- 分子及其热运动
- 共2318题
(7分)为了探究机械能守恒定律,岳口高中的金金设计了如图甲所示的实验装置,并提供了如下的实验器材:
A小车 B钩码 C一端带滑轮的木板 D细线 E.电火花计时器 F.纸带
G.毫米刻度尺 H.低压交流电源 I.220V的交流电源
(1)根据上述实验装置和提供的实验器材,你认为实验中不需要的器材是 (填写器材序号),还应补充的器材是 .
(2)实验中得到了一条纸带如图乙所示,选择点迹清晰且便于测量的连续7个点(标号0~6),测出0到1、2、3、4、5、6点的距离分别为、
、
、
、
、
,打点周期为T.则打点2时小车的速度
= ;若测得小车质量为M、钩码质量为m,打点1和点5时小车的速度分别用
、
表示,已知重力加速度为g,则验证点1与点5间系统的机械能守恒的关系式可表示为 .
(3)在实验数据处理时,如果以为纵轴,以d为横轴,根据实验数据绘出
图象,其图线的斜率表示的物理量的表达式为___________.
正确答案
(1)H(1分) 天平(1分);(2)或
(1分),
(2分);(31)
(2分)
试题分析:(1)电火花计时吕髟的是220V交流电源,因此低压交流电源用不着;另外还需要用到天平测出小车的质量M;(2)打点2时的速度等于1—3间的平均速度,即;根据机械能守恒,整个系统减小的重力势能等于整个系统增加的动能,即
;(3)根据
,因此
的斜率就是加速度,而对砝码进行受力分析可知:
,而对小车
,因此可得
(共4分)如图所示为“碰撞中的动量守恒”实验装置示意图。
(1)入射小球l与被碰小球2直径相同,均为d,它们的质量相比较,应是m1 m2。
(2)为了保证小球做平抛运动,如何调整斜槽? 。
正确答案
(1) > (2)使斜槽末端切线水平
试题分析:(1)在两球发生碰撞后能够发生弹性碰撞,要求球1的质量大于球2的质量,故有:;(2)为了使球做平抛运动,需要使斜槽末端保持水平。
(1)利用单分子油膜法估测分子的直径,需要测量的物理量是_________
A.一滴油的体积和它的密度
B.一滴油的体积和它散成油膜的最大面积
C.一滴油的质量和它的密度
D.一滴油形成油膜的厚度和它的密度
(2)某同学在用油膜法估测分子直径的实验中,计算结果明显偏大,可能是由于_______
A.油酸中含有大量酒精
B.将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算
C.计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格
D.水面上痱子粉撒得多,油膜没有充分展开
(3)油酸酒精溶液的浓度为每1000cm3油酸酒精溶液中有油酸0.5cm3,用滴管向量筒内滴50滴上述溶液,量筒中的溶液体积增加1cm3。若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中,由于酒精溶于水,油酸在水面展开,稳定后形成单分子油膜的形状如图所示。(结果保留二位有效数字)
①试计算一滴这样的溶液含有纯油酸体积为________ m3
②若油酸薄膜的面积约为2.32×10-2m2;根据上述数据,估算油酸分子的的直径为________m。
正确答案
(1) B (2) BCD (3)① 1.0×10-11 ② 4.3×10-10
(1)需要测量油膜的面积和一滴油的体积(2) 油酸中含有大量酒精不影响实验结果(3) ①每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是1.0×10-11mL,②由
=4.3×10-10
(6分)在用油膜法估测分子的大小的实验中,具体操作如下:
①取油酸1.0mL注入250mL的容量瓶内,然后向瓶中加入酒精,直到液面达到250mL的刻度为止,摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解,形成油酸酒精溶液;
②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒,记录滴入的滴数直到量筒达到1.0mL为止,恰好共滴了100滴;
③在边长约40cm的浅水盘内注入约2cm深的水,将细石膏粉均匀地撒在水面上,再用滴管吸取油酸酒精溶液,轻轻地向水面滴一滴溶液,酒精挥发后,油酸在水面上尽可能地散开,形成一层油膜,膜上没有石膏粉,可以清楚地看出油膜轮廓;
④待油膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上绘出油膜的形状;
⑤将画有油膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上,算出完整的方格有67个,大于半格的有14个,小于半格的有19个.
利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液含纯油酸为________,油膜面积为________
,求得的油膜分子直径为________
.(结果全部取2位有效数字)
正确答案
、
、
试题分析:油酸酒精溶液的浓度为,一滴溶液的体积为
,则一滴油酸酒精溶液含纯油酸为
;油膜的面积
;油膜分子直径为
。
用游标为10分度的卡尺测定某小球的直径时,卡尺上的示数如图,可读出小球的直径为: mm。
正确答案
101.50
略
在本实验中,若用直径为0.5 m的浅圆盘盛水,要让油酸在水面上形成单分子油酸膜,那么油酸滴的体积的数量级不能大于_________ m3.
正确答案
10-11
水的面积为S=πR2=3.14×()2 m2="0.196" m2,油酸分子的直径的大小数量级为10-10 m.当水面布满油膜时,其体积约为V=Sd=0.196×1×10-10 m3=2.0×10-11 m3,所以一滴油酸的体积的数量级不能大于10-11 m3.
右图为“研究一定质量气体在体积不变的条件下,压强变化与温度变化关系”的实验装置示意图.在烧瓶A中封有一定质量的气体,并与气压计相连,初始时气压计两侧液面平齐.
(1)若气体温度升高,为使瓶内气体的体积不变,应将气压计右侧管_____(填“向上”或“向下”)缓慢移动,直至________.
(2)(单选)实验中多次改变气体温度,用Dt表示气体升高的温度,用Dh表示气压计两侧管内液面高度差的变化量.则根据测量数据作出的图线应是:_______
正确答案
(1)向上,气压计左管液面回到原来的位置(2)A
试题分析:(1)温度升高,气体分子的平均动能增加,因此在V不变情况下,对容器器壁造成压强变大,所以气压计右侧管向上,直到气压计左管液面回到原来的位置.
(2)根据等容变化,而气体压强为
,联系后发现,页面的高度差,与温度变化成一次函数,当液面不变,则温度差不变,所以会过坐标原点,A对
点评:本题考查了理想气体的状态方程,通过克拉珀龙方程比较容易接受三种状态变化的情况。
某热水袋容积为900ml,请估算装水量为80%时热水袋中水分子的数目(阿伏加德罗常数NA=6×1023mol-1)。
正确答案
2.4×1025
试题分析:装水量为80%时该热水袋中水分子的数目为:n==
×6×1023个=2.4×1025个
(1)某同学在《测定光波的波长》实验中的实验步骤有:
①取下遮光筒左侧的元件,调节光源高度,使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮;
②按合理顺序在光具座上放置各光学元件,并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上;
③用米尺测量双缝到屏的距离;
④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离.
在操作步骤②时还应注意______和______.
(2)以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离______
A.增大单缝和双缝之间的距离
B.增大双缝和光屏之间的距离
C.将红色滤光片改为绿色滤光片
D.减小双缝之间的距离.
正确答案
(1)单缝和双缝的距离约为5-10cm,单缝和双缝平行;
(2)依据双缝干涉条纹间距规律△x=λ,要使△x增大,可以增大L,或减小d,还可以增大λ,故BD正确
故答案为:单缝和双缝的距离约为5-10cm,单缝和双缝平行;BD
试根据冰的密度(0.9×103 kg/m3)、水的摩尔质量(18×10-3 kg/mol)和阿伏加德罗常数,求1 cm3冰中的分子数.
正确答案
3×1022个
1 cm3冰的质量
m=0.9×103×10-6 kg=9×10-4 kg.
1 cm3冰含有的分子数为
n′=NA=
×6.02×1023个
=3×1022个.
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