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高中物理知识点大全《分子大小与阿伏加德罗常数》考点预测(2019年押题版)(四)
2019-07-02 23:25:56
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1、实验题 在做”用油膜法估测分子的大小”的实验中,实验简要步骤如下: A.根据油酸酒精溶液的浓度,算出一滴溶液中纯油酸的体积V. B.用浅盘装入约2 cm深的水. C.将一滴油酸酒精溶液滴在水面上,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. D.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.
| E.用公式 求出薄膜厚度,即油酸分子的大小. 上述步骤中有步骤遗漏或步骤不完全,请指出: (1)(2分) (2)(2分)
参考答案:本实验中必须测出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V,故必先求出一滴油酸酒精溶液的体积,因此实验过程中应该求出1 mL油酸酒精溶液的滴数;油酸薄膜的边缘在水中不易观察和画出,因此浅盘中倒入水后,将痱子粉或石膏粉均匀撒在水面上. 答案:(1)求出1 mL油酸酒精溶液的滴数 (2)浅盘里倒入水后,将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上
本题解析:分析:本实验中必须测出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V,故必先求出一滴油酸酒精溶液的体积,因此实验过程中应该求出1 mL油酸酒精溶液的滴数;油酸薄膜的边缘在水中不易观察和画出,因此浅盘中倒入水后,将痱子粉或石膏粉均匀撒在水面上. 解答:解:(1)A选项中仅仅根据油酸酒精溶液的浓度,仍不能算出一滴溶液中纯油酸的体积V,还需要求出1 mL油酸酒精溶液的滴数 (2)B选项中用浅盘装入约2cm深的水,油酸滴入水面后,浅盘里倒入水,将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上,才能使油酸在水面上扩散后,会将水面上的痱子粉推开,形成清晰地边缘,中间油酸扩散形成的图形是透明的. 故答案为:(1)求出1 mL油酸酒精溶液的滴数 (2)浅盘里倒入水后,将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上 点评:分子以球形一个靠一个排列,同时计算油酸薄膜的面积是以不足半个的舍去,多于半个的算一个的规则.
本题难度:一般
2、计算题 某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前,查阅数据手册得知:油酸的摩尔质量M=0.283 kg·mol-1,密度ρ=0.895×103 kg·m-3。若100滴油酸的体积为1 mL,则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少?(取NA=6.02×1023 mol-1,球的体积V与直径D的关系为 ,结果保留一位有效数字)
参考答案:解:一个油酸分子的体积 由球的体积与直径的关系得分子直径 最大面积 ,解得S=1×101 m2
本题解析:
本题难度:一般
3、实验题 在“用单分子油膜估测分子大小”实验中 1)某同学操作步骤如下 ①取一定量的无水酒精和油酸,制成一定浓度的油酸酒精溶液 ②在量筒中滴入一滴该溶液,测出它的体积 ③在蒸发皿中盛一定量的水,再滴入一滴油酸酒精溶液,待其散开稳定 ④在蒸发皿上覆盖透明玻璃,描出油膜形状,用透明的方格纸测量油膜的面积 改正其中的错误? ? 2)若油酸酒精溶液浓度为0.10%,一滴溶液的体积为4.8×10-3mL,其形成的油膜面积为 40cm2,则估测出油酸分子的直径为?。
参考答案:(1)②在量筒中滴入N滴溶液 ③在水面上先撒上痱子粉;(2)1.2×10-9m
本题解析:(1)②一滴溶液的体积较小,测量困难及误差较大,因而通过在量筒中滴入N滴溶液 来测体积; (3分) ③为了便于测量面积,在水面上先撒上痱子粉?(3分) (2)根据 得, m=1.2×10-9m?(2分)
本题难度:简单
4、简答题 (1)在以下说法中,正确的是______ A.热量不可能自发地从低温物体传到高温物体 B.质量、温度都相同的氢气和氧气,分子平均动能不相同 C.液晶既具有液体的流动性,又具有晶体的光学各向异性特点 D.饱和汽压随温度的升高而变小 (2)用油膜法估测分子大小的实验步骤如下:①向体积为V1的纯油酸中加入酒精,直到油酸酒精溶液总量为V2;②用注射器吸取上述溶液,一滴一滴地滴入小量筒,当滴入n滴时体积为V0;③先往边长为30~40cm的浅盘里倒入2cm深的水;④用注射器往水面上滴1滴上述溶液,等油酸薄膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,并在玻璃板上描出油酸薄膜的形状;⑤将画有油酸薄膜轮廓形状的玻璃板,放在画有许多边长为a的小正方形的坐标纸上,计算出轮廓范围内正方形的总数为N.则上述过程遗漏的步骤是______;油酸分子直径的表达式d=______. (3)某风景区有一处约50m高的瀑布,甚为壮观,请估计瀑布上、下水潭的水温因瀑布的机械能转化成内能而相差多少?[水的比热容c水=4.2×103J/(kg﹒℃)].
参考答案:(1)A、根据热力学第二定律得:热量能够自发地从高温物体传递到低温物体,但不能自发地从低温物体传递到高温物体,故A正确; B、温度是分子动能的标志,只要温度相同,物质分子的平均动能就相同,故B错误; C、根据液晶的性质可知液晶既具有液体的流动性,又具有晶体的光学的各向异性的特点,故C正确; D、饱和汽压随温度的升高而升高,故D错误. 故选AC.? (2)在进行该实验时,要将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上,才能使油酸在水面上扩散后,会将水面上的痱子粉推开,形成清晰地边缘,中间油酸扩散形成的图形是透明的. 一滴酒精油酸溶液含有油酸的体积为:V=V1V0V2n. 一滴酒精油酸溶液形成的油酸面积为:s=Na2 故油酸分子直径的表达式 d=Vs=V1V0NV2a2n 故答案为:将痱子粉均匀撒在水面上,V1V0NV2a2n. (3)设水的质量为m,上、下水潭的水温差为△t,由能量守恒定律有: mgh=cm△t 代入数据解得:△t=0.12℃ 答:瀑布上、下水潭的水温因瀑布的机械能转化成内能而相差:△t=0.12℃.
本题解析:
本题难度:一般
5、实验题 (1)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的浓度为 ,又用滴管测得每 滴这种酒精油酸的总体积为 ,将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上,在玻璃板上描出油膜的边界线,再把玻璃板放在画有边长为 的正方形小格的纸上,测得油膜占有的小正方形个数为 (以上物理量的单位均为国际单位).
? (i)(3分)用以上字母表示油酸分子直径的大小为 ?____________m. (ii)(3分)若 ,则从右图中测得油膜占有的面积为 ? (结果表示为数值形式). (2)人造卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态,物体对支持面没有压力,所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量。针对这种环境,某兴趣小组通过查阅资料获知,弹簧振子做简谐运动的周期 (其中 是振子的质量, 是弹簧的劲度系数).他们设计了一种装置来间接测量物体的质量,如图所示,A是带夹子的金属块,金属块和夹子的总质量为 ,B是待测质量的物体(可以被A上的夹子固定)弹簧的劲度系数 未知,但他们有一块秒表.
 (i)(6分)请你简要写出测量待测物体质量的方法,测量的物理量用字母表示. ①?; ②?. (ii)(4分)用所测的物理量和已知物理量求待测物体质量的计算式为 ?.
参考答案:(1)nV/Nma2;86—88(范围内均可)。 (2)步骤一:在不夹物体B时,利用秒表测出弹簧振子A做简谐运动时n次全振动的时间t1. 步骤一:在夹上物体B后,利用秒表测出弹簧振子AB做简谐运动时n次全振动的时间t2. 则:
本题解析:(1)此题涉及油膜法估测油酸分子直径。首先由油酸浓度计算一滴溶液内纯油酸的体积,在除以油膜的面积,即 。在粗测油膜面积时,不足半格的舍去,大于半格算作一个,大于由 格,故面积约为 。 (2)此题涉及力学实验弹簧振子。由弹簧振子周期公式 ?知,测悬挂和不悬挂物体的振子周期,可通过测n次全振动获得, 和 联立可以解得 。 两个题目均需要根据公式进行计算,有一定的运算量,难度一般。
本题难度:一般
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