Question

（选修3-3模块选做题）

（1）判断以下说法的正误，在相应的括号内打“√”或“×”。

A．用手捏面包，面包体积会缩小，说明分子之间有间隙（    ）

B．温度相同的氢气和氧气，氢气分子和氧气分子的平均速率相同（    ）

C．夏天荷叶上小水珠呈球状，是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势的缘故（    ）

D．自然界中进行的一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性（    ）

（2）在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，有下列操作步骤，请补充实验步骤C的内容及实验步骤E中的计算式。

A．用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒中，记下滴入1 mL的油酸酒精溶液的滴数N；

B．将痱子粉末均匀地撒在浅盘内的水面上，用滴管吸取浓度为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够大，且不与器壁接触为止，记下滴入的滴数n；

C．_________________________________________________________________

D．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长1 cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数m；

E．用上述测量的物理量可以估算出单个油酸分子的直径d=_________ m。

（3）如图所示，绝热隔板S把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分，S与气缸壁的接触是光滑的。两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b，气体分子之间相互作用力可忽略不计。现通过电热丝对气体a缓慢加热一段时间后，a、b各自达到新的平衡状态。试分析a、b两部分气体与初状态相比，体积、压强、温度、内能各如何变化。

Answer 1

（1）××√√

（2）C．待油膜稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔画出油酸薄膜的外围形状

E．d=5n×10^－4/N m

（3）气缸和隔板绝热，电热丝对气体a加热，a温度升高，体积增大，压强增大，内能增大；

a对b做功，b的体积减小，温度升高，压强增大，内能增大。

解析：（1）用手捏面包，面包体积会减小，是因为面包内有空间，A错误；温度相同，说明氧气与氢气的分子平均动能一样，但是氧气分子与氢气分子质量不一样，所以平均速率不同，B错误；由于表面层分子始终受到一个指向液体内部的引力作用，因此液体表面层分子总是有向液体内部移动的趋向，力图缩小液体表面积，球形的表面积最小，所以荷叶上的水珠收缩为球形，C正确；D是热力学第二定律的广义表述，D正确。考查分子动理论、温度的微观含义、表面张力、热力学第二定律。

（2）每滴油酸酒精溶液的体积为1×10^-6 m³/N，含油酸体积为（0.05%×1×10^-6/N) m³，n滴溶液中油酸体积V=(0.05%×1×10^-6n/N) m³,d==(0.05%×1×10^-6n/N)/1×10^-4 m=5n×10^-6/N m。考查油膜法估测分子的大小实验原理和步骤。

（3）电热丝使a气体温度升高，压强增加，活塞向右移动，外界对气体b做功，内能增加，温度升高。最终达到新的平衡时，由于b气体温度升高，体积减小，所以b气体压强增加，a气体压强等于b气体压强也增加。考查影响气体压强的因素、热力学第一定律。