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【题目】很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全,轿车在发生一定强度的碰撞时,利叠氮化纳(NaN3)爆炸产生气体(假设都是N2)充入气囊.若氮气充入后安全气囊的容积V=56L,囊中氮气密度ρ=2.5kg/m3 , 已知氮气的摩尔质最M=0.028kg/mol,阿伏加德罗常数 ,试估算:
(1)囊中氮气分子的总个数N;
(2)囊中氮气分子间的平均距离.

【答案】
(1)解:设N2的物质的量为n,

则n=

氮气的分子总数N= NA

代入数据得N=3×1024


(2)解:气体分子间距较大,因此建立每个分子占据一个立方体,

则分子间的平均距离,即为立方体的边长,

所以一个气体的分子体积为:

而设边长为a,则有a3=V0

解得:分子平均间距为a=3×10﹣9m


【解析】先求出N2的物质量,再根据阿伏加德罗常数求出分子的总个数.

根据总体积与分子个数,从而求出一个分子的体积,建立每个分子占据一个立方体,则分子间的平均距离,即为立方体的边长,

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】图1是“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图,以下列出了一些实验步骤:

A.用天平测出重物和夹子的质量
B.把打点计时器用铁夹固定放到桌边的铁架台上,使两个限位孔在同一竖直面内
C.把打点计时器接在交流电源上,电源开关处于断开状态
D.将纸带穿过打点计时器的限位孔,上端用手提着,下端夹上系住重物的夹子,让重物靠近打点计时器,处于静止状态
E.接通电源,待计时器打点稳定后释放纸带,之后再断开电源
F.用秒表测出重物下落的时间
G.更换纸带,重新进行两次实验
(1)对于本实验,以上不必要的两个步骤是
图2为实验中打出的一条纸带,O为打出的第一个点,A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出),打点计时器每隔0.02s打一个点.若重物的质量为0.5kg,当地重力加速度取g=9.8m/s2 , 由图乙所给的数据可算出(结果保留两位有效数字):
①从O点下落到B点的过程中,重力势能的减少量为J.
②打B点时重物的动能为J.
(2)试指出造成第(1)问中①②计算结果不等的原因是

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【题目】如图所示,两根足够长的“∧”形状的金属导轨构成两个斜面,斜面与水平面间夹角均为θ=37°,导轨间距L=1m,导轨电阻可忽略不计.两根相同的金属棒ab和a′b′的质量都为m=0.2kg,电阻R=1Ω,与导轨垂直放置且接触良好,金属棒和导轨之间的动摩擦因数μ=0.25,两个导轨斜面分别处于垂直于自身斜面向上的两匀强磁场中(图中未画出),磁感应强度B的大小相同.让a′b′在平行于斜面的外力F作用下保持静止,将金属棒ab由静止开始释放,当ab下滑速度达到稳定时,整个回路消耗的电功率为P=8W.g=10m/s2 , sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:

(1)ab下滑的最大加速度;
(2)磁感应强度B的大小;
(3)ab下落了30m高度时,速度已经达到稳定,求此过程中回路电流的发热量Q.

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【题目】一定质量的理想气体经过一系列变化过程,如图所示,下列说法中正确的是( )

A.a→b过程中,气体体积增大,压强减小
B.b→c过程中,气体压强不变,体积增大
C.c→a过程中,气体压强增大,体积变小
D.c→a过程中,气体内能增大,体积变小

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【题目】某学校物理兴趣小组组织开展一次探究活动,想估算地球周围大气层空气的分子个数.一学生通过网上搜索,查阅得到以下几个物理量数据:已知地球的半径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,空气的平均摩尔质量M=2.9×10﹣2kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol﹣1
(1)这位同学根据上述几个物理量能估算出地球周围大气层空气的分子数吗?若能,请说明理由;若不能,也请说明理由.
(2)假如地球周围的大气全部液化成水且均匀分布在地球表面上,估算一下地球半径将会增加多少?(已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3

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【题目】2013年12月“嫦娥三号”在月球表面上的软着陆为我们的月球旅行开辟了新航道.未来的某天,一位同学在月球上做自由落体运动实验:让一个质量为1kg的小球从一定的高度自由下落,测得小球在第5s内的位移是7.2m,此时小球还未落到月球表面.则(  )
A. 月球表面的重力加速度大小为1.6m/s2
B.小球在5s末的速度是16m/s
C.小球在前5s内的位移是20m
D.小球在第5s内的平均速度是3.6m/s

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【题目】在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,打点计时器使用的交流电的频率为50Hz,记录小车运动的纸带如图1所示,在纸带上标记0、1、2、3、4、5计数点,相邻两计数点之间还有四个点未画出,纸带旁并排放着带有最小分度为1毫米的刻度尺,其零点跟计数点“0”对齐.

(1)本实验用的是图2所示的电火花打点计时器,则需要用的是_______V的________电源(交流或直流).

(2)在这个实验中,下列说法正确的是________ 

A.长木板一定要水平摆放,不能一端高一端低

B.在纸带上选计数点时必须从打下的第一个点算起

C.应先接通电源,再释放小车

D.作v﹣t图象时,所描出的线必须经过每一个点

(3)从图中读出的计数点5跟0点的距离是_______cm.

(4)小车通过计数点“3”的瞬时速度为v3=________m/s(保留二位有效数字)。

(5)根据1、3、5计数点粗测小车的加速度是a=_______m/s2.若当交流电的实际频率小于50Hz时,分析时仍按50Hz计算,则测量的加速度值比真实的加速度值_____(填“偏大”“偏小”“不变”)。

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【题目】在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,打点计时器使用的交流电的频率为50Hz,记录小车运动的纸带如图1所示,在纸带上标记0、1、2、3、4、5计数点,相邻两计数点之间还有四个点未画出,纸带旁并排放着带有最小分度为1毫米的刻度尺,其零点跟计数点“0”对齐.

(1)本实验用的是图2所示的电火花打点计时器,则需要用的是_______V的________电源(交流或直流).

(2)在这个实验中,下列说法正确的是________ 

A.长木板一定要水平摆放,不能一端高一端低

B.在纸带上选计数点时必须从打下的第一个点算起

C.应先接通电源,再释放小车

D.作v﹣t图象时,所描出的线必须经过每一个点

(3)从图中读出的计数点5跟0点的距离是_______cm.

(4)小车通过计数点“3”的瞬时速度为v3=________m/s(保留二位有效数字)。

(5)根据1、3、5计数点粗测小车的加速度是a=_______m/s2.若当交流电的实际频率小于50Hz时,分析时仍按50Hz计算,则测量的加速度值比真实的加速度值_____(填“偏大”“偏小”“不变”)。

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【题目】探究加速度与力、质量的关系实验中,某同学使用了如图1所示的装置,打点计时器使用的交流电频率为50Hz.

该同学得到一条纸带,在纸带上取连续的六个点,如图2所示,自A点起,相邻两点的距离分别为10.1mm12.0mm14.1mm16.0mm18.0mm,则打E点时小车速度为______m/s,小车的加速度为______ m/s2(结果保留一位小数)

该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系,应该保持______;若该同学要探究加速度a和拉力F关系,应该保持______不变;

该同学通过数据的处理作出了AF图象,如图3所示,则图中直线不过原点的原因可能是______.

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