- 分子及其热运动
- 共2318题
【选修3-3选做题】
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;
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;
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1cm的正方形为单位,计算出轮廓内正方形的个数;
E.用上述测量的物理量可以估算出单个油酸分子的直径 = _______________cm.
正确答案
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.510-4/
在用油膜法估测分子的大小实验中,采用了以下实验步骤,请将横线上的内容补充完整。
(1)将1cm3的油酸溶于酒精,制成200cm3的酒精油酸溶液。
(2)用滴管扣帽子取配制好的酒精油酸溶液,然后一滴一滴滴入量筒中,记录量筒内增加1mL溶液的滴数n。由此可算出每滴酒精油酸溶液中纯油酸的体积为______________cm3。
(3)在边长为30~40cm的浅盘里倒入约2cm深的水,然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上,用滴管将配制好的酒精油酸溶液在水面上滴入1滴,待油酸膜的形状稳定后,在水面上形成_________________油膜。
(4)将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将油膜边界画在玻璃板上。
(5)将这块玻璃板放在画有边长为1cm的正方形方格的坐标纸上,算出油酸膜的面积,如图所示,油酸膜的面积是____________cm2。
(6)若将1滴纯油酸的体积记为V(m3),油酸膜的面积记为S(m2),根据L=________可计算出油酸膜的厚度L,L即油酸分子的直径,一般分子直径的数量级是_____________m。
正确答案
(每空2分) (2)、 (3)、 单分子层
(5)、 43 (41-45都可以)
(6)
(2)每滴酒精油酸溶液中纯油酸的体积为
(3) 待油酸膜的形状稳定后,在水面上形成油酸分子的单分子层。
(5)输小方格的个数,不到半格的不算,超过半格的算一个格。共43个,所以如图所示,油酸膜的面积是43 cm2
(6),可计算一般分子直径的数量级是
m
在“用油膜法测量分子直径”的实验中,将浓度为的一滴油酸溶液,轻轻滴入水盆中,稳定后形成了一层单分子油膜。测得一滴油酸溶液的体积为V0,形成的油膜面积为S,则油酸分子的直径约为____________;如果把油酸分子看成是球形的(球的体积公式为
,d为球直径),计算该滴油酸溶液所含油酸分子的个数约为多少____________。
正确答案
,
用油膜法估测分子大小的实验步骤如下:
①向体积为V1的纯油酸中加入酒精,直到油酸酒精溶液总量为V2;
②用注射器吸取上述溶液,一滴一滴地滴入小量筒,当滴入n滴时体积为V0;
③先往边长为30~40cm的浅盘里倒入2cm深的水;
④用注射器往水面上滴1滴上述溶液,等油酸薄膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,并在玻璃板上描出油酸薄膜的形状;
⑤将画有油酸薄膜轮廓形状的玻璃板,放在画有许多边长为a的小正方形的坐标纸上,计算出轮廓范围内正方形的总数为N。
则上述过程遗漏的步骤是____________;油酸分子直径的表达式d=____________。
正确答案
将痱子粉均匀撒在水面上,
在做“用油膜法估测分子大小”的实验中,每10mL油酸酒精溶液中有6mL纯油酸,50滴上述溶液为1mL,则每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为__________m
。把一滴该溶液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,将画有边长为2cm正方形格子的塑料板盖在浅盘上,在塑料板上描出油膜的形状,数得油膜所占格数约为60格,根据上述数据估测出油酸分子直径为__________m。
正确答案
试题分析:50滴溶液为1mL,1滴溶液为,而油酸浓度为
,所以每滴溶液含纯油酸为
,油膜在水面是平铺的一层分子,表面积为
,那么厚度就是分子直径即
为了测量所采集的某种植物种子的密度,一位同学进行了如下实验:
(1)取适量的种子,用天平测出其质量,然后将这些种子装入注射器内;
(2)将注射器和压强传感器相连,然后缓慢推动活塞至某一位置,记录活塞所在位置的刻度V,压强传感器自动记录此时气体的压强p;
(3)重复上述步骤,分别记录活塞在其它位置的刻度V和记录相应的气体的压强p;
(4)根据记录的数据,作出l/p-V图线,并推算出种子的密度。
(1)根据图线,可求得种子的总体积约为_________ (即
)。
(2)如果测得这些种子的质量为7.86×10-3 kg,则种子的密度为______kg/m3。
(3)如果在上述实验过程中,操作过程中用手握住注射器,使注射器内气体的温度升高,那么,所测种子的密度值_________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
正确答案
(6分) (1)(2分)
(2)(2分) (3)偏小(2分)
试题分析:(1)由图线可知1/p接近零时,压强趋近无穷大,此时种子占有体积最小,由图线与横轴交点为5.6ml(2)由密度公式(3)如果在上述实验过程中,操作过程中用手握住注射器,使注射器内气体的温度升高,体积偏大,密度偏小
点评:难度中等,本题难点在于图像的分析,当压强增大到无穷大时,体积为种子的正常体积,中间没有空气
在“用油膜法估测分子的大小”实验中,在玻璃板上描出油膜的轮廓,随后把玻璃板放在坐标纸上,其形状如图所示,坐标纸上正方形小方格的边长为10mm,该油酸膜的面积是 m2;若一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是4×10-6 mL,则油酸分子的直径是 m.(上述结果均保留1位有效数字)
正确答案
8×10-3,5×10-10
试题分析:通过图可以数出油膜的面积为:S=80×102mm2=8×10-3m2
油酸分子的直径为:d==
m=5×10-10m
在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时,所用的油酸酒精溶液的浓度为a,测量中,某位同学测得如下数据:测得体积为V的油酸酒精溶液共有N滴;油滴面积为S,则:
(1)用以上物理量的符号表示计算分子直径大小的公式为:d=______.
(2)该同学实验中最终得到的计算结果和大多数同学的比较,发现自己所测数据偏大,则对出现这种结果的原因,下列说法中可能正确的是______.
A.错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算
B.计算油膜面积时,错将不完整的方格作为完整方格处理
C.计算油膜面积时,只数了完整的方格数
D.水面上痱子粉撒得较多,油膜没有充分展开.
正确答案
(1)纯油酸的体积V′等于油酸酒精溶液的体积乘以浓度,即:V′=•a,油滴面积为S,
则分子直径大小的公式为d==
(2)根据d=
A、错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算,则计算时所用体积数值偏大,会导致计算结果偏大,A正确;
B、计算油膜面积时,错将不完整的方格作为完整方格处理,则计算所用的面积S偏大,会导致计算结果偏小,B错误;
C、计算油膜面积时,只数了完整的方格数,则计算所用的面积S偏小,会导致计算结果偏大,C正确;
D、水面上痱子粉撒得较多,油膜没有充分展开,则测量的面积S偏小,导致结果计算偏大,D正确;
故选:ACD.
故答案为:(1)(2)ACD.
将1cm3油酸溶于酒精,制成200cm3的油酸酒精溶液,已知1cm3溶液有50滴,将一滴油酸酒精溶液滴到水面上,随着酒精溶于水,油酸在水面上形成一个单分子薄层,已测出这一薄层的面积为0.2m2,由此可估测油酸直径约为____m.
正确答案
5×10-10
某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素。
(1)他组装单摆是,在摆线上端的悬点处,用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线,再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧,如图所示,这样做的目的是 (多选,填字母代号)
A.保证摆动过程中摆长不变 B.可使周期测量得更加准确
C.需要改变摆长时便于调节 D.保证摆球在同一竖直平面内摆动
(2)他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下,用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度L=0.9990m,再用游标卡尺测量摆球直径,结果如图所示,则摆球的直径为 mm,单摆摆长为 m
(3)下列振动图像真实地描述了对摆长约为1m的单摆进行周期测量的四种操作过程,图中横坐标原点表示计时开始,A、B、C均为30次全振动的图像,已知sin5°=0.087,sin15°=0.26,这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是 (填字母代号)
正确答案
(1)AC;(2)12.0mm,0.9930m;(3)A
试题分析:(1)用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线增加了线与悬挂处的摩擦保证摆长不变;改变摆长时用力拉不会将摆线拉断,方便调节摆长。AC正确。(2分)
(2)用10分度游标卡尺主尺读数为12mm,游标读数为0,则摆球的直径为 (2分);单摆摆长为
(2分)。
(3)单摆的振动在摆角小于5°才能看作简谐振动,在测量周期时计时起点应该选择在平衡位置(速度大误差小)。根据摆角估算振幅,AB振幅合理;
,CD振幅不合理,A中振动图像的计时起点在平衡位置是合理的,B中振动图像的计时起点在正的最大位置是不合理的。答案A (3分)
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