《2025年5年高考3年模拟高中物理选择性必修第三册人教版江苏专版》

1.(2025 江西南昌期中) 某密封钢瓶的容积为 $V$, 钢瓶内装有密度为 $\rho$ 的氮气, 已知氮气的摩尔质量为 $M$, 阿伏加德罗常数为 $N_{\mathrm{A}}$, 则下列说法正确的是 (C)

A.钢瓶中氮气的物质的量为$\frac{V}{M}$
B.钢瓶中氮气的分子数为$\frac{\rho V}{M N_{\mathrm{A}}}$
C.每个氮气分子的质量为$\frac{M}{N_{\mathrm{A}}}$
D.只要知道氮气的摩尔体积和阿伏加德罗常数, 就可以算出氮气的分子体积

答案： 1.C 钢瓶中氮气的物质的量为$n=\frac{m}{M}=\frac{\rho V}{M}$，故A错误;钢瓶中氮气的分子数为$N=nN_A=\frac{\rho V N_A}{M}$，故B错误;每个氮气分子的质量为$\frac{M}{N_A}$，故C正确;氮气分子间的距离远大于氮气分子的直径，不能认为氮气分子是一个一个紧密排列的，知道氮气的摩尔体积和阿伏加德罗常数，不能算出氮气的分子体积，故D错误。
错解分析
本题易错选D，错误原因是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。注意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其本身的直径这一特点。

2.(2025 山东聊城期中) 由于地球引力的作用, 大气被“吸”向地球, 因而产生了压力, 大气压强与液体产生的压强类似, 测得地球表面大气压强为 $p_{0}$, 大气层的厚度为 $h$, 空气的平均摩尔质量为 $M$。已知地球大气层的厚度远小于地球的半径 $R$, 阿伏加德罗常数为 $N_{\mathrm{A}}$, 重力加速度大小为 $g$, 下列说法不正确的是 (C)

A.地球表面空气的总体积约为 $4 \pi h R^{2}$
B.空气分子的平均密度为$\frac{p_{0}}{g h}$
C.空气分子的总数为$\frac{2 \pi R^{2} p_{0} N_{\mathrm{A}}}{M g}$
D.空气分子间的平均距离为$\sqrt[3]{\frac{M g h}{p_{0} N_{\mathrm{A}}}}$

答案： 2.C 地球表面空气的总体积约为$V = 4\pi hR^2$，选项A正确;根据$p_0 = \rho gh$可得空气分子的平均密度为$\rho=\frac{p_0}{gh}$，选项B正确;大气压是由于地球大气层受到重力而产生的，设大气层质量为$m$，地球表面积为$S$，可知地球大气层的重力为$mg = p_0S = 4\pi R^2p_0$，大气的分子数$n=\frac{m}{M}N_A$，联立解得空气分子的总数为$n=\frac{4\pi R^2p_0N_A}{Mg}$，选项C错误;空气分子间的平均距离$d=\sqrt[3]{V_0}=\sqrt[3]{\frac{V}{n}}=\sqrt[3]{\frac{Mgh}{p_0N_A}}$，选项D正确。
错解分析
气体压强的产生原因是大量气体分子频繁撞击器壁，而大气压强的产生原因与液体压强类似，是由于大气受到重力作用，部分同学常常因为弄不清它们的产生原因导致错解。另外，对于气体分子间平均距离的估算，常常建立这样的模型：
假设每个分子占据一个小立方体，各小立方体紧密排列，所有小立方体的体积之和等于气体的体积，小立方体棱长即为空气分子平均距离。

3. 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 (B)


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

答案： 3.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$F - r$、$E_p - r$图像的特征，根据题目情境具体分析。

4.(2025 江苏南京期中) 对于一定量的气体, 分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数为 $n$, 下列说法中正确的是 (C)

A.温度不变时, 体积减小, $n$ 减小
B.体积不变时, 温度降低, $n$ 增大
C.压强不变时, 体积减小, $n$ 增大
D.压强不变时, 体积减小, $n$ 不变

答案： 4.C 温度不变时，气体分子的平均速率$v$不变，当体积减小时，单位体积内的分子数$n_0$增大，单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数$n=\frac{1}{6}n_0v$，可知$n$增大，A错误;体积不变时，单位体积内的分子数$n_0$不变，温度降低，气体分子的平均速率$v$减小，$n$减小，B错误;体积减小，单位体积内的分子数$n_0$增大，压强不变，则气体分子的平均速率$v$减小，设单个分子的质量为$m$，则单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数$n=\frac{p}{2mv}$，可知$n$增大，C正确，D错误。
错解分析
部分同学不能灵活选用单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数的两个表达式分析问题导致错误，如在分析C选项时，体积减小，则单位体积内的分子数$n_0$增大，而压强不变，则气体分子的平均速率$v$减小，此时如果用$n=\frac{1}{6}n_0v$来进行分析，则无法判断，而用$n=\frac{p}{2mv}$来进行分析，则容易判断出$n$增大。