题目内容

当分子中心间的距离小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，它随着距离的减小而很快地增大.分子间作用力的这一特点，可以借助于下述模型想象出来.设想分子为弹性钢球，当两个钢球相撞时，它们都发生微小的形变，因而在它们之间产生相互推斥的弹力，如同分子间的作用力表现为斥力一样，钢球发生微小形变就可以产生很大的弹力，所以这个弹力随着钢球中心距离的减小而很快地增大.利用这一模型可能粗略地估计出分子直径的数量为10-10m，这是怎样估计的?
运用动量守恒定律和能量守恒定律求解，且r0可看作是分子直径.
练习册系列答案
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【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
甲
甲
（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．

(1)以下说法正确的是(　　)

A．当两个分子间的距离为r0(平衡位置)时，分子势能最小

B．布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动

C．一滴油酸酒精溶液体积为V，在水面上形成的单分子油膜面积为S，则油酸分子的直径d＝

D．温度、压力、电磁作用等可以改变液晶的光学性质

(2)①如图所示，一直立的汽缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体，活塞横截面积为S，汽缸内壁光滑且缸壁是导热的．开始活塞被固定，打开固定螺栓K，活塞上升，经过足够长时间后，活塞停在B点．则活塞停在B点时缸内封闭气体的压强为________，在该过程中，缸内气体________(填“吸热”或“放热”)．(设周围环境温度保持不变，已知AB＝h，大气压强为p0，重力加速度为g)

②“水立方”国家游泳中心是北京为2008年夏季奥运会修建的主游泳馆．水立方游泳馆是有8条泳道的国际标准比赛用游泳池，游泳池长50 m、宽25 m，水深3 m．设水的摩尔质量为M＝1.8×10－2 kg/mol，试估算该游泳池中的水分子数．

 

(选修模块3-3)

（1）以下说法正确的是   ▲  

A．当两个分子间的距离为r0(平衡位置)时，分子势能最小

B．布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动

C．一滴油酸酒精溶液体积为V，在水面上形成的单分子油膜面积为S，则油酸分子的直径

D．温度、压力、电磁作用等可以改变液晶的光学性质

（2）如图所示，一直立的气缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体，活塞横截面积为S，汽缸内壁光滑且缸壁是导热的．开始活塞被固定，打开固定螺栓K，活塞上升，经过足够长时间后，活塞停在B点，则活塞停在B点时缸内封闭气体的压强为   ▲   ，在该过程中，缸内气体   ▲   （填“吸热”或“放热”）．（设周围环境温度保持不变，已知AB=h，大气压强为p0，重力加速度为g）

（3）“水立方”国家游泳中心是北京为2008年夏季奥运会修建的主游泳馆．水立方游泳馆共有8条泳道的国际标准比赛用游泳池，游泳池长50 m、宽25 m、水深3 m．设水的摩尔质量为M＝1.8×10-2kg／mol，试估算该游泳池中水分子数．

 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)(12分)

（1）如图所示，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图像，则下列关于T1和T2大小的说法，正确的是　▲　．

A．T1大于T2                       B．T1小于T2

C．T1等于T2                       D．无法比较

（2）如图甲所示，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　▲　(选填“大于”、“等于”或“小于”)气体放出的热量。

（3）如图所示，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，摩尔质量是，阿伏加德罗常数。

B．(选修模块3－4)(12分)

（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．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　▲　Hz，水波的波速是　▲　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，且。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)(12分)

（1）原子核的比结合能与核子数的关系如图所示。核子组合成原子核时　▲　。

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　▲　(选填“相反”或“相同”)，碳核的动量　▲　(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，结果保留两位有效数字。

 

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