 生光电效应，选项C错误；由康普顿效应可知深紫外光通过 实物物质发生散射时能量变小，频率变小，则会出现波长更 长的成分，选项D错误.故选A. 2.D解析：A.电子衍射图样说明了电子具有波动性，A错误； h B.根据eU= 2w,入=解得A=一 √/2meU 加速电压越大，电子的物质波波长越短，B错误； C.电子物质波波长比可见光波长更短，C错误； D.根据入=h,动量相等的质子和电子，对应的物质波波长 也相等，D正确.故选D. 3.D解析：中子的德布罗意波波长为入1，则有，=么，氘核的 P 德布罗意波波长为2，则有2=么，由于1>2，则有，< P2,中子与氘核相向对撞结合过程动量守恒，以氘核动量方 向为正方向，则有卫2P1=P3,处于激发态氚核的德布罗意波 波长入=人解得入， 入入2，故选D. P3 专项练 d= 36M×10 √NP -（单位为m),故C正确，D错误故选AC 4.(1)0.72kg(2)5.3×102个 解析：(1)成年人在1h内吸入空气的体积V=60nV。= 60×20×500×106m3=0.6m3,吸入空气的质量m=pV= 0.72kg;(2)成年人在1min内吸人空气的体积V1= nV。=20×500×10-6m3=10L,其中吸人氧气的体积 ,=Vm,吸人氧气的分子数N=N,解得N=≈53x102 5.(1)4×1022个(2)3×109m 解析：(1)设饭气的物质的量为A,则0=背，放气分子的总 数：N=-60610 ×6×1023个≈4×1022个： 0.131 《(2)每个分子所占的空间为：儿。=、，设分子间平均距离为 3「v31.6x103 a,则有：，=a,则a-√N4x10产m3x10”m 专题二理想气体的图像问题 1.A解析：烧瓶内封闭气体的体积一定，由查理定律有= T ?=光又AT三△.所以有4p=oA=P=Po,整理得pP To 黑白题36专题 阿伏伽德罗常数的应用 1.(2022·河南信阳质检)只要知道下列哪一 组物理量，就可以估算出气体分子间的平 均距离 () A.阿伏伽德罗常数、该气体的摩尔质量和 质量 B.阿伏伽德罗常数、该气体的摩尔质量和 密度 C.阿伏伽德罗常数、该气体的质量和体积 D.该气体的质量、体积和摩尔质量 2.“绿氢”是指利用可再生能源分解水得到的 氢气，其碳排放可以达到净零，是纯正的绿 色新能源.已知标准状况下任何气体的摩尔 体积为22.4L/mol,氢气的摩尔质量为 2g/mol,阿伏伽德罗常数为6.02x1023mol-1. 合理选择以上所给数据，可求得1kg氢气 所含的分子数量为 A.3.01×1025个 B.3.01×1026个 C.2.24×1025个 D.2.24×102个 3.(多选)钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工 具中的重要材料，设钻石的密度为ρ（单位为 kg/m3),摩尔质量为M(单位为g/mol),阿 伏伽德罗常数为N.已知1克拉=0.2g,则 0.2aN A.α克拉钻石所含有的分子数为 M B.。克拉钻石所含有的分子数为M aNA C.每个钻石分子直径的表达式为 36M×10 (单位为m) √NApT 6M D.每个钻石分子直径的表达式为 (单位为m) ©限时 15分钟 4.(2022·河北邢台质检)成年人在正常状态 下1min呼吸约20次，每次吸入的空气约 为500mL,空气中氧气的体积含量约为 21%,常温常压下空气的密度为1.2kg/m3, 取阿伏伽德罗常数N.=6.0×1023mol1. (1)试估算成年人在1h内吸入空气的 质量； (2)若常温常压下气体的摩尔体积V,= 24L,试估算成年人在1min内吸入氧 气的分子数. 5.很多轿车为了改善夜间行驶时的照明问题， 在车灯的设计上选择了氙气灯，因为氙气灯 灯光的亮度是普通灯灯光亮度的3倍，但是 耗电量仅是普通灯的一半，氙气灯使用寿命 则是普通灯的5倍，很多车主会选择含有氙 气灯的汽车，若氙气充人灯头后的容积V= 1.6L,氙气密度p=6.0kg/m3.已知氙气摩 尔质量M=0.131kg/mol,阿伏伽德罗常数 N4=6×1023mol1.试估算：（结果保留一位 有效数字) (1)灯头中氙气分子的总个数N; (2)灯头中氙气分子间的平均距离. 进阶突破·专项练01 专题 理想气体的图像问题 1.（2023·湖北武汉模拟)某实验小组用图甲 所示装置，研究烧瓶内封闭气体的体积一 定时压强与温度的关系，初始时封闭气体 的摄氏温度为t。,往容器内加热水，可以改 变封闭气体的温度t,用△t(△t=t-tn)表示 封闭气体升高的摄氏温度，p表示温度为t 时封闭气体的压强，则图乙中可能正确的 图线是 温度传感器 压强传感器数据采集器 电脑 甲 ① ③ ④ 0 △t A.① B.② C.③ D.④ 2.(2023·河北唐山二模)P 如图所示为一定质量的理 想气体等温变化p-V图 线，A、C是双曲线上的两 B D 点，E,和E2则分别为A、C两点对应的气体 内能，△OAB和△OCD的面积分别为S,和 S2,则 （) A.S<S2 B.S=S2 C.E >E2 D.E<E 3.(2023·福建莆田期末)一定质量理想气体 的体积V与温度T的关系如图所示，该气 体经状态A→B→C→D→A的变化过程.状 02黑白题物理I选择性必修第三册·JK ©限时 30分钟 态A、B、C、D对应的压强分别为PA\Pa-Pc、 PD,下列关系式正确的是 () D 0 A.PA>PB B.Pa>Pc C.Pc>PD D.PD>PA 4.一定质量的理想气体经历如图所示的一系 列过程，ab、bc、cd和da这四段过程在p-T 图像中都是直线段，ab和dc的延长线通过 坐标原点O,bc垂直于ab,ad平行于纵轴. 由图可以判断 0 A.ab过程中气体体积不断减小 B.bc过程中气体体积不断减小 C.cd过程中气体体积不断增大 D.da过程中气体体积不断减小 5.（2022·安徽怀宁中学质检)如图，一定质量 的理想气体从状态a(po、V。、T。)经热力学过 程ab、bc、ca后又回到状态a,且外界环境为 非真空状态.则下列说法错误的是() 0 2 V A.b、c两个状态气体温度相同 B.bc过程中，气体温度先升高后降低