高中物理微专题-实验十四 热学实验部分考点复习

实验十四　热学实验部分 ［直击考点］ 考点一　用油膜法估测分子的大小 1．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有纯油酸，用注射器测得上述溶液为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，用彩笔在玻璃板上描出油膜的轮廓，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。 (1)油酸薄膜的面积为 ； (2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 mL（计算结果保留一位有效数字）； (3)按以上实验数据估算油酸分子直径约为 m（计算结果保留一位有效数字）。 2．(1)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，用移液管量取0.25 mL油酸，倒入标注250 mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250 mL的溶液；然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面达到量筒中1 mL的刻度；再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜；待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图所示。坐标格正方形的大小为2 cm×2 cm，由图可以估算出油膜的面积是 m2（保留两位有效数字），由此估算出油膜分子的直径是 m（保留一位有效数字）。 (2)某同学在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，计算出的分子直径明显偏大，可能是由于 。 A.油酸分子未完全散开 B.油酸中含有大量酒精 C.计算油膜面积时，舍去了所有不足半格的方格 D.求每滴油酸酒精溶液的体积时，1 mL的溶液滴数多计了10滴 3．某同学在实验室用油膜法测油酸分子直径，实验主要步骤如下： ①向体积V油=6mL的油酸中加酒精，直至总量达到V总=104mL； ②用注射器吸取①中油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n=75滴时，测得其体积恰好是V0=1mL； ③先往浅盘里倒入2cm深的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上； ④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状； ⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长为L=1cm。 根据以上信息，回答下列问题： (1)一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为 m3；油膜面积为 m2；油酸分子直径为 m；（以上结果均保留1位有效数字） (2)若滴入75滴油酸酒精溶液的体积不足1mL，则最终的测量结果将偏 （选填“大”或“小”）。 考点二　气体实验定律 4．如图所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下: ①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐连接起来； ②缓慢移动活塞至某位置，待示数稳定后记录此时注射器内封闭气体的体积和由计算机显示的气体压强值p1； ③重复上述步骤②，多次测量并记录； ④根据记录的数据，作出相应图象，分析得出结论。 （1）在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的 和 （2）为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是 。 （3） 实验过程中，下列说法正确的 ; A．推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出 B．推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分 C．活塞移至某位置时，应迅速记录此时注射器内气柱的长度和压力表的压强值 （4）某同学测出了注射器内封闭气体的几组压强p和体积V的值后，以p为纵轴、为横轴，画出图象如图所示，则产生的可能原因是 。 A.实验过程中有漏气现象 B.实验过程中气体温度降低 C.实验过程中气体温度升高 D.实验过程中外面气体进入注射器，使注射器里面气体质量增加了 （5）在不同温度环境下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为T1、T2，且T1> T2。在如图所示的四幅图中，可能正确反映相关物理量之间关系的是 （选填选项前的字母）。 A. B. C. D. （6）在相同温度环境下，不同小组的同学均按正确的实验操作和数据处理的方法完成了实验，并在相同坐标度的情况下画出了压强与体积的关系图线，如图所示。对于两组的图线并不相同的结果，他们请教了老师，老师的解释是由于他们选取的气体质量不同。若4个小组所选择的研究对象的质量分别是m1、m2、m3和m4，则由图可知它们的大小关系是m1 m2 ; m3 m4（选填“大于”或“小于”）。 5．某实验：小组用如图所示装置探究气体做等温变化的规律。已知压力表通过细管与注射器内的空气柱相连，细管隐藏在柱塞内部未在图中标明。 （1）从压力表中读取空气柱的 ，从注射器旁的 中读取空气柱的长度。 （2）为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是 。 （3）实验过程中，下列操作正确的是 。 A.推拉柱塞时，动作要快，以免气体进入或漏出 B.推拉柱塞时，手不可以握住整个注射器 C.柱塞移至某位置时，应迅速记录此时注射器内空气柱的长度和压力表的压强值 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1． 115（111~119均可） （） 【详解】(1)[1]面积超过正方形一半的正方形的个数为115个，则油酸膜的面积约为 S=115×12cm2=115cm2 (2)[2]每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积 V=×mL =8×10−6mL (3)[3]油酸分子的直径为 2． 2.4×10-2 8×10-10 AC 【详解】(1)[1]油膜面积的估算可以先数出油膜所覆盖的整个方格数，不足半个格的舍去，多于半个格的算1个格，再计算总面积，将油膜看成单分子层，先计算2滴溶液中所含油酸的体积，即为油膜的体积，再除以油膜面积即得分子直径。由图示油膜可知，油膜的面积 S=60×2 cm×2 cm=240 cm2=2.4×10-2 m2； [2]两滴油酸溶液含纯油酸的体积 油酸分子的直径 。 (2)[3]由公式可知，d偏大，则可能油酸体积V偏大或油膜面积S偏小 A.油酸分子未完全散开会造成S偏小，因此A正确； B.油酸中含有大量酒精，计算中已经算的是纯油酸的体积，因此不影响测量结果，B错误； C.计算油膜面积时，舍去了所有不足半格的方格测量面积偏小，C正确； D.求每滴油酸酒精溶液的体积时，1 mL的溶液滴数多计了10滴，导致油酸体积变小，D错误； 故选AC。 3． 8×10－12 1×10－2 8×10－10 大 【详解】(1)[1]每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积 V=×mL=8×10－6mL=8×10－12m3 [2]油膜的面积 S=111×1cm2=111cm2≈1×10－2m2 [3]油酸分子的直径 m=8×10－10m (2)[4]若滴入75滴油酸酒精溶液的体积不足1mL，则代入计算的纯油酸的体积偏大，可知测量值偏大。 4． 质量 温度 在注射器活塞上涂润滑油 B C AC 大于 大于 【详解】(1)[1][2]探究气体等温变化的规律，需要保持不变的量是气体的质量和温度。 (2)[3] 实验中采取的主要措施是在注射器活塞上涂润滑油，这样可以保持气密性。 (3)[4]推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分以免气体温度发生变化,；实验时移动活塞应该缓慢一些，因为移动活塞时，相当于对气体做功或者气体对外做功，如果太快的话，气体的温度就会发生变化；活塞移至某位置时，待示数稳定后再记录此时注射器内气柱的长度和压力表的压强值；故B正确。 故选B。 (4)[5]由理想气体状态方程 可知 环境温度升高，则图象的斜率将增加。故C正确。 故选C。 (5)[6] AB．由于实验操作和数据处理均正确，则温度高的对应的pV值较大，分别在图线上找到两个点，则pV乘积较大的是T1对应的图线，故A正确B错误； CD．设 则k值大的对应的pV的乘积也大，即斜率越大的对应的温度越高，故C正确D错误。 故选AC。 (6)[7][8]气体温度相等，由理想气体状态方程 可知，气体质量越大，气体物质的量越大，常数C越大；由 可知，对于温度相同而质量不同的气体，质量越大C越大，pV越大，故m1大于m2；由 可知，气体质量越大C越大，图象斜率越大，故m3大于m4； 5． 压强 刻度尺 柱塞上涂上润滑油（保证封闭气体质量不变的措施都可以） B 【详解】（1）[1][2]通过 压力表中读取空气柱的压强；从注射器旁的刻度尺中读取空气柱的长度。 （2）[3]为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是在柱塞上涂上润滑油防止漏气； （3）[4]A．若急速推拉柱塞，则有可能造成等温条件的不满足，所以应缓慢推拉柱塞，A错误； B．手握注射器会造成温度变化，B正确； C．应等状态稳定后，记录此时注射器内空气柱的长度和压力表的压强值，C错误。 故选B。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$