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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
S=L2=1cm2
0
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_______。
【答案】 50.70 AC##CA 保证温度不发生明显变化 根据各组数据再做 图，
如果 图像中的各点位于过原点的同一条直线上，就可以验证猜想。
【解析】（1）游标卡尺的读数即容器深度为
（2）根据 分析
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，则算出油酸的体积比实际值偏大，可
知测量结果偏大，故A正确；
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，导致油酸的面积偏大，则结果偏小，故B
错误；
C．爽身粉撒得较厚，使得油酸未能充分展开，导致油酸的面积偏小，结果偏大，故C正确；
（3）①“探究气体等温变化的规律”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保证温度不发生明显变化；
②根据
整理得
为了更直观的得出结论，根据各组数据再做 图，如果 图像中的各点位于过原点的同一条直线上，
就可以验证猜想。
5．（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。用游标卡尺测某个杯子的深度h，示数如图所示，则该杯子的深度为h = ______cm。
（2）用“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，配制的油酸酒精溶液的浓度为每500mL溶液中有纯油酸
2mL，用注射器取1mL该油酸酒精溶液，滴入烧杯中，记录液滴共 60滴。取1滴该溶液滴入盛水的浅水
盘里，待水面稳定后，在带有坐标方格的玻璃板上描下油膜边界的轮廓线，如图所示。坐标中一个小正方
格的边长是1cm。根据以上数据和测量结果，估测出的分子直径约为___________。
（3）实验原理。如图为“探究气体等温变化的规律”的实验装置图。实验时，读取空气柱的长度 L以及
此时所对应的压强p。①对于一定质量的封闭气体，在温度不变的情况下，若p与L的___________保持不变，即得到气体做等温
变化的规律。
②某同学发现，压力表上的数值是有单位的，但是针筒旁代表空气柱长度的数值是没有单位的，他查了一
下该实验装置的说明书，发现也没有对这个数值单位情况的具体说明。请分析说明这种情况的理由。
( )
【答案】 10.070 乘积 因为针筒上下的横截面积都相同，所以空气柱的
长度就代表了空气柱的体积的情况；因为最终的结果是 p与V的乘积是否不变（或者p与1/V的图像是否
为一条直线，即斜率不变），所以只需要知道体积变化的倍数关系，不需要知道具体的单位数值。
【解析】（1）游标卡尺的精度为0.01mm，主尺读数为
游标尺读数为
故该杯子的深度为
（2）围成的方格中，不足半个舍去，多于半个的算一个，共有140个方格，则油酸膜的面积约为
每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积为
把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，则油酸分子直径为
（3）对于一定质量的封闭气体，在温度保持不变时，压强与体积成反比，即压强与体积的乘积不变，得
到气体做等温变化的规律。
因为针筒上下的横截面积都相同，所以空气柱的长度就代表了空气柱的体积的情况；因为最终的结果是 p
与V的乘积是否不变（或者p与 的图像是否为一条直线，即斜率不变），所以只需要知道体积变化的倍数关系，不需要知道具体的单位数值。
6．（2022·上海嘉定·二模）用如图甲所示的装置研究“温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”
实验，操作步骤如下：
①将压强传感器调零；
②在活塞上均匀涂抹润滑油，把活塞移至注射器适当刻度处；
③逐一连接注射器、压强传感器、数据采集器、计算机；
④推动活塞，记录多组注射器内气体的体积V，以及相应的压强传感器示数p。
（1）请改正以上步骤中的不妥之处：__________；
（2）实验操作中，活塞上均匀涂抹润滑油，主要目的是为了__________；推动活塞时要缓慢，原因是
_______；
（3）图乙给出的是一次标准、正确实验操作得到的p-V图像，小明在操作过程中，误将手一直握住注射器
的筒壁，猜想小明实验可能得到的p-V图像，并在图中用虚线画出_______；
（4）小明注意操作细节后重新实验，作出p-V图像，如图乙所示，能否根据绘制的图线直接得到气体压强
和体积的关系？如果能，请说明是什么关系；如果不能，请简单说明处理方法。_________。
【答案】 步骤①压强传感器不需要调零，需要校准 保证封闭气体的质量不
变 保持封闭气体的温度不变 见解析
【解析】（1）步骤①压强传感器不需要调零，需要校准。
（2）实验操作中，活塞上均匀涂抹润滑油，主要目的是为了增强气密性，从而保证封闭气体的质量不变。
推动活塞时要缓慢，原因是使封闭气体能够与外界充分地发生热交换，从而保持封闭气体的温度不变。
（3）小明在操作过程中，误将手一直握住注射器的筒壁，封闭气体的温度会逐渐升高， pV值会逐渐增大，
实际作出的p-V图像会随V的减小而逐渐向上偏离标准图线，如图所示。（4）由于作出的p-V图像具体是何种曲线不能直观判断，进而不能直接得到气体压强和体积的关系，此时
应作p- 图像，如果图像是过原点的倾斜直线，则可以判断温度不变时，一定质量的气体压强与体积成反
比。
7．（2022·山东聊城一中高三开学考试）某实验小组的同学利用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规
律，注射器中密封了一定质量的气体。
（1）实验时，为判断气体压强与体积的关系，________（选填“需要”或“不需要”）测出空气柱的横
截面积。
（2）测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后，为直观反映压强与体积之间的关系，若以p为纵坐标，
则应以________为横坐标在坐标系中描点作图，作出的图线如图乙所示。
（3）实验过程中，下列操作正确的是________。
A．改变气体体积时应快速推拉活塞
B．推拉活塞时，手不能握住注射器含有气体的部分
C．实验前应先利用天平测量出注射器活塞及压力表的总质量
（4）为能更准确地测出气体的压强，某同学直接用软管连通注射器和另一压强传感器（测量压强更准
确），如图丁所示。测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后，若以 为纵坐标作出的图线如图丙所示，
而该图线不过原点，为减小这一实验误差且图线仍为直线，下列措施可行的是_________。
A．选用容积较大的注射器 B．实验中气体的体积不要压缩得过小C．改用p为纵坐标， 为横坐标 D．测出软管中气体的体积
【答案】 不需要 （或体积的倒数） B ABD
【解析】（1）设气体初状态压强是p ，空气柱长度为L ，气体末状态的压强是p ，空气柱长度为L ，空
1 1 2 2
气柱的横截面积为S，由玻意耳定律可得
则有实验需要验证
因此不需要测出空气柱的横截面积。
（2） 测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后，则有 ，压强p与体积V成反比关系，因此为直
观反映压强与体积之间的关系，若以p为纵坐标，则应以 为横坐标，这样作出的图线是直线。
（3） A．因是探究气体等温变化的规律，因此改变气体体积时应缓慢推拉活塞，A错误；
B．推拉活塞时，为使气体温度不变，手不能握住注射器含有气体的部分，B正确；
C．因是探究气体等温变化的规律，与实验装置的总质量无关，因此不需要实验前应先利用天平测量出注
射器活塞及压力表的总质量，C错误。
故选B。
（4） A．注射器容积较小时，被封闭的气体量较小，实验误差较大，因此应选用容积较大的注射器，A正
确；
B．实验中气体的体积压缩得过小，实验误差会较大，因此实验中气体的体积不要压缩得过小，B正确；
C．实验误差的大小与是否改用p为纵坐标， 为横坐标无关，C错误；
D．为减小实验误差，实验中一定要使气体的质量不变，因此要测出软管中气体的体积，D正确。
故选ABD。
8．（2022·上海·模拟预测） 在“油膜法测分子直径”的实验中，某同学操作如下：
①取 1.0 mL 油酸配成 250 mL 油酸酒精溶液；
②用滴管吸取1.0mL油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，全部滴完共滴了 20 滴；
③在边长约 10 cm 的正方形浅盘内注入适量的水，将痱子粉均匀地撒在水面上，用滴管滴入一滴溶液；
④待油膜形状稳定后，将绘有方格的玻璃板放在浅盘上，绘出油酸膜的轮廓（如图所示），每个方格的边
长为 1.0 cm。（1）该实验中一滴油酸酒精溶液含________ml油酸；
（2）由上述数据估算得到油酸分子直径的数量级约为________m；
（3）若该同学在计算油酸膜面积时，对不完整的方格均不计数，由此估算得到的油酸分子直径数量级将
________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；
（4）已知油酸分子的直径约为 8×10−10 m，该同学实验结果产生偏差的可能原因是：_________，理由是：
_______。
【答案】 2×10−4 10−8 不变 油酸膜可能没有充分展开，形成的并不是单分子油膜
层 2×10−10 m3 的油酸若形成紧密排列的单分子膜时，膜面积约为 0.25 m2，远大于浅盘内的水面
面积，说明实际上油膜不可能仅是一层油酸分子构成的
【解析】（1）该实验中一滴油酸酒精溶液含纯油酸
（2）油膜的面积约为
S=55×12×10-4m3 =5.5×10-3m3
则分子直径
则油酸分子直径的数量级约为10-8m；
（3）若该同学在计算油酸膜面积时，对不完整的方格均不计数，则算得的油膜的面积偏小，则由此估算
得到的油酸分子直径偏大，但是数量级不变；
（4）已知油酸分子的直径约为 8×10−10 m，该同学实验结果产生偏差的可能原因是：油酸膜可能没有充分
展开，形成的并不是单分子油膜层，理由是：2×10−10 m3的油酸若形成紧密排列的单分子膜时，膜面积约为
0.25 m2，远大于浅盘内的水面面积，说明实际上油膜不可能仅是一层油酸分子构成的。
9．（2022·上海·模拟预测）在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用体积为A的纯油酸配置成体积为B
的油酸酒精溶液，再用滴管取体积为C的油酸酒精溶液，让其自然滴出，共n滴。把1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，将玻璃板放在浅盘上，用油性笔在玻璃板上描出油酸膜的
轮廓，测得面积为S，如图。（1）此估测方法是将每个油酸分子视为球形，让油酸尽可能在水面上散开，则形成的油膜可视为_______
油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的________；
（2）估算出油酸分子的直径大小是________（用以上字母表示）；
（3）（单选）用油膜法估算出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油酸的( )
A．质量 B．体积 C．摩尔质量 D．摩尔体
积
（4）（单选）某同学计算出的油酸分子直径明显偏大，可能的原因是_______。
A．油酸中含有大量酒精
B．痱子粉撒太多，油膜未能充分展开
C．计算油膜面积时，将所有不完整的方格都作为一格保留
D．计算每滴溶液中纯油酸的体积时，1ml油酸酒精溶液的滴数多记了10滴
【答案】 单分子 直径 D B
【解析】（1）此估测方法是将每个油酸分子视为球形，让油酸尽可能在水面上散开，则形成的油膜可视
为单分子油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的直径。
（2）所配制油酸酒精溶液的体积分数为 ，体积为C的油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为
1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为
油酸分子的直径大小为
（3）用油膜法估算出油酸分子的直径后，可以根据体积公式估算出1个油酸分子的体积，要测定阿伏加德
罗常数，还需要知道N 个油酸分子的总体积，即油酸的摩尔体积，故选D。
A
（4）A．油酸中虽含有大量酒精，但只要每一滴油酸酒精溶液中所含油酸的体积计算准确，就不会造成实验结果明显偏大的情况，故A错误；
B．痱子粉撒太多，油膜未能充分展开，S测量值偏小，会造成d测量值偏大，故B正确；
C．计算油膜面积时，将所有不完整的方格都作为一格保留，S测量值偏大，会造成d测量值偏小，故C错
误；
D．计算每滴溶液中纯油酸的体积时，1ml油酸酒精溶液的滴数多记了10滴，则每一滴油酸酒精溶液中所
含纯油酸的体积测量值偏小，会造成d测量值偏小，故D错误。
故选B。
10．（2022·全国·高三专题练习）在“油膜法估测分子直径”的实验中，我们通过宏观量的测量间接计算
微观量。
(1)本实验利用了油酸分子易在水面上形成___________（选填“单层”或“多层”）分子油膜的特性。若
将含有纯油酸体积为V的一滴油酸酒精溶液滴到水面上，形成面积为S的油酸薄膜，则由此可估测油酸分
子的直径为___________。
(2)某同学实验中先取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液，测量并计算一滴油酸酒精
溶液中纯油酸的体积后，接着又进行了下列操作：
A．将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上自由地扩展为形状稳定的油酸薄膜
B．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算油酸薄膜的面积
C．将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸薄膜的轮廓画在玻璃板上
D．向浅盘中倒入约2cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上
以上操作的合理顺序是___________（填字母代号）。
(3)若实验时痱子粉撒的太厚，则所测的分子直径会___________（选填“偏大”或“偏小”）。
(4)本实验中油膜的形成是分子力的作用效果。图甲为分子力F随分子间距r的变化图线，图乙为某同学参
照图甲所做的分子势能E 随分子间距r的变化图线。请你对图乙的合理性做出分析，填在下面表格相应的
p
位置中。
指出合理或不合理之处并简述理由
合理之处 ___________________________
___________________________
不合理之处【答案】 单层 DACB 偏大 见解析 见解析
【解析】(1)在“用油膜法估测分子的大小”实验中，我们的实验依据是：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；由上可知，在水面上要形成单层分子油膜；
一滴油酸的体积为V，油酸分子的直径为
(2)本实验首先要制备酒精油酸溶液，并明确一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，同时通过量筒测出 N滴油
酸酒精溶液的体积；同时向浅盘中倒入约2cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上；然后将此溶液1滴在
有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状，将画
有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半个舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积。
则用此溶液的体积除以其的面积，恰好就是油酸分子的直径。故正确的步骤为DACB。
(3)实验过程中，若油膜没有完全散开，则油酸溶液在水面上形成的油膜面积偏小，由 可知，实验测
量的油酸分子的直径偏大。
(4)合理之处：图乙的大致变化情况合理，因为分子间距由足够远减小到r 的过程中分子力体现为引力做正
0
功，分子势能减小，所以r 处的分子势能最小，此后再靠近的过程中，分子力体现为斥力做负功，所以分
0
子势能逐渐增大。
①图乙r 处分子势能为0的点不合理，由于分子力做功等于分子势能的变化，故分子间距由足够远减小到
1
r 的过程中分子力做的总功应当为0，即甲图中r 处以右 图线下的总面积应当为0，图中显然不符合。
1 1②图乙在 的范围内弯曲情况不合理，由于 图线的斜率即为分子力，该区间的分子力是越来
越大的，而图中的斜率显然越来越小。
11．（2022·北京·101中学三模）用如图装置验证等温状态下气体的实验定律，已知压力表通过细管与注射
器内的空气柱相连，细管隐藏在柱塞内部未在图中标明。
（1）甲同学实验中，测得的实验数据如下表所示，仔细观察“ ”一栏中的数值，发现越来越小，造
成这一现象的可能原因是______；
序号 V（mL） p（×105Pa） （×105Pa·mL）
1 20.0 1.0010 20.020
2 18.0 1.0952 19.714
3 16.0 1.2313 19.701
4 14.0 1.4030 19.642
5 12.0 1.6351 19.621
A．推动活塞时，动作过快
B．实验时外界大气压强发生了变化
C．实验时注射器内的气体向外发生了泄漏
（2）乙同学在实验中操作规范，读数正确，经描点连线得V− 图，图像是一条倾斜直线，分析其未过坐
标原点的最可能的原因______________。【答案】 C 连接压力表和注射器内空气柱的细管中有气体未计入
【解析】（1）A．推动活塞时，动作过快，环境温度增大了，根据理想气体状态方程
可知pV乘积变大，故A错误；
B．封闭气体压强与外界大气压强无关，故B错误；
C．实验时若注射器内的气体向外发生了泄漏，根据理想气体状态方程
常数C与质量有关，则pV乘积减小，故C正确。
故选C。
（2）图像是一条倾斜直线，但未过原点，其原因可能是连接压力表和注射器内空气柱的细管中有气体未
计入。
12．（2022·上海市杨浦高级中学模拟预测）如图（a）是研究一定质量的气体在体积不变的时候，其压强
与温度关系的实验装置。与压强传感器相连的试管内装有密闭的空气和温度传感器的热敏元件。将试管放
在大烧杯的凉水中，逐次加入热水并搅拌，通过计算机记录并处理数据。
（1）开始实验时，压强传感器__________（选填“需要”或者“不需要”）调零；
（2）计算机屏幕显示如图（b）的压强 p 与摄氏温度 t 的关系图像，图线与 p 轴的交点 I 为____________________的压强。另一组同学在相同环境下采用不同容积的试管做实验，获得的 关系图
像与图（b）相比，两组图像的斜率__________（选填“相同”或“不同”），且都经过图（b）中的
__________点；
（3）温度传感器中的热敏元件用金属铂制成，在 范围内其电阻值 随温度t变化的线性关系如
图（c）所示。温度传感器的测温原理是通过测量与电阻值成正比、比例系数为k的电压值U来显示温度值，
则 ____________________。
【答案】 不需要 时 不同 II
【解析】（1） 压强传感器测量的实际压强，不需要调零。
（2）由图可知图线与p轴的交点I为 时的压强。
根据理想气体状态方程有
则采用不同体积的试管做实验， 关系图像斜率不同。
由
发现，无论体积如何，当压强为零时，温度一定为 ，故采用不同容积的试管做实验，获得的 关
系图像都经过图（b）中的II点。
（3） 根据图c，可知
根据题意有
综合得
则
13．（2022·上海市南洋模范中学模拟预测）利用DIS研究一定质量温度不变时气体压强与体积关系，需要
器材有注射器，数据采集器，传感器，计算机及相关连线。
（1）所用的传感器是___________传感器。此传感器_______（选填“需要”“不需要”）调零。
（2）在实验操作中正确的是( )A．推拉活塞动作要快，以免气体进入或漏出
B．推拉活塞时，手可以握住整个注射器
C．压强传感器与注射器之间的连接管脱落后，应立即重新接上，继续实验
D．活塞与针筒之间要保持润滑又不漏气
（3）一组同学实验测得数据记录以下：
实验次数 1 2 3 4 5 6
p（kPa） 95.4 89.1 83.4 78.5 106.8 116.7
V（mL） 14 15 16 17 13 11
pV（kPa·mL） 1335.6 1336.5 1334.4 1338.4 1400.4
表格中第4次pV数值为_________。其中第六次数据中pV的乘积明显比前几次大，同学们试着分析可能造
成的原因：甲同学认为是进气造成的，乙同学认为是温度升高造成，丙同学认为甲乙两位同学所说的两种
情况都有可能。你认为哪个同学分析正确，并说明理由。______________
（4）以注射器中封闭的气体为研究对象进行实验，并在p-V图上作出相应的图线，尔后查阅资料了解到注
射器和传感器连管内还有一定体积的气体，对实验数据进行修正，又重新在 p-V图上作出图线，两条图线
如图中①，②。其中最接近双曲线的是___________
【答案】 压强 不需要 D 1334.5 乙同学正确，pV乘积增加，可能是气
体的温度和质量变化造成的，但是第五六组数据中气体的压强明显大于外界大气压，外界气体不会进入注
射器内，这样只能是温度所造成的 ①
【解析】（1） 探究一定质量温度不变时气体压强与体积关系，测量气体压强需要用到压强传感器，此传
感器不需要调零。
（2）A．推拉活塞动作要慢，以免注射器内气体温度升高，故A错误；
B．推拉活塞时，不可以用手握住整个注射器，以免气体吸收手的热量，温度升高，故B错误；
C．压强传感器与注射器之间的连接管脱落后，气体质量发生变化，应重新实验，故C错误；
D．活塞与针筒之间要保持润滑又不漏气，故D正确。
故选D。
（3） 表格中第4次pV数值为
pV乘积增加，可能是气体的温度和质量变化造成的，但是第五六组数据中气体的压强明显大于外界大气压，
外界气体不会进入注射器内，这样只能是温度升高所造成的，所以乙同学正确。（4） 注射器和传感器连管内还有一定体积的气体，设该部分体积为 ，则封闭气体的压强p与体积
的关系满足
其对应的图像为曲线②，数据修正后，做出的曲线①满足的关系为
所以最接近双曲线的是①。
14．（2022·海南·模拟预测）（1）某同学应用如图1所示的装置做“探究气体等温变化的规律”的实验。
设计了如下的实验步骤，其中有错误的步骤是______（填步骤前的数字序号）．
①利用注射器选取一段空气柱为研究对象，保持气体的质量和温度不变．
②把柱塞快速地向下压或向上拉，读取空气柱的长度l（可得到空气柱体积V）与压强p的几组数据．
③作出 图像。
④改变空气柱或环境温度，重复实验。
若图像中的各点位于过原点的同一条直线上，说明一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强与体
积成_______（填“正比”或“反比”）。图2是该同学在不同环境温度下，对同一段空气柱实验，得出的
两条等温线a和b，对应的温度分别为 、 ，则 _______ （填“>”“=”或“<”）。
【答案】 ② 反比 >【解析】（1）步骤②中不应该把柱塞快速地向下压或向上拉，这样会导致气体温度会发生变化；
若图像中的各点位于过原点的同一条直线上，即pV=常数，说明一定质量的某种气体，在温度不变的情况
下，压强与体积成反比。
根据
可得
则在 图像中，斜率越大，温度越高，则
15．（2022·河南许昌·模拟预测）用“油膜法估测分子的大小”的实验步骤如下：
A．用滴管将浓度为0.1%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入 1mL的油酸酒精溶液的滴数
N，求出_____；
B．将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.1%的油酸酒精溶液，从低处向水面中央滴入
一滴油酸酒精溶液，使之充分扩散，形成_____；
C．待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上；
D．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为 1cm的正方形为单位，数出轮廓内正
方形的个数约为M个，计算出油酸薄膜的面积。
利用以上测量数据，写出单个油酸分子直径d的表达式为d=_____m。
【答案】 1滴油酸酒精溶液的体积 单分子油膜
【解析】用滴管将浓度为0.1%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1mL的油酸酒精溶液的
滴数N，求出1滴油酸酒精溶液的体积
将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.1%的油酸酒精溶液，从低处向水面中央滴入一滴
油酸酒精溶液，使之充分扩散，形成单分子油膜
每一滴油酸酒精溶液的体积是 ，纯油酸的体积为
油膜的厚度，即油分子的直径为
16．（2022·上海市复兴高级中学二模）图（a）是“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体
积关系”的实验装置。（1）实验中，连接注射器与压强传感器之间软管内的气体不可忽略。移动活塞，多次记录注射器上的体
积刻度V和压强传感器读数p，绘出的 图像可能为( )
A． B． C． D．
（2）用第（1）问中获得的数据绘制 图像，如图（b）所示，则连接注射器与压强传感器之间软管
内气体的体积为________________。
（3）若用天平测出若干粒大米的质量为m，然后将这些米粒装入上述装置中的注射器内，移动活塞，多次
记录注射器上的体积刻度V和压强传感器读数p，绘出图（c）所示的图像。则可求出大米的密度为
________________（用m、V、V 表示）。
1 2
（4）第（3）问中，若读出注射器上的体积刻度为V 之后，用手握住注射器左侧的大部分位置，向外拉动
3
活塞，其余操作无误，继续采集若干数据，请在图（c）中大致画出大于V 部分的图线。( )
3
【答案】 C V
1
【解析】（1）由于连接注射器与压强传感器之间软管内的气体不可忽略，当压强增加后，连接部分软管
内的气体体积也减小，但连接部分体积未变，则注射器中有气体进入连接部分，相当于注射器漏气，当 V
减小时， 增大， p随之增加的程度不是线性关系，当V越小时，压强越大，进入软管内的气体越多，压强增加程度越小，斜率越小，故绘出的 图像可能为C。
故选C。
（2）设连接注射器与压强传感器之间软管内气体的体积为V ，根据玻意耳定律
0
则有
当 为0时，V=-V，代入上式得
1
（3）设大米的体积为V ，以注射器内及软管内封闭的气体为研究对象，由玻意耳定律
米
则有
当 为0时，V=V，代入上式得
2
则可求出大米的密度为
（4）用手握住注射器左侧的大部分位置，向外拉动活塞时，气体的温度会增加，由理想气体状态方程
知随着体积增加， 图像的斜率减小，故图像如图
