【题目】(1)用油膜法估测分子的大小时有如下步骤:
A . 将玻璃板放在浅盘上,然后将油酸膜的形态用彩笔画在玻板上;
B . 将油酸和酒精按一定比例配制好;把酒精油酸溶液一滴一滴滴入量简中,当体积达到1mL时记下滴入的滴数,算出每滴液滴的体积;把一滴酒精油酸溶液滴在水面上,直至薄膜形态稳定;
C . 向浅盘中倒入约2cm深的水,向浅盘中的水面均匀地撤入石膏粉(或痱子粉);
D.把玻璃板放在方格纸上,数出薄膜所占面积;
E . 计算出油膜的厚度
把以上各步骤按合理顺序排列如下:____________。
(2)若油酸酒精溶液的浓度为每ml溶液中有纯油酸6 mL,用注射器测得1 mL上述溶液有液滴50滴。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,最后油酸膜的形状和尺寸如图所示,坐标中正方形小方格的边长为1cm,则
①油酸膜的面积是________m2;
②每一液油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_________m3;
③按以上数据,估测出油酸分子的直径是________m;
第②、③的结果均保留2位有效数字 .
(3)某同学在实验中,计算结果明显偏大,可能是由于_________
A . 油酸未完全散开
B . 油酸中含有大量的酒精
C . 计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格
D . 求每滴体积时,1 mL的溶液的滴数误多计了10滴
【答案】(1)CBADE (2)1.16×10-2 ; 1.2×10-11 ; 1.0×10-9 (3)AC
【解析】
第一空.先用浅盘装入约2cm深的水,然后用痱子粉或石膏粉均匀的撒在水面;用注射器或滴管将事先配制好的酒精油酸溶液一滴一滴地滴入量筒,记下量筒内增加一定体积时的滴数;根据酒精油酸溶液的浓度,算出一滴溶液中纯油酸的体积V;将一滴酒精油酸溶液滴在水面上,待油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上;将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,数出轮廓内的方格数(不足半个的舍去,多于半个的算一个),再根据方格的边长求出油膜的面积S;用公式d=V/S求出薄膜厚度,即油酸分子的大小。故顺序为;CBADE。
第二空.①这种粗测方法是将每个分子视为球体,让油酸尽可能地在水面上散开,则形成的油膜可视为单分子油膜,这时油膜的厚度可视为油酸分子的直径,由图示油膜可知,油膜所占坐标纸的格数是116个(115~117均正确),油膜的面积为S=1cm×1cm×116=116cm2=1.16×10-2m2;
第三空.②一滴溶液中含纯油的体积V==1.2×10-5ml=1.2×10-11m3;
第四空.油分子直径d=V/S=1.0×10-9m。
第五空.计算油酸分子直径的公式是d=V/S,V是纯油酸的体积,S是油膜的面积。
A.油酸未完全散开,S偏小,故得到的分子直径d将偏大,故A正确;
B.计算时利用的是纯油酸的体积,如果含有大量的酒精,则油酸的实际体积偏小,则直径将偏小,故B错误;
C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格,S将偏小,故得到的分子直径将偏大,故C正确;
D.求每滴体积时,lmL的溶液的滴数误多记了10滴,由V0=V/n可知,纯油酸的体积将偏小,则计算得到的分子直径将偏小,故D错误;
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【题目】如图所示,两根足够长的固定的光滑平行金属导轨位于同一水平面内,两导轨间的距离为L。导轨上面横放着两根导体棒ab和cd,构成矩形回路.两根导体棒的质量皆为m,电阻皆为R,回路中其余部分的电阻不计.在整个空间内都有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B.两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行.开始时,棒cd静止,棒ab有指向棒cd的初速度v0,两导体棒在运动中始终不接触.求:
(1)运动中两棒产生的总焦耳热以及当ab棒的速度为时,cd棒的加速度.
(2)运动中,流过导体棒ab的总电量以及两棒的最大相对位移.
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【题目】如图所示,是磁流体发电机示意图。平行金属板a、b之间有一个很强的匀强磁场,将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量等量正、负离子)垂直于磁场的方向喷入磁场,a、b两板间便产生电压.如果把a、b板与用电器相连接,a、b板就是等效直流电源的两个电极。若磁场的磁感应强度为B,每个离子的电荷量大小为q、速度为v,a、b两板间距为d,两板间等离子体的等效电阻为r,用电器电阻为R。稳定时,下列判断正确的是( )
A.图中a板是电源的正极
B.电源的电动势为Bvq
C.用电器中电流为
D.用电器两端的电压为Bvd
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【题目】在平直公路上有甲、乙两辆车在同一地点向同一方向运动,甲车以10m/s的速度做匀速直线运动,乙车从静止开始以1m/s2的加速度作匀加速直线运动,问:
(1)甲、乙两车出发后何时再次相遇?
(2)在再次相遇前两车何时相距最远?最远距离是多少?
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【题目】某实验小组用图1所示的实验装置验证机械能守恒定律。现有的器材为:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。回答下列问题:
(1)为完成此实验,除了所给的器材,还需要的器材有(________)。(填入正确选项前的字母)
A.米尺
B.秒表
C.012V的直流电源
D.012V的交流电源
(2)实验中得到一条点迹清晰的完整纸带如图2所示。纸带上的第一个点记为O,另选连续的三个点A、B、C进行测量,图中给出了这三个点到O点的距离hA、hB和hC的值。已知打点计时器的打点周期为0.02s,重物质量为lkg,当地重力加速度为g=9.80m/s2。
①在打点计时器打O点至B点过程中,重物动能增加量____J,重物重力势能减少量____J。(计算结果保留3位有效数字)
②在实验误差允许的范围内,此过程中重物的机械能____。(填“守恒”或“不守恒”)
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【题目】如图所示,一端封闭、另一端开口、长为75 cm的粗细均匀的玻璃管,放置在水平桌面上,内有一段25 cm长的水银柱封闭了45 cm长的空气柱,大气压强为P0= 75 cmHg、温度为T0=300 K,不计玻璃管壁的摩擦。
(1)将玻璃管缓慢旋转,直至管的开口端竖直向上,稳定后,管内空气柱长度为多少?
(2)第(1)问中,玻璃管开口端竖直放置后,对管内封闭气体缓慢加热至480 K,水银是否溢出管口?稳定时管内气体的长度是多少?
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【题目】如图所示,两条相距L的光滑平行金属导轨固定于同于同一竖直面内,其上端接一阻值为R的电阻;一质量为m、电阻为r的金属棒ab垂直放置于两导轨上,开始时使金属棒静止不动,在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S的区域,区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场,磁感应强度B随时间t的变化关系为B=kt,式中k为常量;在金属棒下方有一足够大的匀强磁场区域,区域边界GH(虚线)与导轨垂直,其磁感应强度大小为B0,方向也垂直于纸面向里,在t=0时释放金属棒,使其自由下落,t0时刻金属棒开始进入下方的磁场区域中继续做加速运动。金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好,不计导轨的电阻和空气阻力,重力加速度为g,回路中电流产生的磁场忽略不计。
(1)求金属棒在磁场中运动的最大速度vm;
(2)如果金属棒在磁场中下落高度h后达到上述最大速度,求金属棒开始运动至达到最大速度的过程中金属棒ab克服安培力做的功.
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【题目】如图所示,两条光滑的绝缘导轨,导轨的水平部分足够长并与倾斜部分平滑连接,两导轨间距L=10cm,导轨的倾斜部分气水平面成=53°,其中有一段匀强磁场区域abcd,磁场方向垂直于斜面向上,磁感应强度B=1T,磁场下边界离水平轨道的高度h=0.8m。水平部分导轨间'有竖直方向等距离间隔也为L的匀强磁场和, 和的方向相反,大小相等,即。现有一质量m=0.01kg、电阻R=0.5Ω、边长也为L的正方形金属框,由倾斜导轨上某高度处静止释放,金属框离开磁场abcd时恰好做匀速运动,此后金属框在水平导轨上滑行一段时间后进入水平磁场区域,最终线框静止。重力加速度,感应电流的磁场可以忽略不计,sin53°=0.8,cos53°=0.6。求:
(l)金属框离开磁场abcd时的速度;
(2)在水平导轨上运动过程中金属框内产生的电热;
(3)若金属框恰能通过n个完整磁场区域,试写出n与高度h的关系式。
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【题目】近几年,国家取消了7座及以下小车在法定长假期间的高速公路收费,给自驾出行带来了很大的实惠,但车辆的增多也给道路的畅通增加了压力,因此交管部门规定,上述车辆通过收费站口时,在专用车道上可以不停车拿(交)卡而直接减速通过.若某车减速前的速度为v0=20m/s,靠近站口时以大小为a1=5 m/s2的加速度匀减速,通过收费站口时的速度为vt=8 m/s,然后立即以a2=4 m/s2的匀加速至原来的速度(假设收费站的前、后都是平直大道).试问:
(1)该车驾驶员应在距收费站口多远处开始减速?
(2)该车从减速开始到最终恢复到原来速度的过程中,运动的时间是多少?
(3)在(1)(2)问题中,该车因减速和加速过站而耽误的时间为多少?
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