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    8．在“用油膜法估测分子大小”的实验中，油酸酒精溶液的浓度为每1 000mL油酸酒精溶液中有油酸0.6mL，现用滴管向量筒内滴加50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加了1mL，若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成的油膜形状如图所示．若每一小方格的边长为25mm，试问：
    （1）这种估测方法是将每个油酸分子视为球体模型，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，这层油膜的厚度可视为油酸分子的直径．图中油酸膜的面积为4.3×10-2m2；每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是1.2×10-11m3；根据上述数据，估测出油酸分子的直径是2.8×10-10m．（计算结果均保留两位有效数字）
    （2）某同学在实验过程中，在距水面约2cm的位置将一滴油酸酒精溶液滴入水面形成油膜，实验时观察到，油膜的面积会先扩张了然后又收缩一些，请你写出油膜收缩的主要原因油酸酒精溶液中的酒精挥发．
    （3）某同学在该实验数据处理时，进行了仔细计算，但最终结果明显偏大，可能是由于AC（直接填选项对应的字母）
    A．油酸未完全散开
    B．油酸中含有大量酒精
    C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
    D．求每滴溶液体积时，多计了1mL溶液的滴数．

    分析 （1）掌握该实验的原理是解决问题的关键，该实验中以油酸分子呈球型分布在水面上，且一个挨一个，从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度，从而求出分子直径，不满足半格，则去除，超过半格，当作一格来处理，从而求得面积．
    （2）油酸酒精溶液中的酒精容易挥发，使液面收缩；
    （3）用油膜法估测分子直径实验原理是：让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，估算出油膜面积，从而求出分子直径．根据此原理分析误差．

    解答 解：（1）这种估测方法是将每个分子视为球体模型，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，这层油膜的厚度可视为油分子的直径．
    油膜的面积可从方格纸上得到，所围成的方格中，面积超过一半按一半算，小于一半的舍去，图中共有68个方格，
    故油膜面积为：S=68×25mm×25mm=42500mm2；
    每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是：V=$\frac{1}{50}$×10-6×$\frac{6}{1{0}^{4}}$m3=1.2×10-11m3
    油酸分子的直径：d=$\frac{V}{S}$=$\frac{1.2×1{0}^{-11}}{4.3×1{0}^{-2}}$=2.79×10-10m
    题要求保留2个有效数字，所以油酸分子的直径为：2.8×10-10m．
    （2）油膜收缩的主要原因：溶液中酒精挥发，使液面收缩；
    （3）据油酸分子的直径公式可知，实验中面积变小或计算体积偏大可使计算结果偏大，
    AC、油酸未完全散开和计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，都可使面积变小，故AC正确．
    BD、油酸溶液含有大量酒精，挥发快，导致浓度低于实际值，和求每滴体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴，都会使油酸体积变小，不能使计算结果偏大，故BD错误．
    故答案为：（1）球体，单分子，直径，（4.1×10-2～4.4×10-2），
    1.2×10-11；（2.7×10-10～2.9×10-10）；
    （2）油酸酒精溶液中的酒精挥发；（3）AC．

    点评 在油膜法估测分子大小的实验中，让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，估算出油膜面积，从而求出分子直径，关键掌握估算油膜面积的方法和求纯油酸体积的方法，注意保留有效数字．解答本题关键要建立这样的模型：油酸分子呈球型分布在水面上，且一个挨一个，再分析误差的大小．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    18．质谱仪是测量带电粒子的质量的重要工具，如图所示，一电荷量为q的粒子（重力不计）从容器A下方小孔S1飘入电势差为U的加速电场，然后让粒子经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到底片D上．求：
    （1）粒子带何种电荷；
    （2）粒子经电场加速后的动能；
    （3）粒子的质量．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    19．下列说法中正确的是（　　）
    A．机械波传播需要介质
    B．当观察者静止不动时，不可能会发生多普勒效应
    C．两列波相遇，一定能形成稳定的干涉图样
    D．波遇到障碍物，都能发生明显的衍射现象

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    16．某实验小组利用如图甲所示的装置做试验“验证机械能守恒定律”的实验．
    （1）在做该实验时，除了铁架台、夹子、纸带、打点计时器、重锤、学生电源外，还必需下列器材中的B．（填选项字母）
    A．天平        B．毫米刻度尺     C．弹簧秤      D．秒表
    （2）以下关于该实验操作过程的说法中正确的是B．
    A．将打点计时器接到学生电源的直流输出端上
    B．先接通电源后释放纸带
    C．实验前，应用夹子夹住纸带的上端，使纸带竖直，重锤应远离打点计时器
    D．重物下落的高度既可以用刻度尺直接测量，又可以用公式hn=$\frac{1}{2}$gtn2计算得到
    （3）如图乙所示为该实验小组得到的一条纸带，在计算纸带上第N点对应的重锤速度时，小组内的几位同学采用了以下几种方法进行计算，其中正确的是CD．（此题有多选）
    A．vN=ngT     B．vN=（n-1）gT    C．vN=$\frac{{x}_{n}+{x}_{n+1}}{2T}$    D．vN=$\frac{{d}_{n+1}{d}_{n-1}}{2T}$

    （4）取打下O点时重锤的重力势能为零，计算出该重锤下落不同高度h时所对应的动能Ek和重力势能EP，建立坐标系，横轴表示h，纵轴表示Ek和EP，根据测量数据在图中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ，如图丙所示．已求得图线Ⅰ斜率的绝对值为k1=2.89J/m，则图线Ⅱ的斜率k2=2.80J/m（结果保留三位有效数字）．重锤和纸带在下落过程中所受到的平均阻力f与重锤所受重力G的比值为$\frac{f}{G}$=$\frac{{k}_{1}-{k}_{2}}{{k}_{1}}$（用字母k1和k2表示）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

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    B．乙分子从a到c做加速运动，到达c时速度最大
    C．乙分子从由b到d做减速运动
    D．乙分子从a到c做加速运动，由c到d做减速运动

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

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    A．$\frac{1}{2}$B．2C．1D．4

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