物理 選修3-3第3單元檢測(cè)

PAGE1.做布朗運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，得到某個(gè)觀測(cè)記錄如圖，則圖中記錄的是()A．分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的情況B．某個(gè)微粒做布朗運(yùn)動(dòng)的軌跡C．某個(gè)微粒做布朗運(yùn)動(dòng)的速度－時(shí)間圖線D．按等時(shí)間間隔依次記錄的某個(gè)運(yùn)動(dòng)微粒位置的連線解析：布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的固體小顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，而非分子的運(yùn)動(dòng)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；既然無(wú)規(guī)則所以微粒沒(méi)有固定的運(yùn)動(dòng)軌跡，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；對(duì)于某個(gè)微粒而言，在不同時(shí)刻的速度大小和方向均是不確定的，所以無(wú)法確定其在某一個(gè)時(shí)刻的速度，故也就無(wú)法描繪其速度－時(shí)間圖線，故C項(xiàng)錯(cuò)誤、D項(xiàng)正確．答案：D2．(2012年蘇州模擬)用油膜法估測(cè)分子的大?。畬?shí)驗(yàn)器材有：濃度為0.05%(體積分?jǐn)?shù))的油酸酒精溶液、最小刻度為0.1mL的量筒、盛有適量清水的淺盤、痱子粉、膠頭滴管、玻璃板、彩筆、坐標(biāo)紙(最小正方形邊長(zhǎng)為1cm)．則(1)下面給出的實(shí)驗(yàn)步驟中，正確排序應(yīng)為_(kāi)_______(填)序號(hào)為估算油酸分子的直徑，請(qǐng)補(bǔ)填最后一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)步驟DA．待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆將油酸薄膜的形狀畫在玻璃板上B．用滴管將濃度為0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下滴入1mL油酸酒精溶液的滴數(shù)NC．將痱子粉均勻地撒在淺盤內(nèi)水面上，用滴管吸取濃度為0.05%的油酸酒精溶液，從低處向水面中央滴入一滴D．____________________________________(2)利用以上測(cè)量數(shù)據(jù)，寫出單個(gè)油酸分子直徑的表達(dá)式為_(kāi)_______．解析：(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可得，給出的實(shí)驗(yàn)步驟的正確排序?yàn)锽CA，步驟D應(yīng)為將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，以坐標(biāo)紙上邊長(zhǎng)為1cm的正方形為單位，計(jì)算輪廓內(nèi)正方形的個(gè)數(shù)，算出油酸薄膜的面積S.(2)每滴油酸酒精溶液的體積為eq\f(1,N)1滴油酸酒精溶液所含純油酸的體積為V＝eq\f(1,N)×0.05%所以單個(gè)油酸分子的直徑為d＝eq\f(V,S)＝eq\f(0.05%,NS).答案：(1)BCA將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，以坐標(biāo)紙上邊長(zhǎng)為1cm的正方形為單位，計(jì)算輪廓內(nèi)正方形的個(gè)數(shù)，算出油酸薄膜的面積S(2)eq\f(0.05%,NS)3．在“用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，已知一滴溶液中油酸的體積為V油膜，配制的油酸溶液中，純油酸與溶液體積之比為1∶500,1mL溶液滴250滴，那么1滴溶液的體積是________mL，所以一滴溶液中油酸體積為V油酸＝______cm3.若實(shí)驗(yàn)中測(cè)得結(jié)果如下表所示，請(qǐng)根據(jù)所給數(shù)據(jù)填寫出空白處的數(shù)值，并與公認(rèn)的油酸分子長(zhǎng)度值L0＝1.12×10－10m次數(shù)S/cm2L＝eq\f(V,S)/cmL平均值153324933563解析：由題給條件得，1滴溶液的體積為V溶液＝eq\f(1,250)mL＝4×10－3mL，因?yàn)閑q\f(V油酸,V溶液)＝eq\f(1,500)，故1滴溶液中油酸體積為：V油酸＝eq\f(1,500)V溶液＝eq\f(1,500)×eq\f(1,250)cm3＝8×10－6cm3.據(jù)此算得3次測(cè)得L的結(jié)果分別為：L1＝1.5×10－8cm，L2＝1.62×10－8cm，L3＝1.42×10其平均值為：eq\x\to(L)＝eq\f(L1＋L2＋L3,3)＝1.51×10－10m這與公認(rèn)值的數(shù)量級(jí)相吻合，故本次估測(cè)數(shù)值符合數(shù)量級(jí)的要求．答案：4×10－38×10－6填表略符合要求4．(2011年高考上海單科)在“用單分子油膜估測(cè)分子大小”實(shí)驗(yàn)中，(1)某同學(xué)操作步驟如下；①取一定量的無(wú)水酒精和油酸，制成一定濃度的油酸酒精溶液；②在量筒中滴入一滴該溶液，測(cè)出它的體積；③在蒸發(fā)皿內(nèi)盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散開(kāi)穩(wěn)定；④在蒸發(fā)皿上覆蓋透明玻璃，描出油膜形狀，用透明方格紙測(cè)量油膜的面積．改正其中的錯(cuò)誤：________________________(2)若油酸酒精溶液體積濃度為0.10%，一滴溶液的體積為4.8×10－3mL，其形成的油膜面積為40cm2，則估測(cè)出油酸分子的直徑為_(kāi)_______m.解析：(1)②由于一滴溶液的體積太小，直接測(cè)量時(shí)相對(duì)誤差太大，應(yīng)用微小量累積法減小測(cè)量誤差．③液面上不撒痱子粉時(shí)，滴入的油酸酒精溶液在酒精揮發(fā)后剩余的油膜不能形成一塊完整的油膜，油膜間的縫隙會(huì)造成測(cè)量誤差增大甚至實(shí)驗(yàn)失?。?2)由油膜的體積等于一滴油酸酒精溶液內(nèi)純油酸的體積可得：d＝eq\f(V,S)＝eq\f(4.8×10－3×10－6×0.10%,40×10－4)m＝1.2×10－9m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)1.2×10－95.油酸酒精溶液的濃度為每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.6mL，現(xiàn)用滴管向量筒內(nèi)滴加50滴上述溶液，量筒中的溶液體積增加了1mL，若把一滴這樣的油酸酒精溶液滴入足夠大盛水的淺盤中，由于酒精溶于水，油酸在水面展開(kāi)，穩(wěn)定后形成的純油膜的形狀如圖所示．若每一個(gè)小方格的邊長(zhǎng)為25mm，試問(wèn)：(1)這種估測(cè)方法是將每個(gè)油酸分子視為_(kāi)_______________模型，讓油酸盡可能地在水面上散開(kāi)，則形成的油膜可視為_(kāi)_______油膜，這層油膜的厚度可視為油酸分子的______．上圖中油酸膜的面積為_(kāi)_______m2；每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸體積是________m3；根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測(cè)出油酸分子的直徑是________m．(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，在距水面約2cm的位置將一滴油酸酒精溶液滴入水面形成油膜，實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到，油膜的面積會(huì)先擴(kuò)張后又收縮了一些，這是為什么呢？請(qǐng)寫出你分析的原因：_________________________________________解析：油膜面積約占70小格，面積約為S＝70×25×25×10－6m2≈4.4×10－2m2，一滴油酸酒精溶液含有純油酸的體積為V＝eq\f(1,50)×eq\f(0.6,1000)×10－6m3＝1.2×10－11md＝eq\f(V,S)＝eq\f(1.2×10－11,4.4×10－2)m＝2.7×10－10m.答案：(1)球體單分子直徑4.4×10－21．2×10－112.7×10－10(2)主要有兩個(gè)原因：①水面受到落下油滴的沖擊，先陷下后又恢復(fù)水平，因此油膜的面積擴(kuò)張②油酸酒精溶液中的酒精揮發(fā)，使液面收縮6．利用油膜法可以粗略的測(cè)出阿伏加德羅常數(shù)，把密度ρ＝0.8×103kg/m3的某種油，用滴管滴出一滴油在水面上形成油膜，已知這滴油的體積為V＝0.5×10－3cm3，形成的油膜面積為S＝0.7m2，油的摩爾質(zhì)量為M0(1)油分子的直徑是多少？(2)由以上數(shù)據(jù)可以粗略地測(cè)出阿伏加德羅常數(shù)NA是多少？先列出文字計(jì)算式，再代入計(jì)算，只要求保留一位有效數(shù)字．解析：已知油的摩爾質(zhì)量為M0＝0.09kg/mol，若求出一個(gè)油分子的質(zhì)量m，即可根據(jù)NA＝eq\f(M0,m)求出阿伏加德羅常數(shù)，利用油膜法測(cè)分子的直徑．(1)d＝eq\f(V,S)＝eq\f(0.5×10－3×10－6,0.7)m＝7.1×10－10m(2)把每個(gè)油分子看作球形，則每個(gè)分子的體積為：V′＝eq\f(1,6)πd3＝eq\f(1,6)π(eq\f(V,S))3，因此一滴油中含有的分子數(shù)為：N＝eq\f(V,V′)＝V/[eq\f(1,6)π(eq\f(V,S))3]＝eq\f(6