专题30 实验：用油膜法估测油酸分子的大小 探究气体等温变化的规律 （重难点训练）（安徽专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

专题30 实验：用油膜法估测油酸分子的大小 探究气体等温变化的规律（重难点训练） 模拟·基础演练 1． 【答案】(1)C (2)B (3)B (4) (5)D 【详解】（1）实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成单分子油膜，并将油膜分子看成球形且紧密排列。本实验体现的物理思想方法为理想化模型法。 故选C。 （2）实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是对油酸起到稀释作用，酒精稀释油酸是为了进一步减小油酸的面密度，使油酸分子尽可能的少在竖直方向上重叠，更能保证其形成单层分子油膜。 故选B。 （3）计算分子直径是根据体积油酸的体积与油膜的面积之比，故需将油膜看成单分子层油膜，不考虑各油酸分子间的间隙，将油酸分子看成球形，故与本实验无关的假设为油膜中分子沿直线排列。 故选B。 （4）根据题意1滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸体积为 数出轮廓内的方格数（不足半个的舍去，多于半个的计一个），约为140格，油膜轮廓的面积为 油酸分子的大小为 （5）A．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL溶液的滴数少记了几滴，可知纯油酸的体积将偏大，则测得的分子直径将偏大，故A错误； B．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S偏小，根据，可知测得的分子直径将偏大，故B错误； C．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，S偏小，根据，可知测得的分子直径将偏大，故C错误； D．油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多导致油酸浓度增大，因此油膜面积偏大，则测得的分子直径将偏小，故D正确。 故选D。 2． 【答案】(1)dacb (2)A (3)ABD (4) 【详解】（1）用单分子油膜法估测分子大小实验中需要先配制油酸酒精溶液即d，再滴一滴在撒有痱子粉的水面上即a，再在容器上盖上玻璃板描出油膜轮廓即c，最后通过数格子得出油膜面积即b，故顺序为dacb （2）知道油酸分子的直径后可计算单个油酸分子的体积，由可知计算阿伏加德罗常数还需要知道油滴的摩尔体积。 故选A。 （3）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，会使计算时所用油酸体积偏大，由可知，会使计算结果偏大，故A正确； B．计算油酸膜面积时，只数了完整的方格数，会使计算时所用面积偏小，由可知，会使计算结果偏大，故B正确； C．计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理会使计算时所用面积偏大，由可知，会使计算结果偏小，故C错误； D．水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开，会使面积偏小，由可知，会使计算结果偏大，故D正确。 故选ABD。 （4）[1]由图可知油膜的面积为 [2]一滴油酸酒精溶液中，油酸的体积为 油酸分子的直径为 3． 【答案】(1)理想模型法 (2) 8 【详解】（1）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，做了这样的近似：①油膜是呈单分子分布的；②把油酸分子看成球形；③分子之间没有空隙，紧密排列。 综上可知，“用油膜法估测油酸分子的大小”所体现的物理思想方法是理想模型法。 （2）[1]由图示，油膜轮廓覆盖的方格数为8格，因此油膜面积 [2]酒精与油酸的体积比为，因此油酸在溶液中的体积浓度 用量筒取体积为的溶液，共滴，则每滴溶液的体积为 一滴溶液中纯油酸的体积 根据单分子油膜模型，分子直径等于油膜厚度 4． 【答案】(1)BDCEFA（或DCBEFA） (2) (3)A 【详解】（1）实验步骤的合理顺序应为：首先准备油酸酒精溶液D，然后计算溶液中纯油酸的体积C，接着进行实验操作B、E、F，最后计算分子大小A。而B实验操作也可提前到第一步，因此，合理的顺序是BDCEFA或DCBEFA。 （2）通过数方格的方法计算油膜面积，不足半个的舍去，多于半个的算一个，得到油膜面积 根据油酸酒精溶液的浓度和滴数计算1滴溶液中纯油酸体积 用公式计算解得 （3）A．配制好的油酸酒精溶液放置太久，可能导致溶液浓度变化，使得计算的纯油酸体积偏小，从而导致分子直径偏小，故A正确； B．B选项操作会使计算得到的油膜面积偏小，测得的分子直径偏大；故B错误； C．C选项操作会使计算得到的一滴油酸酒精溶液体积偏大，进而算出的纯油酸体积偏大，测得的分子直径偏大，故C错误。 故选A。 5． 【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。 6． 【答案】 BC 等温 【详解】[2][3]开口向上时，水银柱自身重力产生的压强向下，与大气压一起作用于封闭气体，此时封闭气体压强为 开口向下时，因为水银未漏出，水银柱长度仍为，大气压向上托住水银柱，水银柱自身重力向下，此时封闭气体压强变为 在这两种状态下，由于玻璃管横截面积不变，封闭气体体积之比为 由于是缓慢倒转玻璃管这个过程耗时较长，封闭气体有充分的时间与外界进行热交换，保持与室温一致，因此该过程为等温变化。 根据玻意耳定律，有 代入相关数据，解得大气压强表达式为 [1]公式中、、均已知，还缺少水银的密度和当地的重力加速度 由于是等温过程，因此不需要温度，玻璃管长度也不影响计算结果 因此，还需要知道或测量的物理量是BC。 7． 【答案】(1)C (2)C (3)实验过程中气体温度升高 【详解】（1）A．为了使柱塞在移动的过程中，注射器内的气体尽可能发生等温变化，应缓慢推拉柱塞，且不能用手握注射器推拉柱塞，A错误； B．为了使柱塞与注射器之间的封闭气体质量不变，应在柱塞上涂上润滑油，B错误； C．不需要测出注射器内封闭气体的质量，C正确； D．每次推拉柱塞改变气体体积后，要待气体稳定后再记录压强数据，D错误。 故选C。 （2）由玻意耳定律知，一定质量的气体，其压强与体积成反比。根据第1次及第7次实验数据，由公式p1V1=p7V7 解得p7≈150 kPa 故选C。 （3）图2中的图像向上弯曲，即气体的压强与体积的乘积变大，由理想气体状态方程pV=CT知，其可能的原因是气体的温度升高。 8． 【答案】(1)AB (2) 体积一定的情况下，温度高，气体分子平均动能增大，单次撞击产生的力更大且单位时间内撞击次数增加，即气体压强大，故 (3) 双曲线 BD 【详解】（1）AB．由于该实验是“用气体压强传感器探究气体等温变化的规律”，条件是对于一定质量的气体而言的，故实验中不能出现漏气的现象；实验时应该缓慢一些，因为移动活塞时，相对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，故AB正确； C．等温变化的规律为 所以实验只要保持气体质量不变即可，不必测出气体的质量，故C错误； D．实验中只有气体的压强可以通过数据采集器获得，故D错误。 故选AB。 （2）[1][2] 体积一定的情况下，温度高，气体分子平均动能增大，单次撞击产生的力更大且单位时间内撞击次数增加，即气体压强大，故； （3）[1]忽略软管体积时，根据可得图线理论上是一条双曲线； [2] 根据 可得 由于在使注射器内空气体积逐渐减小的过程中，压强增加，但实际增加的偏小所以图像的图形向下弯曲，所以画出的图像应当是D； 注射器与压强传感器连接处软管的体积不能忽略，根据 所以的图像应为B； 9． 【答案】(1)A (2)① (3) (4) 【详解】（1）A．涂润滑油可防止漏气，保证气体质量不变，故A正确； B．推拉活塞应缓慢进行，使气体温度与外界温度保持一致，不是动作快，故B错误； C．手握注射器会使气体温度升高，故C错误； D．注射器刻度必须标注单位才能记录体积，故D错误。 故选A。 （2）漏气过程中气体质量减小，图线斜率减小，应选①。 （3）软管内气体体积不可忽略时，气体实际体积为。 由玻意耳定律 当即时，渐近线对应的压强为： （4）绿豆体积为，气体实际体积为 因为 当时，，气体实际体积为零。图丁中时 即 10． 【答案】(1)B (2)连接注射器与传感器的胶管内气体的体积（意思对即可） (3)B 【详解】（1）A．手握注射器前端会使气体温度改变，故A错误； B．缓慢推拉使气体保持等温，稳定后读数误差小，故B正确； C．快速推拉使气体温度改变，偏离等温条件，影响实验结果，故C错误； D．涂润滑油可保证气密性，防止漏气，不可省略，故D错误。 故选B。 （2）设胶管内气体体积为，根据玻意耳定律有 变形得，故为胶管内气体的体积，该部分体积不随柱塞移动而改变，导致图线不过原点。 （3）A．由 得 图线斜率 由胶管体积决定，不随温度变化，故A错误； B．温度升高时，T增大，斜率一定增大，故B正确。 故选B。 重难·创新演练 1． 【答案】(1)AC (2)5.20×10-2（±0.12×10-2） (3)4×10-10 (4)B (5) 【详解】（1）本实验中采用了理想模型法的是：把油酸分子简化为球形，且认为油酸分子紧密排列，油酸在水面上形成单分子油膜，故选AC。 （2）油膜的面积为 （3）一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积 可知所测得的油酸分子直径 （4）根据 A．撒痱子粉过厚，油膜未充分展开，则S偏小，测得的分子直径d偏大，A错误； B．用量筒测出1 mL溶液的滴数时，多数了滴数，则测得的V偏小，则测得的分子直径d偏小，B正确。 故选B。 （5）阿伏加德罗常数为 2． 【答案】(1)A (2)D (3)A (4)a (5)b 【详解】（1）A．本实验要求封闭气体温度不变，因此需要保持环境温度不变，故A正确； B．注射器本身已经标注体积刻度，可直接读取气体体积，不需要额外测量横截面积，故B错误； C．手握注射器会改变气体温度，快速推拉活塞也会使气体温度变化，不符合等温实验要求，故C错误。 故选A。 （2）根据玻意耳定律，一定质量气体等温变化满足（为常数）。 本实验中，压强传感器连接的软管内存在少量未被计入注射器读数的气体，设这部分体积为，则实际气体体积为，代入玻意耳定律得 整理得 因此在图像中，当时，，横截距为正。 故选D。 （3）A．由理想气体状态方程，变形得 因此图像的斜率，同一教室温度相同，斜率不同的原因是气体的物质的量不同，即封闭气体的质量不同，故A正确； B．若注射器漏气，实验过程中气体质量不断变化，无法得到直线图像，故B错误； C．快速推动活塞会导致气体温度不断变化，图像不是直线，故C错误； D．压强传感器直接测量封闭气体的压强，无论注射器如何放置，传感器读数即为玻意耳定律中的气体压强，故D错误。 故选A。 （4）手握住注射器后，气体温度升高，斜率随温度升高而增大，相同下，压强比室温等温时更大，因此斜率比正常情况更大，对应图线。 （5）设小石块体积为，封闭气体的实际体积为，等温变化满足 整理得，因此图像的纵截距就是小石块的体积，题目给出纵截距为，故小石块体积为。 3． 【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。 真题·实战演练 1． 【答案】(1)单 (2)B (3) 130 (4)偏大 【详解】（1）油膜法估测分子大小的核心模型是假设油酸在水面上充分展开后，形成单层的油酸分子油膜，通过油膜厚度等效为油酸分子的直径。 （2）痱子粉本身不与油酸反应，会漂浮在水面上，油酸扩散时会将痱子粉向四周推开，从而清晰显现出油膜的边界轮廓。油酸本身不溶于水，痱子粉无法促进溶解、也不能改变油膜的实际面积。 故选B。 （3）油膜面积的计数规则是：完整方格全算，超过半格的按1格计、不足半格的舍去，因此总方格数为 对应面积 1滴溶液中纯油酸的体积： 分子直径 （4）分子直径计算公式为，若油膜未完全散开，测得的面积偏小，计算得到的直径会偏大。 2． 【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 3． 【答案】(1)温度 (2)体积 (3)偏大 (4) 忽略了注射器与传感器连接的塑料管中残留气体的体积 减小塑料管的长度、提前测定残留体积并修正测量数据、改用内径更小的塑料管等 【详解】（1）缓慢推动活塞，注射器内的气体有充足时间和外界发生热交换，保持温度不变。 （2）注射器上的刻度标注的是内部空腔的容积，当封闭一定量气体在注射器内时，注射器对应的刻度就是封闭气体的体积。 （3）某同学手握注射器时，人体温度高于环境温度，热量传递给封闭气体，气体温度升高，由理想气体状态方程可知，封闭气体的体积V不变、热力学温度T升高，则测量的气体压强p大于理论压强。 （4）[1][2] 由图像可知，气体体积为0时，压强不为无穷大，说明注射器和传感器间有部分气体体积未被测量，即忽略了注射器与传感器连接的塑料管中残留气体的体积；改进措施是减小塑料管的长度、提前测定残留体积并修正测量数据、改用内径更小的塑料管等。 4． 【答案】 缓慢 反比 【详解】（3）[1]为了保持气体的温度不变，应该用电子秤沿水平方向缓慢拉动活塞； （4）[2]以活塞为研究对象，根据平衡条件有 可得针筒内空气柱压强 （5）[3]根据 可得 由图可知图像斜率不变，即与成正比，则压强与体积成反比。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题30 实验：用油膜法估测油酸分子的大小 探究气体等温变化的规律（重难点训练） 目 录 研判·考情前瞻 1 巩固·知识解构 2 知识点1 实验：用油膜法估测油酸分子的大小 2 知识点2 实验：探究气体等温变化的规律 3 模拟·基础演练 5 题型01 实验：用油膜法估测油酸分子的大小 5 题型02 实验：探究气体等温变化的规律 11 重难·创新演练 18 真题·实战演练 24 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 研判·考情前瞻 核心考点 2026年 2025年 2024年 实验：用油膜法估测油酸分子的大小 海南·T14、 浙江(1月)·T16 实验：探究气体等温变化的规律 广西·T12、四川·T11、 河北·T12、 考情分析 题型与考向： 新高考(安徽卷)热学板块部分的考查也包括两个实验，核心考向有： 1．用油膜法：以填空、选择为主，高频考点：溶液稀释作用、一滴油酸体积计算、方格纸算面积（过半算一格）、误差分析（油酸未散开、重叠、滴多滴少等）。 2．气体等温变化：常考装置气密性检查、缓慢推拉活塞目的、避免手接触封闭气体、p­ 图像弯曲原因；偶尔结合压强计算综合设问。 3．安徽卷特点：两个实验多单独小问考查，很少大题压轴；侧重实验细节、模型思想、误差分析，计算难度中等。 常见情境： 1．用油膜法：宏观测量估算微观分子尺度，建立单分子层理想模型，体现宏观量与微观量联系的思想；情境多为实验室标准操作、错误操作辨析。 2．探究等温规律：通过控制变量法探究气体状态参量关系，以实验验证玻意耳定律；情境常围绕注射器、压强传感器等装置，贴近教材原型。 3．核心立意：考查实验探究素养，重视模型建构、控制变量、误差评估，落实科学探究与科学思维。 复习目标 1．用油膜法：理解实验原理（单分子油膜模型，d＝），掌握油酸酒精溶液配制、滴液、描轮廓、面积计算、数据处理；会分析误差来源与减小误差方法。 2．气体等温实验：掌握玻意耳定律实验思路，理解控制变量（温度不变、封闭一定质量气体），会用p­V、p­图像处理数据；识别操作失误带来的误差。 3．能识别两个实验的器材、操作步骤、注意事项，应对选择、填空、数据处理、误差分析类考题。 巩固·知识解构 知识点1 实验：用油膜法估测油酸分子的大小 一、实验思路 如图所示，测出一滴油酸酒精溶液在水面上形成的单分子油膜面积，将油酸分子看成球形，用d＝计算出油膜的厚度，其中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d就是油酸分子的直径。 二、实验器材 清水、酒精、油酸、烧杯(或量筒)、浅盘(边长约30～40cm)、注射器(或滴管)、带有坐标方格的玻璃板(或有机玻璃板、坐标纸)、彩笔、爽身粉、容量瓶(500mL)。 三、实验步骤 1．用稀酒精溶液及清水清洗浅盘，充分洗去油污、粉尘，以免给实验带来误差。 2．配制油酸酒精溶液，取油酸1mL，注入500mL的容量瓶中，然后向容量瓶内注入酒精，直到液面达到500mL刻度线为止，摇动容量瓶，使油酸充分在酒精中溶解，这样就得到了500mL含1mL纯油酸的油酸酒精溶液。 3．用注射器吸取一段油酸酒精溶液，由注射器上的刻度读取该段溶液的总体积VN，再把它一滴一滴地滴入烧杯中，记下液滴的总滴数N(或者用滴管将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，并记下量筒内增加一定体积VN时的滴数N)。 4．根据V0＝算出每滴油酸酒精溶液的体积V0。 5．向浅盘里倒入约2 cm深的水，并将爽身粉均匀地撒在水面上。 6．用注射器或滴管在水面上滴一滴油酸酒精溶液。 7．待油酸薄膜的形状稳定后，将带有坐标方格的玻璃板(或有机玻璃板)放在浅盘上，并用彩笔在玻璃板上描画出油酸薄膜的形状。 四、数据处理 1．根据画有油膜轮廓的玻璃板上的坐标方格，计算轮廓范围内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个。然后，把正方形的个数乘单个正方形的面积就得到油膜的面积S(或者将画有油酸薄膜轮廓的有机玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为1 cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个，算出油酸薄膜的面积S)。 2．根据油酸酒精溶液的配制比例，算出一滴溶液中纯油酸的体积V，并代入公式d＝算出油膜的厚度d。 3．重复实验，多测几次油膜的厚度，求平均值，即为油酸分子的直径大小。 五、误差分析 产生原因 减小办法 偶然误差： (1)油酸酒精溶液配制后长时间放置，溶液的浓度改变，会给实验带来较大误差； (2)利用小格子数计算油膜面积时，轮廓的不规则性容易带来计算误差； (3)测量烧杯(或量筒)内溶液增加一定体积的滴数时，体积观测不准确会带来误差； (4)油膜轮廓的画线不准会带来误差 (1)为减小浓度的变化，可将配好的溶液密封； (2)计算轮廓范围内小格子个数时，不足半个的舍去，多于半个格子的算一个。方格边长越小，计算出的面积越精确； (3)选用内径小的注射器，读数时正视(或选用内径小的量筒，读数时平视)； (4)画图时图线轮廓边缘清晰 系统误差： 将油酸分子看成球形且紧密排列，忽略了分子间隙 — 六、注意事项 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(油酸酒精溶液未滴下)时，会发现针头下方的粉层已被排开，这是由于针头中酒精挥发所致，不影响实验效果。 2．待测油酸膜扩散后又收缩，要在稳定后再画轮廓，扩散后又收缩有两个原因：一是水面受油酸液滴冲击凹陷后又恢复，二是酒精挥发后液面收缩。 3．当重做实验时，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，这样可保持浅盘的清洁。 知识点2 实验：探究气体等温变化规律 一、实验思路 本实验的方法为控制变量法，即控制气体的质量和温度一定，探究气体压强与体积的关系。 二、实验器材 铁架台、压力表、注射器(带橡胶套、柱塞)、刻度尺。 三、实验步骤 1．按如图所示，组装实验器材，在注射器下端的开口套紧橡胶套，密封一定质量的空气。 2．测量空气柱的体积V和压强p。空气柱的长度l可以通过刻度尺读取，空气柱长度l与横截面积S的乘积就是它的体积V；空气柱的压强p可以从与注射器内空气柱相连的压力表读取。 3．把柱塞缓慢地向下压或向上拉，再读取一组空气柱的长度与压强的数据。 4．重复步骤3，获取多组数据。 四、数据处理 1．以压强p为纵坐标，以体积V为横坐标，在坐标纸上描点作图，分析p与V之间的关系。某次实验的p­V图像如图甲。 2．p­V图像不是线性关系图像，很难判断p与V的关系。由图甲猜想p可能与V成反比，p还可能与V2成反比，……可以进一步通过图像来检验这些猜想。 先以压强p为纵坐标，以体积的倒数为横坐标，把采集的各组数据在坐标纸上描点。如果p­图像中的各点位于过原点的同一条直线上，就说明压强跟体积的倒数成正比，即压强与体积成反比。如果不在同一条直线上，再尝试其他关系。 3．根据多次实验的数据均可作出乙图，由此可得到结论：一定质量的气体，在温度不变的条件下，其压强与体积的倒数成正比，即压强与体积成反比。 五、误差分析 1．漏气造成空气柱质量变化。 改进措施：给注射器柱塞涂润滑油，使橡胶套尽量密封，压强不要太大。 2．空气柱温度不恒定造成误差。 改进措施：尽量在恒温环境操作，移动柱塞尽量缓慢，且不能用手握住注射器封闭气体部分。 3．空气柱体积和气压测量不准确。 改进措施：采用较细的注射器和准确度高的压力表。 模拟·基础演练 考查重点：用油膜法估测分子大小；探究气体等温变化规律 ⏳题型01 实验：用油膜法估测油酸分子的大小 1．（25-26高二下·安徽合肥·阶段检测）某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验。 (1)实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成单分子油膜，并将油膜分子看成球形且紧密排列。本实验体现的物理思想方法为_______（填选项前的字母）。 A．控制变量法 B．等效替代法 C．理想化模型法 D．归纳法 (2)实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是_______ A．可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓 B．对油酸起到稀释作用，便于提取少量的油酸 C．有助于油酸的颜色更透明便于识别 (3)完成本实验需要几点假设，以下假设与本实验无关的是_______ A．将油酸分子视为球形 B．油膜中分子沿直线排列 C．将油膜看成单分子油膜 D．油酸分子紧密排列无间隙 (4)在实验中，将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL溶液为80滴，取1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，在玻璃盖板上描出的油膜轮廓如图所示，方格纸每格边长是0.5cm，根据以上信息估测油酸分子的直径大小_______m。（结果保留1位有效数字） (5)某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏小，可能是因为_______ A．计算每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液的滴数少记了几滴 B．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 C．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开 D．在滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间 【答案】(1)C (2)B (3)B (4) (5)D 【详解】（1）实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成单分子油膜，并将油膜分子看成球形且紧密排列。本实验体现的物理思想方法为理想化模型法。 故选C。 （2）实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是对油酸起到稀释作用，酒精稀释油酸是为了进一步减小油酸的面密度，使油酸分子尽可能的少在竖直方向上重叠，更能保证其形成单层分子油膜。 故选B。 （3）计算分子直径是根据体积油酸的体积与油膜的面积之比，故需将油膜看成单分子层油膜，不考虑各油酸分子间的间隙，将油酸分子看成球形，故与本实验无关的假设为油膜中分子沿直线排列。 故选B。 （4）根据题意1滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸体积为 数出轮廓内的方格数（不足半个的舍去，多于半个的计一个），约为140格，油膜轮廓的面积为 油酸分子的大小为 （5）A．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL溶液的滴数少记了几滴，可知纯油酸的体积将偏大，则测得的分子直径将偏大，故A错误； B．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S偏小，根据，可知测得的分子直径将偏大，故B错误； C．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，S偏小，根据，可知测得的分子直径将偏大，故C错误； D．油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多导致油酸浓度增大，因此油膜面积偏大，则测得的分子直径将偏小，故D正确。 故选D。 2．（25-26高二下·安徽宿州·期末）在“用单分子油膜法估测分子大小”的实验中 (1)如图所示的四个图反映了实验中的四个步骤，请将它们按操作先后顺序排列应是____________（用符号表示）。 (2)用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油滴的____________。 A．摩尔体积 B．摩尔质量 C．体积 D．质量 (3)某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，只数了完整的方格数 C．计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理 D．水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开 (4)某同学在做实验时，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有50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，求：（计算结果均保留位有效数字） ①油酸膜的面积是__________； ②根据上述数据，估测出油酸分子的直径是________。 【答案】(1)dacb (2)A (3)ABD (4) 【详解】（1）用单分子油膜法估测分子大小实验中需要先配制油酸酒精溶液即d，再滴一滴在撒有痱子粉的水面上即a，再在容器上盖上玻璃板描出油膜轮廓即c，最后通过数格子得出油膜面积即b，故顺序为dacb （2）知道油酸分子的直径后可计算单个油酸分子的体积，由可知计算阿伏加德罗常数还需要知道油滴的摩尔体积。 故选A。 （3）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，会使计算时所用油酸体积偏大，由可知，会使计算结果偏大，故A正确； B．计算油酸膜面积时，只数了完整的方格数，会使计算时所用面积偏小，由可知，会使计算结果偏大，故B正确； C．计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理会使计算时所用面积偏大，由可知，会使计算结果偏小，故C错误； D．水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开，会使面积偏小，由可知，会使计算结果偏大，故D正确。 故选ABD。 （4）[1]由图可知油膜的面积为 [2]一滴油酸酒精溶液中，油酸的体积为 油酸分子的直径为 3．（25-26高二下·安徽阜阳·期末）某同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验。 (1)在本实验中，“将油膜分子看成紧密排列的球形，在水面形成单分子油膜”，体现的物理思想方法是________（选填“等效替代法”“控制变量法”或“理想模型法”）。 (2)现有按酒精与油酸的体积比为配制好的油酸酒精溶液（忽略液体混合后的体积变化），用滴管从量筒中取体积为的该种溶液，让其自由滴出，全部滴完共滴。把一滴油酸酒精溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面上展开，稳定后形成单分子油膜的轮廓如图所示，已知坐标纸上每个小方格的面积为。根据图示可估算出这一滴油酸酒精溶液在水面上形成的单分子油膜的面积____；根据上面数据可估算出油酸分子的直径______（用、、、、来表示）。 【答案】(1)理想模型法 (2) 8 【详解】（1）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，做了这样的近似：①油膜是呈单分子分布的；②把油酸分子看成球形；③分子之间没有空隙，紧密排列。 综上可知，“用油膜法估测油酸分子的大小”所体现的物理思想方法是理想模型法。 （2）[1]由图示，油膜轮廓覆盖的方格数为8格，因此油膜面积 [2]酒精与油酸的体积比为，因此油酸在溶液中的体积浓度 用量筒取体积为的溶液，共滴，则每滴溶液的体积为 一滴溶液中纯油酸的体积 根据单分子油膜模型，分子直径等于油膜厚度 4．（25-26高二下·河南郑州·期末）(1)在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，实验简要步骤如下： A．用公式，求出薄膜厚度，即油酸分子的大小 B．用浅盘装入约2 cm深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面 C．根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V D．用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数 E.将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上 F.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数（不足半个的舍去，多于半个的算一个）再根据方格的边长求出油膜的面积S 上述实验步骤的合理顺序是___________________________________________ (2)以上实验所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.6mL，用注射器测得1mL上述溶液有80滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形格的边长为1cm，则可求得：油酸分子的直径是________m（该空结果保留一位有效数字）； (3)下列操作导致实验测得的油酸分子直径偏小的是_______ A．配制好的油酸酒精溶液放置太久 B．在计算油膜面积时，把凡是不足一格的格数都舍去 C．在计算注射器滴出的一滴油酸酒精溶液体积时，少数了一滴 【答案】(1)BDCEFA（或DCBEFA） (2) (3)A 【详解】（1）实验步骤的合理顺序应为：首先准备油酸酒精溶液D，然后计算溶液中纯油酸的体积C，接着进行实验操作B、E、F，最后计算分子大小A。而B实验操作也可提前到第一步，因此，合理的顺序是BDCEFA或DCBEFA。 （2）通过数方格的方法计算油膜面积，不足半个的舍去，多于半个的算一个，得到油膜面积 根据油酸酒精溶液的浓度和滴数计算1滴溶液中纯油酸体积 用公式计算解得 （3）A．配制好的油酸酒精溶液放置太久，可能导致溶液浓度变化，使得计算的纯油酸体积偏小，从而导致分子直径偏小，故A正确； B．B选项操作会使计算得到的油膜面积偏小，测得的分子直径偏大；故B错误； C．C选项操作会使计算得到的一滴油酸酒精溶液体积偏大，进而算出的纯油酸体积偏大，测得的分子直径偏大，故C错误。 故选A。 5．（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。 ⏳题型02 实验：探究气体等温变化的规律 6．（26-27高三上·安徽·开学考试）为了测量实验室内的大气压强，某同学准备了如下实验器材： 带有重垂线的铁架台；毫米刻度尺；一端开口且粗细均匀的细直玻璃管；适量的水银。 根据已有的实验器材，该同学设计了如下的实验方案： （1）用水银在玻璃管中封闭一定质量的空气，再将玻璃管开口向上竖直固定在铁架台上，用刻度尺量出玻璃管中水银柱的长度和被封闭的空气柱的长度。 （2）将玻璃管缓慢倒转（水银未洒出，被封闭的空气无泄漏），开口向下重新竖直固定在铁架台上，用刻度尺量出被封闭的空气柱的长度。 （3）要测出实验室内的大气压强，以下还需要知道或测量的物理量有________。 A．实验室里的温度     B．水银的密度     C．当地重力加速度     D．玻璃管长度 （4）由已知物理量和测出的物理量，计算实验室内大气压强的表达式为：________________________。 （5）实验中被封闭的空气柱做的是________（选填“等温”“等压”或“等容”）变化。 【答案】 BC 等温 【详解】[2][3]开口向上时，水银柱自身重力产生的压强向下，与大气压一起作用于封闭气体，此时封闭气体压强为 开口向下时，因为水银未漏出，水银柱长度仍为，大气压向上托住水银柱，水银柱自身重力向下，此时封闭气体压强变为 在这两种状态下，由于玻璃管横截面积不变，封闭气体体积之比为 由于是缓慢倒转玻璃管这个过程耗时较长，封闭气体有充分的时间与外界进行热交换，保持与室温一致，因此该过程为等温变化。 根据玻意耳定律，有 代入相关数据，解得大气压强表达式为 [1]公式中、、均已知，还缺少水银的密度和当地的重力加速度 由于是等温过程，因此不需要温度，玻璃管长度也不影响计算结果 因此，还需要知道或测量的物理量是BC。 7．（25-26高三上·安徽阜阳·期末）用压强传感器研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图1所示，实验步骤如下： ①把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接； ②移动活塞，记录注射器上表示气体体积的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强p； ③用p-图像处理实验数据，画出图线。 (1)关于该实验的操作，下列说法正确的是_______。（填选项前的字母） A．用手握注射器缓慢推拉柱塞 B．柱塞上可以不用涂润滑油 C．不需要测出注射器内封闭气体的质量 D．改变体积后要快速记录压强数据 (2)某次实验中，表格内第2次~第8次数据没有点击记录，但其他操作规范。根据表格中第1次和第9次数据，推测出第7次的数据p7，其最接近的值为_______。（填选项前的字母） 次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 压强p/kPa 100.1 p7 179.9 体积V/cm3 18 17 16 15 14 13 12 11 10 A．116.5 B．128.6 C．149.9 D．168.7 (3)若软管体积可忽略。某同学测出了注射器内封闭气体的几组压强p和对应的体积V的值后，以p为纵轴，以为横轴，画出p-图像如图2所示，则图像向上弯曲的原因可能是_______。（写出一条即可） 【答案】(1)C (2)C (3)实验过程中气体温度升高 【详解】（1）A．为了使柱塞在移动的过程中，注射器内的气体尽可能发生等温变化，应缓慢推拉柱塞，且不能用手握注射器推拉柱塞，A错误； B．为了使柱塞与注射器之间的封闭气体质量不变，应在柱塞上涂上润滑油，B错误； C．不需要测出注射器内封闭气体的质量，C正确； D．每次推拉柱塞改变气体体积后，要待气体稳定后再记录压强数据，D错误。 故选C。 （2）由玻意耳定律知，一定质量的气体，其压强与体积成反比。根据第1次及第7次实验数据，由公式p1V1=p7V7 解得p7≈150 kPa 故选C。 （3）图2中的图像向上弯曲，即气体的压强与体积的乘积变大，由理想气体状态方程pV=CT知，其可能的原因是气体的温度升高。 8．（25-26高二下·安徽宿州·阶段检测）实验小组采用如图1所示的装置探究气体等温变化的规律。他们将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接，在注射器内用活塞封闭一定质量的气体。实验中由注射器的刻度可以读出气体的体积：计算机屏幕上可以显示由压强传感器测得的压强，从而获得气体不同体积时的压强数值。根据获得的数据，做出相应图像，分析得出结论。 (1)关于本实验的基本要求，下列说法正确的是_________（选填选项前的字母）。 A．移动活塞时应缓慢一些 B．封闭气体的注射器应密封良好 C．必须测出注射器内封闭气体的质量 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)实验小组仅在改变环境温度的条件下，重复了上述实验，并且实验操作和数据处理均正确。得到的两条等温线如图2所示，两条等温线对应的环境温度______（选填“>”“=”或“<”），请从气体分子热运动的视角简述你的判断依据：_____________________________ (3)根据玻意耳定律，图线理论上是一条______（“抛物线”、“双曲线”或“倾斜直线”），所以无法从输出的图线中直观地反映出与的关系，但是我们可以输出或图像，下面能正确反映它们之间关系的是_________（注射器与压强传感器连接处软管的体积不能忽略） 【答案】(1)AB (2) 体积一定的情况下，温度高，气体分子平均动能增大，单次撞击产生的力更大且单位时间内撞击次数增加，即气体压强大，故 (3) 双曲线 BD 【详解】（1）AB．由于该实验是“用气体压强传感器探究气体等温变化的规律”，条件是对于一定质量的气体而言的，故实验中不能出现漏气的现象；实验时应该缓慢一些，因为移动活塞时，相对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，故AB正确； C．等温变化的规律为 所以实验只要保持气体质量不变即可，不必测出气体的质量，故C错误； D．实验中只有气体的压强可以通过数据采集器获得，故D错误。 故选AB。 （2）[1][2] 体积一定的情况下，温度高，气体分子平均动能增大，单次撞击产生的力更大且单位时间内撞击次数增加，即气体压强大，故； （3）[1]忽略软管体积时，根据可得图线理论上是一条双曲线； [2] 根据 可得 由于在使注射器内空气体积逐渐减小的过程中，压强增加，但实际增加的偏小所以图像的图形向下弯曲，所以画出的图像应当是D； 注射器与压强传感器连接处软管的体积不能忽略，根据 所以的图像应为B； 9．▶新考法◀（25-26高二下·安徽芜湖·期末）某同学用图甲所示实验装置探究一定质量气体（视为理想气体）的等温变化规律。将注射器活塞移动到内部体积最大的位置时，接上软管和压强传感器，记录此时压强传感器的压强为和注射器上的体积为，然后压缩气体，记录多组压强和体积的值。 (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，应在活塞与注射器壁间涂上润滑油 B．推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出 C．为方便推拉活塞，应用手握紧注射器再推拉活塞 D．注射器上的刻度只要均匀分布即可，可以不标注单位 (2)实验中，若软管内气体体积可忽略，在压缩气体过程中漏气，则用上述方法作出的图线可能为图乙中的_____（选填“①”或“②”）。 (3)若软管内气体体积不可忽略，作出图像是一条曲线，如图丙所示。则在等温条件下该曲线的渐近线（图中的虚线）对应的压强是___________。（用、、表示） (4)在（3）中，该同学找来一些绿豆将其装入上述装置中的注射器内，按照正确的实验操作，移动活塞，多次记录注射器上的体积刻度和压强传感器读数，作出图线如图丁所示，由此可测出这些绿豆的体积_____。（用、、表示） 【答案】(1)A (2)① (3) (4) 【详解】（1）A．涂润滑油可防止漏气，保证气体质量不变，故A正确； B．推拉活塞应缓慢进行，使气体温度与外界温度保持一致，不是动作快，故B错误； C．手握注射器会使气体温度升高，故C错误； D．注射器刻度必须标注单位才能记录体积，故D错误。 故选A。 （2）漏气过程中气体质量减小，图线斜率减小，应选①。 （3）软管内气体体积不可忽略时，气体实际体积为。 由玻意耳定律 当即时，渐近线对应的压强为： （4）绿豆体积为，气体实际体积为 因为 当时，，气体实际体积为零。图丁中时 即 10．（25-26高二下·安徽蚌埠·阶段检测）某物理兴趣小组利用数字化实验平台探究封闭气体的状态变化规律，实验装置如图1所示。注射器前端通过胶管与气体压强传感器相连，传感器与数据采集器、计算机连接，可实时采集气体的压强数据。注射器内封闭了一定质量的空气，实验过程中需保持气体温度不变。 (1)关于该实验的操作规范，下列说法正确的是________ A．实验时用手握住注射器前端，便于控制柱塞的推拉速度 B．推拉柱塞时应缓慢操作，待示数稳定后再采集数据，可减小温度变化带来的误差 C．快速推拉柱塞可缩短实验时间，不会引起气体温度变化 D．不需要在柱塞与筒壁间涂润滑油 (2)该同学在操作规范、不漏气的前提下，测得多组数据并作出图线，发现图线不过坐标原点，如图2所示。图中截距对应的体积代表的物理含义是________。 (3)重新封闭相同的气体，升高环境温度后再次实验，得到新图线，下列说法正确的是________ A．图线的截距增大 B．图线的斜率增大 【答案】(1)B (2)连接注射器与传感器的胶管内气体的体积（意思对即可） (3)B 【详解】（1）A．手握注射器前端会使气体温度改变，故A错误； B．缓慢推拉使气体保持等温，稳定后读数误差小，故B正确； C．快速推拉使气体温度改变，偏离等温条件，影响实验结果，故C错误； D．涂润滑油可保证气密性，防止漏气，不可省略，故D错误。 故选B。 （2）设胶管内气体体积为，根据玻意耳定律有 变形得，故为胶管内气体的体积，该部分体积不随柱塞移动而改变，导致图线不过原点。 （3）A．由 得 图线斜率 由胶管体积决定，不随温度变化，故A错误； B．温度升高时，T增大，斜率一定增大，故B正确。 故选B。 重难·创新演练 设题创新:用油膜法估测油酸分子的大小、微观量计算（T1）、探究气体等温变化的规律并测量小石子的体积（T2）、探究气体等温变化的规律利用不同的图像处理数据（T3） 1．（25-26高二下·安徽·期末）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，实验步骤如下： ①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； 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； ③用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴1滴在水面上，待油膜形状稳定； ④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； ⑤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的直径。 完成下列问题： (1)本实验中采用了理想模型法的是________（填选项序号）。 A．把油酸分子简化为球形 B．计算油膜面积时，将不足半格的舍去，超过半格的视为1格 C．认为油酸分子紧密排列，油酸在水面上形成单分子油膜 (2)实验获得的油膜形状如图所示，正方形小格的边长为2 cm，则油膜的面积S约为___________m2（保留3位有效数字）。 (3)实验中所用油酸酒精溶液的浓度为0.1%，每50滴这种溶液的总体积为1mL，则所测得的油酸分子直径d约为___________m（保留1位有效数字）。 (4)若实验测得的分子直径偏小，原因可能是________（填选项序号）。 A．撒痱子粉过厚，油膜未充分展开 B．用量筒测出1 mL溶液的滴数时，多数了滴数 (5)利用油膜法还可以粗测阿伏加德罗常数NA。已知油酸的密度为，摩尔质量为M，油酸分子的直径为d，则阿伏加德罗常数为NA=___________（用、M、d表示）。 【答案】(1)AC (2)5.20×10-2（±0.12×10-2） (3)4×10-10 (4)B (5) 【详解】（1）本实验中采用了理想模型法的是：把油酸分子简化为球形，且认为油酸分子紧密排列，油酸在水面上形成单分子油膜，故选AC。 （2）油膜的面积为 （3）一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积 可知所测得的油酸分子直径 （4）根据 A．撒痱子粉过厚，油膜未充分展开，则S偏小，测得的分子直径d偏大，A错误； B．用量筒测出1 mL溶液的滴数时，多数了滴数，则测得的V偏小，则测得的分子直径d偏小，B正确。 故选B。 （5）阿伏加德罗常数为 2．▶新考法◀（25-26高二下·安徽芜湖·期末）用如图所示的实验装置探究“一定质量的气体发生等温变化时压强与体积的关系”。将注射器活塞移动到体积最大的位置，接上软管和压强传感器，推动活塞压缩气体，分别记录注射器上的体积刻度V和传感器的示数p作为气体的体积和压强。 (1)为保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化，以下说法正确的是________（单选） A．要尽可能保持环境温度不变 B．实验中必须测量柱塞的横截面积来计算气体体积 C．实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞 (2)经过多次测量，将所测数据绘制在坐标图上，可能得到的是________ A． B． C． D． (3)如图，若有两小组在同一教室同时用传感器探究气体等温变化的规律，但是描绘出的图像斜率不同，原因可能是________（单选） A．注射器内的气体质量不同 B．有一小组注射器存在漏气 C．一小组缓慢推动活塞，另一小组快速推动 D．一小组将注射器水平放置，另一小组竖直放置 (4)为了能最直观地判断气体压强与气体体积的函数关系，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________（填“a”“b”或“c”）。 (5)如图丙，小组同学使用等温变化的规律测量不规则小石块的体积，连接好仪器后正确进行实验并记录了压强传感器示数p和注射器读数V，作出的图像如图丁所示，图中的横纵截距分别为a和b，则小石块的体积为________。（用图中相关物理量表示） 【答案】(1)A (2)D (3)A (4)a (5)b 【详解】（1）A．本实验要求封闭气体温度不变，因此需要保持环境温度不变，故A正确； B．注射器本身已经标注体积刻度，可直接读取气体体积，不需要额外测量横截面积，故B错误； C．手握注射器会改变气体温度，快速推拉活塞也会使气体温度变化，不符合等温实验要求，故C错误。 故选A。 （2）根据玻意耳定律，一定质量气体等温变化满足（为常数）。 本实验中，压强传感器连接的软管内存在少量未被计入注射器读数的气体，设这部分体积为，则实际气体体积为，代入玻意耳定律得 整理得 因此在图像中，当时，，横截距为正。 故选D。 （3）A．由理想气体状态方程，变形得 因此图像的斜率，同一教室温度相同，斜率不同的原因是气体的物质的量不同，即封闭气体的质量不同，故A正确； B．若注射器漏气，实验过程中气体质量不断变化，无法得到直线图像，故B错误； C．快速推动活塞会导致气体温度不断变化，图像不是直线，故C错误； D．压强传感器直接测量封闭气体的压强，无论注射器如何放置，传感器读数即为玻意耳定律中的气体压强，故D错误。 故选A。 （4）手握住注射器后，气体温度升高，斜率随温度升高而增大，相同下，压强比室温等温时更大，因此斜率比正常情况更大，对应图线。 （5）设小石块体积为，封闭气体的实际体积为，等温变化满足 整理得，因此图像的纵截距就是小石块的体积，题目给出纵截距为，故小石块体积为。 3．（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。 真题·实战演练 高频考点：用油膜法估测分子大小；探究气体等温变化规律 1．（2026·海南·高考真题）某同学用油膜法估测油酸分子的大小，实验器材有：油酸、酒精、注射器、烧杯、量筒、浅盘、痱子粉、带有坐标方格的玻璃板、记号笔等。实验步骤如下： Ⅰ.配制油酸酒精溶液； Ⅱ.用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液，测量油酸酒精溶液的总滴数； Ⅲ.在浅盘里盛上水，将痱子粉均匀地撒在水面上； Ⅳ.用注射器向水面上滴1滴油酸酒精溶液，待油膜形状稳定后，将玻璃板盖在浅盘上，在玻璃板上描下油膜轮廓。 回答下列问题： (1)本实验将油酸分子简化为球形，并认为形成油膜的油酸分子是_______（选填“单”或“多”）层紧密排布的。 (2)实验中痱子粉的作用是_______（单选，填正确选项的标号） A．促进油酸溶解 B．使油膜轮廓清晰可见 C．增大油膜的面积 (3)实验中，每油酸酒精溶液中有纯油酸，每这样的溶液有200滴，把1滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，油膜形状稳定后轮廓如图所示，图中一个小方格的面积为。该同学数得图中轮廓内完整的小方格有106个，超过半格但不足整格的有24个，则该同学测得的油膜面积为_______。根据实验数据，该同学测得油酸分子的直径为_______（保留1位有效数字）。 (4)若油酸未完全散开就描绘油膜轮廓，导致测得的油膜面积比实际小，则测得的油酸分子直径_______（选填“偏大”或“偏小”）。 【答案】(1)单 (2)B (3) 130 (4)偏大 【详解】（1）油膜法估测分子大小的核心模型是假设油酸在水面上充分展开后，形成单层的油酸分子油膜，通过油膜厚度等效为油酸分子的直径。 （2）痱子粉本身不与油酸反应，会漂浮在水面上，油酸扩散时会将痱子粉向四周推开，从而清晰显现出油膜的边界轮廓。油酸本身不溶于水，痱子粉无法促进溶解、也不能改变油膜的实际面积。 故选B。 （3）油膜面积的计数规则是：完整方格全算，超过半格的按1格计、不足半格的舍去，因此总方格数为 对应面积 1滴溶液中纯油酸的体积： 分子直径 （4）分子直径计算公式为，若油膜未完全散开，测得的面积偏小，计算得到的直径会偏大。 2．（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 3．（2026·广西·高考真题）某同学利用注射器、压强传感器、塑料管等器材，在的恒温环境下做“探究气体等温变化的规律”实验。 (1)实验过程中，缓慢推动注射器活塞改变体积是为了保证封闭气体的__________不变； (2)由注射器壁上的刻度读出的是注射器内气体的__________，由压强传感器测得气体的压强； (3)在测量某次数据时，该同学出现如图甲所示的误操作，若体积读数准确且传感器工作正常，此时记录的压强值与时同体积下压强的理论值相比，会 __________； (4)完成实验后，根据实验数据作图像，如图乙，得到一条直线，但不经过原点。请分析图乙中直线不经过原点的原因并提出改进实验的措施（写出一种即可）。①原因：______________________________，②措施：____________________________。 【答案】(1)温度 (2)体积 (3)偏大 (4) 忽略了注射器与传感器连接的塑料管中残留气体的体积 减小塑料管的长度、提前测定残留体积并修正测量数据、改用内径更小的塑料管等 【详解】（1）缓慢推动活塞，注射器内的气体有充足时间和外界发生热交换，保持温度不变。 （2）注射器上的刻度标注的是内部空腔的容积，当封闭一定量气体在注射器内时，注射器对应的刻度就是封闭气体的体积。 （3）某同学手握注射器时，人体温度高于环境温度，热量传递给封闭气体，气体温度升高，由理想气体状态方程可知，封闭气体的体积V不变、热力学温度T升高，则测量的气体压强p大于理论压强。 （4）[1][2] 由图像可知，气体体积为0时，压强不为无穷大，说明注射器和传感器间有部分气体体积未被测量，即忽略了注射器与传感器连接的塑料管中残留气体的体积；改进措施是减小塑料管的长度、提前测定残留体积并修正测量数据、改用内径更小的塑料管等。 4．▶新情境◀（2026·四川·高考真题）某兴趣小组用注射器、挂钩式电子秤、橡胶管塞、细线等探究气体等温变化的规律，实验过程如下： （1）如图1所示、将细线系在活塞一端、水平固定针筒，用电子秤挂钩钩住细线、沿水平方向匀速拉动活塞。记录电子秤示数，计算出活塞与针筒内壁间摩擦力大小。 （2）用橡胶管塞塞满注射器末端小管，确认装置密封。 （3）用电子秤沿水平方向_______（选填“缓慢”或“快速”）拉动活塞，活塞位于刻度处时记录第一次电子秤示数，此后针筒内空气柱的体积每增加记录一次示数，得到多组数据。 （4）计算针筒内空气柱压强。已知大气压强为、活塞横截面积为、由电子秤示数计算出活塞所受拉力大小，则_____（用、、、表示）。 （5）绘制图像如图2所示。实验表明：质量一定的空气，在温度保持不变的情况下，压强与体积成_______（选填“正比”或“反比”）。 【答案】 缓慢 反比 【详解】（3）[1]为了保持气体的温度不变，应该用电子秤沿水平方向缓慢拉动活塞； （4）[2]以活塞为研究对象，根据平衡条件有 可得针筒内空气柱压强 （5）[3]根据 可得 由图可知图像斜率不变，即与成正比，则压强与体积成反比。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题30 实验：用油膜法估测油酸分子的大小 探究气体等温变化的规律（重难点训练） 目 录 研判·考情前瞻 1 巩固·知识解构 2 知识点1 实验：用油膜法估测油酸分子的大小 2 知识点2 实验：探究气体等温变化的规律 3 模拟·基础演练 5 题型01 实验：用油膜法估测油酸分子的大小 5 题型02 实验：探究气体等温变化的规律 8 重难·创新演练 12 真题·实战演练 16 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 研判·考情前瞻 核心考点 2026年 2025年 2024年 实验：用油膜法估测油酸分子的大小 海南·T14、 浙江(1月)·T16 实验：探究气体等温变化的规律 广西·T12、四川·T11、 河北·T12、 考情分析 题型与考向： 新高考(安徽卷)热学板块部分的考查也包括两个实验，核心考向有： 1．用油膜法：以填空、选择为主，高频考点：溶液稀释作用、一滴油酸体积计算、方格纸算面积（过半算一格）、误差分析（油酸未散开、重叠、滴多滴少等）。 2．气体等温变化：常考装置气密性检查、缓慢推拉活塞目的、避免手接触封闭气体、p­ 图像弯曲原因；偶尔结合压强计算综合设问。 3．安徽卷特点：两个实验多单独小问考查，很少大题压轴；侧重实验细节、模型思想、误差分析，计算难度中等。 常见情境： 1．用油膜法：宏观测量估算微观分子尺度，建立单分子层理想模型，体现宏观量与微观量联系的思想；情境多为实验室标准操作、错误操作辨析。 2．探究等温规律：通过控制变量法探究气体状态参量关系，以实验验证玻意耳定律；情境常围绕注射器、压强传感器等装置，贴近教材原型。 3．核心立意：考查实验探究素养，重视模型建构、控制变量、误差评估，落实科学探究与科学思维。 复习目标 1．用油膜法：理解实验原理（单分子油膜模型，d＝），掌握油酸酒精溶液配制、滴液、描轮廓、面积计算、数据处理；会分析误差来源与减小误差方法。 2．气体等温实验：掌握玻意耳定律实验思路，理解控制变量（温度不变、封闭一定质量气体），会用p­V、p­图像处理数据；识别操作失误带来的误差。 3．能识别两个实验的器材、操作步骤、注意事项，应对选择、填空、数据处理、误差分析类考题。 巩固·知识解构 知识点1 实验：用油膜法估测油酸分子的大小 一、实验思路 如图所示，测出一滴油酸酒精溶液在水面上形成的单分子油膜面积，将油酸分子看成球形，用d＝计算出油膜的厚度，其中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d就是油酸分子的直径。 二、实验器材 清水、酒精、油酸、烧杯(或量筒)、浅盘(边长约30～40cm)、注射器(或滴管)、带有坐标方格的玻璃板(或有机玻璃板、坐标纸)、彩笔、爽身粉、容量瓶(500mL)。 三、实验步骤 1．用稀酒精溶液及清水清洗浅盘，充分洗去油污、粉尘，以免给实验带来误差。 2．配制油酸酒精溶液，取油酸1mL，注入500mL的容量瓶中，然后向容量瓶内注入酒精，直到液面达到500mL刻度线为止，摇动容量瓶，使油酸充分在酒精中溶解，这样就得到了500mL含1mL纯油酸的油酸酒精溶液。 3．用注射器吸取一段油酸酒精溶液，由注射器上的刻度读取该段溶液的总体积VN，再把它一滴一滴地滴入烧杯中，记下液滴的总滴数N(或者用滴管将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，并记下量筒内增加一定体积VN时的滴数N)。 4．根据V0＝算出每滴油酸酒精溶液的体积V0。 5．向浅盘里倒入约2 cm深的水，并将爽身粉均匀地撒在水面上。 6．用注射器或滴管在水面上滴一滴油酸酒精溶液。 7．待油酸薄膜的形状稳定后，将带有坐标方格的玻璃板(或有机玻璃板)放在浅盘上，并用彩笔在玻璃板上描画出油酸薄膜的形状。 四、数据处理 1．根据画有油膜轮廓的玻璃板上的坐标方格，计算轮廓范围内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个。然后，把正方形的个数乘单个正方形的面积就得到油膜的面积S(或者将画有油酸薄膜轮廓的有机玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为1 cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个，算出油酸薄膜的面积S)。 2．根据油酸酒精溶液的配制比例，算出一滴溶液中纯油酸的体积V，并代入公式d＝算出油膜的厚度d。 3．重复实验，多测几次油膜的厚度，求平均值，即为油酸分子的直径大小。 五、误差分析 产生原因 减小办法 偶然误差： (1)油酸酒精溶液配制后长时间放置，溶液的浓度改变，会给实验带来较大误差； (2)利用小格子数计算油膜面积时，轮廓的不规则性容易带来计算误差； (3)测量烧杯(或量筒)内溶液增加一定体积的滴数时，体积观测不准确会带来误差； (4)油膜轮廓的画线不准会带来误差 (1)为减小浓度的变化，可将配好的溶液密封； (2)计算轮廓范围内小格子个数时，不足半个的舍去，多于半个格子的算一个。方格边长越小，计算出的面积越精确； (3)选用内径小的注射器，读数时正视(或选用内径小的量筒，读数时平视)； (4)画图时图线轮廓边缘清晰 系统误差： 将油酸分子看成球形且紧密排列，忽略了分子间隙 — 六、注意事项 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(油酸酒精溶液未滴下)时，会发现针头下方的粉层已被排开，这是由于针头中酒精挥发所致，不影响实验效果。 2．待测油酸膜扩散后又收缩，要在稳定后再画轮廓，扩散后又收缩有两个原因：一是水面受油酸液滴冲击凹陷后又恢复，二是酒精挥发后液面收缩。 3．当重做实验时，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，这样可保持浅盘的清洁。 知识点2 实验：探究气体等温变化规律 一、实验思路 本实验的方法为控制变量法，即控制气体的质量和温度一定，探究气体压强与体积的关系。 二、实验器材 铁架台、压力表、注射器(带橡胶套、柱塞)、刻度尺。 三、实验步骤 1．按如图所示，组装实验器材，在注射器下端的开口套紧橡胶套，密封一定质量的空气。 2．测量空气柱的体积V和压强p。空气柱的长度l可以通过刻度尺读取，空气柱长度l与横截面积S的乘积就是它的体积V；空气柱的压强p可以从与注射器内空气柱相连的压力表读取。 3．把柱塞缓慢地向下压或向上拉，再读取一组空气柱的长度与压强的数据。 4．重复步骤3，获取多组数据。 四、数据处理 1．以压强p为纵坐标，以体积V为横坐标，在坐标纸上描点作图，分析p与V之间的关系。某次实验的p­V图像如图甲。 2．p­V图像不是线性关系图像，很难判断p与V的关系。由图甲猜想p可能与V成反比，p还可能与V2成反比，……可以进一步通过图像来检验这些猜想。 先以压强p为纵坐标，以体积的倒数为横坐标，把采集的各组数据在坐标纸上描点。如果p­图像中的各点位于过原点的同一条直线上，就说明压强跟体积的倒数成正比，即压强与体积成反比。如果不在同一条直线上，再尝试其他关系。 3．根据多次实验的数据均可作出乙图，由此可得到结论：一定质量的气体，在温度不变的条件下，其压强与体积的倒数成正比，即压强与体积成反比。 五、误差分析 1．漏气造成空气柱质量变化。 改进措施：给注射器柱塞涂润滑油，使橡胶套尽量密封，压强不要太大。 2．空气柱温度不恒定造成误差。 改进措施：尽量在恒温环境操作，移动柱塞尽量缓慢，且不能用手握住注射器封闭气体部分。 3．空气柱体积和气压测量不准确。 改进措施：采用较细的注射器和准确度高的压力表。 模拟·基础演练 考查重点：用油膜法估测分子大小；探究气体等温变化规律 ⏳题型01 实验：用油膜法估测油酸分子的大小 1．（25-26高二下·安徽合肥·阶段检测）某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验。 (1)实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成单分子油膜，并将油膜分子看成球形且紧密排列。本实验体现的物理思想方法为_______（填选项前的字母）。 A．控制变量法 B．等效替代法 C．理想化模型法 D．归纳法 (2)实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是_______ A．可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓 B．对油酸起到稀释作用，便于提取少量的油酸 C．有助于油酸的颜色更透明便于识别 (3)完成本实验需要几点假设，以下假设与本实验无关的是_______ A．将油酸分子视为球形 B．油膜中分子沿直线排列 C．将油膜看成单分子油膜 D．油酸分子紧密排列无间隙 (4)在实验中，将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL溶液为80滴，取1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，在玻璃盖板上描出的油膜轮廓如图所示，方格纸每格边长是0.5cm，根据以上信息估测油酸分子的直径大小_______m。（结果保留1位有效数字） (5)某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏小，可能是因为_______ A．计算每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液的滴数少记了几滴 B．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 C．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开 D．在滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间 2．（25-26高二下·安徽宿州·期末）在“用单分子油膜法估测分子大小”的实验中 (1)如图所示的四个图反映了实验中的四个步骤，请将它们按操作先后顺序排列应是____________（用符号表示）。 (2)用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油滴的____________。 A．摩尔体积 B．摩尔质量 C．体积 D．质量 (3)某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，只数了完整的方格数 C．计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理 D．水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开 (4)某同学在做实验时，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有50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，求：（计算结果均保留位有效数字） ①油酸膜的面积是__________； ②根据上述数据，估测出油酸分子的直径是________。 3．（25-26高二下·安徽阜阳·期末）某同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验。 (1)在本实验中，“将油膜分子看成紧密排列的球形，在水面形成单分子油膜”，体现的物理思想方法是________（选填“等效替代法”“控制变量法”或“理想模型法”）。 (2)现有按酒精与油酸的体积比为配制好的油酸酒精溶液（忽略液体混合后的体积变化），用滴管从量筒中取体积为的该种溶液，让其自由滴出，全部滴完共滴。把一滴油酸酒精溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面上展开，稳定后形成单分子油膜的轮廓如图所示，已知坐标纸上每个小方格的面积为。根据图示可估算出这一滴油酸酒精溶液在水面上形成的单分子油膜的面积____；根据上面数据可估算出油酸分子的直径______（用、、、、来表示）。 4．（25-26高二下·河南郑州·期末）(1)在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，实验简要步骤如下： A．用公式，求出薄膜厚度，即油酸分子的大小 B．用浅盘装入约2 cm深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面 C．根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V D．用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数 E.将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上 F.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数（不足半个的舍去，多于半个的算一个）再根据方格的边长求出油膜的面积S 上述实验步骤的合理顺序是___________________________________________ (2)以上实验所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.6mL，用注射器测得1mL上述溶液有80滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形格的边长为1cm，则可求得：油酸分子的直径是________m（该空结果保留一位有效数字）； (3)下列操作导致实验测得的油酸分子直径偏小的是_______ A．配制好的油酸酒精溶液放置太久 B．在计算油膜面积时，把凡是不足一格的格数都舍去 C．在计算注射器滴出的一滴油酸酒精溶液体积时，少数了一滴 5．（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 ⏳题型02 实验：探究气体等温变化的规律 6．（26-27高三上·安徽·开学考试）为了测量实验室内的大气压强，某同学准备了如下实验器材： 带有重垂线的铁架台；毫米刻度尺；一端开口且粗细均匀的细直玻璃管；适量的水银。 根据已有的实验器材，该同学设计了如下的实验方案： （1）用水银在玻璃管中封闭一定质量的空气，再将玻璃管开口向上竖直固定在铁架台上，用刻度尺量出玻璃管中水银柱的长度和被封闭的空气柱的长度。 （2）将玻璃管缓慢倒转（水银未洒出，被封闭的空气无泄漏），开口向下重新竖直固定在铁架台上，用刻度尺量出被封闭的空气柱的长度。 （3）要测出实验室内的大气压强，以下还需要知道或测量的物理量有________。 A．实验室里的温度     B．水银的密度     C．当地重力加速度     D．玻璃管长度 （4）由已知物理量和测出的物理量，计算实验室内大气压强的表达式为：________________________。 （5）实验中被封闭的空气柱做的是________（选填“等温”“等压”或“等容”）变化。 7．（25-26高三上·安徽阜阳·期末）用压强传感器研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图1所示，实验步骤如下： ①把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接； ②移动活塞，记录注射器上表示气体体积的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强p； ③用p-图像处理实验数据，画出图线。 (1)关于该实验的操作，下列说法正确的是_______。（填选项前的字母） A．用手握注射器缓慢推拉柱塞 B．柱塞上可以不用涂润滑油 C．不需要测出注射器内封闭气体的质量 D．改变体积后要快速记录压强数据 (2)某次实验中，表格内第2次~第8次数据没有点击记录，但其他操作规范。根据表格中第1次和第9次数据，推测出第7次的数据p7，其最接近的值为_______。（填选项前的字母） 次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 压强p/kPa 100.1 p7 179.9 体积V/cm3 18 17 16 15 14 13 12 11 10 A．116.5 B．128.6 C．149.9 D．168.7 (3)若软管体积可忽略。某同学测出了注射器内封闭气体的几组压强p和对应的体积V的值后，以p为纵轴，以为横轴，画出p-图像如图2所示，则图像向上弯曲的原因可能是_______。（写出一条即可） 8．（25-26高二下·安徽宿州·阶段检测）实验小组采用如图1所示的装置探究气体等温变化的规律。他们将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接，在注射器内用活塞封闭一定质量的气体。实验中由注射器的刻度可以读出气体的体积：计算机屏幕上可以显示由压强传感器测得的压强，从而获得气体不同体积时的压强数值。根据获得的数据，做出相应图像，分析得出结论。 (1)关于本实验的基本要求，下列说法正确的是_________（选填选项前的字母）。 A．移动活塞时应缓慢一些 B．封闭气体的注射器应密封良好 C．必须测出注射器内封闭气体的质量 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)实验小组仅在改变环境温度的条件下，重复了上述实验，并且实验操作和数据处理均正确。得到的两条等温线如图2所示，两条等温线对应的环境温度______（选填“>”“=”或“<”），请从气体分子热运动的视角简述你的判断依据：_____________________________ (3)根据玻意耳定律，图线理论上是一条______（“抛物线”、“双曲线”或“倾斜直线”），所以无法从输出的图线中直观地反映出与的关系，但是我们可以输出或图像，下面能正确反映它们之间关系的是_________（注射器与压强传感器连接处软管的体积不能忽略） 9．▶新考法◀（25-26高二下·安徽芜湖·期末）某同学用图甲所示实验装置探究一定质量气体（视为理想气体）的等温变化规律。将注射器活塞移动到内部体积最大的位置时，接上软管和压强传感器，记录此时压强传感器的压强为和注射器上的体积为，然后压缩气体，记录多组压强和体积的值。 (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，应在活塞与注射器壁间涂上润滑油 B．推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出 C．为方便推拉活塞，应用手握紧注射器再推拉活塞 D．注射器上的刻度只要均匀分布即可，可以不标注单位 (2)实验中，若软管内气体体积可忽略，在压缩气体过程中漏气，则用上述方法作出的图线可能为图乙中的_____（选填“①”或“②”）。 (3)若软管内气体体积不可忽略，作出图像是一条曲线，如图丙所示。则在等温条件下该曲线的渐近线（图中的虚线）对应的压强是___________。（用、、表示） (4)在（3）中，该同学找来一些绿豆将其装入上述装置中的注射器内，按照正确的实验操作，移动活塞，多次记录注射器上的体积刻度和压强传感器读数，作出图线如图丁所示，由此可测出这些绿豆的体积_____。（用、、表示） 10．（25-26高二下·安徽蚌埠·阶段检测）某物理兴趣小组利用数字化实验平台探究封闭气体的状态变化规律，实验装置如图1所示。注射器前端通过胶管与气体压强传感器相连，传感器与数据采集器、计算机连接，可实时采集气体的压强数据。注射器内封闭了一定质量的空气，实验过程中需保持气体温度不变。 (1)关于该实验的操作规范，下列说法正确的是________ A．实验时用手握住注射器前端，便于控制柱塞的推拉速度 B．推拉柱塞时应缓慢操作，待示数稳定后再采集数据，可减小温度变化带来的误差 C．快速推拉柱塞可缩短实验时间，不会引起气体温度变化 D．不需要在柱塞与筒壁间涂润滑油 (2)该同学在操作规范、不漏气的前提下，测得多组数据并作出图线，发现图线不过坐标原点，如图2所示。图中截距对应的体积代表的物理含义是________。 (3)重新封闭相同的气体，升高环境温度后再次实验，得到新图线，下列说法正确的是________ A．图线的截距增大 B．图线的斜率增大 重难·创新演练 设题创新:用油膜法估测油酸分子的大小、微观量计算（T1）、探究气体等温变化的规律并测量小石子的体积（T2）、探究气体等温变化的规律利用不同的图像处理数据（T3） 1．（25-26高二下·安徽·期末）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，实验步骤如下： ①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； 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； ③用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴1滴在水面上，待油膜形状稳定； ④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； ⑤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的直径。 完成下列问题： (1)本实验中采用了理想模型法的是________（填选项序号）。 A．把油酸分子简化为球形 B．计算油膜面积时，将不足半格的舍去，超过半格的视为1格 C．认为油酸分子紧密排列，油酸在水面上形成单分子油膜 (2)实验获得的油膜形状如图所示，正方形小格的边长为2 cm，则油膜的面积S约为___________m2（保留3位有效数字）。 (3)实验中所用油酸酒精溶液的浓度为0.1%，每50滴这种溶液的总体积为1mL，则所测得的油酸分子直径d约为___________m（保留1位有效数字）。 (4)若实验测得的分子直径偏小，原因可能是________（填选项序号）。 A．撒痱子粉过厚，油膜未充分展开 B．用量筒测出1 mL溶液的滴数时，多数了滴数 (5)利用油膜法还可以粗测阿伏加德罗常数NA。已知油酸的密度为，摩尔质量为M，油酸分子的直径为d，则阿伏加德罗常数为NA=___________（用、M、d表示）。 2．▶新考法◀（25-26高二下·安徽芜湖·期末）用如图所示的实验装置探究“一定质量的气体发生等温变化时压强与体积的关系”。将注射器活塞移动到体积最大的位置，接上软管和压强传感器，推动活塞压缩气体，分别记录注射器上的体积刻度V和传感器的示数p作为气体的体积和压强。 (1)为保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化，以下说法正确的是________（单选） A．要尽可能保持环境温度不变 B．实验中必须测量柱塞的横截面积来计算气体体积 C．实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞 (2)经过多次测量，将所测数据绘制在坐标图上，可能得到的是________ A． B． C． D． (3)如图，若有两小组在同一教室同时用传感器探究气体等温变化的规律，但是描绘出的图像斜率不同，原因可能是________（单选） A．注射器内的气体质量不同 B．有一小组注射器存在漏气 C．一小组缓慢推动活塞，另一小组快速推动 D．一小组将注射器水平放置，另一小组竖直放置 (4)为了能最直观地判断气体压强与气体体积的函数关系，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________（填“a”“b”或“c”）。 (5)如图丙，小组同学使用等温变化的规律测量不规则小石块的体积，连接好仪器后正确进行实验并记录了压强传感器示数p和注射器读数V，作出的图像如图丁所示，图中的横纵截距分别为a和b，则小石块的体积为________。（用图中相关物理量表示） 3．（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． 真题·实战演练 高频考点：用油膜法估测分子大小；探究气体等温变化规律 1．（2026·海南·高考真题）某同学用油膜法估测油酸分子的大小，实验器材有：油酸、酒精、注射器、烧杯、量筒、浅盘、痱子粉、带有坐标方格的玻璃板、记号笔等。实验步骤如下： Ⅰ.配制油酸酒精溶液； Ⅱ.用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液，测量油酸酒精溶液的总滴数； Ⅲ.在浅盘里盛上水，将痱子粉均匀地撒在水面上； Ⅳ.用注射器向水面上滴1滴油酸酒精溶液，待油膜形状稳定后，将玻璃板盖在浅盘上，在玻璃板上描下油膜轮廓。 回答下列问题： (1)本实验将油酸分子简化为球形，并认为形成油膜的油酸分子是_______（选填“单”或“多”）层紧密排布的。 (2)实验中痱子粉的作用是_______（单选，填正确选项的标号） A．促进油酸溶解 B．使油膜轮廓清晰可见 C．增大油膜的面积 (3)实验中，每油酸酒精溶液中有纯油酸，每这样的溶液有200滴，把1滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，油膜形状稳定后轮廓如图所示，图中一个小方格的面积为。该同学数得图中轮廓内完整的小方格有106个，超过半格但不足整格的有24个，则该同学测得的油膜面积为_______。根据实验数据，该同学测得油酸分子的直径为_______（保留1位有效数字）。 (4)若油酸未完全散开就描绘油膜轮廓，导致测得的油膜面积比实际小，则测得的油酸分子直径_______（选填“偏大”或“偏小”）。 2．（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________。 3．（2026·广西·高考真题）某同学利用注射器、压强传感器、塑料管等器材，在的恒温环境下做“探究气体等温变化的规律”实验。 (1)实验过程中，缓慢推动注射器活塞改变体积是为了保证封闭气体的__________不变； (2)由注射器壁上的刻度读出的是注射器内气体的__________，由压强传感器测得气体的压强； (3)在测量某次数据时，该同学出现如图甲所示的误操作，若体积读数准确且传感器工作正常，此时记录的压强值与时同体积下压强的理论值相比，会 __________； (4)完成实验后，根据实验数据作图像，如图乙，得到一条直线，但不经过原点。请分析图乙中直线不经过原点的原因并提出改进实验的措施（写出一种即可）。①原因：______________________________，②措施：____________________________。 4．▶新情境◀（2026·四川·高考真题）某兴趣小组用注射器、挂钩式电子秤、橡胶管塞、细线等探究气体等温变化的规律，实验过程如下： （1）如图1所示、将细线系在活塞一端、水平固定针筒，用电子秤挂钩钩住细线、沿水平方向匀速拉动活塞。记录电子秤示数，计算出活塞与针筒内壁间摩擦力大小。 （2）用橡胶管塞塞满注射器末端小管，确认装置密封。 （3）用电子秤沿水平方向_______（选填“缓慢”或“快速”）拉动活塞，活塞位于刻度处时记录第一次电子秤示数，此后针筒内空气柱的体积每增加记录一次示数，得到多组数据。 （4）计算针筒内空气柱压强。已知大气压强为、活塞横截面积为、由电子秤示数计算出活塞所受拉力大小，则_____（用、、、表示）。 （5）绘制图像如图2所示。实验表明：质量一定的空气，在温度保持不变的情况下，压强与体积成_______（选填“正比”或“反比”）。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $