“你的雇主怎么会去做这种题?”徐倩倩问出了林强也费解的问题。
林强摇了摇头。
“林强哥哥,这些题做了是有好处的,我也想试试。”徐倩倩一脸期待道。
“没问题,我去复印一份给你。”
拿到题后,徐倩倩高兴得去写了。
林强则继续将注意力集中在那道题上。
第一小问:氢气球在上升到大气层顶部时,其体积是多少?
第二小问:如果收集的碘单质质量为0.2g,请计算出大气中臭氧的摩尔浓度。(已知实验气体体积为1L,温度为220K,气压为0.2个大气压)
“第一小问是一道典型的物理问题,可以根据理想气体状态方程来求解。”
林强首先写道:P1V1=P2V2;V1/T1=V2/T2
初始条件:P1=1atm,V1=10立方,T1=300K
顶部条件:P2=0.2atm,T2=220K
“接下来,根据公式,代入数据,可以求解出体积V2。”
林强在草稿纸上演算了一会儿,最后得出氢气球的体积为36.67立方米。
“第一小问,完成。”
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“第二小问,从化学反应方程式可知,每摩尔臭氧产生1摩尔碘单质。”
“已知碘单质等于0.2g,M(碘单质)等于254g/mol”
“计算出摩尔数为7.87*10的负四次方mol。”
“则臭氧摩尔数也为7.87*10的负四次方mol。”
“另外已知,气体体积为1L,温度为220K,压力为0.2atm。”
“用理想气体状态方程可以计算出大气中臭氧的摩尔浓度为7.87*10的负四次方mol/L。”
“这道题主要涉及了四个知识点,其一,理想气体状态方程的理解与应用。”
“其二,温度、压力与体积的关系。”
“其三,气体化学反应的摩尔比计算。”
“其四,滴定法的定量分析。”林强总结道。
“难度确实比我之前做的题要稍微复杂一点,但只要清楚各个知识点,解题的难度实际上并不大。”
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林强已经渐渐迷上了知识与理解得到提升时的。知识量增长带来的感觉就像是汹涌的暖流涌入大脑,那是一种充盈感,或者叫充实感。
理解、推理、计算等数学逻辑能力的提升,感觉与之不同,那是一种清明感,仿佛打开了世界底层规则的大门,一切都恍然大悟的感觉。
两种感觉截然不同。
刷题光是给林强带来的这两种感觉,就已经让他欲罢不能了。
“接下来是一道物理题,有了对这张试卷难度的预期,林强知道这道题涉及到的知识点至少有4个。”
“果然,居然涉及到力学、电磁学、热学、动量守恒和电磁场的综合作用分析。”
如果不是之前刷过类似的题型,掌握了这些知识点,林强这下绝对要懵了。
“在某研究实验中,科学家利用一根轻质弹簧和两种不同材料制成的金属球探究其在磁场中的动力学和热学特性。以下是实验数据和背景:
1.两个金属球 A 和 B 的质量分别为 mA=0.5kg,和mB=1.0kg,被分别连接在弹簧两端,静止于光滑水平面;
2.弹簧的原长L0=0.3m,弹性系数k=100N/m};
3.系统处于匀强磁场中,磁感应强度B=0.2T,磁场方向垂直于水平面;
4.金属球A带电量qA=+0.01C,金属球B不带电;
5.实验中观察到,当施加外力使弹簧压缩到L= 0.25m后释放,球A和球B分别做简谐运动和匀速运动。”
“第一小问,当弹簧被压缩到L=0.25m时,求弹簧的弹性势能。”
林强沉思道:“这是一道简单的力学题。”
林强在答题区写下弹性势能公式。
Ep=1/2*k*Delta x^2
其中Delta x=L0-L=0.3-0.25=0.05m。
Ep=1/2*100*(0.05)^2=0.125J
“所以,弹簧的弹性势能是0.125J。”
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“第二小问,球A在磁场中的运动过程中,受到的最大洛伦兹力是多少?”
林强提笔写道:根据洛伦兹力公式[FL=qA*uA*B]
球A的速度uA来自弹性势能转化为动能。
故,1/2*mA*u^2A=EP=》uA=0.707m/s
所以FL=0.01*0.707*0.2=0.00141N
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“第三小问,若球B由铜制成,其初始温度为 300K,释放后弹簧逐渐恢复原长并停止运动,假设 20%的弹性势能转化为球B的内能,问球B的温度升高了多少?(比热容c=390J/(kgK))”
“这道题....首先要求出球B的内能,20%的弹性势能转化为了球B的内能,那么..球B的内能应该是,0.2*EP=0.025J。”
“有了球B的内能,接下来代入公式,内能等于温度差乘以质量乘以比热容。”
“由此可得,升高的温度为0.000064K。”
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“看似复杂,实际上,只要熟练掌握物理公式,就能轻松求解。”