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1、2021年高考物理 100考点最新模拟题千题精练（物理实验）第三部分 热学，机械振动和光学实验专题 3.1 单分子油膜法实验1（1）（5 分）（2020江西南昌一模）用油膜法估测分子的大小。 下面给出的实验步骤中，正确排序应为。（填序号）A. 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B. 用滴管将浓度为0.1%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴人量筒中，记下滴人ImL油酸酒精溶液的滴数NC. 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lcm的正方形为单位，计算轮癣内正 方形的个数约为M个，算出油酸薄膜的面积D. 将痱子粉均匀地撤在浅盘内水面上，用滴管
2、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 利用以上测量数据，写出单个油酸分子直径的表达式为。【参考答案】.BDAC 1 /NMX10-5 m【命题意图】 本题考查用单分子油膜法测量分子大小实验及其相关知识点，考查的核心素养是实验探究。【解题思路】根据用单分子油膜法测量分子大小实验的步骤可知，正确的实验步骤顺序是：先配制油酸 酒精溶液，即步骤B；然后将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，滴入一滴油酸酒精溶液，即步骤D；画出油酸薄膜形状，即步骤A；将画有油酸薄膜形状的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内正方形的个数，计算出11油酸薄膜的面积，即步骤C,所以正确的顺序应为BDACo每滴油酸酒
3、精溶液中含有纯油酸体积为V= N x101% m3= N汕9 m3,油酸薄膜的面积SMQg油膜厚度即单个油酸分子直径的表达式为d=V/S=1NMx10-5 mo2. （2020 湖北黄冈模拟 3）用油膜法估测分子大小的实验步骤如下： 向体积为V的纯油酸中加入酒精，直到油酸酒精溶液总量为v2； 用注射器吸取上述溶液，一滴一滴地滴入小量筒，当滴入n滴时体积为V。； 先往边长为3040cm的浅盘里倒入2cm深的水； 用注射器往水面上滴一滴上述溶液，等油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在 玻璃板上描出油酸薄膜的形状； 将画有油酸薄膜轮廓形状的玻璃板，放在画有许多边长为a的小正方形的
4、坐标纸上； 计算出轮廓范围内正方形的总数为N,其中不足半个格的两个格算一格，多于半个格的算一格。上述实验步骤中有遗漏和错误，遗漏的步骤是；错误的步骤是（指明步骤，并改正），油酸分子直径的表达式 d=【参考答案】：将痱子粉均匀撒在水面上；应该是不足半格的舍去，多于半格的算一格；。【名师解析】实验中为了使油膜不分裂成几块，步骤号后需要在水面上均匀撒上痱子粉；由于本实验只是一种估算，在数油膜所覆盖的坐标格数时，大于半格算一格，小于半格舍去；油酸溶液在水面上充分扩散后形成一层单分子油膜，油膜厚度可看成分子直径，由题意可知，油酸溶液的浓度为V/V2，一滴油酸溶液的体积为V0/n；一滴油酸溶液中含有纯油酸
5、体积为V= I ；而一滴油酸溶液形成的油膜面积为S=Na2，所以油膜的厚度，即分子直径d=V/S= - o【关键点拨】撒痱子粉更能清楚地看清油膜的形状；采用估算的方法求油膜的面积，通过数正方形的个数：面积超过正方形一半算一个，不足一半的不算，数 出正方形的总个数乘以一个正方形的面积，近似算出油酸膜的面积。求出油酸的体积与油膜的面积，可以求出油膜的厚度，即油酸分子的直径。本题考查“用单分子油膜估测分子大小”实验的实验步骤和数据处理，难度不大，是一道基础题，熟练掌握基 础知识即可正确解题；解题时要注意，纯油酸的体积与油酸溶液体积的区别。3. （5分）（2019石家庄二模）在“用油膜法估测分子大小”
6、的实验中，将ImL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253cm2o 估算油酸分子的直径d=m （结果保留一位有效数字）。 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”）。【参考答案】5x10-10；偏大。【名师解析】测得油膜面积为：S = 253cm2=2.53x10-2m2， 每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为：V=x ml= 1.25x10-iim31000 so油酸分子的直径
7、为：=4.9x10 - iom510 - iom。_V_1. 25X1 on S 2. 53X1 02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。4（2019 安徽合肥三模）（1）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10m m。下列有关该实验说法正确的有（ ）（填正确答案标号）A. 油膜的面积为100cm2B.
8、一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为8.0x10-6mlC. 油酸分子的直径约为7.4x10-9mD. 为减小误差应将注射器移到水面中央靠近水面处滴人溶液E. 数油膜面积时不慎将几个不足一格的按一格计算，不影响估算结果的数量级【参考答案】BDE【命题意图】本题考查“用油膜法估测分子的大小”实验及其相关知识点。【解题思路】图中每个正方形小方格的面积S0=102mm2，数图中轮廓线所围小方格数为100个（大于半 个的算一个，小于半个的舍弃），图中油酸薄膜的面积为S=120xS0=1.2x104mm2=120cm2，选项A错误；一0.06%滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V= 75 ml=8.0x1
9、0-6ml,选项B正确；由V=Sd解得油酸分子的 直径约为d=V/S=6.6x10-9m，选项C错误；为了减小误差应将注射器移到水面中央靠近水面处滴入溶液，选 项D正确；数油膜面积时不慎将几个不足一格的按照一格计算，不影响估算结果的数量级，选项E正确。5.（2019山东济南三模）（1）在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，下列做法正确的是（）A. 用注射器吸取配置好的油酸酒精溶液，一滴一滴地滴入小量杯，若100滴溶液的体积是1ml,则1滴溶液中含有油酸10-2mlB. 用浅盘装入适量的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上C. 用注射器往水面上滴1滴油酸酒精溶液，等油膜的形状稳定之后再描绘其形状D.
10、 将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，再用刻度尺去测量油膜的面积E. 根据一滴油酸溶液中油酸的体积V和油膜面积S,就可以计算出油膜厚度=恥，即油酸分子的直 径【参考答案】BCE【命题意图】本题考查“用油膜法估测分子的大小”实验及其相关知识点。【解题思路】若100滴溶液的体积是1ml,则一滴油酸酒精溶液的体积为10-2m 1,含有纯油酸的体积小 于10-2m 1,选项A错误；用浅盘装入适量的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上，选项B正确；用注射器 往水面上滴1滴油酸酒精溶液，等油膜的形状稳定之后再描绘其形状，选项C正确；将画有油酸膜轮廓的 玻璃板放在坐标纸上，数轮廓内小方格的数目，计算出油膜面积
11、。由于油膜是不规则图形，不能用刻度尺 去测量油膜面积，选项D错误。根据一滴油酸溶液中油酸的体积V和油膜面积S,由V=Sd解得油酸分子 的直径d=V/S，选项E正确。6在“用油膜法估测分子大小”的实验中，现有油酸和酒精按体积比为n : m配制好的油酸酒精溶液置于容器 中，还有一个盛有约2 cm深水的浅盘，一支滴管，一个量筒。请补充下述实验步骤：(1)。(需测量的物理量用字母表示)(2)用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘，等油酸薄膜稳定后，将薄膜轮廓描绘在坐标纸上，如图3所示，则油膜面积为(已知坐标纸上每个小方格面积为S,求油膜面积时，半个以上方格面积记为【名师解析】(1)用滴管向量筒内加注N滴油酸
12、酒精溶液，读出其体积V。(2)1 滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为VnV=T?，油膜面积S115S。rV Qnv由 d=S得 d=i5Ns7m+n7【参考答案】(1) 用滴管向量筒内加注N滴油酸酒精溶液，读出其体积VnV115S 115NS (m+n)7. (多选)在“用单分子油膜估测分子大小”的实验中，下列说法正确的是()A. 该实验是通过建立理想模型的方法进行测量的B. 油酸溶液浓度越低越好，使之铺满整个水槽C. 使用痱子粉是为了清晰地显示油膜边界D. 计算油膜面积时舍去所有不足一格的方格，会使计算结果偏大E. 重新实验时，不需要再清洗水槽【参考答案】ACD【名师解析】 利用油酸酒精溶液
13、在平静的水面上形成单分子油膜，将油酸分子看做球形，测出一定 体积的油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积，用d=V计算出油膜的厚度，其中V为一滴油酸酒精溶液中 所含油酸的体积， S 为油膜面积，这个厚度就近似等于油酸分子的直径，即该实验是通过建立理想模型的 方法进行测量的，选项A正确；油酸酒精溶液浓度越低，油酸分子占的面积越大，实验中不可让油酸铺满 整个水槽，选项B错误；使用痱子粉是为了清晰地显示油膜边界，选项C正确；计算油膜面积时舍去了所 有不足一格的方格，使S偏小，则算出来的直径d偏大，选项D正确；重新实验时，需要用少量酒精清洗 水槽，并用脱脂棉擦去，再用清水冲洗，保持清洁，选项E错误。8.
14、(2019山东潍坊模拟)在“用油膜法估测油酸分子直径啲实验中，某同学按如下操作：a. 在量筒中滴入一滴已配制好的油酸酒精溶液，测出其体积；b. 在装有水、撒适量痱子粉的浅盘中滴入一滴已配制好的溶液，使薄膜形状稳定；c. 将玻璃板放在浅盘上，将油膜形状描绘在玻璃板上；d将玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸体积和面积计算出油酸分子的直径。(1) 其中有操作错误的步骤是；(2) 已知油酸酒精溶液中油酸体积占比为k, N滴油酸溶液体积为V, 滴油酸溶液形成油膜的面积为S,则油酸分子的直径为。【名师解析】：(1)要测出一滴油酸酒精溶液的体积，即在量筒中滴入N滴油酸酒精溶液，测出其体 积为V
15、,则一滴该溶液的体积为V1=N，故有操作错误的步骤是a；kV(2)一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V=N，一滴油酸酒精溶液形成的油膜面积为S,那么油酸分子直径为d=NS。【参考答案】：（l）a （2）NS 9.（6 分）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤： 往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水.待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。 用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定。 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。 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。 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。完成下列填空：（1）上述步骤中，正确的顺序是。（填写步骤前面的数字）（2）将1cm3的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液；测得lcm3的油酸酒精溶液有50滴。现取 一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的
