题目内容

（5分）某研究性学习小组设计了图示实验装置测量物体带电荷量的方法。图中小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料球，用绝缘丝线悬挂于O点，O点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度的量角器，M、N是两块相同的、正对着平行放置的金属板(加上电压后其内部电场可视为匀强电场) ，另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、直流电源、开关、滑动变阻器及导线若干。当地的重力加速度为g。

（1）用天平测出小球的质量m，按图所示进行器材的安装，并用刻度尺测出M、N板之间的距离d，使小球带上一定的电荷量
（2）请在图中的虚线框内画出实验所用的电路图 (电源、开关已画出)
（3）闭合开关，调节滑动变阻器滑动片的位置，读出多组对应的电压表的示数U和丝线的偏转角度α
（4）以电压U为纵坐标，以_______为横坐标作出过原点的直线，求出直线的斜率k
（5）小球的带电荷量q=_________，（用m、d、k等物理量表示）
（2）如图所示

（4）tanα
（5）mgd/k

试题分析：（2）实验要求测量多组数据，最好把滑动变阻器接成分压式，为了测量MN极板的电压，电压表需要与两极板并联；（4）对带电小球受力分析，小球受到沿细线向上的拉力T、竖直向下的重力G和水平向左的电场力F，由于小球处于平衡状态，有F=Gtanα，即qu/d=mgtanα，则u=mgdtanα/q。（5）图像的斜率k= mgd/q，则q= mgd/k。
练习册系列答案
相关题目
以下说法中正确的是
A．牛顿的微粒说能成功的解释光的直线传播和反射现象
B．惠更斯的波动说可成功的解释光的反射、折射和叠加等光现象
C．微粒说也能解释光的衍射和干涉现象
D．微粒说在不能解释光在两种介质分界面即能发生反射又能发生折射问题
(10分)Ⅰ.在“用单摆测定重力加速度”的实验中,当单摆做简谐运动时,用秒表测出单摆做n次(一般为30次~50次)全振动所用的时间t,算出周期;用米尺量出悬线的长度l,用游标卡尺测量摆球的直径d,则重力加速度g=             (用题中所给的字母表达).

Ⅱ.将一单摆挂在测力传感器的探头上,用测力探头和计算机组成的实验装置来测定单摆摆动过程中摆线受到的拉力(单摆摆角小于5°),计算机屏幕上得到如图(a)所示的F-t图象.然后使单摆保持静止,得到如图(b)所示的F-t图象.那么:①此单摆的周期T为多少？
②设摆球在最低点时重力势能Ep=0,已测得当地重力加速度为g,试求出此单摆摆动时的机械能E的表达式.(用字母d、l、F1、F2、F3、g中某些量表示)
在“油膜法”估测分子大小的实验中，能将油膜的厚度近似认为等于油酸分子的直径，下列措施可行的是      。
A．把痱子粉均匀地撒在水面上，测出其面积
B．取油酸一滴，滴在撒有均匀痱子粉的水面上形成面积尽可能大的油膜
C．取酒精油酸溶液一滴，滴在撒有均匀痱子粉的水面上形成面积尽可能大的油膜
D．把酒精油酸溶液滴在撒有均匀痱子粉的水面上后，要立即描绘油酸在水面上的轮廓
（9分）在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有纯油酸6mL，用注射器测得1mL上述溶液有75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，用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标中正方形方格的边长为2cm，试求：

（1）油酸膜的面积是多少；     
（2）每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积；（答案保留一位有效数字）
（3）按以上实验数据估测出油酸分子的直径。（答案保留一位有效数字）
（6分）在“用油膜法测分子大小”的实验中，
（1）用油膜法粗测分子直径实验的原理方法是_________．
A．将油膜分子看成球形B．不考虑各油分子间的间隙
C．考虑了各油分子间的间隙D．将油膜分子看成正方体
（2）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，将其中一滴滴至水面形成单分子油膜，经测量，油膜的面积为S cm2． 由以上数据，可测得油酸分子直径的表达式为            cm．（用题目中的字母和有关物理常量表示）
（1）以下说法中正确的是          （    ）
A．布朗运动是悬浮在液体中的固体分子的无规则运动，间接证实了液体分子的无规则
运动
B．分子之间既存在斥力也存在引力，斥力和引力都随两分子间的距离增大而减小
C．1K就是1℃
D．分子间距离为平衡距离时，分子间作用力为零，分子势能最大
（2）利用油酸在水面上形成一单分子层油膜的实验，估测分子直径的大小．有以下的实验步骤：
A、在边长约40cm的浅盘里倒入自来水，深约2cm，将少许痱子粉均匀地轻轻撒在水面上；
B、将5mL的油酸倒入盛有酒精的玻璃杯中，盖上盖并摇动，使油酸均匀溶解形成油酸酒精溶液，读出该溶液的体积为V(mL)
C、用滴管往盘中水面上滴1滴油酸酒精溶液．由于酒精溶于水而油酸不溶于水，于是该滴中的油酸就在水面上散开，形成油酸薄膜；
D、用滴管将油酸酒精溶液一滴一滴地滴人空量杯中，记下当杯中溶液达到1 mL时的总滴数n；
E、取下玻璃板放在方格纸上，量出该单分子层油酸膜的面积S(cm2)．
F、将平板玻璃放在浅方盘上，待油酸薄膜形状稳定后可认为已形成单分子层油酸膜．用彩笔将该单分子层油酸膜的轮廓画在玻璃板上．
①完成该实验的实验步骤顺序应该是            ．
②在估算油酸分子直径大小时，可将分子看成球形．用以上实验步骤中的数据和符号表示，油酸分子直径的大小约为d＝     cm．
（3）(4分)在油膜法测分子直径的实验中，取油酸分子直径为10-10m，若用盆口直径为0.4m的面盆盛水，要让油酸滴在水面上散成单分子的油酸膜，那么油酸体积不能大于    m3，实验中可以先把油酸稀释成油酸溶液，再用特制滴管把这种油酸滴1滴到水面上.若测得1mL油酸溶液为120滴，那么1mL油酸至少应稀释成     mL的油酸溶液．
右图为“研究一定质量气体在体积不变的条件下，压强变化与温度变化关系”的实验装置示意图．在烧瓶A中封有一定质量的气体，并与气压计相连，初始时气压计两侧液面平齐．

（1）若气体温度升高，为使瓶内气体的体积不变，应将气压计右侧管_____（填“向上”或“向下”）缓慢移动，直至________．
（2）（单选）实验中多次改变气体温度，用Dt表示气体升高的温度，用Dh表示气压计两侧管内液面高度差的变化量．则根据测量数据作出的图线应是：_______
在“油膜法估测分子大小”实验中：将1cm3的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液。已知1cm3溶液有20滴，现取1滴油酸酒精溶液滴到水面上，最后扩展成面积为0.15m2的油膜，由此估算出油酸分子直径为       。在该实验中滴入油酸酒精溶液之前，要在水面上均匀的撒上薄薄的一层痱子粉，其作用是:________________________。

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