2027届人教版高考物理一轮复习讲义（直击高考）（提高班）（知识点+模拟分类+真题分类）专题 二十热学实验

该高中物理高考复习资料聚焦热学实验核心考点，涵盖用油膜法估测分子大小和探究气体压强与体积关系两大实验，按实验原理、操作要领、数据处理、误差分析的逻辑架构组织知识点，通过考点梳理、方法指导、真题训练等环节帮助学生突破实验难点，体现复习的系统性和针对性。 资料突出实验细节与核心素养融合，采用科学探究（如油膜法中面积测量“数格法”步骤分解）和科学思维（如气体实验中p-1/V图像转换分析）策略，设计分层练习与真题案例解析，确保学生高效掌握实验方法，提升科学探究与数据处理能力，为教师把控复习节奏提供实用教学支持。

专题二十 热学实验 用油膜法估测油酸分子的大小 知识点1 基本原理与操作 实验原理 操作要领 1.利用油酸酒精溶液在平静的水面上形成单分子油膜 2.将油酸分子视为球形，测出一定体积油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积 3.用d＝计算出油膜的厚度(V为一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，S为油膜面积)，这个厚度就近似为油酸分子的直径 1.配制油酸酒精溶液 2.用注射器通过累积法得到1滴油酸酒精溶液的体积，再计算出1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V 3.借助坐标纸测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S 知识点2 数据处理 1．计算一滴溶液中油酸的体积：V＝(mL)。V0为N滴油酸酒精溶液的体积，k为油酸的浓度。 2．计算油膜的面积S：以边长为1 cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，大于半个的算一个，不足半个的舍去。 3．计算油酸分子的直径：d＝(注意单位统一)。 知识点3 注意事项与误差 1．注射器针头高出水面的高度应在1 cm之内，当针头靠水面很近(溶液滴下之前)时，会发现针头下方的粉层已被排开，这是针头中酒精挥发所致，不影响实验效果。 2．待测油酸薄膜扩散后又会收缩，要在油酸薄膜的形状稳定后再画轮廓。扩散后又收缩有两个原因：①水面受溶液液滴冲击凹陷后又恢复；②酒精挥发后液面收缩。 3．当重做实验时，将水从浅盘的一侧边缘倒出，在这侧边缘会残留油酸，可用少量酒精清洗，并用脱脂棉擦去，再用清水冲洗，这样做可保持浅盘的清洁。 4．本实验只要求估测油酸分子的大小，实验结果的数量级符合要求即可。 误差分析： 1．纯油酸体积的计算引起误差。 2．油膜面积的计算造成误差。 3．油膜形状的边界画线造成误差。 4．油酸酒精溶液浓度的改变造成误差。 探究气体压强与体积的关系 知识点1 基本原理与操作 原理装置图 保持环境温度不变，缓慢改变活塞位置，读出每次气压计的读数和空气柱的长度(计算出气体体积) 操作要领 (1)测量注射器活塞的直径d，计算其横截面积S＝。 (2)按实验原理图安装好仪器。 (3)使活塞处于适当的位置，安装好橡胶套，密封一定质量的空气。 (4)待活塞稳定时，由气压计读出注射器内空气的压强p，从注射器的刻度上直接读出注射器内空气柱的长度L，计算出空气柱的体积V＝SL，并记录到设计好的表格内。 (5)保持温度不变，把柱塞缓慢地向下压或向上拉，读取空气柱的长度(计算出空气柱对应的体积)与压强的几组数据，并记录到设计好的表格内。 (6)实验完毕，整理实验仪器 知识点2 数据处理与误差分析 1.以压强p为纵坐标、以体积V为横坐标作出p-V 图像，如图甲所示，图像呈现为双曲线的一支；再以体积的倒数为横坐标作出p- 图像，如图乙所示，把双曲线变为直线，说明p和V成反比。 注意事项： 1．为保证气体密闭，应在活塞与注射器壁间涂上润滑油。 2．为保持气体温度不变，实验过程中不要用手握住注射器有密闭气体的部位；同时，应缓慢改变气体体积。 3．注射器内外气体的压强差不宜过大。 4．在等温过程中，气体的p-V图像呈现为双曲线，不便确定p与V的关系，要通过坐标变换，画p - 图像，把双曲线变为直线，以方便判断p和V成反比。 误差分析： 1．橡胶套密封不严会使空气柱的质量变化引起误差。 2．实验过程环境温度变化、柱塞向下压或向上拉得过快会使空气柱的温度变化引起误差。 3．活塞直径的测量、空气柱长度的测量、气压计的读数等引起的误差。 1、 用油膜法估测油酸分子的大小 1．（2026·江西上饶·二模）在做“用油膜法估测分子直径的大小”的实验中： (1)配制好一定浓度的油酸酒精溶液后，有关后续的实验过程如图（a），请选择另外两个必要的实验操作，并将它们按操作先后顺序排列：A、D、________、________、F； (2)关于本实验下列说法正确的是________（多选）； A．撒爽身粉有助于油酸均匀散开形成油膜 B．油膜稳定后油酸分子与酒精分子相互交错紧密排布 C．油酸分子简化为球形处理，油膜稳定后油酸分子紧密排布 D．油酸分子中的羧基和烃基对水的亲和力不同，使油酸在水面上形成单分子油膜 (3)已知油酸酒精溶液的浓度为，一滴溶液的体积为，一滴溶液在水面上形成油膜稳定后，在带有坐标方格的玻璃板上描出油膜的轮廓如图，正方形坐标方格的边长为，由图（b）可知油膜占有的方格个数为________（取整数），油酸分子直径表达式为________（用、、、表示）。 2．（2026·安徽合肥·模拟预测）“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将的油酸溶于酒精，制成的油酸酒精溶液，用注射器测得上述溶液为滴，把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的轮廓用彩笔描绘在玻璃板上，再将画有油酸膜轮廓的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积。已知坐标纸中正方形方格边长为。根据以上信息，回答下列问题： (1)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积是_______；若数出油膜轮廓对应的方格数为格，由此估算出分子的直径为______。（结果均保留1位有效数字） (2)甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，但都发生了操作错误。其中会导致所测的分子直径偏小的是（　　） A．甲在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值大 B．乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了另一个针管比原来细的注射器把溶液滴在水面上，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小 C．丙在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，导致计算的面积比实际面积小一些 3．（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）。 4．（2026·广东广州·三模）在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中， (1)某次实验中，滴下油酸溶液后，痱子粉散开形成如下图所示的“锯齿”边缘图样，出现该图样的可能原因是（　　） A．滴油酸溶液时注射器离水面高度太低 B．油酸酒精溶液的浓度太小 C．痱子粉撒得太多，且厚度不均匀 D．水槽太大，装的水量太多 (2)在该实验中，若测出的油酸分子直径结果偏小，则可能的原因是（　　） A．将油酸酒精溶液的体积直接当纯油酸体积计算 B．油酸酒精溶液配制后放置的时间较长，酒精挥发较多 C．计算油膜面积时，将不足半格的方格也计为一格 D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液滴数少数了5滴 5．（2026·安徽芜湖·二模）某小组同学在实验室用油膜法估测油酸分子的大小。 (1)实验时，先将1 ml纯油酸加入一定量的酒精中，得到了浓度为0.01%的油酸酒精溶液，经过操作得到一滴油酸酒精溶液的体积，如图为接下来的一些实验步骤，正确的操作排序是________（请填写字母代号）。 A．取油酸酒精溶液    B．描绘油膜轮廓 C．撒爽身粉    D．滴油酸酒精溶液 (2)实验中已知1 ml油酸酒精溶液的液滴数为50滴，取1滴这样的溶液滴入水面，最终记录下的油膜轮廓如图，由此可估测出油酸分子的直径是________m。（图中正方形小方格的边长为1 cm，结果保留一位有效数字） (3)实验发现测得的分子直径明显偏大，可能的原因是________。 A．计算油膜面积时，只数了油膜轮廓内完整的方格 B．水面上爽身粉撒得较厚，油膜没有充分展开 C．在数1 ml油酸酒精溶液的滴数时，多数了滴数 D．油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化 6．（2026·陕西咸阳·模拟预测）完成以下实验： (1)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤： ①先配好油酸酒精溶液，用注射器滴一滴到量筒中，记下油酸酒精溶液的体积； ②往浅盘里倒入一定深度的水，待水面稳定后，将适量的痱子粉均匀地撒在水面上，再用注射器将油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定； ③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； ④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。 上述步骤有一步存在错误，请指出，并且改正：________________________。 (2)把一滴油酸酒精溶液滴入浅盘中，待稳定后得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示。图中每个小正方形格的边长为，则油酸薄膜的面积________；已知实验所用溶液配制时将酒精加入体积为的油酸中，配制成体积为的油酸酒精溶液，一滴油酸酒精溶液的体积为，由此可估算出油酸分子的直径为________（用、、和表示）。 (3)实验中最终得到的油酸分子直径数据偏小，可能是因为________。 A．计算油膜面积时，将所有油酸的格都记为一个 B．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开 C．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 7．（2026·河北秦皇岛·模拟预测）某同学完成“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验，步骤如下： ①用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入115滴时，测得其体积恰好是1 mL； ②向1 mL的油酸中加酒精，直至总量达到1500 mL； ③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膜的形状； ④先往浅盘里倒入一定深度的水，然后将爽身粉均匀地撒在水面上； ⑤将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示。 (1)以上操作步骤的正确顺序为②_______⑤（把其他步骤填上）； (2)已知小方格的边长为10 mm。则该同学计算出油酸分子直径约为_______m（结果保留1位有效数字）。 8．（2026·福建厦门·二模）在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中， (1)小福同学进行如下实验操作，请排列出正确的实验顺序：BA________（用字母符号表示）。 (2)某次实验中，滴下油酸溶液后，痱子粉散开形成如下图所示的“锯齿”边缘图样，出现该图样的可能原因是________ A．滴油酸溶液时注射器离水面高度太低 B．油酸酒精溶液的浓度太小 C．痱子粉撒得太多，且厚度不均匀 D．水槽太大，装的水量太多 (3)已知油酸酒精溶液的浓度为0.2%，用注射器吸取1mL油酸酒精溶液，一滴一滴地滴入量筒，总共可以滴100滴，则每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为________mL。 (4)在该实验中，若测出的油酸分子直径结果偏小，则可能的原因是________。 A．将油酸酒精溶液的体积直接当纯油酸体积计算 B．油酸酒精溶液配制后放置的时间较长，酒精挥发较多 C．计算油膜面积时，将不足半格的方格也计为一格 D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液滴数少数了5滴 二、探究气体压强与体积的关系 9．（2026·福建福州·一模）用如图所示装置进行“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验。 (1)本实验中，压强传感器（　　） A．需要调零 B．不需要调零 (2)实验操作要求推动活塞过程中，不能用手握住注射器封闭气体部分，并且在实验中要缓慢推动活塞，这些要求的目的是______。 (3)下列图像中，最能直观反映缓慢压缩气体过程中压强随体积变化规律的图像是（　　） A． B． C． D． (4)甲乙两位同学用同一种气体完成该实验，并通过实验在p-V图像中分别得到两条双曲线，如图所示。两人实验均操作无误，产生该情况的原因可能是（　　） A．甲同学实验环境温度比乙高 B．乙同学实验环境温度比甲高 C．甲同学注射器内的封闭气体质量比乙大 D．乙同学注射器内的封闭气体质量比甲大 10．（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。 11．（2026·海南海口·模拟预测）某同学用注射器和压强传感器探究在温度不变时，一定质量气体的压强和体积关系。装置如图甲所示。 (1)关于实验要点，下列说法正确的是（     ） A．活塞上要涂润滑油，以防止气体漏气 B．推拉活塞时，应用手握住整个注射器，使其不要晃动 C．推拉活塞的时间越短越好 D．每次推拉活塞待稳定后，再记录压强值 (2)环境温度不变，该同学按正确操作先后做了两次实验，得到的两次的图像如图乙所示，两次图像斜率不同的原因是____； 12．（2026·福建福州·模拟预测）某学习小组利用图甲所示装置探究一定质量气体在等温条件下的压强与体积的关系。实验装置包括竖直固定的注射器（带刻度、下端连接压强传感器），活塞上端固定托盘，托盘中放置砝码以改变气体体积。实验时，增减砝码，记录压强传感器示数和注射器内气体体积。采集多组数据后作出（SI单位制）拟合曲线如图乙所示。 (1)实验中，为保证气体温度与环境温度一致，每次改变砝码质量后应___________读数（填选项前的字母）。 A．立即 B．待示数稳定后 (2)拟合线未过坐标原点，可能原因是下列的___________（填选项前的字母） A．注射器与压强传感器连接的塑料管容积未计入总体积 B．压强传感器读数始终比真实值偏小一个恒定值 C．实验过程中环境温度逐渐升高 D．活塞与注射器筒壁间存在漏气现象 (3)若气体的总体积为，由图乙可得该实验中气体的压强与的乘积等于___________（用图像中字母、表示）。 13．（2026·海南海口·一模）某同学做探究气体等温变化的规律实验的装置如图甲所示。 (1)关于该实验，下列说法正确的是__________。（填正确答案标号） A．向下压或向上拉柱塞时，手要紧紧握住整个注射器，以免晃动 B．柱塞移至某位置时，应迅速记录此时注射器内气柱的长度和压力表的示数 C．为了避免漏气，柱塞应均匀涂上润滑油 D．根据测量数据，作图像比图像更能直观反映出与的关系 (2)为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，他进行了两次实验，得到的图像如图丙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为__________（选填“<”、“=”或“>”）。 14．（2026·湖北鄂州·三模）如图甲是“用压强传感器研究温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”的实验装置。 主要步骤如下： ①将压强传感器调零； ②在活塞上均匀涂抹润滑油，把活塞移至注射器满刻度处； ③逐一连接注射器、压强传感器、数据采集器、计算机； ④推动活塞，记录多组注射器内气体的体积V，以及相应的压强传感器示数p。 (1)下列实验操作和说法正确的是________； A．迅速推动活塞 B．不要用手握注射器推拉活塞 C．活塞上均匀涂抹润滑油主要目的是为了让气体密封良好 (2)测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后，为直观反映压强与体积之间的关系，若以p为纵坐标，则应以________（选填“V”或“”）为横坐标在坐标系中描点作图；某实验小组不断压缩气体，由测得数据发现p与V的乘积值越来越小，则用上述方法作出的图线应为图乙中的________（选填“①”或“②”）。 (3)利用此装置测量一粒花生米的体积，将一粒花生米放入针筒内，用活塞封闭针筒，读出此时的体积为V1，压强传感器示数为p1；再缓慢推活塞至体积为V2，并读出此时的压强传感器示数为p2，则这粒花生米的体积V=________（用字母p1、p2、V1、V2表示）。 15．（2026·河南许昌·模拟预测）某实验小组用图甲所示实验装置进行“探究气体等温变化的规律”实验。 (1)关于该实验的操作、下列说法正确的是（　　） A．在柱塞上涂抹润滑油目的是为了减小摩擦，无其它作用 B．实验时应快速推拉柱塞并迅速读数，以避免气体与外界发生热交换 C．实验不需要测量柱塞的横截面积，也能得到被封闭气体的体积变化关系 (2)如图乙所示，实验小组同学从状态缓慢上拉柱塞，使其到达状态（体积为）。若此时突然提升柱塞，使其快速到达体积，则此时可能对应下图中的状态________（填“”“”或“”），图中、、为同一等温线上的点； (3)实验小组绘制了图像，发现当气体压强增大到一定值后，实验数据描绘的图线偏离过原点的直线。若该偏离是由于实验过程中，注射器中气体出现漏气现象导致的，则描绘的图线可能如图丙的________（填“①”或“②”）所示。 16．（2026·安徽合肥·模拟预测）某同学利用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律。 (1)下列实验操作中正确的是____________。 A．密封气体前，在活塞上均匀涂抹润滑油 B．推拉活塞时，用手握住注射器气体部分 C．实验时缓慢移动活塞 D．实验中应快速推拉柱塞，以免气体进入或漏出注射器 (2)为了能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，作出图像。某同学在实验操作过程中，不小心用手握住了注射器的空气柱部分，那么该同学可能得到的图像是图乙中的____________。 (3)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、，且。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____________（选填选项前下的字母）。 A． B． C． D． 1、 用油膜法估测油酸分子的大小 1．（多选）（2025·广西·高考真题）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中（   ） A．估测油酸分子大小时，油酸分子可以视为球形 B．油膜的形状稳定后，油酸分子仍然在做热运动 C．计算油膜面积时，忽略所有不完整的小正方形 D．与油酸酒精溶液相比，纯油酸更容易在水面形成单分子油膜 2．（2023·浙江·高考真题）以下实验中，说法正确的是（  ） A．在LC振荡电路中“观察电容器的充、放电现象”实验中，充电时电流逐渐增大，放电时电流逐渐减小 B．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，滴入油酸酒精溶液后，需尽快描下油膜轮廓，测出油膜面积 C．“观察光敏电阻特性”和“观察金属热电阻特性”实验中，光照强度增加，光敏电阻阻值减小；温度升高，金属热电阻阻值增大 D．“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，如果可拆变压器的“横梁”铁芯没装上，原线圈接入10V的交流电时，副线圈输出电压不为零 3．（2023·北京·高考真题）用油膜法估测油酸分子直径是一种通过测量宏观量来测量微观量的方法，已知1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V，在水面上形成的单分子油膜面积为S，则油酸分子的直径___________。 4．（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________。 二、探究气体压强与体积的关系 5.（2023·江苏·高考真题）在“探究气体等温变化的规律”的实验中，实验装置如图所示。利用注射器选取一段空气柱为研究对象。下列改变空气柱体积的操作正确的是（    ）    A．把柱塞快速地向下压 B．把柱塞缓慢地向上拉 C．在橡胶套处接另一注射器，快速推动该注射器柱塞 D．在橡胶套处接另一注射器，缓慢推动该注射器柱塞 6．（2025·河北·高考真题）自动洗衣机水位检测的精度会影响洗净比和能效等级。某款洗衣机水位检测结构如图1所示。洗衣桶内水位升高时，集气室内气体压强增大，铁芯进入电感线圈的长度增加，从而改变线圈的自感系数。洗衣机智能电路通过测定振荡电路的频率来确定水位高度。 某兴趣小组在恒温环境中对此装置进行实验研究。 (1)研究集气室内气体压强与体积的关系 ①洗衣桶内水位H一定时，其内径D的大小________（填“会”或“不会”）影响集气室内气体压强的大小。 ②测量集气室高度、集气室内径d。然后缓慢增加桶内水量，记录桶内水位高度H和集气室进水高度，同时使用气压传感器测量集气室内气体压强p。H和h数据如下表所示。 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 50.00 0.33 0.40 0.42 0.52 0.61 0.70 0.78 0.87 实验中使用同一把刻度尺对H和h进行测量，根据数据判断，测量________（填“H”或“h”）产生的相对误差较小。 ③利用数据处理软件拟合集气室内气体体积V与的关系曲线，如图2所示。图中拟合直线的延长线明显不过原点，经检查实验仪器完好，实验装置密封良好，操作过程规范，数据记录准确，则该延长线不过原点的主要原因是________ (2)研究洗衣桶水位高度与振荡电路频率的关系图是桶内水位在两个不同高度时示波器显示的图像，u的频率即为振荡电路的频率。振荡电路的频率f与线圈自感系数L、电容C的关系是，则图中________（填“甲”或“乙”）对应的水位较高。 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题二十 热学实验 用油膜法估测油酸分子的大小 知识点1 基本原理与操作 实验原理 操作要领 1.利用油酸酒精溶液在平静的水面上形成单分子油膜 2.将油酸分子视为球形，测出一定体积油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积 3.用d＝计算出油膜的厚度(V为一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，S为油膜面积)，这个厚度就近似为油酸分子的直径 1.配制油酸酒精溶液 2.用注射器通过累积法得到1滴油酸酒精溶液的体积，再计算出1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V 3.借助坐标纸测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S 知识点2 数据处理 1．计算一滴溶液中油酸的体积：V＝(mL)。V0为N滴油酸酒精溶液的体积，k为油酸的浓度。 2．计算油膜的面积S：以边长为1 cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，大于半个的算一个，不足半个的舍去。 3．计算油酸分子的直径：d＝(注意单位统一)。 知识点3 注意事项与误差 1．注射器针头高出水面的高度应在1 cm之内，当针头靠水面很近(溶液滴下之前)时，会发现针头下方的粉层已被排开，这是针头中酒精挥发所致，不影响实验效果。 2．待测油酸薄膜扩散后又会收缩，要在油酸薄膜的形状稳定后再画轮廓。扩散后又收缩有两个原因：①水面受溶液液滴冲击凹陷后又恢复；②酒精挥发后液面收缩。 3．当重做实验时，将水从浅盘的一侧边缘倒出，在这侧边缘会残留油酸，可用少量酒精清洗，并用脱脂棉擦去，再用清水冲洗，这样做可保持浅盘的清洁。 4．本实验只要求估测油酸分子的大小，实验结果的数量级符合要求即可。 误差分析： 1．纯油酸体积的计算引起误差。 2．油膜面积的计算造成误差。 3．油膜形状的边界画线造成误差。 4．油酸酒精溶液浓度的改变造成误差。 探究气体压强与体积的关系 知识点1 基本原理与操作 原理装置图 保持环境温度不变，缓慢改变活塞位置，读出每次气压计的读数和空气柱的长度(计算出气体体积) 操作要领 (1)测量注射器活塞的直径d，计算其横截面积S＝。 (2)按实验原理图安装好仪器。 (3)使活塞处于适当的位置，安装好橡胶套，密封一定质量的空气。 (4)待活塞稳定时，由气压计读出注射器内空气的压强p，从注射器的刻度上直接读出注射器内空气柱的长度L，计算出空气柱的体积V＝SL，并记录到设计好的表格内。 (5)保持温度不变，把柱塞缓慢地向下压或向上拉，读取空气柱的长度(计算出空气柱对应的体积)与压强的几组数据，并记录到设计好的表格内。 (6)实验完毕，整理实验仪器 知识点2 数据处理与误差分析 1.以压强p为纵坐标、以体积V为横坐标作出p-V 图像，如图甲所示，图像呈现为双曲线的一支；再以体积的倒数为横坐标作出p- 图像，如图乙所示，把双曲线变为直线，说明p和V成反比。 注意事项： 1．为保证气体密闭，应在活塞与注射器壁间涂上润滑油。 2．为保持气体温度不变，实验过程中不要用手握住注射器有密闭气体的部位；同时，应缓慢改变气体体积。 3．注射器内外气体的压强差不宜过大。 4．在等温过程中，气体的p-V图像呈现为双曲线，不便确定p与V的关系，要通过坐标变换，画p - 图像，把双曲线变为直线，以方便判断p和V成反比。 误差分析： 1．橡胶套密封不严会使空气柱的质量变化引起误差。 2．实验过程环境温度变化、柱塞向下压或向上拉得过快会使空气柱的温度变化引起误差。 3．活塞直径的测量、空气柱长度的测量、气压计的读数等引起的误差。 1、 用油膜法估测油酸分子的大小 1．（2026·江西上饶·二模）在做“用油膜法估测分子直径的大小”的实验中： (1)配制好一定浓度的油酸酒精溶液后，有关后续的实验过程如图（a），请选择另外两个必要的实验操作，并将它们按操作先后顺序排列：A、D、________、________、F； (2)关于本实验下列说法正确的是________（多选）； A．撒爽身粉有助于油酸均匀散开形成油膜 B．油膜稳定后油酸分子与酒精分子相互交错紧密排布 C．油酸分子简化为球形处理，油膜稳定后油酸分子紧密排布 D．油酸分子中的羧基和烃基对水的亲和力不同，使油酸在水面上形成单分子油膜 (3)已知油酸酒精溶液的浓度为，一滴溶液的体积为，一滴溶液在水面上形成油膜稳定后，在带有坐标方格的玻璃板上描出油膜的轮廓如图，正方形坐标方格的边长为，由图（b）可知油膜占有的方格个数为________（取整数），油酸分子直径表达式为________（用、、、表示）。 【答案】(1) E B (2)CD (3) 101/100/99 【详解】（1）根据“用油膜法估测分子直径的大小”实验步骤，先配制溶液并测定一滴溶液的体积（操作A），准备浅水盘倒入水（操作D），接着在水面上均匀撒上爽身粉（操作E），然后用注射器或滴管轻轻滴入一滴油酸酒精溶液（操作B），待油膜形状稳定后，在玻璃板上描绘并估算油膜面积（操作F）。 （2）A．撒爽身粉是为了在水面上形成清晰的边界，以便观察和描绘油酸膜的轮廓，并不能帮助油酸自身均匀散开，故A错误； B．油酸酒精溶液滴在水面上后，酒精会溶于水并挥发，最终在水面上只留下紧密排布的单层油酸分子，而没有酒精分子，故B错误； C．实验中建立的物理模型是将油酸分子简化为球形，并且认为油膜稳定后油酸分子是一个紧挨一个单层紧密排布的，故C正确； D．油酸分子由亲水的羧基和疏水的烃基组成，滴在水面上后，由于这两部分对水的亲和力不同，羧基没入水中而烃基露出水面，从而使油酸在水面上形成单分子油膜，故D正确。 故选CD。 （3）[1]图（b）中油膜占有的方格数约为101 [2]一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为 油膜的估算总面积为 根据单层油膜模型，油酸分子的直径表达式为 2．（2026·安徽合肥·模拟预测）“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将的油酸溶于酒精，制成的油酸酒精溶液，用注射器测得上述溶液为滴，把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的轮廓用彩笔描绘在玻璃板上，再将画有油酸膜轮廓的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积。已知坐标纸中正方形方格边长为。根据以上信息，回答下列问题： (1)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积是_______；若数出油膜轮廓对应的方格数为格，由此估算出分子的直径为______。（结果均保留1位有效数字） (2)甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，但都发生了操作错误。其中会导致所测的分子直径偏小的是（　　） A．甲在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值大 B．乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了另一个针管比原来细的注射器把溶液滴在水面上，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小 C．丙在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，导致计算的面积比实际面积小一些 【答案】(1) (2)A 【详解】（1）[1]纯油酸溶于酒精制成溶液，浓度 溶液共滴，每滴体积 一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 [2]坐标纸每格面积 油膜面积 分子直径 （2）A．酒精倒少了，导致实际浓度大于计算浓度，而计算时仍按配制时的浓度计算纯油酸体积，导致的计算值小于实际值，测量的油膜面积对应实际浓度的面积，因此计算得到的偏小，故A正确； B．拿错更细的针管，每滴的实际体积会小于计算体积，计算所用偏大，测量的对应实际浓度的面积，因此计算得到的偏大，故B错误； C．不足一格的油膜不计，导致计算的面积比实际面积小，偏小，因此计算得到的偏大，故C错误； 故选A。 3．（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 4．（2026·广东广州·三模）在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中， (1)某次实验中，滴下油酸溶液后，痱子粉散开形成如下图所示的“锯齿”边缘图样，出现该图样的可能原因是（　　） A．滴油酸溶液时注射器离水面高度太低 B．油酸酒精溶液的浓度太小 C．痱子粉撒得太多，且厚度不均匀 D．水槽太大，装的水量太多 (2)在该实验中，若测出的油酸分子直径结果偏小，则可能的原因是（　　） A．将油酸酒精溶液的体积直接当纯油酸体积计算 B．油酸酒精溶液配制后放置的时间较长，酒精挥发较多 C．计算油膜面积时，将不足半格的方格也计为一格 D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液滴数少数了5滴 【答案】(1)C (2)BC 【详解】（1）若痱子粉撒得过多、厚度不均匀，油酸扩散时无法均匀推开痱子粉，边缘就会形成锯齿状；注射器高度过低、油酸浓度太小、水量过多都不会导致锯齿边缘。 故选C。 （2）A．设纯油酸体积为，油膜面积为，油酸分子直径计算公式为 将溶液体积直接当作纯油酸体积，会使计算偏大，d偏大，故A错误； B．油酸酒精溶液配制后放置的时间较长，酒精挥发较多，油酸所占的比例变大，实验数据处理仍然按照挥发前的浓度计算，即算出的纯油酸体积偏小，则会使偏小，d偏小，故B正确； C．将不足半格计为一格，会使计算偏大，因此d偏小，故C正确； D．求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数少数了5滴，会导致所测量的一滴油酸酒精溶液的体积偏大，所测量的一滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积也偏大，测得的分子直径d偏大，故D错误。 故选BC。 5．（2026·安徽芜湖·二模）某小组同学在实验室用油膜法估测油酸分子的大小。 (1)实验时，先将1 ml纯油酸加入一定量的酒精中，得到了浓度为0.01%的油酸酒精溶液，经过操作得到一滴油酸酒精溶液的体积，如图为接下来的一些实验步骤，正确的操作排序是________（请填写字母代号）。 A．取油酸酒精溶液    B．描绘油膜轮廓 C．撒爽身粉    D．滴油酸酒精溶液 (2)实验中已知1 ml油酸酒精溶液的液滴数为50滴，取1滴这样的溶液滴入水面，最终记录下的油膜轮廓如图，由此可估测出油酸分子的直径是________m。（图中正方形小方格的边长为1 cm，结果保留一位有效数字） (3)实验发现测得的分子直径明显偏大，可能的原因是________。 A．计算油膜面积时，只数了油膜轮廓内完整的方格 B．水面上爽身粉撒得较厚，油膜没有充分展开 C．在数1 ml油酸酒精溶液的滴数时，多数了滴数 D．油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化 【答案】(1)CADB (2) (3)AB 【详解】（1）正确的操作排序是CADB。 （2）1滴这样的溶液含有油酸的体积 油膜的面积为 油酸分子的直径是 （3）A．计算油膜面积时，只数了油膜轮廓内完整的方格，S偏小，由 则分子直径偏大，故A正确； B．水面上爽身粉撒得较厚，油膜没有充分展开，S偏小，由 则分子直径偏大，故B正确； C．在数1 ml油酸酒精溶液的滴数时，多数了滴数，则1滴偏小，分子直径偏小，故C错误； D．油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度变大，则会导致计算结果偏小，故D错误。 故选AB。 6．（2026·陕西咸阳·模拟预测）完成以下实验： (1)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤： ①先配好油酸酒精溶液，用注射器滴一滴到量筒中，记下油酸酒精溶液的体积； ②往浅盘里倒入一定深度的水，待水面稳定后，将适量的痱子粉均匀地撒在水面上，再用注射器将油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定； ③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； ④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。 上述步骤有一步存在错误，请指出，并且改正：________________________。 (2)把一滴油酸酒精溶液滴入浅盘中，待稳定后得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示。图中每个小正方形格的边长为，则油酸薄膜的面积________；已知实验所用溶液配制时将酒精加入体积为的油酸中，配制成体积为的油酸酒精溶液，一滴油酸酒精溶液的体积为，由此可估算出油酸分子的直径为________（用、、和表示）。 (3)实验中最终得到的油酸分子直径数据偏小，可能是因为________。 A．计算油膜面积时，将所有油酸的格都记为一个 B．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开 C．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 【答案】(1)①，用注射器将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 (2) ////// (3)A 【详解】（1）步骤①存在错误，为了减小误差，应用注射器将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。 （2）[1]根据数格子的办法，多于半格算一格，少于半格舍去，油膜的总格数为96格，则油膜总面积为 [2]由于将体积为的油酸，配制成体积为的油酸酒精溶液，则溶液的浓度为 则一滴溶液中纯油酸的体积为 油酸分子直径为 （3）A．计算油膜面积时，将所有油酸的格都记为一个，导致油膜面积测量值偏大，根据 可知油酸分子直径测量值偏小，故A符合题意； B．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，导致油膜面积测量值偏小，根据 可知油酸分子直径测量值偏大，故B不符合题意； C．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，导致油酸体积测量偏大，根据 可知油酸分子直径测量值偏大，故C不符合题意。 故选A。 7．（2026·河北秦皇岛·模拟预测）某同学完成“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验，步骤如下： ①用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入115滴时，测得其体积恰好是1 mL； ②向1 mL的油酸中加酒精，直至总量达到1500 mL； ③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膜的形状； ④先往浅盘里倒入一定深度的水，然后将爽身粉均匀地撒在水面上； ⑤将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示。 (1)以上操作步骤的正确顺序为②_______⑤（把其他步骤填上）； (2)已知小方格的边长为10 mm。则该同学计算出油酸分子直径约为_______m（结果保留1位有效数字）。 【答案】(1)①④③ (2) 【详解】（1）实验的正确流程是：先配制油酸酒精溶液（步骤②），然后用注射器滴入溶液并记录滴数（步骤①），接着准备浅盘和水面（步骤④），之后滴一滴溶液到水面并描绘油膜形状（步骤③），最后用坐标纸计算面积（步骤⑤）。因此正确顺序为②①④③⑤。 （2）一滴油酸酒精溶液中纯油酸含量为 题意可知1个小方格面积为，由图可知共有55个小方格，因此油膜面积为 则油酸分子直径 联立解得 8．（2026·福建厦门·二模）在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中， (1)小福同学进行如下实验操作，请排列出正确的实验顺序：BA________（用字母符号表示）。 (2)某次实验中，滴下油酸溶液后，痱子粉散开形成如下图所示的“锯齿”边缘图样，出现该图样的可能原因是________ A．滴油酸溶液时注射器离水面高度太低 B．油酸酒精溶液的浓度太小 C．痱子粉撒得太多，且厚度不均匀 D．水槽太大，装的水量太多 (3)已知油酸酒精溶液的浓度为0.2%，用注射器吸取1mL油酸酒精溶液，一滴一滴地滴入量筒，总共可以滴100滴，则每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为________mL。 (4)在该实验中，若测出的油酸分子直径结果偏小，则可能的原因是________。 A．将油酸酒精溶液的体积直接当纯油酸体积计算 B．油酸酒精溶液配制后放置的时间较长，酒精挥发较多 C．计算油膜面积时，将不足半格的方格也计为一格 D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液滴数少数了5滴 【答案】(1)ECD (2)C (3)/0.00002 (4)BC 【详解】（1）用油膜法实验的步骤为：先测量每滴油酸酒精溶液的体积（图B）→向浅盘加入清水（图A）→向水面撒痱子粉（图E）→滴入油酸酒精溶液（图C）→待稳定后，盖玻璃板绘制油膜轮廓（图D），因此BA后顺序为ECD。 （2）若痱子粉撒得过多、厚度不均匀，油酸扩散时无法均匀推开痱子粉，边缘就会形成锯齿状；注射器高度过低、油酸浓度太小、水量过多都不会导致锯齿边缘。 故选C。 （3）1mL溶液共100滴，因此每滴溶液体积为 纯油酸体积为 （4）A．设纯油酸体积为，油膜面积为，油酸分子直径计算公式为 将溶液体积直接当作纯油酸体积，会使计算偏大，d偏大，故A错误； B．油酸酒精溶液配制后放置的时间较长，酒精挥发较多，油酸所占的比例变大，实验数据处理仍然按照挥发前的浓度计算，即算出的纯油酸体积偏小，则会使偏小，d偏小，故B正确； C．将不足半格计为一格，会使计算偏大，因此d偏小，故C正确； D．求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数少数了5滴，会导致所测量的一滴油酸酒精溶液的体积偏大，所测量的一滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积也偏大，测得的分子直径d偏大，故D错误。 故选BC。 二、探究气体压强与体积的关系 9．（2026·福建福州·一模）用如图所示装置进行“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验。 (1)本实验中，压强传感器（　　） A．需要调零 B．不需要调零 (2)实验操作要求推动活塞过程中，不能用手握住注射器封闭气体部分，并且在实验中要缓慢推动活塞，这些要求的目的是______。 (3)下列图像中，最能直观反映缓慢压缩气体过程中压强随体积变化规律的图像是（　　） A． B． C． D． (4)甲乙两位同学用同一种气体完成该实验，并通过实验在p-V图像中分别得到两条双曲线，如图所示。两人实验均操作无误，产生该情况的原因可能是（　　） A．甲同学实验环境温度比乙高 B．乙同学实验环境温度比甲高 C．甲同学注射器内的封闭气体质量比乙大 D．乙同学注射器内的封闭气体质量比甲大 【答案】(1)B (2)保持玻璃管内的空气温度不变 (3)C (4)BD 【详解】（1）在探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系实验中，压强传感器测量的是一定体积时对应的压强值，不需要调零。 故选B。 （2）实验中推动活塞不能用手握住注射器封闭气体部分，并且在实验中要缓慢推动活塞，这些要求的目的是保持注射器内的空气温度不变。 （3）根据玻意耳定律可得 即 由于缓慢压缩气体过程中气体体积减小，压强增大。最能直观反映缓慢压缩气体过程中压强随体积变化规律的图像是直线。 故选C。 （4）AB．p-V图像为双曲线，说明满足玻意耳定律 两条不同的双曲线，代表常数C不同，根据理想气体状态方程可知，在操作无误的前提下，C不同的可能原因是实验时温度不同，由图可知乙的温度高，故A错误，B正确； CD．C不同，也可能是气体的物质的量不同（n不同，即封闭气体的质量不同），即乙同学注射器内的封闭气体质量比甲大，故C错误，D正确。 故选BD。 10．（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 11．（2026·海南海口·模拟预测）某同学用注射器和压强传感器探究在温度不变时，一定质量气体的压强和体积关系。装置如图甲所示。 (1)关于实验要点，下列说法正确的是（     ） A．活塞上要涂润滑油，以防止气体漏气 B．推拉活塞时，应用手握住整个注射器，使其不要晃动 C．推拉活塞的时间越短越好 D．每次推拉活塞待稳定后，再记录压强值 (2)环境温度不变，该同学按正确操作先后做了两次实验，得到的两次的图像如图乙所示，两次图像斜率不同的原因是____； 【答案】(1)AD (2)气体质量不同 【详解】（1）A．活塞上要涂润滑油，是为了防止漏气，气体压强由压强传感器测量，活塞与筒壁的摩擦对压强无影响，故A正确； BC．推拉活塞时，不能用手握住整个注射器，要缓慢推拉活塞，以防止气体温度发生改变，故BC错误； D．每次推拉活塞待稳定后，再记录压强值，故D正确。 故选AD。 （2）根据 整理可得 所以，图线的斜率为 由于温度不变，图像的斜率不同是因为气体的质量不同。 12．（2026·福建福州·模拟预测）某学习小组利用图甲所示装置探究一定质量气体在等温条件下的压强与体积的关系。实验装置包括竖直固定的注射器（带刻度、下端连接压强传感器），活塞上端固定托盘，托盘中放置砝码以改变气体体积。实验时，增减砝码，记录压强传感器示数和注射器内气体体积。采集多组数据后作出（SI单位制）拟合曲线如图乙所示。 (1)实验中，为保证气体温度与环境温度一致，每次改变砝码质量后应___________读数（填选项前的字母）。 A．立即 B．待示数稳定后 (2)拟合线未过坐标原点，可能原因是下列的___________（填选项前的字母） A．注射器与压强传感器连接的塑料管容积未计入总体积 B．压强传感器读数始终比真实值偏小一个恒定值 C．实验过程中环境温度逐渐升高 D．活塞与注射器筒壁间存在漏气现象 (3)若气体的总体积为，由图乙可得该实验中气体的压强与的乘积等于___________（用图像中字母、表示）。 【答案】(1)B (2)A (3) 【详解】（1）A．立即读数会导致气体温度未恢复至环境温度，产生误差； B．待示数稳定后，气体与外界充分热交换，温度恢复至环境温度，满足等温条件，故B正确。 故选B。 （2）A．设注射器内气体体积为，连接管容积为，则实际气体总体积为。根据玻意耳定律有 变形得 由图乙可知纵轴截距为，说明，即连接管容积未计入，故A正确； B．若压强传感器读数偏小，则 代入 得 与不成线性关系，故B错误； C．若环境温度升高，乘积增大，图线斜率增大，不会仅改变截距，故C错误； D．若存在漏气，气体质量减小，乘积减小，图线将发生弯曲，故D错误。 故选A。 （3）由图乙可知，图像的斜率 纵轴截距为，则图像对应的函数表达式为 整理得的关系式。由（2）问分析可知气体的总体积 代入上式可得 13．（2026·海南海口·一模）某同学做探究气体等温变化的规律实验的装置如图甲所示。 (1)关于该实验，下列说法正确的是__________。（填正确答案标号） A．向下压或向上拉柱塞时，手要紧紧握住整个注射器，以免晃动 B．柱塞移至某位置时，应迅速记录此时注射器内气柱的长度和压力表的示数 C．为了避免漏气，柱塞应均匀涂上润滑油 D．根据测量数据，作图像比图像更能直观反映出与的关系 (2)为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，他进行了两次实验，得到的图像如图丙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为__________（选填“<”、“=”或“>”）。 【答案】(1)CD (2)> 【详解】（1）A．实验要求气体温度不变，手紧紧握住注射器会使气体温度升高，违反等温条件，故A项错误； B．移动柱塞后气体温度会发生变化，需要待气体温度稳定恢复至室温后再记录数据，不能迅速读数，故B项错误； C．柱塞涂润滑油可以避免漏气，保证封闭气体的质量不变，故C项正确； D．气体发生等温变化，有 即与成正比，图像为过原点的一条倾斜直线，其图像形状比图像的曲线更直观反映p与V的关系，故D项正确。 故选CD。 （2）对理想气体，有 整理有 所以离坐标原点越远的等温线，其温度越高，所以。 14．（2026·湖北鄂州·三模）如图甲是“用压强传感器研究温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”的实验装置。 主要步骤如下： ①将压强传感器调零； ②在活塞上均匀涂抹润滑油，把活塞移至注射器满刻度处； ③逐一连接注射器、压强传感器、数据采集器、计算机； ④推动活塞，记录多组注射器内气体的体积V，以及相应的压强传感器示数p。 (1)下列实验操作和说法正确的是________； A．迅速推动活塞 B．不要用手握注射器推拉活塞 C．活塞上均匀涂抹润滑油主要目的是为了让气体密封良好 (2)测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后，为直观反映压强与体积之间的关系，若以p为纵坐标，则应以________（选填“V”或“”）为横坐标在坐标系中描点作图；某实验小组不断压缩气体，由测得数据发现p与V的乘积值越来越小，则用上述方法作出的图线应为图乙中的________（选填“①”或“②”）。 (3)利用此装置测量一粒花生米的体积，将一粒花生米放入针筒内，用活塞封闭针筒，读出此时的体积为V1，压强传感器示数为p1；再缓慢推活塞至体积为V2，并读出此时的压强传感器示数为p2，则这粒花生米的体积V=________（用字母p1、p2、V1、V2表示）。 【答案】(1)BC (2) ② (3) 【详解】（1）AB．为了确保气体的稳定不变，实验中不要用手握注射器推拉活塞，同时需要缓慢推动活塞，故A错误，B正确； C．活塞上均匀涂抹润滑油主要目的是为了让气体密封良好，防止漏气，C正确。 故选BC。 （2）[1]根据玻意耳定律有，变形有，可知为直观反映压强与体积之间的关系，若以p为纵坐标，则应以为横坐标在坐标系中描点作图，此时的图像是一条过原点的倾斜直线； [2]实验中压缩气体时，由测得数据发现p与V的乘积值越来越小，即在压强一定时，测量的体积值小于理论图像对应的体积值，则横坐标的测量值大于其理论值，即图像相对于理论图像向下偏，可知用上述方法作出的图线应为图乙中的②； （3）根据玻意耳定律有 解得 15．（2026·河南许昌·模拟预测）某实验小组用图甲所示实验装置进行“探究气体等温变化的规律”实验。 (1)关于该实验的操作、下列说法正确的是（　　） A．在柱塞上涂抹润滑油目的是为了减小摩擦，无其它作用 B．实验时应快速推拉柱塞并迅速读数，以避免气体与外界发生热交换 C．实验不需要测量柱塞的横截面积，也能得到被封闭气体的体积变化关系 (2)如图乙所示，实验小组同学从状态缓慢上拉柱塞，使其到达状态（体积为）。若此时突然提升柱塞，使其快速到达体积，则此时可能对应下图中的状态________（填“”“”或“”），图中、、为同一等温线上的点； (3)实验小组绘制了图像，发现当气体压强增大到一定值后，实验数据描绘的图线偏离过原点的直线。若该偏离是由于实验过程中，注射器中气体出现漏气现象导致的，则描绘的图线可能如图丙的________（填“①”或“②”）所示。 【答案】(1)C (2) (3)② 【详解】（1）A．在柱塞上涂抹润滑油的主要目的是封闭气体，防止漏气，同时也有减少摩擦的作用，故A错； B．本实验要求气体温度保持不变，快速推拉柱塞会导致气体来不及与外界充分热交换，使其温度发生变化，不满足等温条件，正确操作应是缓慢移动柱塞，故B错误； C．实验中被封闭气体在柱塞内的部分可视为圆柱体，体积，其中为柱塞的横截面积，为空气柱长度，柱塞的横截面积不变，，因此可以通过空气柱长度的变化来反映体积的变化，不需要测量柱塞的横截面积，故C正确； 故选C。 （2）突然快速提升柱塞至，气体体积瞬间增大，气体对外做功，而该过程极短，来不及从外界吸热，导致气体内能减小，温度降低。 由，相同体积，压强越低，温度越低，因此图中在时，，因此填。 （3）等温变化应满足（常数），因此对于图像，图像是一条过原点的直线，斜率，当漏气时封闭气体的质量减小，即物质的量减小，斜率随之逐渐减小，图线会向下弯曲并逐渐平缓，因此填②。 16．（2026·安徽合肥·模拟预测）某同学利用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律。 (1)下列实验操作中正确的是____________。 A．密封气体前，在活塞上均匀涂抹润滑油 B．推拉活塞时，用手握住注射器气体部分 C．实验时缓慢移动活塞 D．实验中应快速推拉柱塞，以免气体进入或漏出注射器 (2)为了能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，作出图像。某同学在实验操作过程中，不小心用手握住了注射器的空气柱部分，那么该同学可能得到的图像是图乙中的____________。 (3)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、，且。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____________（选填选项前下的字母）。 A． B． C． D． 【答案】(1)AC (2)a (3)BC 【详解】（1）A．密封气体前，在活塞上均匀涂抹润滑油，以增加活塞的气密性，A正确； B．推拉活塞时，不能用手握住注射器气体部分，以防止气体温度升高，B错误； CD．实验时缓慢移动活塞，防止气体温度变化，C正确，D错误。 故选AC。 （2）同学在实验操作过程中，不小心用手握住了注射器的空气柱部分，则气体的温度会升高，根据，则图像的斜率将变大，那么该同学可能得到的图像是图乙中的a。 （3）AB．由于实验操作和数据处理均正确，同体积情况下，则温度高对应压强大，pV乘积较大的是对应的T1图线，距离原点较远，故B正确，A错误； CD．根据，温度越高，对应的C值越大，则斜率越大，因T1较大，故C正确，D错误。 故选BC。 1、 用油膜法估测油酸分子的大小 1．（多选）（2025·广西·高考真题）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中（   ） A．估测油酸分子大小时，油酸分子可以视为球形 B．油膜的形状稳定后，油酸分子仍然在做热运动 C．计算油膜面积时，忽略所有不完整的小正方形 D．与油酸酒精溶液相比，纯油酸更容易在水面形成单分子油膜 【答案】AB 【详解】A．在油膜法测分子直径的实验中，把油膜看成单分子油膜，且分子紧密排列。由于分子形状复杂，为简化计算，通常将其视为球形模型，油膜的厚度可以近似看成是球形分子的直径，故A正确； B．分子在永不停息地做无规则热运动，与宏观物体是否处于稳定状态无关。油膜稳定时，油酸分子仍然在做热运动，故B正确； C．在计算油膜面积时，为了更准确地估算油膜的面积，对于周边不完整的格子，大于半格记为一个单位面积，小于半格的不计面积，而不是不完整的格子不计面积，故C错误； D．酒精可以溶解油酸，使油酸更容易在水面上展开形成单分子油膜，所以实验时加酒精比不加酒精更好地展开油膜，故D错误。 故选AB。 2．（2023·浙江·高考真题）以下实验中，说法正确的是（  ） A．在LC振荡电路中“观察电容器的充、放电现象”实验中，充电时电流逐渐增大，放电时电流逐渐减小 B．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，滴入油酸酒精溶液后，需尽快描下油膜轮廓，测出油膜面积 C．“观察光敏电阻特性”和“观察金属热电阻特性”实验中，光照强度增加，光敏电阻阻值减小；温度升高，金属热电阻阻值增大 D．“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，如果可拆变压器的“横梁”铁芯没装上，原线圈接入10V的交流电时，副线圈输出电压不为零 【答案】CD 【详解】A．在LC振荡电路中“观察电容器的充、放电现象”实验中，充电时电流逐渐减小，放电时电流逐渐增大，故A错误； B．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，滴入油酸酒精溶液后，需待油酸溶液全部散开,形状稳定后，用一玻璃板轻轻盖在浅盘上，然后用水笔把油酸溶液的轮廓画在玻璃板上，测出油膜面积，故B错误； C．“观察光敏电阻特性”实验中，光照强度增加，光敏电阻阻值减小；“观察金属热电阻特性”实验中，温度升高，金属热电阻阻值增大，故C正确； D．“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，如果可拆变压器的“横梁”铁芯没装上，原线圈接入10V的交流电时，变压器的效果减弱，副线圈磁通量还是会发生变化，副线圈输出电压不为零，故D正确。 故选CD。 3．（2023·北京·高考真题）用油膜法估测油酸分子直径是一种通过测量宏观量来测量微观量的方法，已知1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V，在水面上形成的单分子油膜面积为S，则油酸分子的直径___________。 【答案】 【详解】[1]油酸分子的直径为 4．（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 二、探究气体压强与体积的关系 5.（2023·江苏·高考真题）在“探究气体等温变化的规律”的实验中，实验装置如图所示。利用注射器选取一段空气柱为研究对象。下列改变空气柱体积的操作正确的是（    ）    A．把柱塞快速地向下压 B．把柱塞缓慢地向上拉 C．在橡胶套处接另一注射器，快速推动该注射器柱塞 D．在橡胶套处接另一注射器，缓慢推动该注射器柱塞 【答案】B 【详解】因为该实验是要探究气体等温变化的规律；实验中要缓慢推动或拉动活塞，目的是尽可能保证封闭气体在状态变化过程中的温度不变；为了方便读取封闭气体的体积不需要在橡胶套处接另一注射器。 故选B。 6．（2025·河北·高考真题）自动洗衣机水位检测的精度会影响洗净比和能效等级。某款洗衣机水位检测结构如图1所示。洗衣桶内水位升高时，集气室内气体压强增大，铁芯进入电感线圈的长度增加，从而改变线圈的自感系数。洗衣机智能电路通过测定振荡电路的频率来确定水位高度。 某兴趣小组在恒温环境中对此装置进行实验研究。 (1)研究集气室内气体压强与体积的关系 ①洗衣桶内水位H一定时，其内径D的大小________（填“会”或“不会”）影响集气室内气体压强的大小。 ②测量集气室高度、集气室内径d。然后缓慢增加桶内水量，记录桶内水位高度H和集气室进水高度，同时使用气压传感器测量集气室内气体压强p。H和h数据如下表所示。 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 50.00 0.33 0.40 0.42 0.52 0.61 0.70 0.78 0.87 实验中使用同一把刻度尺对H和h进行测量，根据数据判断，测量________（填“H”或“h”）产生的相对误差较小。 ③利用数据处理软件拟合集气室内气体体积V与的关系曲线，如图2所示。图中拟合直线的延长线明显不过原点，经检查实验仪器完好，实验装置密封良好，操作过程规范，数据记录准确，则该延长线不过原点的主要原因是________ (2)研究洗衣桶水位高度与振荡电路频率的关系图是桶内水位在两个不同高度时示波器显示的图像，u的频率即为振荡电路的频率。振荡电路的频率f与线圈自感系数L、电容C的关系是，则图中________（填“甲”或“乙”）对应的水位较高。 【答案】(1) 不会 该延长线不过原点的主要原因是与集气室相连的细管中的气体被忽略不计，导致集气室气体体积相比于实际气体体积偏小。 (2)乙 【详解】（1）①[1]集气室内气体压强等于桶内水位高度H和集气室进水高度的高度差产生的压强和大气压强之和，根据可知其内径D的大小不会影响影响集气室内气体压强的大小； ②[2]由于实验中使用同一把刻度尺进行测量，分度值相同，根据数据分析，桶内水位高度明显大于集气室内进水高度，所以测量桶内水位高度产生的相对误差较小； ③[3]略。 （2）桶内水位高度越大，集气室内气体压强越大，铁芯进入电感线圈的长度越大，电感线圈的自感系数越大，根据可知震荡电路的周期越大，所以图3中乙对应的水位较高。 学科网（北京）股份有限公司 $