【优化探究】2012高考物理一轮复习 11-3随堂巩固演练

用心 爱心 专心 1 1 2009 年高考北京卷 做布朗运动实验 得到某个观测记录如图中记录的是 A 分子无规则运动的情况 B 某个微粒做布朗运动的轨迹 C 某个微粒做布朗运动的速度一时间图线 D 按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线 解析 布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动 而非分子的运动 故 A 项 错误 既然无规则所以微粒没有固定的运动轨迹 故 B 项错误 对于某个微粒而言 在不同 时刻的速度大小和方向均是不确定的 所以无法确定其在某一个时刻的速度 故也就无法描 绘其速度 时间图线 故 C 项错误 D 项正确 答案 D 2 利用油膜法估测油酸分子的大小实验步骤为 1 用滴管将浓度为 0 05 的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中 记下滴入 1 mL 油酸 酒精溶液时的滴数N 2 将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上 用滴管吸取浓度为 0 05 的油酸酒精溶液 从低 处向水面中央一滴一滴地滴入 直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止 记下滴 入的滴数n 3 将玻璃板放在浅盘上 用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上 4 将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板正确地放在坐标纸上 以坐标纸上边长为 1 cm 的正方 形为单位 计算轮廓内正方形的个数 算出油酸薄膜的面积 S 则该实验测得的单个油酸分子 的直径 单位 cm 约为 A B 0 05n NS 0 05 n NS C D 0 05n N 0 05 n N 解析 滴入n滴纯油酸的体积为V n 0 05 cm3 则油膜的厚度为d 1 N V S 即油酸分子的直径为 故选 B n 0 05 NS n 0 05 NS 答案 B 3 在 用油膜法估测分子的大小 实验中 现有按体积比为n m配制好的油酸酒精溶 液置于容器中 还有一个盛有约 2 cm 深水的浅盘 一支滴管 一个量筒 请补充下述估测分子大小的实验步骤 1 需测量的物理量自己用字母表示 2 用心 爱心 专心 2 用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘 等油酸薄膜稳定后 将薄膜轮廓描绘在坐标纸上 如右图所示 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 3 估算油酸分子直径的表达式为d 解析 1 用滴管向量筒内加注N滴油酸酒精溶液 读其体积V 2 利用补偿法 可查得面积为 115S 3 1 滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V 油膜面积S 115S 由 V N n m n d 得d V S nV 115NS m n 答案 1 见解析 2 115S 3 nV 115NS m n 4 在 用油膜法估测分子的大小 实验中 已知一滴溶液中油酸的体积为V油膜 配制 的油酸溶液中 纯油酸与溶液体积之比为 1 500 1 mL 溶液滴 250 滴 那么 1 滴溶液的体积 是 mL 所以一滴溶液中油酸体积为V油酸 cm3 若实验中测得结果如下表所 示 请根据所给数据填写出空白处的数值 并与公认的油酸分子长度值L0 1 12 10 10 m 作比较 并判断此实验是否符合数量级的要求 次数 S cm2 L cm V S L平均值 1533 2493 3563 解析 由题给条件得 1 滴溶液的体积为V溶液 mL 4 10 3 mL 因为 1 250 故 1 滴溶液中油酸体积为 V油酸 V溶液 cm3 8 10 6 cm3 V油酸 V溶液 1 500 1 500 1 500 1 250 据此算得 3 次测得L的结果分别为 L1 1 5 10 8 cm L2 1 62 10 8 cm L3 1 42 10 8 cm 其平均值为 1 51 10 10 m L L1 L2 L3 3 这与公认值的数量级相吻合 故本次估测数值符合数量级的要求 答案 4 10 3 8 10 6 填表略 符合要求 5 在做 用油膜法估测分子的大小 实验中 油酸酒精溶液的浓度为每 104 mL 溶液中 有纯油酸 6 mL 用注射器测得 1 mL 上述溶液中有液滴 50 滴 把 1 滴该溶液滴入盛水的浅盘 里 待水面稳定后 将玻璃板放在浅盘上 在玻璃板上描出油膜的轮廓 随后把玻璃板放在 坐标纸上 其形状如图所示 坐标纸中正方形方格的边长为 20 mm 求 1 油酸膜的面积 用心 爱心 专心 3 2 每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积 3 根据上述数据 估测出油酸分子的直径 解析 本题考查实验原理和处理实验数据的能力 1 求油酸膜的面积时 先数出 整 方格的个数 对剩余小方格的处理方法是 不足 半个格的舍去 多于半个的算一个 数一数共有 55 个小方格 所以油酸膜面积S 55 2 10 2 2 m2 2 2 10 2 m2 2 由于 104 mL 中有纯油酸 6 mL 则 1 mL 中有纯油酸 mL 6 10 4 mL 而 1 mL 上 6 104 述溶液有 50 滴 故 1 滴溶液中含有纯油酸的体积为 V mL 1 2 10 5 mL 1 2 10 11 m3 6 10 4 50 3 由d 知油酸分子的直径 V S d m 5 5 10 10 m 1 2 10 11 2 2 10 2 答案 1 2 2 10 2 m2 2 1 2 10 11 m3 3 5 5 10 10 m 6 油酸酒精溶液的浓度为每 1 000 mL 油酸酒精溶液中有油酸 0 6 mL 现用滴管向量筒 内滴加 50 滴上述溶液 量筒中的溶液体积增加了 1 mL 若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入 足够大盛水的浅盘中 由于酒精溶于水 油酸在水面展开 稳定后形成的纯油膜的形状如图 所示 若每一个小方格的边长为 25 mm 试问 1 这种估测方法是将每个油酸分子视为 模型 让油酸尽可能地在水面 上散开 则形成的油膜可视为 油膜 这层油膜的厚度可视为油酸分子的 上图中油酸膜的面积为 m2 每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是 m3 根据上述数据 估测出油酸分子的直径是 m 结果保留两位有效数 字 2 某同学在实验过程中 在距水面约 2 cm 的位置将一滴油酸酒精溶液滴入水面形成油 膜 实验时观察到 油膜的面积会先扩张后又收缩了一些 这是为什么呢 请写出你分析的原因 解析 油膜面积约占 70 小格 面积约为S 70 25 25 10 6 m2 4 4 10 2 m2 一滴 油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为V 10 6 m3 1 2 10 11 m3 故油酸分子的 1 50 0 6 1 000 直径约等于油膜的厚度 d m 2 7 10 10