高三物理解答题中等难度题
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_____.
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利用油膜法可以粗略测定分子的大小,实验中要让油酸在水面尽可能散开,形成_____油膜。若已知油酸酒精溶液的浓度为A,n滴溶液的总体积为V,一滴溶液形成的油膜的面积为S,则油酸分子的直径约为 ____。
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(1)某同学做“用油膜法估测分子的大小”的实验。
① 每滴油酸酒精溶液的体积为V0,将该溶液滴一滴到水面上,稳定后形成油膜的面积为S。已知500mL油酸酒精溶液中含有纯油酸1mL,则油酸分子直径大小的表达式为d=________。
② 该同学做完实验后,发现自己所测的分子直径d明显偏大。出现这种情况的原因可能是________。
A.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
B.油酸酒精溶液长时间放置,酒精挥发使溶液的浓度发生了变化
C.水面上痱子粉撒得太多,油膜没有充分展开
D.计算油膜面积时,将不完整的方格作为完整方格处理
(2)某同学利用图甲所示的电路描绘一个标有“3V 0.6W”小灯泡的伏安特性曲线,现有电源(电动势6V,内阻不计)、电压表(0~3V,内阻约3kΩ)、开关和导线若干。其它可供选用的器材如下:
A.电流表(0~250mA,内阻约5Ω)
B.电流表(0~0.6A,内阻约0.2Ω)
C.滑动变阻器(0~10Ω)
D.滑动变阻器(0~50Ω)
① 为减小测量误差并便于操作,在实验中电流表应选用______,滑动变阻器应选用______。(选填器材前的字母)
② 图乙是实验器材的实物图,图中已连接了部分导线。请根据图甲补充完成图乙中实物间的连线。
③实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图丙所示。如果将这个小灯泡接到电动势为3.0V、内阻为5.0Ω的电源两端,小灯泡消耗的功率是________W(结果保留两位有效数字)。
④实验中,随着滑动变阻器滑片的移动,电压表的示数U及小灯泡消耗的功率P也随之变化。下列各示意图中正确反映P−U2关系的是______。
A B C D
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(1)某同学做“用油膜法估测分子的大小”的实验。
① 每滴油酸酒精溶液的体积为V0,将该溶液滴一滴到水面上,稳定后形成油膜的面积为S。已知500mL油酸酒精溶液中含有纯油酸1mL,则油酸分子直径大小的表达式为d=________。
② 该同学做完实验后,发现自己所测的分子直径d明显偏大。出现这种情况的原因可能是________。
A.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
B.油酸酒精溶液长时间放置,酒精挥发使溶液的浓度发生了变化
C.水面上痱子粉撒得太多,油膜没有充分展开
D.计算油膜面积时,将不完整的方格作为完整方格处理
(2)某同学利用图甲所示的电路描绘一个标有“3V 0.6W”小灯泡的伏安特性曲线,现有电源(电动势6V,内阻不计)、电压表(0~3V,内阻约3kΩ)、开关和导线若干。其它可供选用的器材如下:
A.电流表(0~250mA,内阻约5Ω)
B.电流表(0~0.6A,内阻约0.2Ω)
C.滑动变阻器(0~10Ω)
D.滑动变阻器(0~50Ω)
① 为减小测量误差并便于操作,在实验中电流表应选用______,滑动变阻器应选用______。(选填器材前的字母)
② 图乙是实验器材的实物图,图中已连接了部分导线。请根据图甲补充完成图乙中实物间的连线。
③实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图丙所示。如果将这个小灯泡接到电动势为3.0V、内阻为5.0Ω的电源两端,小灯泡消耗的功率是________W(结果保留两位有效数字)。
④实验中,随着滑动变阻器滑片的移动,电压表的示数U及小灯泡消耗的功率P也随之变化。下列各示意图中正确反映P−U2关系的是______。
A B C D
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在“用油膜法估测分子大小”的实验中,将1mL的油酸加入酒精中配制成1000mL的油酸酒精溶液,通过注射器测得80滴这样的溶液为1mL,取1滴溶液滴在撒有痱子粉的浅水槽中,待油膜界面稳定后,测得油膜面积为253cm2。
①估算油酸分子的直径d=______m(结果保留一位有效数字)。
②将上述油酸酒精溶液置于一个敞口容器中放置一段时间,再使用该溶液进行实验会导致分子直径的测量结果______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
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利用油膜法可以粗略测定分子的大小。
(i)实验中要让油酸在水面尽可能散开,形成________油膜,并将油酸分子看成球形且紧密排列。本实验体现的物理思想方法为_____。
A.控制变量
B.理想化模型
C.极限思想
(ii)若已知油酸酒精溶液的浓度为A,n滴溶液的总体积为V,一滴溶液形成的油膜的面积为S,则油酸分子的直径约为________。
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在做“用油膜法估测分子的大小”实验时,配制好浓度为0.06%的油酸酒精溶液(单位体积溶液中含有纯油酸的体积),1 mL上述溶液用注射器刚好滴75滴;在撒有均匀痱子粉的水面上用注射器滴1滴油酸酒精溶液,水面上形成油酸薄膜,下图为油膜稳定后的形状,每个正方形小方格的边长为10 mm。下列有关该实验说法正确的有( )
A.油膜的面积为100 mm2
B.一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为8.0×10-6 mL
C.油酸分子的直径约为7.4×10-9 m
D.为减小误差应将注射器移到水面中央靠近水面处滴入溶液
E.数油膜面积时不慎将几个不足一格的按一格计算,不影响估算结果的数量级
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(6分)在做“用油膜法估测分子大小”的实验中,已知实验室中使用的酒精油酸溶液的浓度为A,N滴溶液的总体积为V。在浅盘中的水面上均匀撒上痱子粉,将一滴溶液滴在水面上,待油膜稳定后,在带有边长为a的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓(如图所示),测得油膜占有的正方形小格个数为X。
①用以上字母表示油酸分子的大小d=_____________。
②从图中数得X =____________。
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