微練53　實(shí)驗(yàn)19用油膜法估測油酸分子的大小 實(shí)驗(yàn)20探究等溫情況下一定質(zhì)量氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系-2026版大一輪高中物理（解析版）　

微練53實(shí)驗(yàn)19:用油膜法估測油酸分子的大小實(shí)驗(yàn)20:探究等溫情況下一定質(zhì)量氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系1.在“用油膜法估測油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中:(1)以下操作不正確的是A(填選項(xiàng)字母)。

A.直接將一滴油酸滴到水面上B.向淺盤中倒入2cm左右深的水，均勻地撒上爽身粉C.油膜穩(wěn)定后將玻璃板蓋到淺盤上畫出油膜輪廓(2)前面正確操作后，某同學(xué)將油酸酒精溶液滴到均勻撒好爽身粉的水面上時(shí)油膜的面積會(huì)C(填選項(xiàng)字母)。

A.變大B.變小C.先變大后變小(3)不同實(shí)驗(yàn)小組向水面滴入一滴油酸酒精溶液時(shí)得到以下油膜形狀，做該實(shí)驗(yàn)最理想的是C(填選項(xiàng)字母)。

解析(1)油酸濃度太大且不溶于水，直接滴一滴油酸不能形成單分子油層，A項(xiàng)錯(cuò)誤；為了便于觀察油酸在水面擴(kuò)散的面積，所以在水面均勻撒上爽身粉，B項(xiàng)正確；為了定量測出油酸擴(kuò)散面積，用帶方格的玻璃板蓋到淺盤上畫出油膜輪廓，C項(xiàng)正確。綜上所述，應(yīng)選A。(2)酒精溶于水，油酸酒精溶液滴到水中在酒精的作用下形成單分子油膜，隨后酒精揮發(fā)油膜的面積又縮小，C項(xiàng)正確。(3)最理想的情況是爽身粉很薄，容易被油酸酒精溶液沖開，近似圓形，C項(xiàng)正確。2.(2025·寧波模擬)某實(shí)驗(yàn)小組為完成“用油膜法估算油酸分子的大小”的實(shí)驗(yàn)，操作如下:①取1.0mL油酸配成500mL油酸酒精溶液；②用注射器吸取1.0mL油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，全部滴完共滴了50滴；③在淺盤內(nèi)注入適量的水，將爽身粉均勻地撒在水面上，用注射器滴入一滴溶液；④待油膜形狀穩(wěn)定后，將繪有方格的玻璃板放在淺盤上，繪出油酸的輪廓(如圖所示，每個(gè)方格的邊長為1.0cm)。(1)“將油酸分子看成球形”所采用的方法是A(填選項(xiàng)字母)。

A.理想模型法 B.控制變量法C.等效替代法 D.極限思維法(2)該實(shí)驗(yàn)中一滴油酸酒精溶液含4×10-5mL油酸；由上述數(shù)據(jù)估算得到油酸分子的直徑約為4×10-9m(保留1位有效數(shù)字)。

(3)(多選)若實(shí)驗(yàn)中最終測得的油酸分子直徑偏大，可能原因是AD(填選項(xiàng)字母)。

A.爽身粉撒得較多，油膜沒有充分展開B.配置好的油酸酒精溶液放置時(shí)間過長C.計(jì)算油酸膜的面積時(shí)，將所有不完整方格作為完整方格處理D.用注射器測得50滴油酸酒精溶液為1mL時(shí)，不小心錯(cuò)記為40滴解析(1)“將油酸分子看成球形”采用的方法是理想模型法，A項(xiàng)正確。(2)一滴油酸酒精溶液中含純油酸的體積V=150×1500=4×10-5mL，每小格面積1cm2，超過半個(gè)格子的算一個(gè)，不滿半個(gè)的舍去，大約100個(gè)，所以分子直徑d=VS=4×10-5100×1cm=4×10-7(3)水面上爽身粉撒得較多，油酸膜沒有充分展開，致使水面上的油酸分子呈現(xiàn)多層，導(dǎo)致面積變小，測得油酸分子直徑變大，A項(xiàng)正確；配置好的油酸酒精溶液放置時(shí)間過長，濃度變大，導(dǎo)致油膜面積測量值偏大，分子直徑測量則偏小，B項(xiàng)錯(cuò)誤；計(jì)算油酸膜面積時(shí)，錯(cuò)將不完整的方格作為完整方格處理，則會(huì)使測得的油酸面積變大，可知油酸分子直徑變小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；用注射器測得50滴油酸酒精溶液為1mL時(shí)，不小心錯(cuò)記為40滴，導(dǎo)致所測油酸體積偏大，油酸分子直徑變大，D項(xiàng)正確。3.在“用DIS研究溫度不變時(shí)，一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”中，一小組的同學(xué)測得一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:次數(shù)123456p/kPa101.3111.2123.5138.7158.3184.3V/mL1098765(1)圖甲為實(shí)驗(yàn)器件，實(shí)驗(yàn)中氣體的壓強(qiáng)可以通過壓強(qiáng)傳感器測量，氣體的體積則通過注射器獲得。

(2)利用DIS實(shí)驗(yàn)軟件上提供的數(shù)據(jù)處理功能，上述數(shù)據(jù)生成的p-V圖像如圖乙所示，其中的曲線稱為“等溫線”。接著該組同學(xué)保持密閉的氣體質(zhì)量不變，又用熱毛巾包著注射器進(jìn)行了第二次實(shí)驗(yàn)，若將第二次測量的數(shù)據(jù)仍畫在圖乙中，請你在圖中畫出第二次實(shí)驗(yàn)的等溫線。圖像見解析(3)為了驗(yàn)證“一定質(zhì)量的氣體在溫度保持不變時(shí)，其壓強(qiáng)與體積成反比”假設(shè)，該組同學(xué)利用上述數(shù)據(jù)作V-1p圖像，如圖丙所示，發(fā)現(xiàn)圖線沒通過原點(diǎn)，與橫坐標(biāo)有一段截距，請分析產(chǎn)生誤差的原因是漏加了注射器與壓強(qiáng)傳感器連接處塑料軟管中氣體的體積。解析(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，由題圖甲可知，氣體的體積通過注射器針筒上的刻度讀出。(2)用熱毛巾包著注射器進(jìn)行了第二次實(shí)驗(yàn)，氣體溫度升高，則第二次實(shí)驗(yàn)的等溫線如圖所示(虛線)。(3)由理想氣體狀態(tài)方程有pVT=C，可得V=CT·1p，由題圖丙可知，V-1p圖像整體下移，可知體積偏小4.(2025·佛山模擬)某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來“探究等溫情況下一定質(zhì)量氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”。注射器導(dǎo)熱性能良好，用橡皮塞和柱塞在注射器內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體。柱塞下方安裝一個(gè)鉤。實(shí)驗(yàn)時(shí)，在鉤的下端依次掛上質(zhì)量相同的鉤碼1，2，3，……，穩(wěn)定后通過注射器的標(biāo)度讀出對應(yīng)空氣柱的體積V，并依據(jù)柱塞(包括鉤)和鉤碼的質(zhì)量求出對應(yīng)氣體的壓強(qiáng)p。已知注射器空氣柱橫截面積為S，刻度全長為L，大氣壓為p0，柱塞(包括鉤)的質(zhì)量為m0=200g，每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為m=50g。補(bǔ)充:提供重力加速度g。(1)每次掛上鉤碼，要停留一點(diǎn)時(shí)間，讓柱塞下滑到不再移動(dòng)的另一位置時(shí)才讀出空氣柱的體積，是為了通過熱傳遞控制空氣柱的壓強(qiáng)穩(wěn)定。

(2)若在某次實(shí)驗(yàn)中所掛鉤碼個(gè)數(shù)為n，則平衡后空氣柱中的壓強(qiáng)為p0-(m0+nm)gS((3)該同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到如圖乙所示的p-1V圖像，由該圖像得到的結(jié)論是一定質(zhì)量封閉氣體的壓強(qiáng)與體積成正比。(4)未掛鉤碼前，柱塞封閉的空氣柱長度為L2，壓強(qiáng)為p02，依次掛上鉤碼，當(dāng)空氣柱長度為L時(shí)，所掛鉤碼有

3p0S解析(1)柱塞靜止時(shí)空氣柱的壓強(qiáng)保持不變，是為了通過熱傳遞控制空氣柱的壓強(qiáng)穩(wěn)定。(2)若在某次實(shí)驗(yàn)中所掛鉤碼個(gè)數(shù)為n，由平衡得pS+(m0+nm)g=p0S，得平衡后空氣柱中的壓強(qiáng)為p=p0-(m(3)題中p-1V圖像為傾斜直線，(4)由等溫變化p02×LS2=pLS，又pS+(m0+km)g=p0S，所掛鉤碼個(gè)數(shù)為k=35.(2025·汕頭模擬)實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)探究氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系，設(shè)計(jì)了如圖裝置，實(shí)驗(yàn)步驟如下:①將圓柱體密閉容器裝水以封閉氣體，上方連接壓強(qiáng)傳感器可測封閉氣體的壓強(qiáng)，左端有出水控制開關(guān)；②不計(jì)容器的厚度，以容器下表面為零刻度線，通過刻度尺讀取容器的高度H和水面所在位置h；③出水控制開關(guān)打開一小段時(shí)間后關(guān)閉，獲取封閉氣體壓強(qiáng)p和液面所在位置h數(shù)據(jù)，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟獲得幾組數(shù)據(jù)；④將各組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，繪制圖像，得出氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系。完成下列填空:(1)實(shí)驗(yàn)中所研究的對象是封閉氣體，應(yīng)保持不變的物理量是溫度。

(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，為判斷氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系，不需要(填“需要”或“不需要”)測出容器的橫截面積。

(3)為直觀反映壓強(qiáng)與體積之間的關(guān)系，若以空氣柱壓強(qiáng)p為縱坐標(biāo)，則應(yīng)以

1H-h為橫坐標(biāo)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)作圖。(用H、h表達(dá))解析(1)實(shí)驗(yàn)中所研究的對象是封閉氣體，應(yīng)