高三物理一輪復(fù)習(xí)試題油膜法測分子大小試驗(yàn)_第1頁
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文檔簡介

1、第42講實(shí)驗(yàn):用油膜法估測分子的大小1.在做“用油膜法估測分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)簡要步驟如下:A.將畫有油膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上,數(shù)出輪廓內(nèi)的方格數(shù)(不足半個(gè)的舍去,多于半個(gè)的算一個(gè)),再根據(jù)方格的邊長求出油膜的面積SB.將一滴酒精油酸溶液滴在水面上,待油膜的形狀穩(wěn)定后, 將玻璃板放在淺盤上,用彩筆將薄膜形狀描畫在玻璃板上C.用淺盤裝入約2 cm深的水,然后把那子粉或石膏粉均勻地撒在水面上D.用公式d = V,求出薄膜厚度,即為油酸分子的大小 S TOC o 1-5 h z E.根據(jù)酒精油酸溶液的濃度,算出一滴溶液中純油酸的體積VF用注射器或滴管將事先配好的酒精油酸溶液一滴一滴地滴入量

2、筒,記下量筒內(nèi)增加一定體積時(shí)的滴數(shù)上述實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是:.答案:CFBAED.在“用油膜法估測分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中,體積為V的油滴在水面上形成近似圓形的單分子油膜,油膜直徑為 D,則測得油分子的直徑大約為 (),._ 2_ 2A.條B.而 C.與D.而答案:A.某學(xué)生在做“用油膜法估測分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中,計(jì)算結(jié)果偏大,可能是由于()A.油酸未完全散開B.油酸中含有大量酒精C.計(jì)算油膜面積時(shí),舍去了所有不足一格的方格D.求每滴體積時(shí),1 mL的溶液的滴數(shù)多記了 10滴答案:AC4.1967年,拖雷一坎永號(hào)油輪在英吉利海峽觸礁, 使大約8萬噸原油溢出,污染了英國 一百多公里的海岸線,使 25

3、000只海鳥死亡.石油流入海中危害極大, 在海洋中泄漏1 t可覆 蓋12 km2的海面.由此可計(jì)算油膜的厚度約是分子直徑數(shù)量級的 倍.(設(shè)油的密度為 0.91 103 kg/m3,計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字 )答案:9X1025.在做“用油膜法估測分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中,準(zhǔn)備有以下器材:用酒精稀釋過的油酸、滴管、郁子粉、淺盤及水、玻璃板、彩筆.還缺少的器材有 .若將1 cm3的油酸溶于酒精,制成 200 cm3的油酸酒精溶液.已知1 cm3溶液有50滴,現(xiàn)取1滴油酸酒精溶液 滴在水面上.隨著酒精溶于水,油酸在水面上形成一單分子薄層 .已測出這一薄層的面積為 0.2 m2,由此可以估算出油酸分子的直

4、徑為 m.答案:量筒、坐標(biāo)紙5X10 10在做“用油膜法估測分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中,所用酒精油酸溶液的濃度為每104 mL溶液中有純油酸 6 mL,用注射器測得1 mL上述溶液為75滴.把1滴該溶液滴入盛水的淺盤 里,待水面穩(wěn)定后,將玻璃板放在淺盤上,用筆在玻璃板上描出油酸的輪廓形狀,再把玻璃1 cm.板放在坐標(biāo)紙上,其形狀如圖所示,坐標(biāo)中正方形方格的邊長為 試求:(1)油酸膜的面積是 cm2.(2)每滴酒精油酸溶液中含有純油酸的體積是 mL.(3)按以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)估測出油酸分子直徑為 m.答案:(1)157 (2)8 0 6 (3)5 10 10第43講單元小結(jié)固定栓沙汽缸由導(dǎo)女隔板A錯(cuò)誤.如圖

5、所示,絕熱汽缸中間用固定栓將可無摩擦移動(dòng)的導(dǎo)熱隔板固 定,隔板質(zhì)量不計(jì),左右兩室分別充有一定量的氫氣和氧氣(視為理想氣體).初始時(shí),兩室氣體的溫度相等,氫氣的壓強(qiáng)大于氧氣的壓強(qiáng),松開 固定栓直至系統(tǒng)重新達(dá)到平衡,下列說法正確的是()A.初始時(shí)氫分子的平均動(dòng)能大于氧分子的平均動(dòng)能.系統(tǒng)重新達(dá)到平衡時(shí),氫氣的內(nèi)能比初始時(shí)的小C.松開固定栓直至系統(tǒng)重新達(dá)到平衡的過程中,有熱量從氧氣傳遞 到氫氣D.松開固定栓直至系統(tǒng)重新達(dá)到平衡的過程中,氧氣的內(nèi)能先增大后減小解析:初狀態(tài)下由兩氣體的溫度相等可知它們的平均動(dòng)能相等,選項(xiàng)由隔板的導(dǎo)熱性可知重新達(dá)到平衡時(shí)氫氣、氧氣的溫度相等,且等于初狀態(tài)下的溫度,故氫、氧

6、氣體的內(nèi)能都等于初狀態(tài)下的內(nèi)能,選項(xiàng) B錯(cuò)誤.松開固定栓后隔板向右移動(dòng)的過程,氧氣內(nèi)能增加,氫氣內(nèi)能減少,故有熱量從氧氣傳向氫氣才能使溫度重新達(dá)到平衡,選項(xiàng)C、D正確.答案:CD.氧氣鋼瓶充氣后壓強(qiáng)高于外界大氣壓,假設(shè)緩慢漏氣時(shí)瓶內(nèi)外溫度始終相等且保持不變,忽略氧氣分子之間的相互作用.在該漏氣過程中瓶內(nèi)氧氣()A.分子總數(shù)減少,分子總動(dòng)能不變密度降低,分子平均動(dòng)能不變C.吸收熱量,膨脹做功D.壓強(qiáng)降低,不對外做功解析:漏氣過程分子總數(shù)減少,分子平均動(dòng)能不變,總動(dòng)能減少,選項(xiàng)A錯(cuò)誤、B正確.氣體漏氣過程不斷對外做功,要保持溫度不變,瓶內(nèi)氣體通過鋼瓶壁向外吸熱,選項(xiàng)C正確、D錯(cuò)誤.答案:BC如圖所

7、示,某同學(xué)將空的薄金屬筒開口向下壓入水中.設(shè)水溫均勻且恒定,筒內(nèi)空氣無泄漏.不計(jì)氣體分子間的相互作用,則被淹沒的金屬筒在緩 慢下降過程中,筒內(nèi)空氣體積減小 ()A.從外界吸熱B.內(nèi)能增大C.向外界放熱 D.內(nèi)能減小解析:金屬筒在下降過程中,水對筒的壓強(qiáng)增大,因此氣體的壓強(qiáng)增大, 外界對氣體做功.因水溫恒定,氣體內(nèi)能不變,而外界對氣體做了功,則氣體應(yīng)向外界放熱, 選項(xiàng)C正確.答案:C如圖所示,絕熱隔板K把絕熱的汽缸分隔成體積相等的兩部分,K與汽缸壁的接觸是光滑的,兩部分中分別盛有相同質(zhì)量、 相同溫度的同種氣體 a和b.氣體分子之間相互作用勢能可忽略.現(xiàn)通過電熱絲對氣體 a加熱一段時(shí)間后,a、b各

8、自達(dá)到新的平衡A.a的體積增大了,壓強(qiáng)變小了B.b的溫度升高了C.加熱后a的分子熱運(yùn)動(dòng)比b的分子熱運(yùn)動(dòng)更激烈D.a增加的內(nèi)能大于b增加的內(nèi)能解析:a氣體受熱膨脹,通過活塞壓縮氣體b,對b做功,氣體b體積減小,由熱力學(xué)第一定律知,b內(nèi)能增加,溫度升高,則 b氣體壓弓II增大.最終達(dá)到平衡時(shí),a氣體和b氣體 壓強(qiáng)相等,而a氣體體積變大,所以a氣體的溫度大于b氣體的溫度.故選項(xiàng)B、C、D正確.答案:BCD為研究影響家用保溫瓶保溫效果的因素,某位同學(xué)在保溫瓶中灌入熱水,現(xiàn)測量初始序號(hào)瓶內(nèi)水量 (mL)初始水溫(C)時(shí)間(h)木態(tài)水溫(C)11000914782r10009887431500914804

9、1500981075520009148262000981277水溫,經(jīng)過一段時(shí)間后再測量末態(tài)水溫.改變實(shí)驗(yàn)條件,先后共做了6次實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表:)下列研究方案中符合控制變量方法的是(A.若研究瓶內(nèi)水量與保溫效果的關(guān)系,可用第 B.若研究瓶內(nèi)水量與保溫效果的關(guān)系,可用第 C.若研究初始水溫與保溫效果的關(guān)系,可用第 D.若研究保溫時(shí)間與保溫效果的關(guān)系,可用第1、4、5次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)6次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)2、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)6次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)解析:在本實(shí)驗(yàn)中,只有第 1、3、5次初始溫度相同,降溫時(shí)間相同,為控制變量來研 究瓶內(nèi)水量與保溫效果的關(guān)系 .故選項(xiàng)A正確.答案:A.對一定量的氣體,下列說法正確的是()A.

10、在體積緩慢地不斷增大的過程中,氣體一定對外做功B.在壓強(qiáng)不斷增大的過程中,外界對氣體一定做功C.在體積不斷被壓縮的過程中,內(nèi)能一定增加D.在與外界沒有發(fā)生熱量交換的過程中,內(nèi)能一定不變答案:A.對一定量的氣體,下列說法正確的是()A.氣體的體積是所有氣體分子的體積之和.氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈,氣體溫度就越高C.氣體對器壁的壓強(qiáng)是由大量氣體分子對器壁不斷碰撞而產(chǎn)生的D.當(dāng)氣體膨脹時(shí),氣體分子之間的勢能減小,因而氣體的內(nèi)能減少解析:氣體分子距離遠(yuǎn)大于分子大小,所以氣體的體積遠(yuǎn)大于所有氣體分子體積之和,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;溫度是物體分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,是表示分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度的物理量,選項(xiàng)B正確;氣體壓強(qiáng)的

11、微觀解釋是大量氣體分子頻繁撞擊器壁產(chǎn)生的,選項(xiàng)C正確;氣體膨脹,說明氣體對外做功,但不能確定吸熱和放熱情況,故不能確定內(nèi)能變化情況,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案:BC.如圖所示,由導(dǎo)熱材料制成的汽缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在汽缸內(nèi),活塞與汽缸壁之間無摩擦,活塞上方存有少量液體.將一細(xì)管插入液體,由于虹吸現(xiàn)象,活塞上方液體逐漸流出.在此過程中,大氣壓強(qiáng)與外界的溫度保持不變.關(guān)于這一過程,下列說法正確的是 ()A.氣體分子的平均動(dòng)能逐漸增大B.單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對活塞撞擊的次數(shù)增多C.單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對活塞的沖量保持不變D.氣體對外界做功等于氣體從外界吸收的熱量解析:由于液體逐漸流出, 故每一時(shí)刻活塞

12、都可看做處于平衡狀態(tài),即被封閉氣體的壓 強(qiáng)p=p()+Mg緩慢地減小,選項(xiàng)c錯(cuò)誤;又因?yàn)槠资菍?dǎo)熱材料制成的,故氣體的溫度保S持恒定,氣體分子的平均動(dòng)能不變,選項(xiàng) A錯(cuò)誤;分子的平均動(dòng)能不變,壓強(qiáng)減小,故知 單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對活塞的撞擊次數(shù)減少,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;氣體的溫度保持不變,說明內(nèi)能不變,由熱力學(xué)第一定律知, |W|=Q,選項(xiàng)D正確.答案:D已知地球半徑約為 6.4 106 m,空氣的摩爾質(zhì)量約為 29M0-3 kg/mol , 一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓約為1.0 M05 Pa利用以上數(shù)據(jù)可估算出地球表面大氣在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積為()A.4 M016 m3B.4M018 m3C.4 020 m3 D.

13、4 M 022 m3解析:大氣壓是由大氣重量產(chǎn)生的.大氣壓強(qiáng)p=mg= 粵,代入數(shù)據(jù)可得地球表面大S4 TR氣質(zhì)量m=5.2M018 kg.標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下1 mol氣體的體積v= 22.4 10 3 m3,故地球表面大氣體積18V= ZTv=JitT3X22.4 10 3 m3=4X1018 m3,選項(xiàng) B 正確.m029 R0答案:B.(1)如圖所示,把一塊潔凈的玻璃板吊在橡皮筋的下端,使玻璃板水平地接觸水面,如果你想使玻璃板離開水面,必須用比玻璃板重力 的拉力向上拉橡皮筋, 原因是水 分子和玻璃的分子間存在 作用.(2)往一杯清水中滴入一滴紅墨水,一段時(shí)間后,整杯水都變成了紅色,這 一現(xiàn)象在物

14、理學(xué)中稱為 現(xiàn)象,是由于分子的 而產(chǎn)生的.(這一過 程是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)的無序性嫡增加的方向進(jìn)行的)答案:(1)大 引力(2)擴(kuò)散 無規(guī)則運(yùn)動(dòng).有以下說法:A.氣體的溫度越高,分子的平均動(dòng)能越大B.即使氣體的溫度很高,仍有一些分子的運(yùn)動(dòng)速率是非常小的C.對物體做功不可能使物體的溫度升高D.如果氣體分子間的相互作用力小到可以忽略不計(jì),則氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)E.一由不導(dǎo)熱的器壁做成的容器,被不導(dǎo)熱的隔板分成甲、乙兩室.甲室中裝有一定質(zhì)量的溫度為T的氣體,乙室為真空,如圖所示.提起隔板,讓甲室中的氣體進(jìn)入乙室,若甲室中氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān),則提起隔板后當(dāng)氣體重新達(dá)到平衡時(shí),其溫度仍為TF空調(diào)機(jī)作為

15、制冷機(jī)使用時(shí),將熱量從溫度較低的室內(nèi)送到溫度較高的室外,所以制冷 機(jī)的工作是不遵守?zé)崃W(xué)第二定律的G.對于一定量的氣體,當(dāng)其溫度降低時(shí),速率大的分子數(shù)目減少,速率小的分子數(shù)目增 加H.從單一熱源吸取熱量使之全部變成有用的機(jī)械功是不可能的 其中正確的是.答案:ABEG.某壓力鍋的結(jié)構(gòu)如圖所示.蓋好密封鍋蓋,將壓力閥套在出氣孔上,給壓力鍋加熱, 當(dāng)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到一定值時(shí),氣體就把壓力閥頂起.假定在壓力閥被頂起時(shí),停止加熱出氣孔(1)若此時(shí)鍋內(nèi)氣體的體積為V,摩爾體積為V。,阿伏加德羅常數(shù)為壓力閥Na,寫出鍋內(nèi)氣體分子數(shù)的估算表達(dá)式.(2)假定在一次放氣過程中,鍋內(nèi)氣體對壓力閥及外界做功1 J,并向外界釋放了 2J的熱量.鍋內(nèi)原有氣體的內(nèi)能如何變化?變化了多少?(3)已知大氣壓強(qiáng) p隨海拔高度H的變化滿足p=p0(1 aH),其中 常數(shù)a0,結(jié)合氣體定律定律分析在不同的海拔高度使用壓力鍋,當(dāng)壓 力閥被頂起時(shí)鍋內(nèi)氣體的

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