高中物理《热学实验》练习题（附答案解析）

第第页高中物理《热学实验》练习题（附答案解析）学校:___________姓名：___________班级：___________一、单选题1．把n滴石油滴在水面上，石油在水面上形成一层单分子油膜，测得油膜的面积为，设每滴石油的体积为，则可以估算出该石油分子的直径为（）A． B． C． D．2．某同学在做油膜法估测分子直径的实验，滴下油酸酒精溶液后，发现痱子粉迅速散开形成如图所示的“锯齿”边沿图案，可能是由于（）A．盆中水太多B．痱子粉撒得太多，且厚度不均匀C．盆太小，导致油酸无法形成单分子层D．油酸酒精溶液浓度过大3．在“用油膜法估测分子大小”的实验中，配制好适当比例的油酸酒精溶液，用注射器和量筒测得1mL含上述溶液50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，测出油膜的面积，便可算出油酸分子的直径。某同学计算出的油酸分子的直径结果明显偏大，可能的原因是（）A．油酸未完全散开B．油酸中含有大量酒精C．计算油膜面积时将所有不足一格的方格均记为了一格D．求每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL溶液的滴数多记了几滴4．在“油膜法估测分子的直径”实验中将油酸分子看成是球形的，所采用的方法是（）A．等效替代法 B．控制变量法 C．理想模型法 D．比值定义法5．在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，用到了“数格子”的方法，是为了估算（）A．一滴油酸的体积B．一滴油酸酒精溶液中纯油酸形成的油膜的面积C．一个油酸分子的体积D．一个油酸分子的面积6．分子动理论较好地解释了物质的宏观热学性质。根据分子动理论，判断下列说法中正确的是（）A．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了炭粒分子运动的无规则性B．磁铁可以吸引铁屑，这一事实说明分子间存在引力C．压缩气体比压缩液体容易得多，这是因为气体分子间距离远大于液体分子间距离D．将体积为V的油酸酒精溶液滴在平静的水面上，扩展成面积为S的单分子油膜，则该油酸分子直径为7．在做“用油膜法估测分子的大小”实验时，配制好浓度为0.06%的油酸酒精溶液（单位体积溶液中含有纯油酸的体积），1mL上述溶液用注射器刚好滴75滴；在撒有均匀痱子粉的水面上用注射器滴1滴油酸酒精溶液，水面上形成油酸薄膜，下图为油膜稳定后的形状，每个正方形小方格的边长为10mm。下列有关该实验说法正确的有（）A．油膜的面积为100cm2B．一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为8.0×10-6mLC．油酸分子的直径约为7.4×10-9mD．数油膜面积时不慎将几个不足一格的按一格计算，则分子直径的计算结果偏大8．探究气体等温变化规律的实验装置，如图所示。空气柱的长度由刻度尺读取、气体的压强通过柱塞与注射器内空气柱相连的压力表读取。为得到气体的压强与体积关系，下列做法正确的是（）A．柱塞上涂油是为了减小摩擦力 B．改变气体体积应缓慢推拉柱塞C．推拉柱塞时可用手握住注射器 D．实验前应测得柱塞受到的重力二、多选题9．在“用油膜法估测分子的大小”实验中,下列说法正确的是（

）A．为了测量油膜的面积S，必须设法使油膜形成规则的几何形状B．油酸分子的直径等于一滴油酸酒精溶液的体积与油膜面积之比C．使用油酸酒精溶液的目的是让油酸在水面上容易形成单分子油膜D．实验中把有着复杂结构和形状的油酸分子简化为球形10．用油膜法测量分子直径大小实验的科学依据是（）A．将油膜看成单分子油膜B．不考虑各个油酸分子间的间隙C．考虑各个油酸分子间的间隙D．将油酸分子看成球形E．将油酸分子看成立方体11．关于“用油膜法估测油酸分子的大小”和“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验中，下列哪些措施是可行的（

）A．油酸浓度适当小一些B．油酸扩散后立即绘出轮廓图C．实验中为找到体积与压强的关系，一定要测量空气柱的横截面积D．处理数据时采用图像，是因为图像比图像更直观12．在用油膜法估测油酸分子的大小的实验中，所用油酸酒精溶液的质量百分浓度为η，质量为m的油酸酒精溶液有n滴，且纯油酸的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA。现取一滴溶液滴入撒有爽身粉的浅水盘里，待稳定后，将玻璃板放在浅盘上描绘出油酸膜的轮廓形状，再把玻璃板放在边长为1cm的坐标纸上，算出油膜的面积S。关于本实验，下列说法正确的是（）A．一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为B．油酸分子直径为C．一滴油酸酒精溶液中所含油酸分子个数为D．计算油膜的面积可以通过在坐标纸上数油膜轮廓内格子数得到三、填空题13．如图所示为利用油膜法粗略测分子直径的示意图，其实验原理是油滴滴在水面上，会在水面上散开，形成________油膜.若把分子看成球形，先测出油滴的体积V，再测出油膜的面积S，就可以算出油分子的直径为________.14．配制好的一定浓度的油酸酒精溶液、浅盘、水、______、注射器、烧杯、玻璃板、彩笔、坐标纸。四、实验题15．在实验中采用使油酸在水面上形成一层________的方法估测分子的大小．油膜分子都是直立在水面上的，单分子油膜的厚度即等于油酸________．根据配制的油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V，测出这滴溶液形成薄膜的面积S，即可算出油酸薄膜的厚度L=________，即油酸分子的直径．16．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；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，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。完成下列问题：（1）上述步骤中，正确的顺序是___________。（填写步骤前面的数字）（2）已知实验室中使用的酒精油酸溶液每溶液中含有油酸，又用滴管测得每50滴这种酒精油酸溶液的总体积为，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的正方形小格的纸上（如图）。①油膜占有的面积约为___________；②油酸分子的大小___________m。（结果保留一位有效数字）五、解答题17．油膜法估测分子大小的实验中，某实验小组用1mL的油酸配置了500mL的油酸酒精溶液，用滴管、量筒测得100滴油酸酒精溶液体积为1mL，某同学查阅数据手册得知：油酸的摩尔质量，密度为，取，求一滴油酸溶液中的油酸分子数目N．（结果保留两位有效数字）18．在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每mL溶液中有lmL油酸。用注射器测得lmL上述溶液有20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酸的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和大小如图所示，坐标中正方形方格的边长为1cm，试求：(1)油酸膜的面积是多少；(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少；(3)按以上实验数据估测出油酸分子的直径。(结果保留两位有效数字)19．某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前，查阅数据手册得知：油酸的摩尔质量，密度。若100滴油酸的体积为1ml，则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少？（取NA=6.02×1023mol-1.球的体积V与直径D的关系为，结果保留一位有效数字）参考答案与解析1．B【详解】由题意得：一滴油的体积为V，n滴石油体积为nV，滴在水面上由于形成的是单分子油膜，油膜的面积是S，故该石油分子的直径为：d=故选B．点睛：解决本题的关键要建立物理模型，把油分子大致看作球形，油膜厚度近似等于油分子的直径；理解测分子直径的原理，即可解答此类问题．2．B【详解】由图中情况可知，油酸并没有充分地推开痱子粉，故原因是痱子粉撒得太多，且厚度不均匀，因此选B。3．A【详解】A．油酸未完全散开，S偏小，由d=可知，分子直径偏大。故A正确；B．油酸中含有大量酒精不会造成影响，因为酒精最终挥发或者溶于水，故B错误；C．计算油膜面积时将所有不足一格的方格均记为了一格,S偏大，由d=可知，分子直径偏大。故C错误；D．求每滴体积时，1ml的溶液的滴数误多记了几滴，纯油酸的体积V将偏小，由d=可知，分子直径偏小，故D错误。故选A。4．C【详解】在“油膜法估测分子的直径”实验中将油酸分子看成是球形的，所采用的方法是理想模型法，故C项正确，ABD三项错误。5．B【详解】在实验过程中，若油膜完全散开且形状稳定，则油酸在水面上形成的油膜面积可通过“数格子”的方法来估算。故选B。6．C【详解】A．显微镜下观察到墨水中的小炭粒不停地做无规则运动是布朗运动，这反映了水分子运动的无规则性，A错误；B．磁铁可以吸引铁屑，是由于磁场力的作用，不能说明分子间存在引力，B错误；C．压缩气体比压缩液体容易得多，这是因为气体分子间距离远大于液体分子间距离，分子间作用力很微弱，C正确；D．体积为V的油酸酒精溶液中所含油酸的体积小于V，所以该油酸分子直径小于，D错误。故选C。7．B【详解】A．面积过正方形一半的正方形的个数为108个，则油酸膜的面积约为S=108cm2=1.08×10-2m2A错误；BC．每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积V=1×0.06%×mL=8×10-6mL把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，则油酸分子直径d==m≈8×10-10mB正确，C错误；D．某次实验中数油膜面积时将不足一格的也都按一格计算，求得的面积偏大，则得到的直径偏小，D错误。故选B。8．B【详解】A．柱塞上涂油是为了防止漏气，并不是为了减小摩擦力，A错误；B．实验中为了使气体能够做等温变化，改变气体体积应缓慢推拉柱塞，B正确；C．用手握住注射器，会使气体温度变高，C错误；D．实验前应测量柱塞的横截面积，并不是测量重力，这样才能得到空气柱的体积，D错误。故选B。9．CD【详解】A.在该实验中，油酸分子自由扩散，不需形成规则的几何形状，面积根据数格来计算，A错误．B.根据实验原理可知，油酸分子的直径等于一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积与油膜面积之比，B错误．C.一滴纯油酸中分子数太多，所以用酒精来稀释，目的是让油酸在水面上容易形成单分子油膜，C正确．D.根据实验原理可知：实验中把有着复杂结构和形状的油酸分子简化为球形．油酸膜看成是所有小球整齐排列的，D正确．10．ABD【详解】A.在“用油膜法估测分子直径大小”实验中，将油膜看成单分子油膜，油膜是呈单分子分布的，单分子油膜的厚度等于分子的直径，故A正确；BC.在“用油膜法估测分子直径大小”实验中，不考虑各个油酸分子间的间隙，认为这些油酸分子是一个一个紧挨在一起的，分子之间没有空隙，故B正确。C错误；DE.在“用油膜法估测分子直径大小”实验中，将油酸分子看成球形，测出油酸的体积V和形成单分子油膜的面积S，单分子油膜的厚度d=，可以认为就等于分子的直径，故D正确，E错误。故选ABD.11．AD【详解】A．为了能够形成单分子油膜，油酸浓度适当小一些，故A正确；B．油酸扩散后要待其收缩稳定后再绘出轮廓图，故B错误。C．由于玻璃管是圆柱形的，横截面积不变，所以只需测出空气柱的长度即可，故C错误；D．探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系，由于与成反比，图像是一条过原点的直线，而图像是双曲线的一支，所以图像更直观，故D正确。故选AD。12．BCD【详解】A．一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为，故A错误；B．将油酸分子看作球体且一个一个地单层排列，忽略空隙，油酸分子直径为，故B正确；C．一滴油酸酒精溶液中纯油酸的摩尔数为，一滴油酸酒精溶液中所含油酸分子个数为，故C正确；D．在坐标纸上数油膜轮廓内格子数时，大于或等于半格时算一格，小于半格的不计，用总格子数乘以1cm2作为油膜的面积，故D正确。故选BCD。13．

单分子

【详解】[1]油滴滴在水面散开后，会形成单分子油膜；[2]由体积公式可知，。14．爽身粉（或细石膏粉）【详解】略15．

单分子油膜

分子的直径

V／S【详解】[1][2][3]．在实验中采用使油酸在水面上形成一层单分子油膜的方法估测分子的大小．油膜分子都是直立在水面上的，单分子油膜的厚度即等于油酸分子的直径．油酸薄膜的厚度L=V/S．16．

④①②⑤③

【详解】（1）[1]由实验要求可知，实验的步骤是先配溶液，然后再将痱子粉放入水中，将液滴滴入水