【题目】在“用油膜法估测分子的大小”实验中,有下列实验步骤:
①用注射器将事先配制好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待油膜形状稳定。
②往边长约40cm的浅盘里倒入约2cm深的水,水面稳定后将适量痱子粉均匀撒在水面上。
③用注射器将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内每增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。
④将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,根据油酸体积和面积计算出油酸分子直径的大小。
⑤将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。
(1)上述步骤中,正确的顺序是_________________.(填写步骤前面的数字)
(2)某同学在做“用油膜法估测分子的大小”实验中,取用的油酸酒精溶液的浓度为每mL溶液中有纯油酸6mL。用注射器测得1mL上述溶液有液滴50滴。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,坐标纸中正方形小方格的边长为20mm,数出油膜所占格数为60个。由此可得,每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为_____mL;按以上实验数据估测出油酸分子的直径是_______m.(此空结果保留一位有效数字)
【答案】③②①⑤④
【解析】
(1)将配制好的油酸酒精溶液,通过量筒测出1滴此溶液的体积.然后将1滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上,等待形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔描绘出油酸膜的形状,将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,按不足半个舍去,多于半个的算一个,统计出油酸薄膜的面积.
(2)用1滴此溶液的体积除以1滴此溶液的面积,恰好就是油酸分子的直径.明确“用油膜法估测分子的大小”的实验原理:油酸以单分子呈球型分布在水面上,且一个挨一个,从而由油酸的体积与油膜的面积相除求出油膜的厚度,即可正确解答.
(1)上述步骤中,正确的顺序是:③②①⑤④;
(2)先计算一滴油酸酒精溶液中油酸的体积:,
再计算油膜面积,最后计算分子直径.
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【题目】某探究小组用能够显示并调节转动频率的小电动机验证匀速圆周运动的向心力关系式F=mrω2。
(1)把转动频率可调的小电动机固定在支架上,转轴竖直向下,将摇臂平台置于小电动机正下方的水平桌面上;
(2)在转动轴正下方固定一不可伸长的细线,小电动机转轴与细线连接点记为0。细线另一端穿过小铁球的球心并固定;
(3)启动电动机,记录电动机的转动频率f,当小球转动稳定时,将摇臂平台向上移动,无限接近转动的小球;
(4)关闭电动机,测量O点到摇臂平台的高度h;
(5)改变电动机的转动频率,重复上述实验。
探究小组的同学除了测量以上数据,还用游标卡尺测量了小球的直径D,如图所示,读数为 ___mm;本实验____(填“需要”或“不需要”)测量小球的质量;
请你根据所记录的O点到摇臂平台的高度h和小球的直径D,重力加速度为g,若所测物理量满足g=___ 则F=mrω2成立。(用所测物理量符号表示)
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【题目】如图所示,一束平行光以45°的入射角照射到半径为R的半圆柱形玻璃砖的上表面上,已知玻璃砖对平行光的折射率为。
(1)圆柱面上光线能够射出的区域所对的圆心角是多少?
(2)能从圆柱面射出的光线中,在玻璃砖中传播时间最长为多少?(光在真空中的速度为c)
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【题目】质量为m、长为L的直导体棒放置于光滑圆弧轨道上,整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度大小为B的勾强磁场中,直导体棒中通有恒定电流,平衡时导体棒与圆弧圆心的连线与竖直方向成角,其截面图如图所示。,。则下列关于导体棒中电流的分析正确的是
A. 导体棒中电流垂直纸面向里,大小为
B. 导体棒中电流垂直纸面向里,大小为
C. 导体林中电流垂直纸面向外,大小为
D. 导体称中电流垂直纸面向外,小为
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【题目】如图甲所示为风力发电的简易模型图,在风力的作用下,风叶带动与其固定在一起的永磁铁转动,转速与风速成正比。某一风速时,线圈中产生的正弦式电流如图乙所示,则
A. 电流的表达式(A)
B. 磁铁的转速为5r/s
C. 风速加倍时电流的表达式 (A)
D. 风速加倍时线圈中电流的有效值为A
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【题目】如图所示,竖直矩形框内存在一沿水平方向且与金属棒垂直的匀强磁场,金属棒放在电子秤上,电子秤水平固定在金属框架上。现通过测量通电金属棒在磁场中所受的安培力,来测量磁场的磁感应强度大小并判断其方向。主要实验步骤:
(1)连接好实物电路,接通电源后金属林中的电流由a流向b;
(2)保持开关S断开,读出电子秤示数;
(3)闭合开关S,调节滑动变阻器R的阻值使电流大小适当,此时电子秤仍有示数,然后读出并记录_____、_____;
(4)用刻度尺测量_________;
(5)用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度B的大小,可以得到B=______;
(6)判断磁感应强度方向的方法是:若________,磁感应强度方向垂直金属棒向里;反之,磁感应强度方向垂直金属棒向外。
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【题目】在不受外力或合外力为零的弹性碰撞中,碰撞前后系统同时遵从能量守恒和动量守恒.上述理论不仅在宏观世界中成立,在微观世界中也成立.康普顿根据光子与电子的弹性碰撞模型,建立的康普顿散射理论和实验完全相符.这不仅证明了光具有粒子性,而且还证明了光子与晶体中电子的相互作用过程严格地遵守能量守恒定律和动量守恒定律.
(1)根据玻尔的氢原子能级理论,,E1为原子的基态能量,En在第n条轨道运行时氢原子的能量),若某个处于量子数为n的激发态的氢原子跃迁到基态,求发出光子的频率.
(2)康普顿在研究X射线与物质散射实验时,他假设X射线中的单个光子与晶体中的电子发生弹性碰撞,而且光子和电子、质子这样的实物粒子一样,既具有能量,又具有动量(光子的能量hν,光子的动量).现设一光子与一静止的电子发生了弹性斜碰,如图所示,碰撞前后系统能量守恒,在互相垂直的两个方向上,作用前后的动量也守恒.
a.若入射光子的波长为λ0,与静止电子发生斜碰后,光子的偏转角为α=37°,电子沿与光子的入射方向成β=45°飞出.求碰撞后光子的波长λ和电子的动量P.(sin37°=0.6,cos37°=0.8).
b.试从理论上定性说明,光子与固体靶中的电子(电子的动能很小,可认为静止)发生碰撞,波长变长的原因.
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【题目】某探究小组利用课外时间做了如下探究实验。
先利用如图所示的电路来测量两个电压表的内阻,实验分两个过程,先用替代法测出电压表V1的内阻,然后用半偏法测出电压表V2的内阻。供选用的器材如下:
A.待测电压表V1,量程为2.0 V,内阻为10~30 kΩ
B.待测电压表V2,量程为3.0 V,内阻为30~40 kΩ
C.电阻箱,阻值范围为0~99 999.9 Ω
D.滑动变阻器,阻值范围0~1 000 Ω,额定电流为0.5 A
E.滑动变阻器,阻值为0~20 Ω,额定电流为2 A
F.电池组、电动势为6.0 V,内阻为0.5 Ω
G.单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个,导线若干
(1)实验器材除选择A、B、C、F、G外,滑动变阻器R′应选用________。(用器材前的字母表示)
(2)下面是主要的实验操作步骤,将所缺的内容补充完整。
①用替代法测待测电压表V1的内阻
根据电路图连接实验电路,并将滑动变阻器R′的滑动触头置于最左端;将单刀双掷开关S2置于触点2,调节滑动变阻器R′,使电压表V2的指针指在刻度盘第N格,然后将单刀双掷开关S2置于触点1,调节电阻箱R使电压表V2的指针指在________,记下此时电阻箱R的阻值;
②用半偏法测待测电压表V2的内阻
将单刀双掷开关S2置于触点1,电阻箱的阻值调为零,闭合开关S1,调节滑动变阻器使电压表V2的指针满偏。保持滑动变阻器R′的滑动触头位置不变,调节电阻箱R,使电压表V2的指针指在________,记下电阻箱R的阻值。
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【题目】用伏安法测电阻的实验,可以采用图示a、b两种方法把伏特表和安培表连入电路,这样测量出来的电阻值与被测电阻的真实阻值比较,下列正确的是
A. 两种接法的测量值都小于真实值
B. 采用a图接法,测量值小于真实值
C. 采用b图接法,测量值大于真实值
D. 两种接法的测量值都大于真实值
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