【題目】在“用油膜法估測分子的大小”實驗中,有下列實驗步驟:
①用注射器將事先配制好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待油膜形狀穩(wěn)定。
②往邊長約40cm的淺盤里倒入約2cm深的水,水面穩(wěn)定后將適量痱子粉均勻撒在水面上。
③用注射器將事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,記下量筒內(nèi)每增加一定體積時的滴數(shù),由此計算出一滴油酸酒精溶液的體積。
④將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標紙上,計算出油膜的面積,根據(jù)油酸體積和面積計算出油酸分子直徑的大小。
⑤將玻璃板放在淺盤上,然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上。
(1)上述步驟中,正確的順序是_________________.(填寫步驟前面的數(shù)字)
(2)某同學在做“用油膜法估測分子的大小”實驗中,取用的油酸酒精溶液的濃度為每mL溶液中有純油酸6mL。用注射器測得1mL上述溶液有液滴50滴。把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里,坐標紙中正方形小方格的邊長為20mm,數(shù)出油膜所占格數(shù)為60個。由此可得,每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積為_____mL;按以上實驗數(shù)據(jù)估測出油酸分子的直徑是_______m.(此空結(jié)果保留一位有效數(shù)字)
【答案】③②①⑤④
【解析】
(1)將配制好的油酸酒精溶液,通過量筒測出1滴此溶液的體積.然后將1滴此溶液滴在有痱子粉的淺盤里的水面上,等待形狀穩(wěn)定后,將玻璃板放在淺盤上,用彩筆描繪出油酸膜的形狀,將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上,按不足半個舍去,多于半個的算一個,統(tǒng)計出油酸薄膜的面積.
(2)用1滴此溶液的體積除以1滴此溶液的面積,恰好就是油酸分子的直徑.明確“用油膜法估測分子的大小”的實驗原理:油酸以單分子呈球型分布在水面上,且一個挨一個,從而由油酸的體積與油膜的面積相除求出油膜的厚度,即可正確解答.
(1)上述步驟中,正確的順序是:③②①⑤④;
(2)先計算一滴油酸酒精溶液中油酸的體積:,
再計算油膜面積,最后計算分子直徑.
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【題目】某探究小組用能夠顯示并調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動頻率的小電動機驗證勻速圓周運動的向心力關(guān)系式F=mrω2。
(1)把轉(zhuǎn)動頻率可調(diào)的小電動機固定在支架上,轉(zhuǎn)軸豎直向下,將搖臂平臺置于小電動機正下方的水平桌面上;
(2)在轉(zhuǎn)動軸正下方固定一不可伸長的細線,小電動機轉(zhuǎn)軸與細線連接點記為0。細線另一端穿過小鐵球的球心并固定;
(3)啟動電動機,記錄電動機的轉(zhuǎn)動頻率f,當小球轉(zhuǎn)動穩(wěn)定時,將搖臂平臺向上移動,無限接近轉(zhuǎn)動的小球;
(4)關(guān)閉電動機,測量O點到搖臂平臺的高度h;
(5)改變電動機的轉(zhuǎn)動頻率,重復上述實驗。
探究小組的同學除了測量以上數(shù)據(jù),還用游標卡尺測量了小球的直徑D,如圖所示,讀數(shù)為 ___mm;本實驗____(填“需要”或“不需要”)測量小球的質(zhì)量;
請你根據(jù)所記錄的O點到搖臂平臺的高度h和小球的直徑D,重力加速度為g,若所測物理量滿足g=___ 則F=mrω2成立。(用所測物理量符號表示)
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【題目】如圖所示,一束平行光以45°的入射角照射到半徑為R的半圓柱形玻璃磚的上表面上,已知玻璃磚對平行光的折射率為。
(1)圓柱面上光線能夠射出的區(qū)域所對的圓心角是多少?
(2)能從圓柱面射出的光線中,在玻璃磚中傳播時間最長為多少?(光在真空中的速度為c)
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【題目】質(zhì)量為m、長為L的直導體棒放置于光滑圓弧軌道上,整個裝置處于方向豎直向上、磁感應(yīng)強度大小為B的勾強磁場中,直導體棒中通有恒定電流,平衡時導體棒與圓弧圓心的連線與豎直方向成角,其截面圖如圖所示。,。則下列關(guān)于導體棒中電流的分析正確的是
A. 導體棒中電流垂直紙面向里,大小為
B. 導體棒中電流垂直紙面向里,大小為
C. 導體林中電流垂直紙面向外,大小為
D. 導體稱中電流垂直紙面向外,小為
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【題目】如圖甲所示為風力發(fā)電的簡易模型圖,在風力的作用下,風葉帶動與其固定在一起的永磁鐵轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)速與風速成正比。某一風速時,線圈中產(chǎn)生的正弦式電流如圖乙所示,則
A. 電流的表達式(A)
B. 磁鐵的轉(zhuǎn)速為5r/s
C. 風速加倍時電流的表達式 (A)
D. 風速加倍時線圈中電流的有效值為A
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【題目】如圖所示,豎直矩形框內(nèi)存在一沿水平方向且與金屬棒垂直的勻強磁場,金屬棒放在電子秤上,電子秤水平固定在金屬框架上,F(xiàn)通過測量通電金屬棒在磁場中所受的安培力,來測量磁場的磁感應(yīng)強度大小并判斷其方向。主要實驗步驟:
(1)連接好實物電路,接通電源后金屬林中的電流由a流向b;
(2)保持開關(guān)S斷開,讀出電子秤示數(shù);
(3)閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值使電流大小適當,此時電子秤仍有示數(shù),然后讀出并記錄_____、_____;
(4)用刻度尺測量_________;
(5)用測量的物理量和重力加速度g表示磁感應(yīng)強度B的大小,可以得到B=______;
(6)判斷磁感應(yīng)強度方向的方法是:若________,磁感應(yīng)強度方向垂直金屬棒向里;反之,磁感應(yīng)強度方向垂直金屬棒向外。
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【題目】在不受外力或合外力為零的彈性碰撞中,碰撞前后系統(tǒng)同時遵從能量守恒和動量守恒.上述理論不僅在宏觀世界中成立,在微觀世界中也成立.康普頓根據(jù)光子與電子的彈性碰撞模型,建立的康普頓散射理論和實驗完全相符.這不僅證明了光具有粒子性,而且還證明了光子與晶體中電子的相互作用過程嚴格地遵守能量守恒定律和動量守恒定律.
(1)根據(jù)玻爾的氫原子能級理論,,E1為原子的基態(tài)能量,En在第n條軌道運行時氫原子的能量),若某個處于量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷到基態(tài),求發(fā)出光子的頻率.
(2)康普頓在研究X射線與物質(zhì)散射實驗時,他假設(shè)X射線中的單個光子與晶體中的電子發(fā)生彈性碰撞,而且光子和電子、質(zhì)子這樣的實物粒子一樣,既具有能量,又具有動量(光子的能量hν,光子的動量).現(xiàn)設(shè)一光子與一靜止的電子發(fā)生了彈性斜碰,如圖所示,碰撞前后系統(tǒng)能量守恒,在互相垂直的兩個方向上,作用前后的動量也守恒.
a.若入射光子的波長為λ0,與靜止電子發(fā)生斜碰后,光子的偏轉(zhuǎn)角為α=37°,電子沿與光子的入射方向成β=45°飛出.求碰撞后光子的波長λ和電子的動量P.(sin37°=0.6,cos37°=0.8).
b.試從理論上定性說明,光子與固體靶中的電子(電子的動能很小,可認為靜止)發(fā)生碰撞,波長變長的原因.
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【題目】某探究小組利用課外時間做了如下探究實驗。
先利用如圖所示的電路來測量兩個電壓表的內(nèi)阻,實驗分兩個過程,先用替代法測出電壓表V1的內(nèi)阻,然后用半偏法測出電壓表V2的內(nèi)阻。供選用的器材如下:
A.待測電壓表V1,量程為2.0 V,內(nèi)阻為10~30 kΩ
B.待測電壓表V2,量程為3.0 V,內(nèi)阻為30~40 kΩ
C.電阻箱,阻值范圍為0~99 999.9 Ω
D.滑動變阻器,阻值范圍0~1 000 Ω,額定電流為0.5 A
E.滑動變阻器,阻值為0~20 Ω,額定電流為2 A
F.電池組、電動勢為6.0 V,內(nèi)阻為0.5 Ω
G.單刀單擲開關(guān)、單刀雙擲開關(guān)各一個,導線若干
(1)實驗器材除選擇A、B、C、F、G外,滑動變阻器R′應(yīng)選用________。(用器材前的字母表示)
(2)下面是主要的實驗操作步驟,將所缺的內(nèi)容補充完整。
①用替代法測待測電壓表V1的內(nèi)阻
根據(jù)電路圖連接實驗電路,并將滑動變阻器R′的滑動觸頭置于最左端;將單刀雙擲開關(guān)S2置于觸點2,調(diào)節(jié)滑動變阻器R′,使電壓表V2的指針指在刻度盤第N格,然后將單刀雙擲開關(guān)S2置于觸點1,調(diào)節(jié)電阻箱R使電壓表V2的指針指在________,記下此時電阻箱R的阻值;
②用半偏法測待測電壓表V2的內(nèi)阻
將單刀雙擲開關(guān)S2置于觸點1,電阻箱的阻值調(diào)為零,閉合開關(guān)S1,調(diào)節(jié)滑動變阻器使電壓表V2的指針滿偏。保持滑動變阻器R′的滑動觸頭位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱R,使電壓表V2的指針指在________,記下電阻箱R的阻值。
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【題目】用伏安法測電阻的實驗,可以采用圖示a、b兩種方法把伏特表和安培表連入電路,這樣測量出來的電阻值與被測電阻的真實阻值比較,下列正確的是
A. 兩種接法的測量值都小于真實值
B. 采用a圖接法,測量值小于真實值
C. 采用b圖接法,測量值大于真實值
D. 兩種接法的測量值都大于真實值
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