文档内容
第十五章 热学
微专题 100 热学基本概念的理解 实验：用油膜法估测油
酸分子的大小
1．掌握分子动理论内容，晶体和非晶体、液体和液晶的特点。2.理解液体和气体压强产生
的原因。3.理解油膜法测分子大小的原理和注意事项。
1．(多选)下列说法中正确的是( )
A．把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面上，这是水表面存在表面张力的缘故
B．在处于失重状态的宇宙飞船中，一大滴水银会成球状，是因为液体内分子间有相互吸引
力
C．将玻璃管道裂口放在火上烧，它的尖端就变圆，是熔化的玻璃在表面张力的作用下，表
面要收缩到最小的缘故
D．漂浮在热菜汤表面上的油滴，从上面观察是圆形的，这是油滴液体呈各向同性的缘故
答案 AC
解析 水的表面张力托起针，A正确；B、D两项也是表面张力产生的现象，B、D错误，C
正确。
2．(多选)(2023·陕西宝鸡市质检)关于物体的内能，下列说法正确的是( )
A．相同质量的两种物质，升高相同的温度，内能的增加量一定相同
B．物体的内能改变时温度不一定改变
C．内能与物体的温度有关，所以0 ℃的物体内能为零
D．分子数和温度相同的物体不一定具有相同的内能
答案 BD
解析 相同质量的同种物质，升高相同的温度，吸收的热量可能相同，相同质量的不同种物
质，升高相同的温度，吸收的热量可能不同，故 A错误；物体内能改变时温度不一定改变，
比如零摄氏度的冰融化为零摄氏度的水，内能增加，故B正确；分子在永不停息地做无规
则运动，可知任何物体在任何状态下都有内能，故C错误；物体的内能与分子数、物体的
温度和体积三个因素有关，分子数和温度相同的物体不一定有相同的内能，故D正确。
3．已知阿伏加德罗常数为N (mol－1)，某气体物质的摩尔质量为M(kg/mol)，该物质的密度
A
为ρ(kg/m3)，则下列叙述中正确的是( )
A．该物质1个分子的质量是
关注公众号《黑洞视角》获取更多资料B．该物质1个分子的大小是
C．1 kg该物质所含的分子个数是ρN
A
D．1 kg该物质所含的分子个数是N
A
答案 D
解析 该物质1个分子的质量是，选项A错误；该物质1个分子占有的空间大小是，选项B
错误；1 kg该物质所含的分子个数是N ，选项C错误，D正确。
A
4．(多选)如图所示，横坐标r表示两个分子间的距离，纵坐标F表示两个分子间引力、斥力
的大小，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e为
两曲线的交点，则下列说法中正确的是( )
A．ab为引力曲线，cd为斥力曲线，e点横坐标的数量级为10－10 m
B．ab为斥力曲线，cd为引力曲线，e点横坐标的数量级为10－10 m
C．当两分子间距离在r 附近时，若两个分子间距离增加，分子间斥力减小得比引力更快
0
D．若r＝r，则分子间没有引力和斥力
0
答案 AC
解析 F－r图像中，在r＝r 附近随着距离的增加，斥力比引力减小得快，则ab为引力曲线，
0
cd为斥力曲线。题图中曲线交点e所对应r＝r 时，分子间距离的数量级为10－10 m，分子间
0
引力和斥力的合力为零，不是没有引力和斥力，故选A、C。
5. 甲分子固定在坐标原点O，乙分子从图中A点由静止释放，运动过程中经过P、B两点。
两分子间的分子势能E 与分子间距离x的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
p
A．乙分子在P点的动能大于B点的动能
B．乙分子在P点的分子势能大于B点的分子势能
C．乙分子在B点的加速度为0
D．乙分子从P点运动到B点过程中两分子间的作用力减小
答案 A
解析 乙分子在P点时，分子势能最小，由能量守恒定律可知，分子的动能最大，所以乙
分子在P点的动能大于B点的动能，乙分子在P点的分子势能小于B点的分子势能，故A
正确，B错误；由题图可知，乙分子在P点时，分子势能最小，此时分子处于平衡位置，分
关注公众号《黑洞视角》获取更多资料子引力与分子斥力大小相等，合力为零，加速度为零，则乙分子在 B点的加速度不为0，故
C错误；由题图可知，乙分子在P点时，分子势能最小，此时分子处于平衡位置，乙分子从
P点运动到B点过程中，分子力表现为斥力，随着分子间距离减小，两分子间的作用力增大，
故D错误。
6．(2023·云南省校联考模拟)下列说法中错误的是( )
A．物体温度越高，分子平均动能越大
B．液体的表面张力使液面具有收缩的趋势
C．单晶体具有各向异性且外形规则
D．物体的体积越大，分子势能就越大
答案 D
解析 物体温度越高，分子平均动能越大，故A正确，不符合题意；
液体的表面张力使液面具有收缩的趋势，故B正确，不符合题意；
单晶体外形规则，且具有各向异性的物理性质，故C正确，不符合题意；
分子势能与物体的体积、物态等因素有关，故物体体积越大，分子势能不一定越大，故D
错误，符合题意。
7．(2023·上海市普陀区校考期中)一定质量的乙醚液体全部蒸发，变为同温度的乙醚气体，
在这一过程中( )
A．分子间作用力增大
B．分子引力、分子斥力均变大
C．分子平均动能增大
D．分子势能增加
答案 D
解析 乙醚液体在蒸发过程中，分子间的距离变大，分子间的作用力先增大，后减小，故A
错误；乙醚液体在蒸发过程中，分子间的距离变大，分子引力和分子斥力都会减小，故 B
错误；由于温度是分子平均动能的标志，乙醚液体在蒸发变为乙醚气体时，温度不变，所以
分子平均动能不变，故C错误；乙醚液体蒸发过程中，乙醚分子要克服分子间的引力做功，
分子势能增加，故D正确。
8．(多选)国家游泳中心——水立方，像一个蓝色透明的“冰块”，透过它，游泳中心内部
设施尽收眼底。这种独特的感觉来源于建筑外墙采用了一种叫ETFE(四氟乙烯和乙烯的共聚
体)的膜材料，这种膜材料属于非晶体，那么它具有的特性是( )
A．在物理性质上具有各向同性
B．在物理性质上具有各向异性
C．有确定的熔化温度
D．可以做成规则形状的物体
答案 AD
关注公众号《黑洞视角》获取更多资料解析 非晶体没有确定的熔化温度，在物理性质上表现为各向同性，可以人工加工成规则形
状的物体，故A、D正确。
9．在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，将6 mL的油酸溶于酒精，制成10 L的
油酸酒精溶液，测得1 mL的油酸酒精溶液有75滴。现取1滴该油酸酒精溶液滴在水面上，
待水面稳定后，将带有网格线的透明塑料盖板放在浅盘上，用彩笔在塑料盖板上描出油膜的
轮廓，其形状和尺寸如图所示，塑料盖板上的小方格边长为1 cm。则：
(1)油膜的面积是________ cm2；
(2)1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是________ mL；(结果保留一位有效数字)
(3)按以上实验数据估测出油酸分子的直径约为________ m；(结果保留一位有效数字)
(4)某同学在实验中最终得到的计算结果比大部分同学的结果偏大，对出现这种结果的原因，
下列说法可能正确的是________。
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．计算油膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理
C．计算油膜面积时，只数了完整的方格数
D．水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开
答案 (1)1.15×102 (2)8×10－6
(3)7×10－10 (4)ACD
解析 (1)大于半格的算作一格，小于半格的舍去，根据油膜形状得知，油膜的面积为
115×1 cm2＝1.15×102 cm2。
(2)1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是V＝× mL＝8×10－6 mL。
(3)油酸分子的直径约为d＝＝≈7×10－8 cm＝7×10－10 m。
关注公众号《黑洞视角》获取更多资料(4)将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积，导致油酸体积V偏大，根据d＝可知，会导
致计算的油酸分子直径偏大，故 A正确；计算油膜面积时，错将不完整的方格作为完整方
格处理，会导致油膜面积S偏大，根据d＝可知，会导致计算得到的油酸分子直径偏小，故
B错误；计算油膜面积时，只数了完整的方格数，会导致油膜面积 S偏小，根据d＝可知，
会导致计算得到的油酸分子直径偏大，故C正确；水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分
展开，会导致油膜面积S偏小，根据d＝可知，会导致计算的油酸分子直径偏大，故D正确。
关注公众号《黑洞视角》获取更多资料
