第67讲 热学实验（专项训练）（黑吉辽蒙专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

**基本信息** 聚焦热学实验双核心题型，以分层训练构建"操作-误差-数据处理"完整认知链，强化科学探究与模型建构能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础演练|10题|含操作排序/误差分析/数据计算|从实验原理（单分子油膜模型/玻意耳定律）到变量控制，形成"原理-操作-误差"递进逻辑| |重难创新|5题|结合DIS数字化实验/生活情境|拓展传统实验边界，培养科学论证与质疑创新能力| |真题实战|1题|高考真题再现|聚焦高频考点，强化科学思维的实际应用|

第67讲 热学实验 模拟·基础演练 1．【答案】(1)BFEC (2)A (3) (4)AD (5) 【详解】（1）“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液（记下配制比例）→测定一滴酒精油酸溶液的体积→准备浅水盘→形成油膜→描绘油膜边缘→测量油膜面积→计算分子直径，因此操作先后顺序排列应是：ADBFEC，由于题干要求从D开始，故填BFEC。 （2）油酸溶于酒精，故酒精溶液的作用是对油酸溶液起到稀释作用，降低油酸表面张力，便于扩散，且控制油酸用量便于形成单分子层。 故选A。 （3）通过数油膜在纸上的格数可知，共有62个小格，则油膜占有的面积为 一滴酒精油酸溶液中纯油酸的体积为 所以油酸分子的直径为 （4）A．如果水面上爽身粉撒得较多，导致油膜没有充分展开，测得的油膜面积会偏小，则由可知，测出的分子直径结果偏大，故A正确； B．油酸酒精溶液配制时间较长，酒精挥发较多，则溶液浓度增大，计算代入的浓度小于真实值，所以得到的分子直径将偏小，故B错误； C．计算油酸膜面积时，错将不足半格的方格作为完整方格处理，测得油膜面积偏大，由可知，测出的分子直径结果偏小，故C错误； D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液滴数少计了5滴，则测得纯油酸的体积偏大，所以由可知，测出的分子直径结果偏大，故D正确。 故选AD。 （5）把油酸分子看作一个个球体紧密排列，设一个分子的体积为，则有 又因为 联立解得油酸分子的直径约为 2．【答案】(1)②①⑤ (2) (3) 288/284/285/286/287/289/290/291/292/293/294/295/296 【详解】（1）“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液→测定一滴酒精油酸溶液的体积（题中的④）→准备浅水盘（②）→形成油膜（①）→描绘油膜边缘，测量油膜面积（⑤）→计算分子直径（③）。 （2）每滴溶液中含有的纯油酸体积 （3）[1]采用估算的方法求油膜的面积，通过数正方形的个数（面积超过正方形一半算一个，不足一半的不算），可知面积超过正方形一半的正方形的个数为72，故油膜的面积 [2]油酸分子的直径 3．【答案】(1)AEBD (2)C (3) (4) 相同 (5) 【详解】（1）“用油膜法估测油酸分子的直径”的实验步骤为：配制溶液（C）→向浅水盘倒入适量的水（A）→在浅水盘的水面上撒爽身粉（E）→在浅水盘的水面上滴入油酸酒精溶液（B）→形成油膜，并描绘油膜边缘（D），故正确操作的先后顺序为CAEBD。 （2）A．在水面上撒过多的爽身粉，会阻碍油酸在水面的扩散，反而让油膜边界不清晰，故A错误； B．滴入油酸酒精溶液后，需要等待酒精完全挥发、油膜稳定后再描绘轮廓，立即描绘会导致测量的油膜面积不准确，故B错误； C．酒精的作用是稀释油酸，同时酒精易溶于水且易挥发，能帮助油酸在水面均匀展开，故C正确； D．若注射器针头内残留少量溶液（死体积），会导致实际滴入的油酸体积偏小，但实际计算时，这部分体积会忽略，即体积偏大，导致测出的分子直径偏大，故D错误。 故选C。 （3）一滴油酸的体积为 油膜的总面积为 根据 解得 （4）[1]油酸的摩尔体积 单个油酸分子的体积 认为油酸分子为球体，根据体积公式 联立可得 [2]实验中用 “油膜法” 测分子直径，得到的结果和理论推导的结果数量级相同，都是。 （5）已知圆形围栏的直径，则圆形围栏的周长为 因为60个铁原子紧密排列成圆形，所以围栏的周长等于60个铁原子的直径之和，设单个铁原子的直径为，则有 解得 4．【答案】(1) 260 8×10-10 (2)AD (3)C 【详解】（1）可以估算出油膜的面积为 2滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为由此估算出油酸分子的直径是。 （2）A．油酸未完全散开，则S偏小，根据可知d测量值偏大，A正确； B．将上述油酸酒精溶液置于一个敞口容器中放置了一段时间，则油酸酒精溶液的浓度变大，即一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积V偏大，而计算时仍用原来的值计算，则d测量值偏小，B错误； C．求每滴体积时，1 mL溶液的滴数多记了10滴，则一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积V偏小，则d测量值偏小，C错误； D．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，则S偏小，则d值测量值偏大，D正确。 故选AD。 （3）阿伏加德罗常数 则用油膜法测出分子直径后，要测出阿伏加德罗常数，只需知道油酸的摩尔体积，故选C。 5．【答案】(1) (2)dacb (3)AC (4) 【详解】（1）将体积为V1的油酸溶于酒精中制成体积为V2的油酸酒精溶液，则溶液的浓度为 （2）按操作先后顺序排列应是：先量出一滴油酸酒精溶液的体积，然后将油酸酒精溶液滴入撒上痱子粉的浅盘中，稳定后将一块玻璃板盖到浅盘上，用笔将油膜的轮廓画到带有方格的玻璃板上；因此顺序为dacb。 （3）A．本实验将油膜看作单层分子薄膜，且不考虑油酸分子间的空隙，故A正确； B．为了使得油膜边界更清晰，需要先在浅盘里倒入2cm左右深的水，然后将痱子粉均匀撒在水面上，而不是油膜上，故B错误； C．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，则油膜面积测量值偏小，根据可知，所测的分子直径明显偏大，故C正确； D．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度变大，则代入计算的浓度偏小，一滴油酸酒精溶液中含纯油酸体积测量值偏小，根据可知，所测的分子直径明显偏小，故D错误。 故选AC。 （4）一滴油酸酒精溶液中含纯油酸体积为 油膜所占坐标纸的格数为a，则油膜面积为 油酸分子的直径为 联立解得 6．【答案】(1)A (2)胶管内存在气体 (3)B (4)② 【详解】（1）A．在柱塞与注射器壁间涂上润滑油，可以保证封闭气体的气密性，A正确； B．用手握住注射器，会使气体温度升高，不符合实验要求，B错误； C．应缓慢推拉柱塞和读取数据，C错误； D．只有压强可以通过数据采集器采集，D错误。 故选A。 （2）根据 得 造成图线不过原点的原因是由于胶管内存在气体。 （3）被封闭气体的初始体积为V0+ΔV，压强为p0，末状态的体积为V+ΔV，根据玻意耳定律得 当趋于零时，解得 则压强趋近于某一值。 故选B。 （4）由于存在漏气，则pV减小，故图线应为②。 7．【答案】AD 【详解】A．柱塞涂油既可以润滑，又能更好地密封气体，保证封闭气体的质量不变，故A正确； B．快速推拉柱塞时，气体与外界热交换不充分，会导致封闭气体温度改变，不符合“等温”的实验要求，应当缓慢推拉柱塞，使气体温度始终和环境温度一致，故B错误； C．手的温度与环境温度不同，用手握住注射器会改变封闭气体的温度，不符合“等温”的实验要求，故C错误； D．根据玻意耳定律，等温条件下，有（为常数） 整理得 与成正比，作出​图像为过原点的直线，可以直观看出与的反比关系，故D正确。 故选AD。 8．【答案】(1)B (2)胶管内存在气体 (3)B (4)D 【详解】（1）A．该实验要保持气体的温度不变，实验中由于推拉柱塞产生的热量要及时散发，故不能把注射器包裹起来，A错误； B．在柱塞与注射器壁间涂上润滑油，可以保证封闭气体的气密性，B正确； C．为保持气体温度不变，实验时应缓慢推拉柱塞，尽量减少因摩擦而产生的热量，C错误； D．实验中气体的压强可以通过数据采集器获得，体积直接从注射器壁读出，D错误。 故选B； （2）由于胶管内存在少量气体，无法计入到中，导致图线不通过坐标原点； （3）设胶管内气体的体积为，依题意很小，根据 有 得 当很小，即很大时，，有，图线几乎是一条过原点的倾斜直线； 当逐渐增大，由知图线的斜率随着的增大而减小，ACD错误，B正确； （4）记录前四组数据时，软管内的气体未计入，故图线不过原点，有纵截距，软管脱落后，气体泄漏，根据知减小，即图线的斜率变小，软管内的气体仍然未计入，故两条图线有相同的纵截距，且软管脱落前后气体的体积相等，缓慢推动活塞，气体的压强逐渐增大，则逐渐减小，故过程一较大，过程二较小，ABC错误，D正确。 故选D。 9． 【答案】(1)推动活塞过程中漏气了 (2)A 【详解】（1）该图线与玻意耳定律不够吻合，结合图线的特点可知，压缩气体的过程中，压强跟体积的乘积减小，根据可知，则造成这一现象的可能原因是推动活塞过程中漏气了。 （2）根据，可得 可知图像上点到原点连线的斜率为 由于推动活塞过程中漏气了，所以气体的摩尔数减小，图像上点到原点连线的斜率减小。 故选A。 10．【答案】(1)AB (2) 注射器与压强传感器连接部分的气体体积 两组实验气体质量不同 (3)D 【详解】（1）由图像的特点可知，压缩气体过程中p与V的乘积增大，所以造成这一现象的原因可能是实验时用手握住注射器，导致温度升高；或实验时迅速推动活塞，没有使气体有充分的时间与外界进行热交换，导致温度升高，故选AB。 （2）根据理想气体状态方程 整理得 可知图中V0的物理含义是注射器与压强传感器连接部分的气体体积。图像的斜率为 环境温度相同，图线a斜率大于图线b斜率的可能原因是两组实验气体质量不同。 （3）测量时，注射器与压强传感器连接部分气体的体积V0未计入，纵轴存在截距；软管脱落后，气体向外漏出，p的测量值偏小，相应的横坐标偏大，但左侧的延长线与纵轴的交点仍为，故前后两条线相交在此处，故选D。 重难·创新演练 1．【答案】(1)dacb (2) (3)C 【详解】（1）油膜法的标准操作顺序是：先用滴管向量筒中滴溶液，记录滴数，确定每滴溶液体积（d）。然后在浅盘里装水，撒痱子粉（或石膏粉）（a），之后用滴管将油酸酒精溶液滴在水面上，形成油膜（c），最后待油膜稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔描绘出油膜轮廓（d），所以顺序是：dacb。 （2）一滴溶液中纯油酸的体积 油膜的面积为 油酸分子的直径 （3）A．甲使用了配制好但在空气中搁置了较长时间的油酸酒精溶液，酒精挥发导致溶液浓度增大，浓度的测量值偏小，油膜体积的测量值偏小，分子直径的测量值偏小，故A错误； B．乙在求每滴油酸体积时，1mL的溶液的滴数多记了1滴，油膜体积的测量值偏小，分子直径的测量值偏小，故B错误； C．丙在实验时，发现油膜的形状如图所示，油酸酒精溶液没有散开，油膜面积的测量值偏小，分子直径的测量值偏大，故C正确。 故选C。 2．【答案】 BDAEC 【详解】[1]实验按顺序，首先是准备阶段，配制油酸酒精溶液，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；其次是操作阶段，向浅盘中倒入适量的水，并向水面均匀地撒入痱子粉，把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油酸膜的轮廓，把玻璃板放在坐标纸上，计算出薄膜的面积S，最后根据实验步骤计算分子直径，则上述步骤中，正确的顺序是BDAEC； [2]1滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为 油酸分子的直径为 3．【答案】(1)④①②⑤③（或④放在③之前任意位置均可） (2) (3) C 实验过程中环境的温度突然升高 【详解】（1）“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为:配制油酸酒精溶液→测定一滴油酸酒精溶液的体积(题中的④)→准备浅水盘(①)→形成油膜(②)→描绘油膜边缘,测量油膜面积(⑤)→计算分子直径(③)，故正确的顺序是④①②⑤③ （2）1滴油酸酒精溶液中油酸的体积为 如下图数出油膜面积为 故油酸分子的直径为 （3）[1]管内气体压强为（为大气压强） 由等温变化 故 故选C。 [2]因, 图像弯曲的原因可能是实验过程中环境的温度突然升高 4．【答案】(1)AC (2)未考虑橡胶套内气体的体积 (3) -50.5 9.5 【详解】（1）A．改变控温箱温度后，应该等待足够长时间，温度计示数稳定后再读取空气柱体积，故A项正确； B．柱塞处涂抹润滑油的目的是为了密封气体保证空气柱密闭性良好，故B项错误； C．该实验过程要保证空气柱密闭性良好，故C项正确。 故选AC。 （2）设橡胶塞内气体体积为，有 整理有 所以图像不过原点原因是未考虑橡胶套内气体体积。 （3）[1]由上述分析可知，图像的斜率为，可知从状态a到状态b的过程中，气体压强不变，气体体积增大，外界对气体做的功为 [2]根据热力学第一定律 可得 即气体的内能增加了9.5J 5．【答案】 B 【详解】（1）[1]A．为了确保温度不变，实验中推拉活塞时应该尽量缓慢，故A错误； B．为了确保温度不变，实验过程中应避免用手握注射器筒壁，故B正确； C．为了确保气体质量一定，实验中应在活塞上均匀涂抹润滑油，主要目的是避免漏气，故C错误。 故选B。 （2）[2]根据玻意耳定律有 则有 可知，在处理数据时，为了得到如图乙所示的一条直线，应以注射器刻度读数为纵坐标，以为横坐标； [3]由于软管和传感器接口处存在未计入的气体，则有 变形有 纵轴截距为，则有 真题·实战演练 1．【答案】(1)B (2) 【详解】（1）A．撒粉太少会导致油膜扩散时没有足够阻力，可能扩散得过大甚至溢出，或者边界模糊不清；而图中油膜呈现“尖刺”、“星芒”状，通常是撒粉太多或不均匀，导致油膜在局部被阻挡，无法均匀铺展，从而形成这种不规则形状，故A错误； B．按图示油膜面积计算时，测量的面积比实际油膜的面积会更小，根据 可知测得油酸分子直径偏大，故B正确； C．油酸酒精溶液放置长时间后使用，因为酒精的挥发，在溶液中的油酸浓度会偏大，油酸的体积会偏大，但实际计算时仍按原来的浓度计算，则计算所用的油酸体积偏小，根据 可知测得油酸分子直径偏小，故C错误。 故选B。 （2）多于半格不足整格的按整格计算，故总的格子数为，则总面积为 则油酸分子直径为 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第67讲 热学实验 目 录 模拟·基础演练 1 题型01 用油膜法估测分子的大小 1 题型02 探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系 5 重难·创新演练 9 真题·实战演练 12 模拟·基础演练 考查重点：用油膜法估测分子的大小…… ⏳题型01 用油膜法估测分子的大小 1．（25-26高二下·辽宁锦州）某同学做“用油膜法估测分子的直径”的实验。 (1)请选出需要的操作，并按正确操作的先后顺序排列起来：D___________（用字母符号表示，第一步已经给出）。 A．      B．        C． D．               E．                   F． (2)实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是___________。 A．对油酸溶液起到稀释作用 B．有助于测量一滴油酸的体积 C．有助于油酸的颜色更透明便于识别 D．可使油酸和爽身粉之间形成清晰的边界轮廓 (3)已知实验室中使用的油酸酒精溶液每溶液中含有1mL油酸，又用滴管测得每50滴这种油酸酒精溶液的总体积为1mL，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上，如图所示共有62个小格。油酸分子的直径_________m。（结果保留1位有效数字） (4)在该实验中，若测出的分子直径结果明显偏大，则可能的原因有__________（多选）。 A．水面上爽身粉撒得较多，油酸膜没有充分展开 B．油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多 C．计算油酸膜面积时，错将不足半格的方格作为完整方格处理 D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液滴数少计了5滴 (5)某同学利用所学知识和查阅的数据估算油酸分子直径。他把油酸分子看成紧密排列的球体，查阅得知油酸的密度，油酸的摩尔质量，取阿伏加德罗常数为，则油酸分子的直径约为_________（用本问中字母表示）。 2．（25-26高二下·辽宁抚顺）在“用油膜法估测分子的大小”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往浅盘里倒入适量的水，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。 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④________③。（填写步骤前面的数字） (2)已知每1.0×104 mL油酸酒精溶液中有纯油酸6 mL，用注射器测得1 mL上述溶液有50滴，则每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积V=________mL（结果采用科学计数法，保留两位有效数字）。 (3)若所得油膜的形状和尺寸如图所示，坐标中方格的边长为2 cm，则油膜的面积S=________cm2（结果保留整数），油酸分子的直径d=________m（结果采用科学计数法，保留一位有效数字）。 3．（25-26高二下·辽宁朝阳）某同学做“用油膜法估测油酸分子的直径”的实验。 (1)请选出需要的操作，并按正确操作的先后顺序排列起来：C___________（用字母符号表示，第一步已经给出）。 (2)本实验的理想化模型是将油酸分子视为球形，且认为油酸在水面上形成了单分子油膜。关于实验操作，下列说法正确的是（   ） A．为了使油膜边界清晰，应在水面上撒尽可能多的爽身粉 B．滴入油酸酒精溶液后，应立即描绘油膜轮廓，防止酒精挥发 C．酒精的作用是稀释油酸，利用酒精溶于水且易挥发的特性，帮助油酸在水面展开 D．若注射器针头内残留有少量溶液（死体积），会导致测得的分子直径偏小 (3)根据（1）的实验步骤取1.0 mL纯油酸注入量筒，加入酒精至总体积为500 mL摇匀。用注射器吸取配制好的溶液，缓慢滴入量筒。当滴入100滴时，量筒读数为1.5 mL。用注射器向水面中央滴入1滴油酸酒精溶液。统计出轮廓内包含的小方格数约为150个（方格边长：2 cm）。由此估算出油酸分子的直径是___________m（保留1位有效数字）。 (4)若已知油酸的摩尔质量、密度和阿伏加德罗常数，若把油酸分子视为紧密排列的球体，则油酸分子直径的理论表达式为___________。通常情况下，实验测得的与理论值的数量级是___________（选填“相同”或“不同”）的。 (5)纳米技术是现代科技的前沿。如图乙所示，科学家在铜的表面构建了一个由60个铁原子组成的“量子围栏”。假设这些铁原子紧密精准排列，首尾相连形成一个完美的圆形。其直径为4.6 nm，基于此模型，估算单个铁原子的直径约为___________m。（取3，结果保留2位有效数字） 4．（25-26高二下·辽宁大连）在用油膜法估测分子大小的实验中，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，溶液的液面达到小量筒中1 mL的刻度，再用滴管取配好的油酸酒精溶液，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，将带有正方形坐标格的玻璃板置于浅盘上，并绘制油膜轮廓，如下图所示。坐标格的每个小正方形大小为。 (1)由下图可以估算出油膜的面积为__________，由此估算出油酸分子的直径是__________m（保留1位有效数字）。 (2)某同学做完“用油膜法估测分子大小”实验后，发现自己所测的分子直径偏大。出现这种情况的原因可能是__________。 A．油酸未完全散开 B．将上述油酸酒精溶液置于一个敞口容器中放置了一段时间 C．求每滴体积时，1 mL溶液的滴数多记了10滴 D．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 (3)用油膜法测出分子直径后，要测出阿伏加德罗常数，只需知道油酸的__________ A．摩尔质量 B．体积 C．摩尔体积 D．密度 5．（25-26高二下·辽宁大连）在“油膜法估测分子直径”的实验中，我们通过宏观量的测量间接计算微观量。 (1)将体积为V1的油酸溶于酒精中制成体积为V2的油酸酒精溶液，则溶液的浓度为________×100%； (2)如图反映实验中的4个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是________（用符号表示）； (3)关于本实验，下列选项正确的是________； A．将油膜看作单层分子薄膜，且不考虑油酸分子间的空隙 B．为了使得油膜边界更清晰，需要在油膜上轻轻撒上一些痱子粉 C．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，会使所测的分子直径明显偏大 D．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化，会使所测的分子直径明显偏大 (4)将油酸溶于酒精，其浓度为c，用注射器测得1 mL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，画出油膜的形状，每格边长是0.5 cm，油膜所占坐标纸的格数为a，油酸分子的直径约为__________m。 ⏳题型02 探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系 6．（25-26高二下·山东临沂）用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验，实验装置如图甲所示。 (1)关于该实验下列说法正确的是（　　） A．为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油 B．为方便推拉柱塞，应用手握住注射器 C．为节约时间，实验时应快速推拉柱塞和读取数据 D．实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得 (2)A组同学在操作规范、不漏气的前提下，测得多组压强p和体积V的数据并作出图线，发现图线不通过坐标原点，如图乙所示。造成这一结果的原因是____________________； (3)若A组同学利用所得实验数据作出的图线，应该是（　　） A． B． C． D． (4)B组同学测得多组压强p和体积V的数据后，在坐标平面上描点作图，因压缩气体过程中注射器漏气，则作出的图线应为图中______（选填“①”或“②”）。 7．（2026·北京石景山·一模）图示装置可用于探究气体等温变化的规律。关于该实验，下列说法正确的是（　　） A．柱塞上应该涂油以更好地密封气体 B．应快速推拉柱塞以避免气体与外界进行热交换 C．用手握住注射器推拉柱塞以使装置更加稳定 D．作出的图像可直观反映与的关系 8．（25-26高二下·山东青岛）用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验，实验装置如图甲所示。 (1)关于该实验，下列说法正确的是________。 A．注射器最好选用导热性差的材料包裹起来 B．为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油 C．为节约时间，实验时应快速推拉柱塞和读取数据 D．实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得 (2)A组同学在操作规范、不漏气的前提下，测得多组压强p和体积V的数据并作出图线，如图丙所示，发现图线不通过坐标原点。则造成这一结果的原因是________。 (3)若A组同学利用所得实验数据作出的图线，应该是________。 A． B． C． D． (4)另一小组B实验时缓慢推动活塞，记录4组注射器上的刻度数值V，以及相应的压强传感器示数p。在采集第5组数据时，压强传感器的软管脱落，重新接上后继续实验，又采集了4组数据，其余操作无误。该小组绘出的关系图像应是________。 A． B． C． D． 9．（25-26高三·黑龙江、辽宁·二轮复习）在“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验时，缓慢推动活塞，注射器内空气体积逐渐减小，多次测量得到如图所示的图像（其中实线是实验所得图线，虚线为双曲线的一支，实验过程中环境温度保持不变）。 (1)仔细观察不难发现，该图像与玻意耳定律不够吻合，造成这一现象的可能原因是_______________。 (2)把图像改为图像，则图像应是（　　） A． B． C． D． 10．（24-25高二下·山东潍坊）“探究气体等温变化的规律”的实验装置如图甲所示，用细软管将针管小孔与压强传感器连接密封一定质量的气体，用数据采集器连接计算机测量气体压强。 (1)实验时，推动活塞，注射器内空气体积逐渐减小，多次测量得到注射器内气体压强、体积变化的图线，如图乙所示（其中虚线是实验所得图线，实线为一条双曲线，实验过程中环境温度保持不变），发现该图线与等温变化规律明显不合，造成这一现象的可能原因___________。 A．实验时用手握住注射器使气体温度逐渐升高 B．实验时迅速推动活塞 C．注射器没有保持水平 D．推动活塞过程中有气体泄漏 (2)某小组两位同学各自独立做了实验，环境温度一样且实验均操作无误，根据他们测得的数据作图像如图丙所示，图中代表的物理含义是___________，图线、斜率不同的原因___________。 (3)另一小组实验时缓慢推动活塞，记录4组注射器上的刻度数值，以及相应的压强传感器示数。在采集第5组数据时，压强传感器的软管脱落，重新接上后继续实验，又采集了4组数据，其余操作无误。绘出的关系图像应是___________。 A． B． C． D． 重难·创新演练 设题创新:结合生活实际(T4);新角度考查研究方法(T3); 1．（2026·山东泰安·模拟预测）在“油膜法估测分子直径”的实验中，我们通过宏观量的测量间接计算微观量。 (1)如图反映实验中的4个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是________（用符号表示）； (2)待水面稳定后，测得1滴油酸酒精混合溶液所形成的油膜的形状如图所示。已知油酸酒精混合溶液的浓度为0.1%，用滴管吸取混合溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒内溶液达到1.0mL为止，恰好滴了50滴。坐标中正方形小方格的边长为20mm，根据上述数据，估测出油酸分子的直径是________m。（结果保留一位有效数字） (3)（单选）甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做该实验，但都发生了操作错误。这三位同学的错误操作导致实验测得的油酸分子直径偏大的是________。 A．甲使用了配制好但在空气中搁置了较长时间的油酸酒精溶液 B．乙在求每滴油酸体积时，1mL的溶液的滴数多记了1滴 C．丙在实验时，发现油膜的形状如图所示，然后按此油膜正常计算直径 2．（2026·北京朝阳·二模）“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验步骤如下： A．向浅盘中的水面均匀地撒入爽身粉 B．将1 mL纯油酸加入酒精中，得到5×102mL的油酸酒精溶液 C．把玻璃板放在方格纸上，得到油膜的面积约为500cm2 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 上述步骤中，正确的顺序是__________（填步骤前的字母）。已知50滴溶液的体积为1mL，则估算油酸分子直径为d=__________m（结果保留1位有效数字）。 3．（2026·重庆·三模）两组热学实验同时在实验室进行。 第一组在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，将1 mL纯油酸溶于酒精，制成了1000 mL的油酸酒精溶液。有下列实验步骤： ①往浅盘里倒入约2 cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上； ②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定； ③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，如图10甲所示，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取1 mL一滴一滴地滴入量筒中，测得总计有100滴，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________（填写步骤前面的序号）。 (2)图甲中正方形小方格的边长为1 cm，则油酸分子的直径为________m。 (3)第二组用如图乙所示的装置来探究气体的等温变化规律，带有刻度的注射器内封闭了一定质量的理想气体，推动活塞来改变管内气体的体积V，用压强传感器测出管内、外气体的压强差，多次改变V，测出多组与V的对应值，并作出如图丙所示的关系图像，则： ①图像描述的是下列哪一种关系？________。 A、    B、    C、    D、 ②图像弯曲的原因可能是________。 4．（2025·广东广州·模拟预测）某实验小组使用如图所示装置探究等压情况下一定质量气体的体积与温度的关系。注射器中密封了一定质量的气体，柱塞下使用细绳悬挂一重物，整个装置置于控温箱内，控温箱内气体始终与外界相通，通过改变控温箱温度读取多组温度、体积数值，并作体积﹣热力学温度图像。 (1)实验过程中，下列说法正确的是 ___________ 。 A．改变控温箱温度后，应等待足够长时间，温度计示数稳定后再读取空气柱体积 B．柱塞处涂抹润滑油的最主要目的是为了减小摩擦 C．实验过程要保证空气柱密闭性良好 (2)若实验操作规范无错误，作出图像，如图乙所示，图像不过原点的原因是 ___________ 。 (3)某组员在消除系统误差后，测出几组体积V与对应温度T的值，作出图像如图丙所示。已知封闭气体压强，则由状态a到状态b的过程中，外界对气体做的功为___________ J。若此过程中气体吸收热量60J，则气体的内能增加了 ___________ J。 5．（2026·福建厦门·模拟预测）小厦同学利用如图甲所示的数字化信息系统（DIS）探究温度不变时气体压强与体积的关系。将注射器、软管、压强传感器与数据采集器相连，注射器内封闭了一定质量的空气。 （1）关于该实验，下列说法正确的是______ A．推拉活塞时应该尽量迅速 B．实验过程中应避免用手握注射器筒壁 C．在活塞上均匀涂抹润滑油，主要目的是减小活塞与筒壁间的摩擦力 （2）在处理数据时，小厦同学以注射器刻度读数为纵坐标，以______（选填“”“”或“”）为横坐标，得到如图乙所示的一条直线，其纵轴截距为（b>0）。经分析，直线未经过坐标原点是由于软管和传感器接口处存在未计入的气体所造成的。据此推算，该部分未计入的气体体积______。 （3）最终得出探究结论：在误差允许的范围内，一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。 真题·实战演练 高频考点：用油膜法测分子直径的原理、步骤及误差分析 1．（2026·浙江·高考真题）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中 (1)以下说法正确的是________ A．图示油膜形状是由于撒粉太少引起的 B．按图示油膜面积进行计算，测得油酸分子直径偏大 C．油酸酒精溶液放置长时间后使用，测得油酸分子直径偏大 (2)测得一滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积为V，根据画有油膜轮廓的玻璃板上的坐标方格，数出轮廓范围内正方形的个数，整格的为个，多于半格不足整格的数量为个，已知每格的面积为S，则油酸分子的直径为________。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第67讲 热学实验 目 录 模拟·基础演练 1 题型01 用油膜法估测分子的大小 1 题型02 探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系 8 重难·创新演练 14 真题·实战演练 19 模拟·基础演练 考查重点：用油膜法估测分子的大小…… ⏳题型01 用油膜法估测分子的大小 1．（25-26高二下·辽宁锦州）某同学做“用油膜法估测分子的直径”的实验。 (1)请选出需要的操作，并按正确操作的先后顺序排列起来：D___________（用字母符号表示，第一步已经给出）。 A．      B．        C． D．               E．                   F． (2)实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是___________。 A．对油酸溶液起到稀释作用 B．有助于测量一滴油酸的体积 C．有助于油酸的颜色更透明便于识别 D．可使油酸和爽身粉之间形成清晰的边界轮廓 (3)已知实验室中使用的油酸酒精溶液每溶液中含有1mL油酸，又用滴管测得每50滴这种油酸酒精溶液的总体积为1mL，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上，如图所示共有62个小格。油酸分子的直径_________m。（结果保留1位有效数字） (4)在该实验中，若测出的分子直径结果明显偏大，则可能的原因有__________（多选）。 A．水面上爽身粉撒得较多，油酸膜没有充分展开 B．油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多 C．计算油酸膜面积时，错将不足半格的方格作为完整方格处理 D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液滴数少计了5滴 (5)某同学利用所学知识和查阅的数据估算油酸分子直径。他把油酸分子看成紧密排列的球体，查阅得知油酸的密度，油酸的摩尔质量，取阿伏加德罗常数为，则油酸分子的直径约为_________（用本问中字母表示）。 【答案】(1)BFEC (2)A (3) (4)AD (5) 【详解】（1）“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液（记下配制比例）→测定一滴酒精油酸溶液的体积→准备浅水盘→形成油膜→描绘油膜边缘→测量油膜面积→计算分子直径，因此操作先后顺序排列应是：ADBFEC，由于题干要求从D开始，故填BFEC。 （2）油酸溶于酒精，故酒精溶液的作用是对油酸溶液起到稀释作用，降低油酸表面张力，便于扩散，且控制油酸用量便于形成单分子层。 故选A。 （3）通过数油膜在纸上的格数可知，共有62个小格，则油膜占有的面积为 一滴酒精油酸溶液中纯油酸的体积为 所以油酸分子的直径为 （4）A．如果水面上爽身粉撒得较多，导致油膜没有充分展开，测得的油膜面积会偏小，则由可知，测出的分子直径结果偏大，故A正确； B．油酸酒精溶液配制时间较长，酒精挥发较多，则溶液浓度增大，计算代入的浓度小于真实值，所以得到的分子直径将偏小，故B错误； C．计算油酸膜面积时，错将不足半格的方格作为完整方格处理，测得油膜面积偏大，由可知，测出的分子直径结果偏小，故C错误； D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液滴数少计了5滴，则测得纯油酸的体积偏大，所以由可知，测出的分子直径结果偏大，故D正确。 故选AD。 （5）把油酸分子看作一个个球体紧密排列，设一个分子的体积为，则有 又因为 联立解得油酸分子的直径约为 2．（25-26高二下·辽宁抚顺）在“用油膜法估测分子的大小”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往浅盘里倒入适量的水，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。 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④________③。（填写步骤前面的数字） (2)已知每1.0×104 mL油酸酒精溶液中有纯油酸6 mL，用注射器测得1 mL上述溶液有50滴，则每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积V=________mL（结果采用科学计数法，保留两位有效数字）。 (3)若所得油膜的形状和尺寸如图所示，坐标中方格的边长为2 cm，则油膜的面积S=________cm2（结果保留整数），油酸分子的直径d=________m（结果采用科学计数法，保留一位有效数字）。 【答案】(1)②①⑤ (2) (3) 288/284/285/286/287/289/290/291/292/293/294/295/296 【详解】（1）“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液→测定一滴酒精油酸溶液的体积（题中的④）→准备浅水盘（②）→形成油膜（①）→描绘油膜边缘，测量油膜面积（⑤）→计算分子直径（③）。 （2）每滴溶液中含有的纯油酸体积 （3）[1]采用估算的方法求油膜的面积，通过数正方形的个数（面积超过正方形一半算一个，不足一半的不算），可知面积超过正方形一半的正方形的个数为72，故油膜的面积 [2]油酸分子的直径 3．（25-26高二下·辽宁朝阳）某同学做“用油膜法估测油酸分子的直径”的实验。 (1)请选出需要的操作，并按正确操作的先后顺序排列起来：C___________（用字母符号表示，第一步已经给出）。 (2)本实验的理想化模型是将油酸分子视为球形，且认为油酸在水面上形成了单分子油膜。关于实验操作，下列说法正确的是（   ） A．为了使油膜边界清晰，应在水面上撒尽可能多的爽身粉 B．滴入油酸酒精溶液后，应立即描绘油膜轮廓，防止酒精挥发 C．酒精的作用是稀释油酸，利用酒精溶于水且易挥发的特性，帮助油酸在水面展开 D．若注射器针头内残留有少量溶液（死体积），会导致测得的分子直径偏小 (3)根据（1）的实验步骤取1.0 mL纯油酸注入量筒，加入酒精至总体积为500 mL摇匀。用注射器吸取配制好的溶液，缓慢滴入量筒。当滴入100滴时，量筒读数为1.5 mL。用注射器向水面中央滴入1滴油酸酒精溶液。统计出轮廓内包含的小方格数约为150个（方格边长：2 cm）。由此估算出油酸分子的直径是___________m（保留1位有效数字）。 (4)若已知油酸的摩尔质量、密度和阿伏加德罗常数，若把油酸分子视为紧密排列的球体，则油酸分子直径的理论表达式为___________。通常情况下，实验测得的与理论值的数量级是___________（选填“相同”或“不同”）的。 (5)纳米技术是现代科技的前沿。如图乙所示，科学家在铜的表面构建了一个由60个铁原子组成的“量子围栏”。假设这些铁原子紧密精准排列，首尾相连形成一个完美的圆形。其直径为4.6 nm，基于此模型，估算单个铁原子的直径约为___________m。（取3，结果保留2位有效数字） 【答案】(1)AEBD (2)C (3) (4) 相同 (5) 【详解】（1）“用油膜法估测油酸分子的直径”的实验步骤为：配制溶液（C）→向浅水盘倒入适量的水（A）→在浅水盘的水面上撒爽身粉（E）→在浅水盘的水面上滴入油酸酒精溶液（B）→形成油膜，并描绘油膜边缘（D），故正确操作的先后顺序为CAEBD。 （2）A．在水面上撒过多的爽身粉，会阻碍油酸在水面的扩散，反而让油膜边界不清晰，故A错误； B．滴入油酸酒精溶液后，需要等待酒精完全挥发、油膜稳定后再描绘轮廓，立即描绘会导致测量的油膜面积不准确，故B错误； C．酒精的作用是稀释油酸，同时酒精易溶于水且易挥发，能帮助油酸在水面均匀展开，故C正确； D．若注射器针头内残留少量溶液（死体积），会导致实际滴入的油酸体积偏小，但实际计算时，这部分体积会忽略，即体积偏大，导致测出的分子直径偏大，故D错误。 故选C。 （3）一滴油酸的体积为 油膜的总面积为 根据 解得 （4）[1]油酸的摩尔体积 单个油酸分子的体积 认为油酸分子为球体，根据体积公式 联立可得 [2]实验中用 “油膜法” 测分子直径，得到的结果和理论推导的结果数量级相同，都是。 （5）已知圆形围栏的直径，则圆形围栏的周长为 因为60个铁原子紧密排列成圆形，所以围栏的周长等于60个铁原子的直径之和，设单个铁原子的直径为，则有 解得 4．（25-26高二下·辽宁大连）在用油膜法估测分子大小的实验中，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，溶液的液面达到小量筒中1 mL的刻度，再用滴管取配好的油酸酒精溶液，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，将带有正方形坐标格的玻璃板置于浅盘上，并绘制油膜轮廓，如下图所示。坐标格的每个小正方形大小为。 (1)由下图可以估算出油膜的面积为__________，由此估算出油酸分子的直径是__________m（保留1位有效数字）。 (2)某同学做完“用油膜法估测分子大小”实验后，发现自己所测的分子直径偏大。出现这种情况的原因可能是__________。 A．油酸未完全散开 B．将上述油酸酒精溶液置于一个敞口容器中放置了一段时间 C．求每滴体积时，1 mL溶液的滴数多记了10滴 D．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 (3)用油膜法测出分子直径后，要测出阿伏加德罗常数，只需知道油酸的__________ A．摩尔质量 B．体积 C．摩尔体积 D．密度 【答案】(1) 260 8×10-10 (2)AD (3)C 【详解】（1）可以估算出油膜的面积为 2滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为由此估算出油酸分子的直径是。 （2）A．油酸未完全散开，则S偏小，根据可知d测量值偏大，A正确； B．将上述油酸酒精溶液置于一个敞口容器中放置了一段时间，则油酸酒精溶液的浓度变大，即一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积V偏大，而计算时仍用原来的值计算，则d测量值偏小，B错误； C．求每滴体积时，1 mL溶液的滴数多记了10滴，则一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积V偏小，则d测量值偏小，C错误； D．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，则S偏小，则d值测量值偏大，D正确。 故选AD。 （3）阿伏加德罗常数 则用油膜法测出分子直径后，要测出阿伏加德罗常数，只需知道油酸的摩尔体积，故选C。 5．（25-26高二下·辽宁大连）在“油膜法估测分子直径”的实验中，我们通过宏观量的测量间接计算微观量。 (1)将体积为V1的油酸溶于酒精中制成体积为V2的油酸酒精溶液，则溶液的浓度为________×100%； (2)如图反映实验中的4个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是________（用符号表示）； (3)关于本实验，下列选项正确的是________； A．将油膜看作单层分子薄膜，且不考虑油酸分子间的空隙 B．为了使得油膜边界更清晰，需要在油膜上轻轻撒上一些痱子粉 C．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，会使所测的分子直径明显偏大 D．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化，会使所测的分子直径明显偏大 (4)将油酸溶于酒精，其浓度为c，用注射器测得1 mL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，画出油膜的形状，每格边长是0.5 cm，油膜所占坐标纸的格数为a，油酸分子的直径约为__________m。 【答案】(1) (2)dacb (3)AC (4) 【详解】（1）将体积为V1的油酸溶于酒精中制成体积为V2的油酸酒精溶液，则溶液的浓度为 （2）按操作先后顺序排列应是：先量出一滴油酸酒精溶液的体积，然后将油酸酒精溶液滴入撒上痱子粉的浅盘中，稳定后将一块玻璃板盖到浅盘上，用笔将油膜的轮廓画到带有方格的玻璃板上；因此顺序为dacb。 （3）A．本实验将油膜看作单层分子薄膜，且不考虑油酸分子间的空隙，故A正确； B．为了使得油膜边界更清晰，需要先在浅盘里倒入2cm左右深的水，然后将痱子粉均匀撒在水面上，而不是油膜上，故B错误； C．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，则油膜面积测量值偏小，根据可知，所测的分子直径明显偏大，故C正确； D．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度变大，则代入计算的浓度偏小，一滴油酸酒精溶液中含纯油酸体积测量值偏小，根据可知，所测的分子直径明显偏小，故D错误。 故选AC。 （4）一滴油酸酒精溶液中含纯油酸体积为 油膜所占坐标纸的格数为a，则油膜面积为 油酸分子的直径为 联立解得 ⏳题型02 探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系 6．（25-26高二下·山东临沂）用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验，实验装置如图甲所示。 (1)关于该实验下列说法正确的是（　　） A．为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油 B．为方便推拉柱塞，应用手握住注射器 C．为节约时间，实验时应快速推拉柱塞和读取数据 D．实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得 (2)A组同学在操作规范、不漏气的前提下，测得多组压强p和体积V的数据并作出图线，发现图线不通过坐标原点，如图乙所示。造成这一结果的原因是____________________； (3)若A组同学利用所得实验数据作出的图线，应该是（　　） A． B． C． D． (4)B组同学测得多组压强p和体积V的数据后，在坐标平面上描点作图，因压缩气体过程中注射器漏气，则作出的图线应为图中______（选填“①”或“②”）。 【答案】(1)A (2)胶管内存在气体 (3)B (4)② 【详解】（1）A．在柱塞与注射器壁间涂上润滑油，可以保证封闭气体的气密性，A正确； B．用手握住注射器，会使气体温度升高，不符合实验要求，B错误； C．应缓慢推拉柱塞和读取数据，C错误； D．只有压强可以通过数据采集器采集，D错误。 故选A。 （2）根据 得 造成图线不过原点的原因是由于胶管内存在气体。 （3）被封闭气体的初始体积为V0+ΔV，压强为p0，末状态的体积为V+ΔV，根据玻意耳定律得 当趋于零时，解得 则压强趋近于某一值。 故选B。 （4）由于存在漏气，则pV减小，故图线应为②。 7．（2026·北京石景山·一模）图示装置可用于探究气体等温变化的规律。关于该实验，下列说法正确的是（　　） A．柱塞上应该涂油以更好地密封气体 B．应快速推拉柱塞以避免气体与外界进行热交换 C．用手握住注射器推拉柱塞以使装置更加稳定 D．作出的图像可直观反映与的关系 【答案】AD 【详解】A．柱塞涂油既可以润滑，又能更好地密封气体，保证封闭气体的质量不变，故A正确； B．快速推拉柱塞时，气体与外界热交换不充分，会导致封闭气体温度改变，不符合“等温”的实验要求，应当缓慢推拉柱塞，使气体温度始终和环境温度一致，故B错误； C．手的温度与环境温度不同，用手握住注射器会改变封闭气体的温度，不符合“等温”的实验要求，故C错误； D．根据玻意耳定律，等温条件下，有（为常数） 整理得 与成正比，作出​图像为过原点的直线，可以直观看出与的反比关系，故D正确。 故选AD。 8．（25-26高二下·山东青岛）用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验，实验装置如图甲所示。 (1)关于该实验，下列说法正确的是________。 A．注射器最好选用导热性差的材料包裹起来 B．为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油 C．为节约时间，实验时应快速推拉柱塞和读取数据 D．实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得 (2)A组同学在操作规范、不漏气的前提下，测得多组压强p和体积V的数据并作出图线，如图丙所示，发现图线不通过坐标原点。则造成这一结果的原因是________。 (3)若A组同学利用所得实验数据作出的图线，应该是________。 A． B． C． D． (4)另一小组B实验时缓慢推动活塞，记录4组注射器上的刻度数值V，以及相应的压强传感器示数p。在采集第5组数据时，压强传感器的软管脱落，重新接上后继续实验，又采集了4组数据，其余操作无误。该小组绘出的关系图像应是________。 A． B． C． D． 【答案】(1)B (2)胶管内存在气体 (3)B (4)D 【详解】（1）A．该实验要保持气体的温度不变，实验中由于推拉柱塞产生的热量要及时散发，故不能把注射器包裹起来，A错误； B．在柱塞与注射器壁间涂上润滑油，可以保证封闭气体的气密性，B正确； C．为保持气体温度不变，实验时应缓慢推拉柱塞，尽量减少因摩擦而产生的热量，C错误； D．实验中气体的压强可以通过数据采集器获得，体积直接从注射器壁读出，D错误。 故选B； （2）由于胶管内存在少量气体，无法计入到中，导致图线不通过坐标原点； （3）设胶管内气体的体积为，依题意很小，根据 有 得 当很小，即很大时，，有，图线几乎是一条过原点的倾斜直线； 当逐渐增大，由知图线的斜率随着的增大而减小，ACD错误，B正确； （4）记录前四组数据时，软管内的气体未计入，故图线不过原点，有纵截距，软管脱落后，气体泄漏，根据知减小，即图线的斜率变小，软管内的气体仍然未计入，故两条图线有相同的纵截距，且软管脱落前后气体的体积相等，缓慢推动活塞，气体的压强逐渐增大，则逐渐减小，故过程一较大，过程二较小，ABC错误，D正确。 故选D。 9．（25-26高三·黑龙江、辽宁·二轮复习）在“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验时，缓慢推动活塞，注射器内空气体积逐渐减小，多次测量得到如图所示的图像（其中实线是实验所得图线，虚线为双曲线的一支，实验过程中环境温度保持不变）。 (1)仔细观察不难发现，该图像与玻意耳定律不够吻合，造成这一现象的可能原因是_______________。 (2)把图像改为图像，则图像应是（　　） A． B． C． D． 【答案】(1)推动活塞过程中漏气了 (2)A 【详解】（1）该图线与玻意耳定律不够吻合，结合图线的特点可知，压缩气体的过程中，压强跟体积的乘积减小，根据可知，则造成这一现象的可能原因是推动活塞过程中漏气了。 （2）根据，可得 可知图像上点到原点连线的斜率为 由于推动活塞过程中漏气了，所以气体的摩尔数减小，图像上点到原点连线的斜率减小。 故选A。 10．（24-25高二下·山东潍坊）“探究气体等温变化的规律”的实验装置如图甲所示，用细软管将针管小孔与压强传感器连接密封一定质量的气体，用数据采集器连接计算机测量气体压强。 (1)实验时，推动活塞，注射器内空气体积逐渐减小，多次测量得到注射器内气体压强、体积变化的图线，如图乙所示（其中虚线是实验所得图线，实线为一条双曲线，实验过程中环境温度保持不变），发现该图线与等温变化规律明显不合，造成这一现象的可能原因___________。 A．实验时用手握住注射器使气体温度逐渐升高 B．实验时迅速推动活塞 C．注射器没有保持水平 D．推动活塞过程中有气体泄漏 (2)某小组两位同学各自独立做了实验，环境温度一样且实验均操作无误，根据他们测得的数据作图像如图丙所示，图中代表的物理含义是___________，图线、斜率不同的原因___________。 (3)另一小组实验时缓慢推动活塞，记录4组注射器上的刻度数值，以及相应的压强传感器示数。在采集第5组数据时，压强传感器的软管脱落，重新接上后继续实验，又采集了4组数据，其余操作无误。绘出的关系图像应是___________。 A． B． C． D． 【答案】(1)AB (2) 注射器与压强传感器连接部分的气体体积 两组实验气体质量不同 (3)D 【详解】（1）由图像的特点可知，压缩气体过程中p与V的乘积增大，所以造成这一现象的原因可能是实验时用手握住注射器，导致温度升高；或实验时迅速推动活塞，没有使气体有充分的时间与外界进行热交换，导致温度升高，故选AB。 （2）根据理想气体状态方程 整理得 可知图中V0的物理含义是注射器与压强传感器连接部分的气体体积。图像的斜率为 环境温度相同，图线a斜率大于图线b斜率的可能原因是两组实验气体质量不同。 （3）测量时，注射器与压强传感器连接部分气体的体积V0未计入，纵轴存在截距；软管脱落后，气体向外漏出，p的测量值偏小，相应的横坐标偏大，但左侧的延长线与纵轴的交点仍为，故前后两条线相交在此处，故选D。 重难·创新演练 设题创新:结合生活实际(T4);新角度考查研究方法(T3); 1．（2026·山东泰安·模拟预测）在“油膜法估测分子直径”的实验中，我们通过宏观量的测量间接计算微观量。 (1)如图反映实验中的4个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是________（用符号表示）； (2)待水面稳定后，测得1滴油酸酒精混合溶液所形成的油膜的形状如图所示。已知油酸酒精混合溶液的浓度为0.1%，用滴管吸取混合溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒内溶液达到1.0mL为止，恰好滴了50滴。坐标中正方形小方格的边长为20mm，根据上述数据，估测出油酸分子的直径是________m。（结果保留一位有效数字） (3)（单选）甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做该实验，但都发生了操作错误。这三位同学的错误操作导致实验测得的油酸分子直径偏大的是________。 A．甲使用了配制好但在空气中搁置了较长时间的油酸酒精溶液 B．乙在求每滴油酸体积时，1mL的溶液的滴数多记了1滴 C．丙在实验时，发现油膜的形状如图所示，然后按此油膜正常计算直径 【答案】(1)dacb (2) (3)C 【详解】（1）油膜法的标准操作顺序是：先用滴管向量筒中滴溶液，记录滴数，确定每滴溶液体积（d）。然后在浅盘里装水，撒痱子粉（或石膏粉）（a），之后用滴管将油酸酒精溶液滴在水面上，形成油膜（c），最后待油膜稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔描绘出油膜轮廓（d），所以顺序是：dacb。 （2）一滴溶液中纯油酸的体积 油膜的面积为 油酸分子的直径 （3）A．甲使用了配制好但在空气中搁置了较长时间的油酸酒精溶液，酒精挥发导致溶液浓度增大，浓度的测量值偏小，油膜体积的测量值偏小，分子直径的测量值偏小，故A错误； B．乙在求每滴油酸体积时，1mL的溶液的滴数多记了1滴，油膜体积的测量值偏小，分子直径的测量值偏小，故B错误； C．丙在实验时，发现油膜的形状如图所示，油酸酒精溶液没有散开，油膜面积的测量值偏小，分子直径的测量值偏大，故C正确。 故选C。 2．（2026·北京朝阳·二模）“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验步骤如下： A．向浅盘中的水面均匀地撒入爽身粉 B．将1 mL纯油酸加入酒精中，得到5×102mL的油酸酒精溶液 C．把玻璃板放在方格纸上，得到油膜的面积约为500cm2 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 上述步骤中，正确的顺序是__________（填步骤前的字母）。已知50滴溶液的体积为1mL，则估算油酸分子直径为d=__________m（结果保留1位有效数字）。 【答案】 BDAEC 【详解】[1]实验按顺序，首先是准备阶段，配制油酸酒精溶液，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；其次是操作阶段，向浅盘中倒入适量的水，并向水面均匀地撒入痱子粉，把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油酸膜的轮廓，把玻璃板放在坐标纸上，计算出薄膜的面积S，最后根据实验步骤计算分子直径，则上述步骤中，正确的顺序是BDAEC； [2]1滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为 油酸分子的直径为 3．（2026·重庆·三模）两组热学实验同时在实验室进行。 第一组在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，将1 mL纯油酸溶于酒精，制成了1000 mL的油酸酒精溶液。有下列实验步骤： ①往浅盘里倒入约2 cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上； ②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定； ③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，如图10甲所示，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取1 mL一滴一滴地滴入量筒中，测得总计有100滴，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________（填写步骤前面的序号）。 (2)图甲中正方形小方格的边长为1 cm，则油酸分子的直径为________m。 (3)第二组用如图乙所示的装置来探究气体的等温变化规律，带有刻度的注射器内封闭了一定质量的理想气体，推动活塞来改变管内气体的体积V，用压强传感器测出管内、外气体的压强差，多次改变V，测出多组与V的对应值，并作出如图丙所示的关系图像，则： ①图像描述的是下列哪一种关系？________。 A、    B、    C、    D、 ②图像弯曲的原因可能是________。 【答案】(1)④①②⑤③（或④放在③之前任意位置均可） (2) (3) C 实验过程中环境的温度突然升高 【详解】（1）“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为:配制油酸酒精溶液→测定一滴油酸酒精溶液的体积(题中的④)→准备浅水盘(①)→形成油膜(②)→描绘油膜边缘,测量油膜面积(⑤)→计算分子直径(③)，故正确的顺序是④①②⑤③ （2）1滴油酸酒精溶液中油酸的体积为 如下图数出油膜面积为 故油酸分子的直径为 （3）[1]管内气体压强为（为大气压强） 由等温变化 故 故选C。 [2]因, 图像弯曲的原因可能是实验过程中环境的温度突然升高 4．（2025·广东广州·模拟预测）某实验小组使用如图所示装置探究等压情况下一定质量气体的体积与温度的关系。注射器中密封了一定质量的气体，柱塞下使用细绳悬挂一重物，整个装置置于控温箱内，控温箱内气体始终与外界相通，通过改变控温箱温度读取多组温度、体积数值，并作体积﹣热力学温度图像。 (1)实验过程中，下列说法正确的是 ___________ 。 A．改变控温箱温度后，应等待足够长时间，温度计示数稳定后再读取空气柱体积 B．柱塞处涂抹润滑油的最主要目的是为了减小摩擦 C．实验过程要保证空气柱密闭性良好 (2)若实验操作规范无错误，作出图像，如图乙所示，图像不过原点的原因是 ___________ 。 (3)某组员在消除系统误差后，测出几组体积V与对应温度T的值，作出图像如图丙所示。已知封闭气体压强，则由状态a到状态b的过程中，外界对气体做的功为___________ J。若此过程中气体吸收热量60J，则气体的内能增加了 ___________ J。 【答案】(1)AC (2)未考虑橡胶套内气体的体积 (3) -50.5 9.5 【详解】（1）A．改变控温箱温度后，应该等待足够长时间，温度计示数稳定后再读取空气柱体积，故A项正确； B．柱塞处涂抹润滑油的目的是为了密封气体保证空气柱密闭性良好，故B项错误； C．该实验过程要保证空气柱密闭性良好，故C项正确。 故选AC。 （2）设橡胶塞内气体体积为，有 整理有 所以图像不过原点原因是未考虑橡胶套内气体体积。 （3）[1]由上述分析可知，图像的斜率为，可知从状态a到状态b的过程中，气体压强不变，气体体积增大，外界对气体做的功为 [2]根据热力学第一定律 可得 即气体的内能增加了9.5J 5．（2026·福建厦门·模拟预测）小厦同学利用如图甲所示的数字化信息系统（DIS）探究温度不变时气体压强与体积的关系。将注射器、软管、压强传感器与数据采集器相连，注射器内封闭了一定质量的空气。 （1）关于该实验，下列说法正确的是______ A．推拉活塞时应该尽量迅速 B．实验过程中应避免用手握注射器筒壁 C．在活塞上均匀涂抹润滑油，主要目的是减小活塞与筒壁间的摩擦力 （2）在处理数据时，小厦同学以注射器刻度读数为纵坐标，以______（选填“”“”或“”）为横坐标，得到如图乙所示的一条直线，其纵轴截距为（b>0）。经分析，直线未经过坐标原点是由于软管和传感器接口处存在未计入的气体所造成的。据此推算，该部分未计入的气体体积______。 （3）最终得出探究结论：在误差允许的范围内，一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。 【答案】 B 【详解】（1）[1]A．为了确保温度不变，实验中推拉活塞时应该尽量缓慢，故A错误； B．为了确保温度不变，实验过程中应避免用手握注射器筒壁，故B正确； C．为了确保气体质量一定，实验中应在活塞上均匀涂抹润滑油，主要目的是避免漏气，故C错误。 故选B。 （2）[2]根据玻意耳定律有 则有 可知，在处理数据时，为了得到如图乙所示的一条直线，应以注射器刻度读数为纵坐标，以为横坐标； [3]由于软管和传感器接口处存在未计入的气体，则有 变形有 纵轴截距为，则有 真题·实战演练 高频考点：用油膜法测分子直径的原理、步骤及误差分析 1．（2026·浙江·高考真题）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中 (1)以下说法正确的是________ A．图示油膜形状是由于撒粉太少引起的 B．按图示油膜面积进行计算，测得油酸分子直径偏大 C．油酸酒精溶液放置长时间后使用，测得油酸分子直径偏大 (2)测得一滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积为V，根据画有油膜轮廓的玻璃板上的坐标方格，数出轮廓范围内正方形的个数，整格的为个，多于半格不足整格的数量为个，已知每格的面积为S，则油酸分子的直径为________。 【答案】(1)B (2) 【详解】（1）A．撒粉太少会导致油膜扩散时没有足够阻力，可能扩散得过大甚至溢出，或者边界模糊不清；而图中油膜呈现“尖刺”、“星芒”状，通常是撒粉太多或不均匀，导致油膜在局部被阻挡，无法均匀铺展，从而形成这种不规则形状，故A错误； B．按图示油膜面积计算时，测量的面积比实际油膜的面积会更小，根据 可知测得油酸分子直径偏大，故B正确； C．油酸酒精溶液放置长时间后使用，因为酒精的挥发，在溶液中的油酸浓度会偏大，油酸的体积会偏大，但实际计算时仍按原来的浓度计算，则计算所用的油酸体积偏小，根据 可知测得油酸分子直径偏小，故C错误。 故选B。 （2）多于半格不足整格的按整格计算，故总的格子数为，则总面积为 则油酸分子直径为 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $