《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》

6. 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。已知气体的摩尔体积为 $ 22.4\ L/mol $，氢气摩尔质量为 $ 2\ g/mol $，阿伏加德罗常数为 $ 6×10^{23}\ mol^{-1} $，由以上数据不能估算出氢气（C）

A.每个分子的质量
B.每个分子占据的空间体积
C.每个分子的体积
D.$ 1\ kg $ 所含的分子个数

答案： 6.C 每个氢气分子的质量等于氢气的摩尔质量与阿伏加德罗常数的比值，即可以估算每个分子的质量，故A不符合题意；气体分子的间距较大，摩尔体积与阿伏加德罗常数的比值表示每个分子占据的空间体积，即可以估算每个氢气分子占据的空间体积，故B不符合题意；气体分子的体积很小，远远小于气体分子之间的平均距离，所以，由题中数据不能估算出每个氢气分子的体积，故C符合题意；氢气质量与摩尔质量的比值表示氢气的物质的量，氢气的物质的量与阿伏加德罗常数的乘积表示氢气中所含的分子个数，故可以估算1kg氢气中所含的分子个数，故D不符合题意。故选C。

7. 钻石是首饰、高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为 $ \rho $（单位为 $ kg/m^3 $），摩尔质量为 $ M $（单位为 $ g/mol $），阿伏加德罗常数为 $ N_A $。已知 $ 1 $ 克拉等于 $ 0.2 $ 克，则（C）

A.$ a $ 克拉钻石所含有的分子数为 $ \frac{0.2×10^{-3}aN_A}{M} $
B.$ a $ 克拉钻石所含有的分子数为 $ aN_A $
C.每个钻石分子直径的表达式为 $ \sqrt[3]{\frac{6M×10^{-3}}{N_A\rho\pi}} $（单位为 $ m $）
D.每个钻石分子直径的表达式为 $ \sqrt{\frac{6M}{N_A\rho\pi}} $（单位为 $ m $）

答案： 7.C a克拉钻石所含有的分子数为$n=\frac{0.2a}{M}N_{A}，$故A、B错误；每个钻石分子的体积为$V_{0}=\frac{M×10^{-3}}{\rho N_{A}}，$由于钻石分子模型为球体，则$V_{0}=\frac{1}{6}\pi d^{3}，$解得每个钻石分子直径$d=\sqrt[3]{\frac{6M×10^{-3}}{N_{A}\rho\pi}}（$单位为m），故C正确，D错误。

8. 如图所示，横轴 $ r $ 表示两分子间的距离，纵轴 $ F $ 表示两分子间引力、斥力的大小，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，$ e $ 为两曲线的交点。下列说法正确的是（B）


A.$ ab $ 为斥力曲线，$ cd $ 为引力曲线
B.若两分子间的距离增大，分子间的斥力减小得比引力更快
C.若 $ r = r_0 $，则分子间没有引力和斥力
D.当分子间距从 $ r_0 $ 开始增大时，分子势能先增大后减小

答案： 8.B 若两分子间的距离增大，分子间的斥力和引力都减小，且斥力减小得比引力更快，所以ab为引力曲线，cd为斥力曲线，A错误，B正确；$r=r_{0}$时，分子间引力和斥力的合力为零，但引力和斥力都存在，C错误；当分子间距从$r_{0}$开始增大时，分子间作用力表现为引力，所以分子间作用力做负功，分子势能一定增大，D错误。故选B。

9. 半导体掺杂过程中，一个硅基分子固定于原点 $ O $，一个掺杂分子从很远处向 $ O $ 点靠近，分子间作用力 $ F $ 与分子间距 $ r $ 的关系如图所示。则掺杂分子（D）


A.由远处到 $ r = r_1 $ 的过程中，分子间斥力先减小后增大
B.由远处到 $ r = r_1 $ 的过程中，分子势能先减小后增大
C.当 $ r = r_2 $ 时，分子势能最小
D.由 $ r = r_2 $ 到 $ r = r_1 $ 过程中，分子间作用力与分子势能都在减小

答案： 9.D 由远处到$r=r_{1}$的过程中，分子间斥力一直增大，选项A错误；由远处到$r=r_{1}$的过程中，分子间作用力表现为引力，则分子间作用力一直做正功，分子势能一直减小，分子间距小于$r_{1}$时，分子间作用力表现为斥力，则当分子间距从$r_{1}$开始减小时，分子间作用力做负功，分子势能增大，可知$r=r_{1}$时，分子势能最小，选项B、C错误；由以上分析可知，由$r=r_{2}$到$r=r_{1}$过程中，分子间作用力与分子势能都在减小，选项D正确。