题目列表(包括答案和解析)
5.(2009·河北保定调研)在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中,下列所给出的器材中,应该选用的是________(用器材前的字母表示).
A.6 V的交流电源
B.6 V的直流电源
C.100 V的直流电源
D.量程0-0.5 V,零刻度在刻度盘中央的电压表
E.量程0-300
μA,零刻度在刻度盘中央的电流表
在实验过程中,要把复写纸、导电纸、白纸铺放在
木板上,它们的顺序(自上而下)是①________、②__
______、③________. 图实-8
在实验中,按下电键,接通电路.若一个探针与基准点O接触,另一探针已分别在基准点O的两侧找到了实验所需要的两点a、b(如图实-8所示),则当此探针与a点接触时,电表的指针应________(填“左偏”、“指零”或“右偏”);当此探针与b点接触时,电表的指针应__________________________________(填“左偏”、“指零”或“右偏”).
解析:根据实验要求,以两电极间一系列等距点为基准点,然后探测平面内和基准点电势相等的点,它们组成的平滑曲线就是等势线.所以,应选择量程较小的电流表,才能够提高测量的精确度,为减小误差,电流表应该选择E;本实验是用恒定的电流场来模拟等量异种电荷的静电场,所以电源应该选B;根据实验原理,可分析复写纸、导电纸、白纸的铺设顺序,注意这里要求的是自上而下.
答案:B、E 导电纸 复写纸 白纸 指零 指零
4.在“描绘电场中等势线”的实验中,有以下一些操作步骤:
A.在导电纸上画出两电极的连线
B.将灵敏电流表的一个探针接一个电极,用另一个探针接触导电纸,缓慢移动,可找出一系列等势点
C.在平板上先铺上白纸,再铺上复写纸,然后再铺上导电纸
D.安好电极,接好电路
E.在两电极a、b的连线上,等距离地取五个基准点
c、d、e、f、g,并复印在白纸上,如图实-7所示.
F.电流表的一个探针接触某个基准点不动,另一个探
针缓慢地移动到电流表指针示数为零时,复印此点, 图实-7
即可找出许多等势点.
G.闭合开关
选取合理的操作步骤,并按顺序排列为:________.
解析:灵敏电流表的一个探针不要与电极直接接触,故B步不合理,正确的顺序为CDAEGF.
答案:CDAEGF
3.“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验
中,在平整的木板上依次铺放白纸、复写纸和导
电纸.在导电纸上平放两个圆柱形电极A与B, 图实-6
分别与直流电源的正、负极接好,如图实-6所
示.若以A、B连线为x轴,A、B连线的中垂线
为y轴(图中O点为坐标原点),将一个探针固定在y轴上的某一点,沿x轴移动另一个探针,发现无论怎样移动,灵敏电流表的指针都不偏转,若电源、电流表及连线都是完好的,可能的故障是____________________________________________.
将实验故障排除后,探针从BO间某处沿x轴向电极A移动的过程中,电流表中指针偏转的情况是______.
解析:灵敏电流计不偏转的原因可能是导电纸有导电物质的一面朝下了,探针从BO间某处沿x轴向电极A移动过程中,两探针之间的电压变小,故电流表指针偏角逐渐变小,探针在O点电流表指针不偏转,探针从O点向电极A转动时,电流表指针反向偏转,且偏角逐渐变大.
答案:导电纸放反 偏角先变小后反向变大
2.在用电流的电场模拟静电场描绘电场中等势线
的实验中,如图实-5所用的电表指针偏转方向
与流入电流的关系是:当电流从正接线柱流入 图实-5
电表时,指针偏向正接线柱一侧.一位学生用这
个电表探测基准点2两侧的等势点时,把接电表正接线柱的探针E1接触基准点2,把接电表负接线柱的探针E2接触纸上某一点,发现表的指针发生了偏转,为了探测到等势点,则 ( )
A.若电表指针偏向正接线柱一侧,E2应右移
B.若电表指针偏向正接线柱一侧,E2应左移
C.若电表指针偏向负接线柱一侧,E2应右移
D.若电表指针偏向负接线柱一侧,E2应左移
解析:若电表指针偏向正接线柱一侧,说明探针E1的电势高于E2的电势,E2应向左移动,所以B项正确;若指针偏向负接线柱一侧,说明探针E2的电势高于E1的电势,E2应向右移动,C项正确.
答案:BC
1.在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中,如果将电源电压降低一些,则以下判断正确的是 ( )
A.描绘出的等势线形状与原来相同
B.描绘出的等势线形状与原来不同
C.基准点之间电势差比原来小一些
D.基准点之间电势差比原来大一些
解析:电压对等势线的形状没有影响,如果电源电压降低了,两个电极间的电势差随之降低,基准点之间的电势差当然随之降低.
答案:AC
6.在研究微观世界里的物质时,通常需要借助估算和建立模型的方法.对于液体分子,
一般建立球体模型或者立方体模型来估算分子直径,而实验室中常用油膜法估测分
子直径.
(1)分别写出上述估算分子直径的三种方法的最简表达式;(要求说明所使用字母的物
理意义)
(2)在做“用油膜法估测分子大小”的实验时,已准备好的实验器材有:酒精油酸溶
液、滴管、浅盘和水、玻璃板、彩笔和坐标纸、痱子粉.
①还缺少的器材有_______________________________________________________;
②已知油酸的浓度约为每104 mL溶液中有纯油酸6 mL.用
注射器测得1 mL上述溶液为75滴,把1滴该溶液滴入盛
水浅盘里,待液面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用笔在玻璃板上描出油酸薄膜的
轮廓,再把玻璃板放在坐标纸上,其形状和尺寸如图实-6所示,坐标纸中正方形方
格的边长为1 cm.
试求:
a.油酸薄膜的面积约是多少?
b.每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积是多少?
c.按以上实验数据估测出油酸分子的直径.
解析:(1)分子构建成球体模型时,用d表示分子直径,V0表示单个分子的体积,V0
=π()3,d= ;
分子构建成立方体模型,V0表示的物理意义同上,d表示分子的边长,则有V0=d3,
d=.
油膜可视为单分子油膜时,令d表示分子直径,V表示油膜的体积,S表示油膜面积,
则油膜厚度等于分子直径,即d=.
(2)①量筒
②a.题图形状表示油膜面积的大小,采用“四舍五入”法近似处理,可数得小方格数
约为110个,油膜面积S=110×1 cm2=110 cm2
b.1 mL溶液为75滴,则1滴溶液的体积为 mL,又每104 mL溶液中有纯油酸6
mL,1滴溶液即 mL溶液中纯油酸的体积为V=×6 mL=8×10-6 mL.
c.油酸分子直径d== m≈7.27×10-10 m.
答案:见解析
5.(2010·黄冈中学月考)“用油膜法估测分子的大小”的实验的方法及步骤如下:
①向体积V油=1 mL的油酸中加酒精,直至总量达到V总=500 mL;
②用注射器吸取①中配制好的酒精油酸溶液,把它一滴一滴地滴入小量筒中,当滴
入n=100滴时,测得其体积恰好是V0=1 mL;
③先往边长为30 cm-40 cm的浅盘里倒入2 cm深的水,然后将________均匀地撒
在水面上;
④用注射器往水面上滴一滴酒精油酸溶液,待油酸
薄膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘
上,并在玻璃板上描下油酸膜的形状;
⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,如图
实-5所示,数出轮廓范围内小方格的个数N,小
方格的边长l=20 mm.
根据以上信息,回答下列问题:
(1)步骤③中应填写:___________________________________________________;
(2)1滴酒精油酸溶液中纯油酸的体积V′是________mL;
(3)油酸分子直径是________m.
解析:(1)为了显示单分子油膜的形状,需要在水面上撒痱子粉或石膏粉.
(2)1滴酒精油酸溶液中纯油酸的体积V′==× mL=2×10-5 mL.
(3)根据大于半个方格的算一个,小于半个方格的舍去,油膜形状占据的方格数大约
为115个,故面积S=115×20×20 mm2=4.6×104 mm2
油酸分子直径d== mm
≈4.3×10-7 mm=4.3×10-10 m.
答案:(1)痱子粉或石膏粉 (2)2×10-5
(3)4.3×10-10
1.42×10-8 1.51×10-10 m 符合
1.50×10-8 cm、1.62×10-8 cm、1.42×10-8 cm
其平均值为==1.51×10-10 m
这与公认值的数量级相吻合,故本次估测数值符合数量级的要求.
答案: 8×10-6 1.50×10-8 1.62×10-8
4.在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,已知一滴溶液中油酸的体积为V油酸,配
制的油酸溶液中,纯油酸与溶液体积之比为1∶500,1 mL该溶液滴250滴.那么1
滴溶液的体积是________mL,所以一滴溶液中油酸体积为V油酸=________cm3.若实
验中测得结果如下表所示,请根据所给数据填写出空白处的数值,并与公认的油酸
分子线度值L0=1.12×10-10 m作比较,并判断此实验是否符合数量级的要求.
次数 |
S/cm2 |
L=/cm |
L平均值 |
1 |
533 |
|
|
2 |
493 |
|
|
3 |
563 |
|
解析:由题给条件得,1滴溶液的体积为V溶液= mL
因为=,故1滴溶液中油酸体积为
V油酸=V溶液=× cm3=8×10-6 cm3
据此算得3次测得L的结果分别为
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