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1、简答题 在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,以下给出的是可能的操作步骤,把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上______,并请补充实验步骤D中的计算式.
A.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,以坐标纸上边长1cm的正方形为单位,计算出轮廓内正方形的个数m.
B.将一滴油酸酒精溶液滴在水面上,待油酸薄膜的形状稳定.
C.用浅盘装入约2cm深的水,然后将痱子粉均匀地撤在水面上.
D.用测量的物理量估算出单个油酸分子的直径d=______m.
E.用滴管将事先配好的浓度为0.05%的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒,记下滴入的溶液体积V0?m3与滴数N.
F.将玻璃板放在浅盘上,用笔将薄膜的外围形状描画在玻璃板上.
参考答案:“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为:
配制酒精油酸溶液→测定一滴酒精油酸溶液的体积v=V0N?E→准备浅水盘 C→形成油膜 B→描绘油膜边缘 F→测量油膜面积 A→计算分子直径D
油酸分子直径为d,则:V0N×0.05%=m×10-4d,解得d=5V0Nm
故答案为:ECBFAD,5V0Nm
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 (选修3-3选做题)
冬天到了,很多人用热水袋取暖。现有一中号热水袋,容积为1000cm3,正常使用时,装水量为80%,请估算该热水袋中水分子的数目约为多少个?(计算结果保留1位有效数字,已知1mol水的质量为18g,水的密度取1.0×103kg/m3,阿伏加德罗常数取6×1023mol-1)
参考答案:解:热水袋内水的物质的量为
? ?
热水袋内水分子数为
? ?
带入数值得
个
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 A. (1) 下列说法正确的是________.
A. 当两个分子间的分子势能增大时,分子间作用力一定减小
B. 大量分子的集体行为是不规则的,带有偶然性
C. 晶体和非晶体在一定的条件下可以转化
D. 人类利用能源时,是将高品质的能量释放出来并最终转化为低品质的内能
(2) 一定质量的理想气体,体积由V1压缩至V2,第一次是经过一个等温过程,最终气体压强是p1、气体内能是E1;第二次是经过一个等压过程,最终气体压强是p2、气体内能是E2;则p1________p2,E1________E2.(填“>”“=”或“<”)

(3) 当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时,油酸就在水面上散开,油酸分子就立在水面上,形成单分子层油膜,现有按酒精与油酸的体积比为m∶n 配制好的油酸酒精溶液置于容器中,还有一个装有约2cm深水的浅盘,一支滴管,一个量筒.现用滴管从量筒中取V体积的溶液,让其自由滴出,全部滴完共为N滴.
①用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘,待油酸薄膜稳定后,将薄膜轮廓描绘在坐标纸上,如图所示.(已知坐标纸上每个小方格面积为S,求油膜面积时,半个以上方格面积记为S,不足半个舍去)则油膜面积为________.
②求出估算油酸分子直径的表达式.
B. (1) 下列说法正确的是________.
A. 测定某恒星特定元素发出光的频率,对比地球上该元素的发光频率,可以推算该恒星远离地球的速度
B. 无线电波没有偏振现象
C. 红外线比无线电波更容易发生干涉和衍射现象
D. 在一个确定的参考系中观测,运动物体上物理过程的时间进程跟物体运动速度有关
(2) 在“研究单摆周期与摆长的关系”实验中,摆的振幅不要太大,摆线要细些、伸缩性要小,线的长度要尽量________(填“长些”或“短些”).悬点要固定,摆长是悬点到________的距离.
(3) 如图,为一圆柱中空玻璃管,管内径为R1,外径为R2,R2=2R1.一束光线在圆柱横截面内射向玻璃管,为保证在内壁处光不会进入中空部分,问入射角i应满足什么条件?

C.(1) 存在下列事实:①一对高能的γ光子相遇时可能产生一对正负电子;②一个孤立的γ光子不论其频率多高都不可能产生一对正负电子;③一个高能的γ光子经过重核附近时可能产生一对正负电子;④原子核发生变化时,只发射一些特定频率的γ光子.关于上述事实下列说法正确的是(电子质量me,光在真空中速度为c,普朗克常量为h)________.
A. 事实①表明,微观世界中的相互作用,只要符合能量守恒的事件就一定能发生
B. 事实②说明,动量守恒定律和能量守恒定律是自然界的普遍规律
C. 事实③中,由于外界重核的参与,系统动量不守恒,而γ光子的频率需满足ν≥
D. 事实④中表明,原子核的能级也是不连续的
(2)
本身不是易裂变材料,但是一种增殖材料,它能够吸收慢中子变成
,然后经过________次________衰变转变为易裂变材料铀的同位素
.

(3) 如图为通过某光电管的光电流与两极间电压的关系,当用光子能量为4.5eV的蓝光照射光电管的阴极K时,对应图线与横轴的交点U1=-2.37V.(普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,电子电量e=1.6×10-19 C)(以下计算结果保留两位有效数字)
①求阴极K发生光电效应的极限频率.
②当用光子能量为7.0eV的紫外线持续照射光电管的阴极K时,测得饱和电流为0.32μA,求阴极K单位时间发射的光电子数.
参考答案:A.(1) CD(4分) (2) >(2分) >(2分)
(3) ① 8S(2分) ②
?
B. (1) AD(4分) (2) 长些(2分) 球心(2分) (3) i≥30°(4分)
C. (1) BD(4分) (2) 2(2分) β(2分) (3) ① 5.2×1014 Hz(2分)
②n=2.0×1012(2分)
本题解析:解答:A. 解:(1)、根据分子动理论当分子间距离r=
时分子势能最小,此时分子力是零,故无论当分子间距离r减小或增大分子势能与分子力都会变大,故A错误.
B、根据分子动理论大量分子的集体行为符合统计规律,故B错误.
C、实验证明晶体和非晶体在一定的条件下可以转化,例如石英和玻璃,故C正确.
D、人类利用能源时,是将高品质的能量释放出来并最终转化为低品质的内能,说明能量转化具有方向,D正确.
(2)、根据题意画出气体P-T图象,如图所示
由图可知等温压缩过程时压强为p1,等压过程时压强为p2,显然p1>p2,因等温过程气体内能不变,等压过程温度降低,内能减小,故E1>E2.
(3)、①根据图甲可知油膜面积为8S.
②由酒精油酸溶液浓度为c=
,V体积溶液含纯油酸体积为V.c,所以一滴纯油酸体积为
,设油膜厚度为d,则应满足
=d?8S,解得,d=
,此即油酸分子的直径.
故答案为(1)CD,(2)>,>(3)①8S,②估算油酸分子直径的表达式为d=
.
B. 解:(1)A、根据多普勒效应可知测定某恒星特定元素发出光的频率,对比地球上该元素的发光频率,可以推算该恒星远离地球的速度,A正确.
B、偏振现象是横波所特有的现象,无线电波是横波,故B错误.
C、根据电磁波谱可知红外线波长比电磁波短因而更不容易发生干涉和衍射,B错误.
D、根据爱因斯坦相对论知,在一个确定的参考系中观测,运动物体上物理过程的时间进程跟物体运动速度有关,故D正确.?
(2)在“研究单摆周期与摆长的关系”实验中,根据T=π
,知摆线越长由于摆球直径测量带来的误差越小,故线的长度要长些,且摆长是悬点到球心的距离.?
(3)光路图如图,设第一次折射角为r,全反射临界角为C,折射率为n,由折射定律有?n=
,又sinC=
,对图中三角形由正玄定理
,联立可解得i=30°,所以为保证在内壁处光不会进入中空部分,入射角i应满足i≥30°?
故答案为(1)AD,(2)长些,球心,(3)入射角i应满足i≥30°.
C. 解:(1)A、能量守恒定律具有方向性,故A错误.
B、一个孤立的γ光子不论其频率多高都不可能产生一对正负电子,否则就违背了能量守恒定律,动量守恒定律和能量守恒定律是自然界的普遍规律,故B正确.
C、一个高能的γ光子经过重核附近时可能产生一对正负电子,系统动量守恒,故C错误.
D、原子核发生变化时,只发射一些特定频率的γ光子,说明原子核的能级也是不连续的,故D正确.
故选BD.
(2)由题意知应发生β衰变,有
知,90=x.(-1)+92?解得x=2,即发生2次β衰变.
(3)、①根据能量守恒定律有
,?将
J?代入可得
γ=5.2
②根据I=
?q=Ne,可求出N=
个
故答案为(1)BD,(2)2,β,(3)①5.2×
②
个
点评:对选修模块要求理解一些概念和有关理论,3-3重点是气体部分,要求掌握气体定律、三种图象(等压、等容、等温)及与热力学第一定律的综合.3-4重点是有关机械波的理论、简谐运动、光的全反射有关计算.3-5重点是动量守恒定律以及与核反应方程的综合.
本题难度:一般
4、实验题 在“用油膜法估测分子大小”的实验中,按照油酸与酒精的体积比为
︰
配制油酸酒精溶液,用注射器滴取该溶液,测得
滴溶液的总体积为
,将一滴溶液滴入浅盘,稳定后将油酸膜轮廓描绘在坐标纸上,如图所示.已知坐标纸上每个小正方形的边长为
.

①求油膜面积;
②估算油酸分子的直径.
参考答案:① S =31a2 ②
本题解析:(1)估算油膜面积时以超过半格以一格计算,小于半格就舍去的原则,估算出31格,则油酸薄膜面积为
.
(2)根据公式
可得
本题难度:简单
5、实验题 将浓度为5%(体积比)的酒精油酸溶液1 mL滴在足够宽的水面上,可形成单分子油膜的面积为__________ (设油酸分子的直径为9×10-10 m),此种油酸的分子数约为__________个,由此可见在做实验时,酒精油酸溶液的浓度(油酸的含量)不宜__________ (填“太大”或“太小”),否则形成的油膜面积太大,不便测量.(或者形成的不是单分子油膜)
参考答案:56 m2? 1.3×1020?太大
本题解析:S=V/d=(1×10-6×5%)/(9×10-10) m2
=(5×10-8)/(9×10-10)="56" m2
n=V/V0=(1×10-6×5%)/[(4/3)×3.14×(4.5×10-10)3]
=(5×10-8)/(3.82×10-28)=1.3×1020
由S=V/d可求面积;油酸溶液的浓度太大,就可能将整个水面布满后还没有形成单分子油膜.
本题难度:简单