D.图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目
12.两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动,直至不再靠近。在此过程中,下列说法正确的是( )
A.分子力先增大,后一直减小 B.分子力先做正功,后做负功
C.分子动能先增大,后减小 D.分子势能先增大,后减小
二、非选择题(本题共6小题,共52分。按题目要求做答,解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)。
13. (6分)将1 mL的纯油酸配成500 mL的油酸酒精溶液,待均匀溶解后,用滴管取1 mL油酸酒精溶液,让其自然滴出,共计200滴,则每滴溶液总纯油酸的体积为_________mL,已知纯油酸的摩尔质量M=0.282 kg/mol,密度ρ=890.5 kg/m3,阿伏伽德罗常数NA=3.0×1023 mol-1,则每一滴油酸酒精溶液中所含有的油酸分子数为___________个。(均保留一位有效数字)
14.(9分)在"用油膜法估测分子大小"的实验中,已知实验室中使用的油酸酒精溶液的浓度为A,N滴溶液的总体积为V。在浅盘中的水面上均匀撒上痱子粉,将一滴溶液滴在水面上,待油膜稳定后,在带有边长为a的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓,测得油膜占有的正方形小格个数为X。
(1)用以上字母表示一滴油酸酒精溶液中的纯油酸的体积为________。
(2)油酸分子直径约为________。
(3)某学生在做"用油膜法估测分子的大小"的实验时,发现计算的直径偏小,可能的原因是_________。
A.痱子粉撒的过多
B.油酸未完全散开
C.计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格
D.计算每滴体积时,l mL的溶液的滴数多记了几滴
E.在滴入量筒之前,配制的溶液在空气中搁置了较长时间
15.(8分)很多轿车为了改善夜间行驶时的照明问题,在车灯的设计上选择了氙气灯,因为氙气灯灯光的亮度是普通灯灯光亮度的3倍,但是耗电量仅是普通灯的一半,氙气灯使用寿命则是普通灯的5倍,很多车主会选择含有氙气灯的汽车。若氙气充入灯头后的容积V=1.6 L,氙气密度ρ=6.0 kg/m3,氙气摩尔质量M=0.131 kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6×1023 mol-1。试估算:(结果均保留一位有效数字)
(1)灯头中氙气分子的总个数N;
(2)灯头中氙气分子间的平均距离。
16.(9分)一汽缸竖直放在水平地面上,缸体质量M=10 kg,活塞质量m=4 kg,活塞横截面积S=2×10-3m2,活塞上面的汽缸内封闭了一定质量的理想气体,下面有气孔O与外界相通,大气压强p0=1.0×105 Pa,活塞下面与劲度系数k=2×103 N/m的轻弹簧相连。当汽缸内气体温度为400 K时弹簧为自然长度,此时缸内气柱长度L1=20 cm,g取10 m/s2,活塞不漏气且与缸壁无摩擦。那么,当缸内气柱长度L2=24 cm时,缸内气体温度为多少?
17.(10分)如图,容积均为V0的气缸A、B下端有细管(容积可忽略)连通,阀门K2位于细管的中部,A、B的顶部各有一阀门K1、K3,B中有一可自由滑动的活塞(质量、体积均可忽略)。初始时,三个阀门均打开,活塞在B的底部;关闭K2、K3,通过K1给气缸打气,每次可以打进气压为p0,体积为0.3V0的空气,已知室温为27℃,大气压为p0,气缸导热良好。
(1)要使A缸的气体压强增大到4p0,应打气多少次?
(2)当A缸的气体压强达到4p0后,关闭K1,打开2并缓慢加热A、B气缸内气体,使其温度都升高0℃,求稳定时活塞上方气体的体积和压强。
18.(10分)如图所示,水平放置的汽缸内壁光滑,活塞的厚度不计,在A、B两处设有限制装置,使活塞只能在A、B之间运动,A左侧汽缸的容积为V0,A、B之间容积为0.1V0,开始时活塞在A处,缸内气体压强为0.9p0(p0为大气压强),温度为297 K,现通过对气体缓慢加热使活塞恰好移动到B。求:
(1)活塞移动到B时,缸内气体温度TB;
(2)画出整个过程的p-V图线。