高中物理第一轮复习用油膜法估测油酸分子的大小



单选题 (共 1 题 ),每题只有一个选项正确
关于“用油膜法估测油酸分子大小”的实验,下列选项正确的是
$\text{A.}$ 将油膜看作单层分子薄膜,且不考虑油酸分子间的空隙 $\text{B.}$ 利用画有油膜轮廓的坐标方格计算油膜面积时,舍去所有不足一格的方格 $\text{C.}$ 测一滴油酸酒精溶液的体积时,只需将其滴入量筒即可 $\text{D.}$ 若油酸未完全散开,会使测出的分子直径偏小

解答题 (共 7 题 ),解答过程应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤
在"用油膜法估测油酸分子大小"的实验中,所用的油酸酒精溶液的浓度为每 1000 mL 溶液中有纯油酸 0.5 mL ,用注射器测得 1 mL 上述溶液有 80 滴,把 1 滴该溶液滴入盛水的撒有爽身粉的浅盘中,待水面稳定后,得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示,图中正方形格的边长为 1 cm ,则可求得:
(1)油酸薄膜的面积是

(2)油酸分子的直径是 m;(结果保留两位有效数字)

(3)某同学实验中最终得到的计算结果数据偏大,可能是由于
A.油膜中含有大量未溶解的酒精
B.计算油膜面积时,错将全部不完整的方格作为完整方格处理
C.计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格
D.水面上爽身粉撒得较多,油膜没有充分展开

(4)利用单分子油膜法可以粗测分子大小和阿伏加德罗常数.如果已知体积为V的一滴油酸在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S,这种油酸的密度为ρ,摩尔质量为M,则阿伏加德罗常数的表达式为 ;(分子看成球体)

(5)本实验体现的物理思想方法为
A.控制变量法
B.理想化模型
C.极限思想法
D.整体法与隔离法

某双层玻璃保温杯夹层中有少量空气,温度为 $27{ }^{\circ} \mathrm{C}$时,压强为 $3.0 \times 10^3 \mathrm{~Pa}$ .
(1)当夹层中空气的温度升至 $37^{\circ} \mathrm{C}$ ,求此时夹层中空气的压强;
(2)当保温杯外层出现裂隙,静置足够长时间,求夹层中增加的空气质量与原有空气质量的比值,设环境温度为 $27^{\circ} \mathrm{C}$ ,大气压强为 $1.0 \times 10^5 \mathrm{~Pa}$ .

如图,两侧粗细均匀、横截面积相等、高度均为 $H=18 \mathrm{~cm}$ 的U形管,左管上端封闭,右管上端开口.右管中有高 $h_0=4 \mathrm{~cm}$的水银柱,水银柱上表面离管口的距离 $l=12 \mathrm{~cm}$ .管底水平段的体积可忽略.环境温度为 $T_1=283 \mathrm{~K}$ .大气压强 $p_0=76 \mathrm{cmHg}$ 。
(1)现从右侧端口缓慢注入水银(与原水银柱之间无气隙),恰好使水银柱下端到达右管底部.此时水银柱的高度为多少?
(2)再将左管中密封气体缓慢加热,使水银柱上表面恰与右管口平齐,此时密封气体的温度为多少?


坚直放置的一粗细均匀的U形细玻璃管中,两边分别灌有水银,水平部分有质量一定的空气柱(可视为理想气体),各部分长度如图所示,单位为 cm .现将管的右端封闭,从左管口缓慢倒入水银,恰好使水平部分右端的水银全部进入右管中.已知大气压强 $p_0=$ 75 cmHg ,环境温度不变,左管足够长.求:
(1)此时右管封闭气体的压强;
(2)左管中需要倒入水银柱的长度.


如图,容积均为 $V_0$ 、缸壁可导热的 $A 、 B$ 两汽缸放置在压强为 $p_0$ 、温度为 $T_0$ 的环境中;两汽缸的底部通过细管连通,$A$ 汽缸的顶部通过开口 $C$ 与外界相通;汽缸内的两活塞将缸内气体分成 I 、
II、III、IV四部分,其中第II、III部分的体积分别为 $\frac{1}{8} V_0$ 和 $\frac{1}{4} V_0$ 。环境压强保持不变,不计活塞的质量和体积,忽略摩擦。
(1)将环境温度缓慢升高,求 $B$ 汽缸中的活塞刚到
达汽缸底部时的温度;


(2)将环境温度缓慢改变至 $2 T_0$ ,然后用气泵从开口 $C$ 向汽缸内缓慢注入气体,求 $A$ 汽缸中的活塞到达汽缸底部后,$B$ 汽缸内第IV部分气体的压强.

实验室有带阀门的储气罐 $A 、 B$ ,它们的大小、形状不同,导热性能良好,装有同种气体,在温度为 $27{ }^{\circ} \mathrm{C}$ 时的压强均为 $p_0$ 。为了测量两储气罐的容积比 $k=\frac{V_A}{V_B}$ .现用 $A$ 罐通过细导气管(容积不计)对 $B$ 罐充气(如图所示),充气时 $A$ 罐在 $27{ }^{\circ} \mathrm{C}$ 的室温中,把 $B$ 罐放在 $-23{ }^{\circ} \mathrm{C}$ 的环境中.充气完毕稳定后,关闭 阀 门,撤 去 导 气 管,测 得 $B$ 罐 中 的 气 体 在温度为 $27{ }^{\circ} \mathrm{C}$ 时的压强达到 $1.1 p_0$ 。已知充气过程中 $A$罐中的气体温度始终不变,且各处气密性良好.求:
(1)充气完毕时 $A$ 中的气体压强;
(2) 容积比k.


某些鱼类通过调节体内鱼鳔的体积实现浮沉.如图所示,鱼鳔结构可简化为通过阀门相连的A、B两个密闭气室,A室壁厚、可认为体积恒定,B室壁薄,体积可变;两室内气体视为理想气体,可通过阀门进行交换.质量为M的鱼静止在水面下H处.B室内气体体积为V,质量为m;设B室内气体压强与鱼体外压强相等、鱼体积的变化与B室气体体积的变化相等,鱼的质量不变,鱼鳔内气体温度不变.水的密度为ρ,重力加速度为g.大气压强为p0,求:


(1)鱼通过增加B室体积获得大小为a的加速度,需从A室充入B室的气体质量Δm;
(2)鱼静止于水面下H1处时,B室内气体质量m1.

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