2026年高考物理一轮讲义+练习(四川专用)第50讲热学实验(专项训练)(学生版+解析)

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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 "_Tc22251" 题型02 探究气体等温变化的规律
\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.（2025·四川成都·高三月考）(1)图甲为“用油膜法估测分子的大小”实验中的4个步骤，先后顺序是 （用字母表示）。
(2)若阿伏加德罗常数为NA，油酸的摩尔质量为M，油酸的密度为ρ。则下列说法正确的是____________。
A．1kg油酸所含有分子数为ρNAB．1m3油酸所含分子数为MNAρ
C．单个油酸分子的质量为MNAD．油酸分子的直径约为36MρNA
(3)甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，但都发生了操作错误。这三位同学的错误操作导致实验测得的油酸分子直径偏小的是____________。
A．甲使用了配制好但在空气中搁置了较长时间的油酸酒精溶液
B．乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的细
C．丙在计算油膜面积时，把轮廓范围内半个左右的正方形都舍去了
2.同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，
(1)如图是实验的部分操作步骤，操作步骤合理的顺序是；___________（填写字母即可）
A．描绘油膜轮廓B．撒粉
C．记录滴油酸酒精溶液的滴数D．往浅盘中滴油酸酒精溶液
(2)某次实验中将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL溶液为80滴。如图甲所示，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，即滴入浅盘中的油酸体积为 cm3。当油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板轻放在浅盘上，如图乙所示，在玻璃板上描出油膜轮廓，每格边长是0.5 cm，根据以上信息，可估算出油酸分子的直径约为 m（保留2位有效数字）
(3)在"用油膜法估测油酸分子直径"的实验中，下列操作会导致测得的分子直径偏大的是___________
A．痱子粉撒得太厚，未完全覆盖水面
B．计算油膜面积时，将不足半格的方格全部舍去
C．油酸酒精溶液配制后久置，部分酒精挥发
D．未等油膜形状稳定就开始描绘轮廓
3.如图是“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的部分操作步骤：
(1)下列有关该实验的说法正确的是_____。
A．实验步骤正确的操作顺序是丙→丁→乙→甲
B．图乙中撒痱子粉的目的是为了防止滴入溶液时液体飞溅出来
C．图丙配制溶液时浓度要大一些，1滴溶液也能在水面形成足够厚的油膜便于测量
D．油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验，以防酒精挥发影响溶液浓度
(2)已知实验时油酸酒精溶液中纯油酸占总体积的0.05%，用注射器测得1mL上述溶液有100滴，取1滴这样的溶液滴入浅盘中，稳定后画出的油膜形状如图所示。坐标格中正方形的边长为1cm，由此估测出油酸分子的直径为 m（结果保留两位有效数字）。
(3)某同学做完实验后，发现自己所测的分子直径明显偏大，可能是由于_____。
A．水面上痱子粉撒的太多，油膜未充分展开
B．油酸酒精溶液浓度低于实际值
C．计算油膜面积时，将所有不足一格的方格记为一格
(4)油膜法可以粗测阿伏伽德罗常数。已知油酸的密度为ρ，摩尔质量为M，小张同学利用上述方法测量出油酸的直径为d，则阿伏加德罗常数可用上述字母表示为NA= 。
4.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中纯油酸的体积V；
②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；
③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；
④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；
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S，根据纯油酸的体积和面积计算出油酸分子直径d的大小。
完成下列填空：
(1)上述实验步骤中有两步顺序是颠倒的，请指出顺序颠倒的两步是 与 。（填步骤前的序号）
(2)由实验中测得的纯油酸的体积V和油膜的面积S，计算出油酸分子直径d的大小，计算公式为d= 。
(3)（多选）某学生在“用油膜法估测分子大小”的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于________。
A．油酸未完全散开
B．计算油膜面积时，将所有不足1格的方格记作1格
C．计算油膜面积时，舍去了所有不足1格的方格
5.某同学模仿“用油膜法测分子直径”的实验方案来估测小黄米（可视为球形小颗粒）的直径。实验步骤如下：
①先用量筒测量出一定数量小黄米的体积为V；
②再将其平铺在水平的坐标纸上，使小黄米紧挨着排成单层结构；
③用铅笔描绘出边缘的轮廓如图；
④撤去小黄米，进行数据处理。
(1)坐标纸上每个小正方形方格的边长为L，轮廓所围的面积为 。
(2)该同学估测出小黄米的直径为 。
(3)用量筒测量小黄米的体积V比小黄米的实际体积 （填“偏大”、“偏小”或“没有偏差”）。
(4)该同学重复几次实验，每次计算出小黄米的直径都在1mm左右，若用10分度的游标卡尺测量其直径， （填“能”或“不能”）使相对误差小于±3%.
（相对误差=测量值−真实值真实值100%）
6.(1)某实验小组“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，简要步骤如下：
A．用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数，并算出一滴油酸酒精溶液的体积V0；
B．根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V；
C．用浅盘装入约2cm深的水，然后将爽身粉或石膏粉均匀地撒在水面上；
D．将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上；
E.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数（不足半个的舍去，多于半个的算一个），再根据方格的边长求出油膜的面积S；
F.用公式d=V0S，求出薄膜厚度，即油酸分子直径的大小；
请将上述实验步骤中错误项修改到横线上： 。
(2)在步骤D中滴入盛水浅盘中的油酸酒精溶液所含的纯油酸的体积为4.0×10−6mL，将画有油膜轮廓的玻璃板放在方格边长为1cm的坐标纸上，水面上散开的油膜轮廓如图所示，数出轮廓内的方格数为84个，油酸分子直径约为 m。（保留两位有效数字）
(3)若某学生计算油酸分子直径的结果偏大，可能是由于_____。
A．水面上痱子粉撒得较多，油酸未完全散开
B．油酸酒精溶液浓度计算值低于实际值
C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
D．求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴
02 探究气体等温变化的规律
7.（2025·四川眉山·高三月考）某实验小组用如图甲所示装置探究气体等温变化的规律。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。从压力表上读取空气柱的压强，从注射器旁的刻度尺上读取空气柱的长度。
(1)实验室有容积为5mL和20mL的两种气柱玻璃管供选择，为能用较小的力作用在活塞上使气体体积发生明显变化，选用容积为 的气柱玻璃管更合适；实验中，为找到体积与压强的关系， （选填“需要”或“不需要”）测气柱的横截面积。
(2)关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A．为避免漏气，可在柱塞上涂抹适量润滑油
B．实验中应快速推拉柱塞，以免气体进入或漏出注射器
C．为方便推拉柱塞，应用手握紧注射器再推拉柱塞
(3)测得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，作出图像如图乙所示，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
8.（2025·四川绵阳·高三月考）日常生活中的许多现象，往往隐含着许多科学道理，如；
a．自行车在烈日下暴晒，车胎容易发生爆炸
b．压缩一段封闭在注射器内的空气，发现越压缩越费力；
（1）关于一定质量的气体产生的压强与哪些因素有关呢？小明做出了以下猜想：
猜想一：可能与气体的温度有关；
猜想二：可能与气体的体积有关。
（2）为验证猜想一，小明进行如下实验操作：
①取一根长约为1m，一端封闭的细玻璃管，在室温（20℃）下用水银封闭一段空气柱，将玻璃管竖直固定，并在玻璃管上标出水银柱下表面的位置，如图甲：
②将空气柱浸入50℃的水中，待水银柱不再上升后，往玻璃管内注入水银直到 为止；
③再将空气柱浸入80℃的水中，重复实验。
实验中小明发现空气柱的温度越高，其上方的水银柱也越长，由此可得出结论：一定质量的气体，体积一定，温度越高，产生的压强越 。
（3）小明又利用传感器设计了如图乙的实验装置，探究验证猜想二：
①实验中，小明要控制气体的温度和 不变，改变 测量压强：
②小明实验记录的数据如下：
分析表中数据，可得结论： 。
9.用压强传感器研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图甲所示，其原理如图乙所示。用注射器密闭一定质量的气体并通过导管接入压强传感器，压强传感器通过数据采集器与计算机相连，由计算机获得气体的压强数值。从注射器上的刻度可以直接读出气体的体积。实验步骤如下：
（i）按照图乙所示，把注射器活塞顶端移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接，并仔细检查装置的密封性；
（ii）记录活塞顶端位置对应的刻度V和对应的压强p；
（iii）缓慢推动活塞，记录多组体积和压强的测量值，将数据填入如下的表格中；
（iv）建立p−1V坐标系，根据表格记录值将所测数据在坐标系中描点，作p−1V图像；
（v）进行实验分析，得出结论。
据此回答以下问题：
(1)关于该实验的操作，下列说法中正确的是_______。
A．活塞上应该涂润滑油
B．不能用手握注射器推拉活塞
C．改变体积后要快速记录压强数据
(2)步骤（iii）中需要缓慢推动活塞，其原因是 。
(3)根据表中数据在图丙中作出p−1V图像。图像后半部分发生弯曲，你认为其原因可能是： 。分析原因写出你认为可以避免图像弯曲的方法： 。
(4)通过数据处理分析，可得出压强与体积关系为：“在误差允许范围内，一定质量的气体在温度不变时，压强与体积 ”。
10.用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验，实验装置及原理图分别如图1、2所示。
(1)关于该实验，下列说法正确的是________。
A．为方便推拉柱塞，应用手握住注射器
B．实验时让空气柱的体积变化尽可能快些
C．为保证气密性，减小柱塞与器壁的摩擦，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，A组同学进行了两次实验，得到的p−V图像如图3所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为T1 T2（填“”）。
(3)B组同学在操作规范、不漏气的前提下，测得多组压强p和注射器体积V的数据并作出V−1p图线，发现图线不通过坐标原点，如图4所示，则图中V0代表的物理含义是 。
11.某同学利用图甲所示实验装置探究气体等温变化的规律。将带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上，注射器内封闭一定质量的空气柱，上端固定一托盘，下端通过橡胶管与压强传感器相连。实验时，将细沙缓慢倒入托盘，由注射器的刻度可以读出气体的体积V，由压强传感器测得压强p，逐渐增加细沙质量，采集多组数据。
(1)实验操作前，应在注射器活塞上涂润滑油，是为保证封闭空气柱的 （选填“温度”“压强”“质量”）不变；
(2)将细沙倒入托盘时需缓慢操作，是为了保证封闭空气柱的 （选填“温度”“压强”“质量”）不变；
(3)测得多组体积V和压强p的数据后，为了更直观地判断体积与压强之间的关系，若以V为纵坐标，则应以 （用字母表示）为横坐标在坐标系中描点作图；
(4)该同学在早晨和中午各做一次实验，得到两条图像如图乙所示，其中 （选填“①”“②”）是早晨实验得到的图像；纵截距V0表示 内气体的体积。
12.某实验小组同学利用如图（a）所示的装置探究等温情况下一定质量气体压强和体积的关系。
(1)实验中，为了探究注射器内气体的体积与压强的关系， （选填“需要”或“不需要”）测空气柱的横截面积。
(2)实验过程中要求缓慢推动活塞，其目的是 。
(3)为了探究注射器内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（b）所示，由图可知，两次实验气体的温度大小关系为T1 T2（选填“”）。
(4)为了更方便通过图像观察气体做等温变化的规律，实验小组根据实验数据绘制。如果随着压强增大，实验过程中注射器内气体出现漏气的情况，则绘制的图线可能是图（c）中的哪条图线： （选填“①”、“②”或“③”）。
13.某实验小组使用如图所示装置探究等压情况下一定质量气体的体积与温度的关系。注射器中密封了一定质量的气体，柱塞下使用细绳悬挂一重物，整个装置置于控温箱内，控温箱内气体始终与外界相通，通过改变控温箱温度读取多组温度、体积数值，并作体积热力学温度图像。
(1)实验过程中，下列说法正确的是（ ）
A．改变控温箱温度后，应等待足够长时间，温度计示数稳定后再读取空气柱体积
B．柱塞处涂抹润滑油的目的是为了减小摩擦而非密封气体
C．实验过程要保证空气柱密闭性良好
(2)若实验操作规范无错误，作出V−T图像，如图乙所示，图像不过原点的原因是 。
(3)改变重物质量，再次实验，得到两条直线，如下图所示，两条直线斜率分别为k1、k2，重物及柱塞质量之和分别为m1、m2，若测得柱塞横截面积为S，重力加速度为g，大气压强可表示为： （忽略柱塞与注射器之间的摩擦，使用题中所给字母表示）。
(4)某组员认为：若将控温箱密闭，与外界大气不相通，当控温箱内温度缓慢升高时，柱塞和重物的高度会不降反升，请问其观点是否正确？ （选填“正确”、“不正确”）
14.某实验小组为了探究在体积不变的情况下气体的压强与热力学温度的关系，选用了如右图所示的实验装置。图中注射器与压力表相连接，注射器下端的开口有橡胶套，它和柱塞一起把空气柱封闭，压力表的指针可指示出注射器内气柱的压强，注射器刻度可指示出气柱的体积。整个装置安装在固定架上，实验中气柱的质量不变。
（1）实验步骤如下：
①在烧杯中放入冰水混合物，使其浸没气柱。压力表示数稳定后，记录冰水混合物的热力学温度T、气柱的体积V和压强p。
②改变烧杯内的水温，使水浸没气柱。控制气柱体积不变，记录压力表的示数和水的热力学温度。
③ 多次改变水温，重复步骤②。
（2）下表为某次实验记录的五组实验数据。
（3）根据表格中的数据在右图中将未画出的数据点补齐，并做出p-T图像 。
（4）根据p-T图像可知，一定质量的气体在体积不变的情况下，压强与热力学温度成 关系。
（5）下列选项中可能对该实验结果有影响的是 。
A．注射器下端与橡胶套之间存有一定量的气体
B．柱塞上没有涂抹润滑油
C．柱塞与注射器壁之间有摩擦
15.在“油膜法估测分子大小”的实验中，将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，每格边长是0.5cm，根据以上信息，回答下列问题：
(1)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为 mL；
(2)油膜的面积为 cm2；
(3)该实验体现了理想化模型的思想，实验中不属于理想假设有（ ）
A．油酸不溶于水
B．把油酸分子视为球形
C．油酸分子是紧挨着的没有空隙
D．油酸在水面上充分散开形成单分子油膜
(4)甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，但都发生了操作错误。其中会导致所测的分子直径d偏小的是（ ）
A．甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值大一些
B．乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的细，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小
C．丙在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，导致计算的面积比实际面积小一些
16.在估测油酸分子大小的实验中，具体操作如下：
①取油酸1.0mL注入250mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250mL的刻度为止。摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸的酒精溶液；
②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.0mL为止，恰好共滴了100滴；
③在边长约40cm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，再用滴管吸取油酸的酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有石膏粉，可以清楚地看出油膜轮廓；
④待油膜形状稳定后，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；
⑤将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上，如图。
(1)利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸的酒精溶液含油酸为 m3，求得的油酸分子直径为 m。（计算结果均保留1位有效数字）
(2)若阿伏加德罗常数为NA，油酸的摩尔质量为M。油酸的密度为ρ。则下列说法正确的是________。
A．1kg油酸所含有分子数为NAM
B．1m3油酸所含分子数为ρNA
C．1个油酸分子的质量为NAM
D．油酸分子的直径约为36MρNA
(3)某同学实验中最终得到的油酸分子的直径和大多数同学的比较，数据都偏大。对于出现这种结果的原因，可能是由于________。
A．在求每滴溶液体积时，1mL溶液的滴数多记了2滴
B．计算油酸面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理
C．水面上石膏粉撒得较多，油酸膜没有充分展开
D．做实验之前油酸溶液搁置时间过长
17.某小组进行探究实验：用油膜法粗测油酸分子的大小．实验操作如下：
a．将1 mL油酸中加酒精到总量为500 mL，配制一定浓度的油酸酒精溶液；
b．用滴管将配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中，记下量筒内油酸酒精溶液体积为1 mL时的滴数是100滴，得到1滴油酸酒精溶液中油酸的体积V；
c．在浅水盘内注入适量的水，将细痱子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；
d．待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油膜的形状；
e．将画有油膜形状的玻璃板放在每小格边长已知的方格纸上，可得油膜的面积S．
回答下列问题：
(1)配制所得油酸酒精溶液的浓度为 （用百分比表示）．
(2)1滴油酸酒精溶液中油酸的体积为 mL．
(3)有关实验的操作，下列说法正确的是_____．
A．实验中，为了使油酸充分展开，获得一块单分子油膜，需要将油酸在酒精中稀释后再滴入水中
B．实验中，将细痱子粉均匀地撒在水面上，用滴管向水面滴1滴油酸酒精溶液，则在水面上形成清晰可见的油膜轮廓
C．实验中，用滴管向水面滴1滴油酸酒精溶液后，立即将准备好的玻璃板放在浅盘上并在玻璃上迅速描下油膜的形状
D．实验中，将画有油膜形状的玻璃板放在每小格边长为2.0 cm的方格纸上，数出油膜形状内的完整方格数就可以得到油膜的面积
(4)小明同学通过实验得到的油酸分子的直径和大多数同学相比，测量结果偏大，对于出现这种结果的原因可能是_____．
A．在求每滴溶液体积时，1 mL溶液的滴数少记了2滴
B．计算油膜面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理
C．水面上痱子粉撒的较多，油酸膜没有充分展开
(5)估测得到的油酸分子的直径为 （用V、S表示）．
18.（2025·四川绵阳·高三月考）实验小组采用如图1所示的装置探究气体等温变化的规律。他们将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接，在注射器内用活塞封闭一定质量的气体。实验中由注射器的刻度可以读出气体的体积V；计算机屏幕上可以显示由压强传感器测得的压强p，从而获得气体不同体积时的压强数值。根据获得的数据，做出相应图像，分析得出结论。
(1)关于本实验的基本要求，下列说法正确的是______（选填选项前的字母）。
A．移动活塞时应快速一些
B．封闭气体的注射器应密封良好
C．必须测出注射器内封闭气体的质量
(2)为了能够直观地判断出气体的压强p与其体积V是否成反比，应做出 （选填“p−V”或“p−1V”）图像。对图线进行分析，如果在误差允许范围内该图线是 ，就说明在质量和温度一定时，气体的压强与其体积成反比。
(3)实验小组仅在改变环境温度的条件下，重复了上述实验，并且实验操作和数据处理均正确。得到的两条等温线如图2所示，试判断两条等温线对应的环境温度的高低，即T1 T2（选填“>”或“