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1、实验题 在用“油膜法估测分子的大小”的实验中,备有以下器材:用酒精稀释过的油酸、滴管、痱子粉、浅水盘及水、玻璃板、坐标纸、彩笔。还缺少的器材有:
参考答案:量筒
本题解析:“油膜法估测分子的大小”的实验的实验原理是测出一滴油酸的体积V和一滴油酸平铺在水面展开的面积S,则一个油酸分子的直径
,因此此实验还需用量筒测出N滴油酸的总体积VN,那么一滴油酸的体积就为
。
本题难度:简单
2、计算题 某学校兴趣小组组织开展一次研究性学习活动,估算地球周围大气层空气的分子个数。他们通过网上搜索,查阅得到以下几个物理量的数据:地球半径R=6.4×106m,地球表面的重力加速度g=9.8m/s2,大气压强P0=1.0×105Pa,空气的摩尔质量M=2.9×10-2kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.0×1023/mol。根据以上数据能估算出地球周围大气层空气的分子个数,只需要估算出个数的数量级。
参考答案:解:大气层空气质量为m,即mg=P0×4πR2
分子数N=
代入数据:N=1×1044(个)
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3kg/m3和2.1kg/m3,空气的摩尔质量为0.029kg/mol,阿伏伽德罗常数NA=6.02×1023mol-1。若潜水员呼吸一次吸入2L空气,试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数。(结果保留一位有效数字)
参考答案:解:设空气的摩尔质量为M,在海底和岸上的密度分别为ρ海和ρ岸,一次吸入空气的体积为V,则有
△N=
代入数据得△N=3×1022
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 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.)
(1)用活塞压缩汽缸里的空气,对空气做了900J的功,同时汽缸向外散热210J,汽缸里空气的内能______(填“增加“或“减少“)了______J.
(2)如图所示,是某同学利用DIS实验系统研究一定质量的理想气体的状态变化,得到的P-T图象.气体状态由A变化至B的过程中,气体的体积将______(填“变大“或“变小“),这是______?(填“吸热“或“放热“)过程.
(3)我国陆地面9.6×1012m2,若地面大气压P0=1.0×105Pa,地面附近重力加速度?g=10m/s2,空气平均摩尔质量为M0=3.0×10-2kgmol-1,阿伏伽德罗常数N4=6.0×1023mol-1,我国陆地上空空气的总质量?M=______;我国陆地上空空气的分子总数N=______.(结果保留两位有效数字)
参考答案:(1)由题,已知W=900J,Q=-210J,根据热力学第一定律△U=W+Q得
△U=W+Q=900J-210J=690J
所以,气体的内能增加,增加了690J.
(2)A到B等温变化,压强增大,根据P1V1=P2V2可知,气体的体积减小;
根据热力学第一定律可知,温度不变,内能不变,
体积减小外界对气体做正功,因此气体将放出热量.
故答案为:变小、放热.
(3)大气压可看做是由空气的重力产生的,则p0=M总gS;
代入数据解得M总=P0Sg=105×960×104×10610=9.6×1016kg;
空气的物质量为:n=M总M0;
故分子总数n总=M总M0NA=9.6×10160.03×6×1023=1.9×1042个;
答:(1)我国陆地上空空气的总质量为9.6×1016kg;
(2)我国陆地上空空气的分子总数为1.9×1042个;
(3)地面附近温度为270K的1m3空气,在温度为300K时的体积为1.1m3.
故答案为:
(1)增加?690J
(2)变小?放热
(3)9.6×1016kg? 1.9×1042个.
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 要落实好国家提出“以人为本,创建和谐社会”的号召,不只是政府的事,要落实到我们每个人的生活中.比如说公共场所禁止吸烟,我们知道被动吸烟比主动吸烟害处更大.试估算一个高约2.8m、面积约10m2的两人办公室,若一人在吸一根烟,另一人不吸烟,求不吸烟者一次呼吸大约吸入多少个被污染的空气分子?(人正常呼吸一次吸入气体300cm3,一根烟大约吸10次,结果保留两位有效数字.)
参考答案:吸烟者抽一根烟吸入气体的总体积为10×300cm3,含有空气分子数n=10×300×10-622.4×10-3×6.02×1023个≈8.1×1022个
办公室单位体积空间内含有被污染的空气分子数为8.1×102210×2.8个/m3≈2.9×1021个/m3
被动吸烟者一次吸入被污染的空气分子数为2.9×1021×300×10-6个=8.7×1017个
答:一人在吸一根烟,另一人不吸烟,则不吸烟者一次呼吸大约吸入为8.7×1017个被污染的空气分子.
本题解析:
本题难度:一般