专题15.4 本专题实验【练】——2023年高考物理一轮复习讲练测（人教）（解析版）.docx

专题15.4 本专题实验【练】
1．（2022·福建省龙岩第一中学一模）在“用油膜法估测分子大小”的实验中，将1mL的油酸加入酒精中配制成1000mL的油酸酒精溶液，通过注射器测得80滴这样的溶液为1mL，取1滴溶液滴在撒有痱子粉的浅水槽中，待油膜界面稳定后，测得油膜面积为253cm2．
①估算油酸分子的直径d=______m（结果保留一位有效数字）．
②将上述油酸酒精溶液置于一个敞口容器中放置一段时间，再使用该溶液进行实验会导致分子直径的测量结果______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
【答案】      5×10-10     偏大
【解析】①测得油膜面积为：S=253cm2=2.53×10-2m2，
每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为：V=×ml=1.25×10-11m3
油酸分子的直径为：d==4.9×10-10m≈5×10-10m．
②置于一个敞口容器中，如果时间偏长，酒精挥发，导致油酸浓度增大，因此出现分子直径大小偏大；
2．（2022·吉林吉林·模拟预测）在“用油膜法估测分子大小”实验中所用的油酸酒精溶液的浓度为1 000 mL溶液中有纯油酸0. 6 mL，用注射器测得1 mL上述溶液为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，测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形方格的边长为1 cm，试求：
（1）油酸膜的面积是________cm2；
（2）实验测出油酸分子的直径是_________m；（结果保留两位有效数字）
（3）实验中为什么要让油膜尽可能散开？_______________．
【答案】      114     6.6×10-10     这样做的目的是为了让油膜在水面上形成单分子薄膜
【解析】（1）求油膜面积时，先数出“整”方格的个数，对剩余小方格的处理方法是：不足半个的舍去，多于半个的等于一个，数一下共有113-115个；一个小方格的面积
S0=L2=1cm2
所以面积
S=(113-115)×1 cm2=（113-115） cm2
（2）一滴纯油酸的体积
×mL=7.5×10-11 m3
油酸分子直径
=6.5×10-10 m
（3）当油酸溶液滴在水面后，尽可能散开，形成单分子膜，这样才能得出油酸分子直径由体积除面积。
3．（2022·浙江·高三开学考试）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，
（1）本实验中做了三点理想化假设：将油酸分子视为球形；______________；油酸分子是紧挨在一起的；
（2）配置油酸酒精溶液时，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100滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，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，则估测出油酸分子的直径是_____m；（此结果保留2位有效数字）
（3）在一次实验中得到了如图所示的油膜，如果按此油膜来计算分子直径，你认为测量结果相对真实值会__________。（填“偏大”、“偏小”或“无系统误差”）
【答案】      油酸分子形成单层分子膜     ##     偏大
【解析】（1）本实验中做了三点理想化假设：将油酸分子视为球形；油酸分子形成单层分子膜；油酸分子是紧挨在一起的。
（2）每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为
按照超过半格的算一个，不足半格的舍去原则，可得油酸膜的面积为
估测出油酸分子的直径为
（3）由图可知该次实验中痱子粉撒太多，油膜未能充分展开，此时所测油膜面积偏小，所以油酸分子的直径测量结果相对真实值偏大。
4．（2022·北京海淀·二模）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。例如：
（1）实验仪器。用游标卡尺测某容器的深度，示数如图1所示，则该容器的深度__________。
（2）实验操作。在“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，以下操作会使测量结果偏大的是__________。
A．在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，但未发现
B．在计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格
C．爽身粉撒得较厚，使得油酸未能充分展开
（3）实验原理。图2为“探究气体等温变化的规律”的实验装置示意图。实验时，测量空气柱的体积以及所对应的压强。
①实验装置需用铁架台固定，而不能用手握住注射器，并且在实验中要缓慢地向下压或向上拉柱塞的原因是__________。
②用采集的各组数据在坐标纸上描点，绘制出如图3的曲线后猜想“一定质量的气体，在温度不变的情况下，其压强与体积成反比”。请进一步利用获取的信息分析说明如何检验这个猜想_____