Question

（選修3-3模塊選做題）

（1）判斷以下說法的正誤，在相應的括號內打“√”或“×”。

A．用手捏面包，面包體積會縮小，說明分子之間有間隙（    ）

B．溫度相同的氫氣和氧氣，氫氣分子和氧氣分子的平均速率相同（    ）

C．夏天荷葉上小水珠呈球狀，是由于液體表面張力使其表面積具有收縮到最小趨勢的緣故（    ）

D．自然界中進行的一切與熱現象有關的宏觀過程都具有方向性（    ）

（2）在“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，有下列操作步驟，請補充實驗步驟C的內容及實驗步驟E中的計算式。

A．用滴管將濃度為0.05%的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒中，記下滴入1 mL的油酸酒精溶液的滴數N；

B．將痱子粉末均勻地撒在淺盤內的水面上，用滴管吸取濃度為0.05%的油酸酒精溶液，逐滴向水面上滴入，直到油酸薄膜表面足夠大，且不與器壁接觸為止，記下滴入的滴數n；

C．_________________________________________________________________

D．將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上，以坐標紙上邊長1 cm的正方形為單位，計算輪廓內正方形的個數m；

E．用上述測量的物理量可以估算出單個油酸分子的直徑d=_________ m。

（3）如圖所示，絕熱隔板S把絕熱的氣缸分隔成體積相等的兩部分，S與氣缸壁的接觸是光滑的。兩部分中分別盛有相同質量、相同溫度的同種氣體a和b，氣體分子之間相互作用力可忽略不計�，F通過電熱絲對氣體a緩慢加熱一段時間后，a、b各自達到新的平衡狀態。試分析a、b兩部分氣體與初狀態相比，體積、壓強、溫度、內能各如何變化。

Answer 1

（1）××√√

（2）C．待油膜穩定后，將玻璃板放在淺盤上，用筆畫出油酸薄膜的外圍形狀

E．d=5n×10^－4/N m

（3）氣缸和隔板絕熱，電熱絲對氣體a加熱，a溫度升高，體積增大，壓強增大，內能增大；

a對b做功，b的體積減小，溫度升高，壓強增大，內能增大。

解析：（1）用手捏面包，面包體積會減小，是因為面包內有空間，A錯誤；溫度相同，說明氧氣與氫氣的分子平均動能一樣，但是氧氣分子與氫氣分子質量不一樣，所以平均速率不同，B錯誤；由于表面層分子始終受到一個指向液體內部的引力作用，因此液體表面層分子總是有向液體內部移動的趨向，力圖縮小液體表面積，球形的表面積最小，所以荷葉上的水珠收縮為球形，C正確；D是熱力學第二定律的廣義表述，D正確。考查分子動理論、溫度的微觀含義、表面張力、熱力學第二定律。

（2）每滴油酸酒精溶液的體積為1×10^-6 m³/N，含油酸體積為（0.05%×1×10^-6/N) m³，n滴溶液中油酸體積V=(0.05%×1×10^-6n/N) m³,d==(0.05%×1×10^-6n/N)/1×10^-4 m=5n×10^-6/N m�？疾橛湍しü罍y分子的大小實驗原理和步驟。

（3）電熱絲使a氣體溫度升高，壓強增加，活塞向右移動，外界對氣體b做功，內能增加，溫度升高。最終達到新的平衡時，由于b氣體溫度升高，體積減小，所以b氣體壓強增加，a氣體壓強等于b氣體壓強也增加。考查影響氣體壓強的因素、熱力學第一定律。