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A.(选修模块3-3)
(1)一定质量的理想气体发生等容变化,下列图象正确的是
 

(2)如图所示,某同学在环境温度稳定的实验室里做热学小实验,用手指堵住注射器前端小孔,这时注射器内就封闭了一定质量的空气(可看成理想气体).若该同学往里缓慢地推活塞(如图甲),气体的压强
 
(选填“增大”或“减小”).若该同学缓慢推进活塞过程中做功为W1;然后将活塞缓慢稍稍拉出一些(如图乙),此过程中做功为W2,则全过程中注射器内空气的内能增加量△U=
 

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(3)用油膜法可粗略测出阿伏加德罗常数,把密度ρ=0.8×103 kg/m3的某种油,用滴管滴出一滴油在水面上形成油膜,已知这滴油的体积V=0.5×10-3 cm3,形成的油膜的面积S=0.7m2,油的摩尔质量Ml=0.09kg/mol.若把油膜看成单分子层,每个油分子看成球形,那么:
(a)油分子的直径为多大?
(b)由以上数据可测出的阿伏加德罗常数大约为多少?(保留一位有效数字)
分析:(1)一定质量的理想气体发生等容变化时,压强P与温度T的成正比,即
P
T
=C(常量)

(2)缓慢推拉活塞,气体温度不变,根据玻意耳定律,当压缩气体时,体积减小,则压强增大.由于温度不变,不论体积增大还是减小,理想气体的内能都不变.
(3)(a)根据油膜法测出分子直径的原理d=
V
S
,代入数据计算即可.
(b)每个分子看成球形,则每个分子的体积V=
1
6
πd3=
π
6
?(
V
S
)3
,则1mol这种油的体积Vl=
Ml
ρ
=NA?V=NA?
1
6
π(
V
S
)
3
,化简并代入数据计算,可得阿伏加德罗常数NA的值.
解答:解:(1)一定质量的理想气体发生等容变化,压强P与温度T的成正比.故选C.
(2)该同学往里缓慢地推和拉活塞,理想气体温度不变,是等温变化.当压缩气体时,体积减小,则压强增大.由于温度不变,不论体积增大还是减小,气体内能都不变.
(3)(a)利用油膜法测出分子直径
d=
V
S
=
0.5×10-3×10-6
0.7
m=7.1×10-10m

(b)每个分子看成球形,则每个分子的体积V=
1
6
πd3=
π
6
?(
V
S
)3

1mol这种油的体积Vl=
Ml
ρ
=NA?V=NA?
1
6
π(
V
S
)
3

所以NA=
6Ml
πρ?(
V
S
)3
=
6×9×10-2
3.14×0.8×103×(7.1×10-10)3
mol-1=6×1023mol-1
故答案为:(1)C,(2)增大,0.
(3)(a)油分子的直径为7.1×10-10m.(b)阿伏加德罗常数大约为6×1023mol-1
点评:根据油膜法测分子直径的原理可求出油分子的直径,根据油的摩尔质量和密度算出其摩尔体积,然后求出每个油分子的体积,即可正确解答本题.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

A.(选修模块3-3)
(1)下列说法正确的是
B
B

A.显微镜下看到墨水中的炭粒的无规则运动是热运动
B.一定量100℃的水变成100℃的水蒸汽,其分子之间的势能增加
C.晶体所有的物理性质各向异性,非晶体所有的物理性质各向同性
D.分子a从远处趋近固定不动的分子b,它们间分子力一直变大
(2)如图所示,一定质量理想气体经过三个不同的过程a、b、c后又回到初始状态.在过程a中,若系统对外界做功400J,在过程c 中,若外界对系统做功200J,则b过程外界对气体做功
0
0
J,全过程中系统
吸收
吸收
热量(填“吸收”或“出”),其热量是
200
200
J.
(3)现在轿车已进入普通家庭,为保证驾乘人员人身安全,汽车增设了安全气囊,它会在汽车发生一定强度的碰撞时,利用叠氮化钠(NaN3)爆炸时产生气体(假设都是N2)充入气囊,以保护驾乘人员.若已知爆炸瞬间气囊容量为70L,氮气的密度ρ=1.25×102Kg/m3,氮气的平均摩尔质量M=0.028kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1,试估算爆炸瞬间气囊中N2分子的总个数N(结果保留一位有效数字).
C.(选修模块3-5)
(1)下列说法中正确的是
BD
BD

A.β衰变现象说明电子是原子核的组成部分
B.目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变
C.一个氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时,最多能产生3种不同频率的光子
D.卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度散射提出了原子的核式结构模型
(2)当具有5.0eV能量的光子照射到某金属表面后,从金属表面逸出的光电子的最大初动能是1.5eV.为了使该金属产生光电效应,入射光子的最低能量为
B
B

A.1.5eV         B.3.5eV           C.5.0eV           D.6.5eV
(3)总质量为M的火箭被飞机释放时的速度为v0,方向水平.释放后火箭立即向后以相对于地面的速率u喷出质量为m的燃气,则火箭相对于地面的速度变为
Mv0+mu
M-m
Mv0+mu
M-m

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

【选做题】本题包括A、B、C三小题,请选定其中两题,并在相应的答题区域内作答,若三题都做,则按A、B两题评分.
A.(选修模块3-3)
(1)如图1所示,一定质量的理想气体分别在温度T1和T2情形下做等温变化的p-V图象,则下列关于T1和T2大小的说法,正确的是
A
A


A.T1大于T2B.T1小于T2
C.T1等于T2D.无法比较
(2)如图2甲所示,将封有一定质量空气的密闭塑料袋从海拔500m、气温为18℃的山脚下带到海拔3200m、气温为10℃的山顶上,情形如图乙所示.图
(选填“甲”或“乙”)中袋中气体分子平均动能大.从甲图到乙图过程中,袋内气体减小的内能
大于
大于
(选填“大于”、“等于”或“小于”)气体放出的热量.
(3)如图3所示,IBM的科学家在铜表面将48个铁原子排成圆圈,形成半径为7.13nm的“原子围栏”,相邻铁原子间有间隙.估算原子平均间隙的大小.结果保留一位有效数字.已知铁的密度7.8×103kg/m3,摩尔质量是5.6×10-2kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1
B.(选修模块3-4)
(1)列车静止时,车厢长度与沿轨道方向排列的相邻电线杆间距离相等.当列车以接近光速行驶,车上的乘客观测车厢长度与相邻电线杆间距离,所得出的结论是
A
A

A.车厢长度大于相邻电线杆间距离
B.车厢长度小于相邻电线杆间距离
C.向前观测时车厢长度小于相邻电线杆间距离
D.向后观测时车厢长度小于相邻电线杆间距离
(2)湖面上停着一条船,一个人观测到每隔5s有一个波峰经过这条船,相邻波峰间的距离是60m.这列波的频率是
0.2
0.2
Hz,水波的波速是
12
12
m/s.
(3)如图所示,在一厚度为d的门中安放一长度与门厚度相同的玻璃圆柱体,其直径为l.玻璃圆柱体的折射率为
2
,且l=2d.求从右侧中心点P通过玻璃圆柱体能看到门外的角度范围.

C.(选修模块3-5)
(1)原子核的比结合能与核子数的关系如图1所示.核子组合成原子核时
B
B

 A.小质量数的原子核质量亏损最大
B.中等质量数的原子核质量亏损最大
C.大质量数的原子核质量亏损最大
D.不同质量数的原子核质量亏损相同
(2)在核反应堆中用石墨做慢化剂使中子减速,中子以一定速度与静止碳核发生正碰,碰后中子反向弹回,则碰后碳核的运动方向与此时中子运动的方向
相反
相反
(选填“相反”或“相同”),碳核的动量
大于
大于
(选填“大于”、“等于”或“小于”) 碰后中子的动量.
(3)氢原子的能级如图2所示.原子从能级n=3向n=1跃迁所放出的光子,正好使某种金属材料产生光电效应.有一群处于n=4能级的氢原子向较低能级跃迁时所发出的光照射该金属.求该金属的截止频率和产生光电子最大初动能的最大值.普朗克常量h=6.63×10-34J?s,结果保留两位有效数字.

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(2011?江苏一模)(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,并在答题卡相应的答题区域内作答,如都作答则按A、B两小题评分)
A.(选修模块3-3)
(1)下列说法中正确的是
C
C

A.当分子间的距离增大时,分子间的引力变大而斥力变小
B.布朗运动反映了悬浮在液体中固体颗粒分子的无规则运动
C.气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁频繁碰撞而产生的
D.随着低温技术的发展,我们可以使温度逐渐降低,并最终达到绝对零度
(2)一定质量的某种理想气体分别经历图1所示的三种变化过程,其中表示等压变化的是
C
C
(选填图1中A、B或C),该过程中气体的内能
增加
增加
(选填“增加”、“减少”或“不变”).
(3)在一个大气压下,1g水在沸腾时吸收了2260J的热量后变成同温度的水蒸汽,对外做了170J的功,阿伏伽德罗常数NA=6.0×1023mol-1,水的摩尔质量M=18g/mol.则
①水的分子总势能变化了
2090
2090
J;
②1g水所含的分子数为
3.3×1022
3.3×1022
(结果保留两位有效数字).w w w.ks5u.c om
B.(选修模块3-4)
(1)关于声波和光波,以下叙述正确的是
BC
BC

A.声波和光波均为横波
B.声波和光波都能发生干涉、衍射现象
C.波速、波长和频率的关系式v=λf,既适用于声波也适用于光波
D.同一列声波在不同介质中传播速度不同,光波在不同介质中传播速度相同
(2)一根长绳左端位于平面直角坐标系的O点,t=0时某同学使绳子的左端开始做简谐运动,t=1s时形成如图2所示波形.则该波的周期T=
4
4
s,传播速度v=
1
1
m/s.
(3)如图3所示为直角三棱镜的截面图,一条光线平行于 BC边入射,经棱镜折射后从AC边射出.已知∠A=θ=60°,该棱镜材料的折射率为
3
3
;光在棱镜中的传播速度为
3
3
c
3
3
c
(已知光在真空中的传播速度为c).
C.(选修模块3-5)
(1)在下列核反应方程中,x代表质子的方程是
BC
BC

A.1327Al+24He→1530P+x
B.714N+24He→817O+x
C.12H+γ→01n+x
D.13H+x→24He+01n
(2)当具有5.0eV能量的光子照射到某金属表面后,从金属表面逸出的光电子的最大初动能是1.5eV.为了使该金属产生光电效应,入射光子的最低能量为
B
B

A.1.5eV         B.3.5eV 8一台激光器发光功率为P0,发出的激光在真空中波长为λ,真空中的光速为c,普朗克常量为h,则每一个光子的动量为
h
λ
h
λ
;该激光器在t秒内辐射的光子数为
P0λt
hc
P0λt
hc

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,并在答题卡上把所选题目对应字母前的方框涂满涂黑.如都作答,则按A、B两小题评分.)
A.(选修模块3-3)
(1)下列说法正确的是
 

A.只要外界对气体做功,气体内能一定增大
B.物体由气态变成液态的过程,分子势能减小
C.当分子间距离增大时,分子间引力增大,而分子间斥力减小
D.液体表面层的分子比液体内部的分子有更大的分子势能
(2)如图所示精英家教网,弹簧一端固定于水平面上,另一端与质量为m的活塞拴接在一起,开口向下、质量为M的气缸与活塞一起封闭了一定质量的气体.气缸和活塞均可与外界进行热交换.若外界环境的温度缓慢降低,则封闭气体的体积将
 
(填“增大”、“减小”或“不变”),同时将
 
(填“吸热”、“放热”或“既不吸热,也不放热”).
(3)某种油的密度为ρ,摩尔质量为M.取体积为V的油慢慢滴出,可滴n滴.将其中一滴滴在广阔水面上,形成面积为S的单分子油膜.试估算:①阿伏加德罗常数;②其中一滴油滴含有的分子数.
B.(选修模块3-4)
(1)以下说法中正确的是
 

A.隐形战机表面涂料利用了干涉原理,对某些波段的电磁波,涂料膜前后表面反射波相互抵消
B.全息照片往往用激光来拍摄,主要是利用了激光的相干性
C.根据宇宙大爆炸学说,遥远星球发出的红光被地球接收到时可能是红外线
D.海市蜃楼是光的色散现象引起的
(2)有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室,各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”,他们通过校园网交换实验数据,并由计算机绘制了T2~L图象,如图甲所示.去北大的同学所测实验结果对应的图线是
 
(选填“A”或“B”).另外,在南大做探究的同学还利用计算机绘制了其在实验室
得到的两个单摆的振动图象(如图乙),由图可知,两单摆摆长之比
La
Lb
=
 

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(3)如图所示,半圆玻璃砖的半径R=10cm,折射率为n=
3
,直径AB与屏幕垂直并接触于A点.激光a以入射角i=30°射向半圆玻璃砖的圆心O,结果在水平屏幕MN上出现两个光斑.求两个光斑之间的距离L.
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C.(选修模块3-5)
(1)下列说法正确的有
 

A.卢瑟福的α粒子散射实验可以估测原子核的大小
B.氢原子辐射出一个光子后,氢原子的电势能增大,核外电子的运动加速度增大
C.物质波是一种概率波,在微观物理学中不可以用“轨迹”来描述粒子的运动
D.β衰变说明了β粒子(电子)是原子核的组成部分
(2)如图为氢原子的能级图,大量处于n=4激发态的氢原子跃迁时,发出多个能量不同的光子,其中频率最大的光子能量为
 
eV,若用此光照射逸出功为2.75V的光电管上,则加在该光电管上的反向遏止电压为
 
V
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(3)查德威克通过α粒子轰击铍核的实验发现了中子.
完成下列核反应方程:24He+49Be
 

通过在云室中让中子与静止的已知质量的核发生正碰的实验可以测定中子的质量,若已知被碰核氮核的质量为M,中子的入射速度大小为v,反弹速度大小为
13v
15
,氮核在碰撞中获得的速度大小为
2v
15
,则中子的质量多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑,如都作答则按A、B两小题评分.)
A.(选修模块3-3)
(1)下列说法中正确的是______
A.布朗运动是分子的无规则热运动
B.气体分子间距离减小时,分子间斥力增大,引力也增大
C.导热性能各向同性的固体,一定不是单晶体
D.机械能不可能全部转化为内能
(2)如图1所示,一导热性能良好的金属气缸静放在水平面上,活塞与气缸壁间的摩擦不计.气缸内封闭了一定质量的理想气体.现缓慢地向活塞上倒一定质量的沙土,忽略环境温度的变化,在此过程中______
A.气体的内能增大
B.气缸内分子平均动能增大
C.气缸内气体分子密度增大
D.单位时间内撞击气缸壁单位面积上的分子数增多

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(3)在做用油膜法估测分子的大小实验中,油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸6mL.用注射器测得50滴这样的溶液为1mL.把l滴该溶液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅水盘上,在玻璃板上描出油膜的轮廓,随后把玻璃放在坐标纸上,其形状如图2所示,坐标纸正方形小方格的边长为20mm.则油酸膜的面积是______m2,每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______m3,根据上述数据,可估算出油酸分子的直径.
B.(选修模块3-4)
(1)关于对光现象的解释,下列说法中正确的是______.
A.自然光斜射到玻璃表面时,反射光和折射光都是偏振光
B.水面上的油膜呈现彩色是光的衍射现象
C.光纤导光利用了光的全反射规律
D.玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的干涉现象
(2)一列横波沿x轴正方向传播,在t0=0时刻的波形如图3所示,波刚好传到x=3m处,此后x=lm处的质点比x=-lm处的质点______(选填“先”、“后”或“同时”)到达波峰位置;若该波的波速为10m/s,经过△t时间,在x轴上-3m~3m区间内的波形与t0时刻的正好相同,则△t=______.
(3)某实验小组利用数字实验系统探究弹簧振子的运动规律,装置如图4所示,水平光滑导轨上的滑块与轻弹簧组成弹簧振子,滑块上固定有传感器的发射器.把弹簧拉长5cm由静止释放,滑块开始振动.他们分析位移一时间图象后发现,滑块的运动是简谐运动,滑块从最右端运动到最左端所用时间为ls,则弹簧振子的振动频率为______Hz;以释放的瞬时为初始时刻、向右为正方向,则滑块运动的表达式为x=______cm.

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C.(选修模块3-5)
(1)下列关于原子和原子核的说法正确的是______.
A.β衰变现象说明电子是原子核的组成部分
B.波尔理论的假设之一是原子能量的量子化
C.放射性元素的半衰期随温度的升高而变短
D.比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固
(2)一群氢原子处于量子数n=4能级状态,氢原子的能级      示意图如图5所示,那么
金属
逸出功W/eV 1.9 2.7 3.7 4.1
①氢原子可能发射______种频率的光子.
②氢原子由量子数n=4的能级跃迁到n=2的能级时辐射光子的频率是______Hz,用这样的光子照射右表中几种金属,金属______能发生光电效应,发生光电效应时,发射光电子的最大初动能是______eV.(普朗克常量h=6?63×10-34J?S,1eV=1.6×10-19J)
(3)在氘核
 21
H
和氚核
 31
H
结合成氦核
 42
He
的核反应方程如下:
 21
H+
 31
H→
 42
He+
 10
n+17.6MeV

①这个核反应称为______
②要发生这样的核反应,需要将反应物质的温度加热到几百万开尔文.式中17.6MeV是核反应中______(选填“放出”或“吸收”)的能量,核反应后生成物的总质量比核反应前物质的总质量______(选填“增加”或“减少”)了______㎏(保留一位有效数字)

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