2026年高考物理一轮讲义+练习(湖南专用)第66讲热学实验(专项训练)(学生版+解析)

这是一份2026年高考物理一轮讲义+练习(湖南专用)第66讲热学实验(专项训练)(学生版+解析)，共6页。
目录
TOC \ "1-2" \h \u \l "_Tc17943" 01 课标达标练
\l "_Tc22251" 题型01 用油膜法估测油酸分子的大小
\l "_Tc2717" 题型02 探究气体等温变化的规律实验
\l "_Tc20184" 02 核心突破练
\l "_Tc5699" 03 真题溯源练
01 用油膜法估测油酸分子的大小
1.(2025·北京海淀区模拟)用油膜法估测油酸分子的大小，利用“油膜法估测分子直径”实验体现了通过对宏观量的测量来实现对微观量的间接测量的方法。
(1)甲同学配制好油酸酒精溶液，并测出一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积为V，之后又进行了下列操作，其中错误的一项是________；其余正确操作的合理顺序是________。
A.将一滴纯油酸滴到水面上，让它在水面上自由地扩展为油酸膜
B.将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，让它在水面上自由地扩展为油酸膜
C.向浅盘中倒入约2 cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上
D.将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算出油酸膜的面积S。再根据d＝eq \f(V,S)估算出油酸分子的直径
E.将玻璃板盖到浅盘上，用彩笔将油酸膜的轮廓画在玻璃板上
(2)乙同学在做“用油膜法估测分子的大小”实验时，将6 mL的油酸溶于酒精中制成104 mL的油酸酒精溶液。用注射器取适量溶液滴入量筒，测得每滴入75滴，量筒内的溶液增加1 mL。用注射器把1滴这样的溶液滴入表面撒有痱子粉的浅盘中，把玻璃板盖在浅盘上并描出油酸膜边缘轮廓，如图3所示。已知玻璃板上正方形小方格的边长为1 cm，则油酸膜的面积约为______m2(保留2位有效数字)。由以上数据，可估算出油酸分子的直径约为______m(保留2位有效数字)。
(3)丙同学将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算，导致最终测出的油酸分子直径________(选填“偏大”或“偏小”)。
(4)在用油膜法估测分子大小的实验中，已知纯油酸的摩尔质量为M，密度为ρ，一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的质量为m，一滴油酸酒精溶液滴在水面上扩散后形成的纯油酸油膜最大面积为S，阿伏加德罗常数为NA。以上各量均采用国际单位制，对于油酸分子的直径和分子数量有如下判断：
①油酸分子直径d＝eq \f(M,ρS)
②油酸分子直径d＝eq \f(m,ρS)
③一滴油酸酒精溶液中所含油酸分子数n＝eq \f(M,m)NA
④一滴油酸酒精溶液中所含油酸分子数n＝eq \f(m,M)NA
以上判断正确的是________。
A.①和③B.①和④
C.②和④D.②和③
2．(2025成都重点高中联考)实验所用油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中含有纯油酸6mL，用注射器测得1mL上述溶液为80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，用笔在玻璃板上描出油膜的轮廓形状，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标中正方形方格的边长为1cm：
（1）油酸膜的面积是 cm2；
（2）按以上实验数据估测油酸分子的直径为 m（保留2位有效数字）；
（3）利用单分子油膜法可以粗测分子的大小和阿伏加德罗常数。如果已知体积为V的一滴油酸在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S，这种油的密度为ρ，摩尔质量为M，则阿伏加德罗常数的表达式为 ；
3.刘同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验。
（1）该同学先取1.0mL的油酸注入2000mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到2000mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液。然后用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，滴了25滴时量筒恰好达到1.0mL。则一滴溶液中含有纯油酸的体积为 。
（2）接着该同学在边长约为50cm的浅水盘内注入约2cm深的水，将细石膏粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴油酸酒精溶液，待水面上的油酸膜尽可能铺开且稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油酸膜的形状。
（3）将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上，算出完整的方格有126个，大于半格的有21个，小于半格的有19个。则计算油酸分子直径时油膜的面积为 ，油酸分子的直径约为 m（该空结果保留两位有效数字）。
（4）该同学分析实验时查阅资料，发现自己所测的数据偏大，关于出现这种结果的原因，下列说法可能正确的是 。
A．油酸未完全散开
B．油酸溶液的浓度低于实际值
C．在向量筒中滴入1mL油酸酒精溶液时，滴数多计了
4.某实验小组在“用油膜法估测分子的大小”实验中，采用的方法及步骤如下：
①在玻璃瓶中加入0.5mL的油酸和一定量的酒精，得到250mL的混合溶液；
②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入100滴时，测得其体积恰好是1mL；
③先往浅盘里倒入2cm深的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上；
④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的带小方格的透明塑料板放在浅盘上，并在板上描下油酸膜的形状；
⑤数出轮廓范围内小方格的个数；
根据以上信息，回答下列问题：
（i）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积是 mL；
（ii）若1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长L，油膜的面积为 ，油酸分子直径是 。（用V、N、L表示）
5..在“用油膜法估测分子的大小”实验中，将体积为V1的纯油酸配成总体积为V2的油酸酒精溶液，用注射器取体积为V0的上述溶液，再把它一滴一滴地全部滴入烧杯，滴数为N。
(1)此后，图甲中操作正确的顺序可以是B （用字母符号表示）。
(2)把一滴油酸酒精溶液滴入浅盘中，待稳定后得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图乙所示。图中每个小正方形格的边长为a，则油酸薄膜的面积S= ；可估算出油酸分子的直径为 （用V1、V2、V0、N、S表示）。
6.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；
②往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上；
③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；
④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；
⑤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。
完成下列填空：
(1)本实验的理想化假设是________。
A．考虑了各油酸分子间的间隙
B．将油膜看成单分子层油膜
C．将油酸分子看成球形
(2)实验中，体积为V1的所用油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V2，用注射器和量筒测得n滴上述溶液的体积为V0，把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中每个小正方形的边长为a，则油酸薄膜的面积S= ；可求得油酸分子的直径为 （用V1、V2、V0、n、S表示）。
(3)某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏小，可能是因为________。
A．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
B．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开
C．用注射器和量筒测V0体积溶液滴数时多记录了几滴
02 探究气体等温变化的规律实验
7.（2025·四川成都·三模）某同学利用图示装置探究一定质量的理想气体在温度不变时压强p与体积V的关系。如图所示，U形管两端是粗细均匀的细玻璃管，中间是软管。右边玻璃管上端开口与大气相通，左边带刻度尺的玻璃管上端封闭，其内部用水银封闭一段空气，抬高U形管右端，使右侧水银面高于左侧。已知大气压强为p0，水银的密度为ρ，重力加速度大小为g。
(1)实验步骤如下：
①用两铁架台竖直固定U形管的左右两管，待管内水银柱稳定时，读出空气柱的长度l和U形管左右水银面的高度差h，此时封闭气体的压强p= ；
②缓慢调节U形管的左右两边，改变U形管左右水银面的高度差h，记录空气柱长度l；
③多次实验，记录多组数据，分析得出结论。
(2)正确实验后，若以p为横坐标，以 （选填“l”或“1l”）为纵坐标，在实验误差允许范围内，可描绘出一条过原点的直线。
(3)另一同学重复实验，计算了多组p与l的乘积，发现p与l的乘积随压强p增大而变小，写出导致该现象的一个可能原因 。
8.（2025·天津南开·二模）某学校的同学利用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律，在注射器中密封了一定质量的气体。
(1)下列实验操作中正确的是
A．密封气体前，在柱塞上均匀涂抹润滑油
B．推拉柱塞时，用手握住注射器气体部分
C．实验时应快速移动柱塞
(2)甲同学在不同温度下进行了两次实验，得到的p−1V图像如图乙所示，由图可知一定质量的气体，在温度保持不变的条件下，压强与体积成 比（选填“正”或“反”）。进一步分析可知两次实验的温度大小关系为T1 T2（选填“” ）。
(3)若橡胶套内的气体不可忽略，乙同学在实验过程中移动柱塞，多次记录注射器上的体积刻度 V和气压计读数p，绘出的p−1V图像可能为 。
A．B．
C．D．
9. （2025·湖北·三模）某同学用DIS研究温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系，实验装置如图所示，实验中通过注射器示数读出气体体积V，用气压传感器记录气体压强p，研究气体压强和体积的关系。
(1)关于本实验过程中的说法正确的是________。
A．推拉活塞时，为了读数准确，动作要快
B．推拉活塞时，为了稳定，手要握住注射器筒
C．压强传感器与注射器之间的软管脱落后，应立即重新接上，继续实验并记录数据
D．活塞和针筒之间的摩擦并不影响压强的测量
(2)某同学在做实验时，按实验要求组装好实验装置，然后按实验要求推动活塞，使注射器内空气体积发生变化，实验数据如下表所示，请在图中作出V与1p的关系图像。
(3)本实验中，可以由V与1p的关系图像验证气体等温变化时p与V的关系，其依据是V与1p成 （选填“正比”或“反比”）。
(4)由于在实验中未考虑软管中气体的体积，实验结果有一定的误差，此误差属于 （选填“系统误差”或“偶然误差”）。
(5)由图像可以求得软管中气体的体积为 mL。（保留两位有效数字）
10.（2025·辽宁·三模）某实验小组用如图甲所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律。
(1)关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A．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
B．空气柱体积变化应尽可能的快些
C．为保证气密性，实验前应在柱塞上涂润滑油
(2)为了探究一定质量的气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，他们进行了两次实验，得到的p−V图像如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为T1 T2（填“”）；
(3)如橡胶套内的气体不可忽略，移动柱塞，多次记录注射器上的体积刻度V和压力表读数p，绘出的p−1V图像可能为（ ）
A．B．C．D．
11.（2025·贵州遵义·模拟预测）实验小组采用如下图所示装置探究在温度不变的情况下，封闭在注射器内的某种气体的压强与体积关系。
(1)下列关于实验操作的描述，正确的是______
A．实验前必须确保装置的气密性良好，以保证气体的质量不变
B．实验中必须迅速推动活塞，使气体与外界充分热交换
C．实验中要用手紧握注射器，以维持温度恒定
(2)该小组在实验中逐渐改变气体的体积V，利用压强传感器测量气体对应的压强p，并绘制了p−1V图像。发现图像为一条过原点的倾斜直线，由此说明：该气体在温度不变的情况下，压强与体积成 。（填“正比”或“反比”）
(3)另一小组重复实验，记录的数据如下表所示。
表格数据可以看出，从第4组数据开始，随体积逐渐减小，pV值也减小。为了分析上述现象，甲、乙两位同学提出了不同解释，你认为合理的是 （填“甲”或“乙”）
甲：可能是环境温度升高，导致封闭气体的温度升高，引起pV值减小
乙：可能是装置气密性不严，漏气导致封闭气体质量减小，引起pV值减小
12.（2025·河北·模拟预测）某实验小组用注射器和压强传感器探究一定质量的气体发生等温变化时遵循的规律，实验装置如图所示。用活塞和注射器外筒封闭一定的气体，其压强可由左侧的压强传感器测得。关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A．该实验用控制变量法研究气体的变化规律
B．实验时注射器必须水平放置
C．注射器内部的横截面积要测量
D．注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位
13.（2025·安徽·二模）用图示装置探究玻意耳定律，将一定质量的空气封闭在导热性能良好的注射器内，注射器与压强传感器相连．
(1)实验时，为判断气体压强与体积的关系， （填“需要”或“不需要”）测出针筒内空气柱的横截面积；
(2)操作过程中，下列说法正确的是______（填字母）；
A．活塞涂润滑油可减小摩擦，便于气体压强的测量
B．若实验过程中不慎将活塞拉出针筒，将活塞塞回针筒后即可继续实验
C．要用手握住注射器主管以保持其稳定
D．外界大气压强发生变化，不会影响实验结论
(3)实验中通过针筒上的刻度读取了多组气体体积V和压强传感器采集的压强p，为了得到一条过原点的直线，应建立p− （填“V”或“1V”）图像．
（2025·海南儋州·模拟预测）“探究气体等温变化的规律”的实验装置如图甲所示，用细软管将针管小孔与压强传感器连接密封一定质量的气体，用数据采集器连接计算机测量气体压强。
(1)操作过程中，下列说法正确的是______（填字母）；
A．活塞涂润滑油可减小摩擦，便于气体压强的测量
B．若实验过程中不慎将活塞拉出针筒，将活塞塞回针筒后即可继续实验
C．要用手握住注射器主管以保持其稳定
D．外界大气压强发生变化，不会影响实验结论
(2)根据实验测得的多组p和V，作出p−1V图像如图乙所示，图像向下弯曲的可能原因有（ ）
A．实验过程中有进气现象
B．实验过程中有漏气现象
C．实验过程中气体温度降低
D．实验过程中气体温度升高
（2025·河南·模拟预测）某同学做探究气体等温变化的规律实验的装置如图甲所示。

(1)关于该实验，下列说法正确的是________。（填正确答案标号）
A．实验时注射器内留有适量的空气，不能完全排出
B．向下压或向上拉柱塞时，动作要快，以免气体进入或漏出
C．向下压或向上拉柱塞时，手要紧紧握住整个注射器，以免晃动
D．柱塞移至某位置时，应迅速记录此时注射器内气柱的长度和压力表的示数
E．为了避免漏气，柱塞应均匀涂上润滑油
F．作出p−1V的图像可以直观反映出p与V的关系
(2)该同学测出了注射器内封闭气体的几组压强p和体积V的值后，以p为纵轴、1V为横轴，画出图像如图乙所示，则可能原因是________。（填正确答案标号）
A．实验过程中有漏气现象
B．实验过程中气体温度降低
C．实验过程中气体温度升高
(3)为了探究气体在不同温度时发生等温度变化是否遵循相同的规律，他进行了两次实验，得到的p−V图像如图丙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为T1 T2（选填“”）。
（2025·安徽芜湖·模拟预测）如图为“用传感器探究气体等温变化的规律”的实验装置，实验时某同学缓慢推动活塞，在使注射器内空气体积逐渐减小的过程中，由注射器壁上的刻度读出气体的体积V，由压强传感器测得的压强值p在计算机屏幕上实时显示，实验过程中该同学发现，注射器与传感器连接处有细微的漏气，则实验得到的图像可能是（ ）
A．B．
C．D．
（2025·河南·模拟预测）某同学用传感器探究气体等温变化规律，如图所示。缓慢推动活塞，使注射器内空气体积逐渐减小，由注射器读出气体的体积V，由传感器测得压强p。若实验过程封闭气体温度有缓慢且细微的升高，则得到的图像可能是（ ）
A．B．C．D．
（2025·河北石家庄·三模）利用如图甲装置做“探究气体等温变化的规律”实验。主要实验步骤如下：
①将压力表的指针校准到0Pa；
②在柱塞上均匀涂抹润滑油，然后将柱塞移至注射器适当刻度处；
③将橡胶套套在注射器下端的开口处，它和柱塞一起把一段空气柱封闭；
④缓慢推动柱塞，记录多组注射器内气体的体积V及相应的压力表示数p。
(1)请指出以上哪些步骤中存在不妥之处： （填写序号）；
(2)甲同学按正确步骤进行了实验，下表为记录的部分实验数据，其中有一次记录的实验数据错误，错误的是 （填对应的实验序号）；
(3)该同学重新按正确步骤进行实验，根据实验所采集数据绘制了p−1V图像，如图乙所示，出现这种情况的可能原因是 （写出一种原因即可）。
（2025·山东·模拟预测）某实验小组用如图所示的装置来进行“探究气体等温变化的规律”实验时，需要保持不变的是气体的 ；
A．质量 B．温度 C．体积 D．压强
同时在实验过程中，不需要测出空气柱的横截面积，这体现的物理思想方法是 。
A．转化法 B．极限法 C．理想模型法 D．控制变量法
（2025·海南省直辖县级单位·二模）如图甲所示，利用特制的注射器做“探究气体等温变化时压强与体积的关系”的实验，已知压力表通过细管与注射器内的空气柱（可认为理想气体）相连，细管隐藏在柱塞内部未在图中标明，实验时保持气体不漏气。
(1)某同学缓慢推动柱塞，注射器内空气温度保持不变而体积逐渐减小，则此过程单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数 （选填“增多”“不变”“减少”），注射器内空气热传递情况为： （选填“吸热”“放热”“无热传递”）；
(2)另一同学多次缓慢推动柱塞，注射器内空气体积逐渐减小，根据测量结果描绘的p-V图像如图乙所示的虚线，实线为一条双曲线，a为实线与虚线的交点，b为虚线上的一点。虚线与玻意耳定律不吻合，若是温度改变引起的，则可以判断Tb Ta（选填“>”“