2021届高考物理三轮冲刺专题突破训练：热学实验（解析版）

热学实验【原卷】 1．在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤： ①用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定； ②往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上； ③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，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小； ④用注射器将事先配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； 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； 完成下列填空： (1)上述步骤中，正确的顺序是_____________； (2)油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸1mL，用注射器测得1mL上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是___________mL，油酸膜的面积是_________________cm2。根据上述数据，估测出油酸分子的直径是____________nm。（结果均保留三位有效数字） 2．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104mL 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， (1)下列有关该实验的说法正确的（____） A．本实验也可直接将纯油酸滴水面上测量 B．本实验将油膜看成单分子油膜 C．本实验忽略了分子的间隙 D．测量油膜面积时，由于不足一格的正方形面积无法估读，全部舍去 (2)该实验中每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为_____m3 ；油酸膜的面积是_____cm2；按以上实验数据估测出油酸分子的直径为_____m（保留一位有效数字）； (3)油酸酒精溶液滴入浅盘的水中后，迅速用笔在玻璃板上描出油膜的轮廓，然后根据测量的数据算出分子直径，结果将______。（偏大、偏小、不变） 3．物体是由大量分子组成的，分子非常微小。在“用油膜法估测分子的大小”的实验中利用油酸能在水面上铺开，会形成厚度为一个分子的表面膜的特性，将微观量的测量转化为宏观量的测量。 (1)实验中，如果油酸酒精溶液体积浓度为b，N滴油酸酒精溶液的总体积为V，如果1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积为S，则估算油酸分子直径大小的表达式为d=______。 (2)实验中，把玻璃板盖在浅盘上描出油酸膜的轮廓，如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm，则油酸膜的面积是______ cm2已知油膜酒精溶液中油酸浓度为0.04%，100滴油酸酒精溶液滴入量筒后的体积是1.2mL，则油酸分子的直径为_____m。（结果均保留两位有效数字） (3)同学实验中最终得到的计算结果和大多数同学的比较，数据偏大，对出现这种结果的原因，下列说法中可能正确的是________。 A．错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算 B．计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理 C．计算油酸膜面积时，只数了完整的方格数 D．水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开 4．用油膜法估测分子直径的实验步骤如下： A．向浅盘中倒入适量的水，并向水面均匀的撒入痱子粉 B．将纯油酸加入酒精中，得到的油酸酒精溶液 C．把玻璃板放在方格纸上，计算出薄膜的面积（坐标纸中正方形小方格的边长为） D．将配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下50滴溶液的体积 E.把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，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 F.按照得到的数据，估算出油酸分子的直径 （1）上述步骤中，正确的顺序是________（填步骤前的字母）。 （2）如图所示为描出的油膜轮廓，油膜的面积约为______。 （3）已知50滴溶液的体积为，估算油酸分子的直径约为__________（保留两位有效数字）。 5．（1）油酸酒精溶液的浓度为每1000 mL油酸酒精溶液中有油酸0.6mL，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，稳定后形成的油膜的形状如图所示甲。若每一小方格的边长为20 mm，试问：这种估测方法是将每个油酸分子视为球体模型，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直径．图中油酸膜的面积为________m2；根