2023年高考物理实验8用油膜法估测分子的大小练习.docx

2023年高考物理 实验8用油膜法估测分子的大小练习 1．(9分)2023年第4季度，经济危机席卷全球，国际原油价格暴跌．假设一艘油轮装载有密度为ρ＝9×102kg/m3的原油在海上航行，由于某种事故使原油泄漏了9t，那么这次事故造成的最大可能污染的海洋的面积约为 (　　) A．1012m2　　　B．109m2　　　C．108m2　　　D．1011m2 【解析】　9t原油体积V＝m/ρ＝m3＝10m3，油膜厚度d取分子直径10－10m，单分子油膜面积S＝＝1011m2即为可能被污染的最大面积． 【答案】　D 2．(9分)某学生在“用油膜法估测分子的大小〞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．油酸中含有大量酒精 C．计算油膜面积时，舍去了所有缺乏一格的方格 D．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数误多记了10滴 【解析】　由d＝知，选项A、C会导致油酸面积偏小，会使d偏大；选项B、D会使油酸体积偏小，分子直径d减小． 【答案】　AC 3．(9分)(2023·石家庄第十五中教学检测)学习了“用油膜法估测分子的大小〞的实验后，我校课外物理兴趣小组欲体验一下真实情况，×10－3cm3的石油滴在平静的水面上，经过一段时间后，石油扩展为3m2的单分子油膜，请你估算一下油分子的直径为 (　　) A．×10－10m B．×10－10m C．×10－8m D．×10－12m 【解析】　d＝＝×10－10m. 【答案】　B 4．(9分)用油膜法估测分子的大小时，要满足的理想化条件是 (　　) A．把在水面上尽可能充分散开的油膜视为单分子油膜 B．把形成单分子油膜的分子看作紧密排列的球形分子 C．将油膜视为单分子油膜，但需要考虑分子间隙 D．将单分子视为立方体模型 【解析】　注意实验原理中利用纯油酸的体积和油酸膜的面积计算分子直径d＝，并没有考虑分子间隙． 【答案】　AB 5．(9分)利用油膜法可粗略地测定阿伏加德罗常数．假设n滴油的总体积为V，一滴油形成的油膜面积为S，这种油的摩尔质量为M，密度为ρ，油分子可视为球体，那么阿伏加德罗常数NA应为 (　　) A．NA＝ B．NA＝ C．NA＝ D．NA＝ 【解析】　由于n滴油的总体积为V，一滴油形成的油膜面积为S，可以认为这种油膜的厚度就是油分子的直径 d＝，NA＝＝＝. 【答案】　C 6．(11分)用油膜法估测油酸分子的大小，实验器材有：浓度为0.05%(体积分数)的油酸酒精溶液、、盛有适量清水的45×50cm2浅盘、痱子粉、滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸． (1)下面是实验步骤，请填写所缺的步骤C. A．用滴管将浓度为0.05%(体积分数)的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1mL油酸酒精溶液时的滴数N B．将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.05%(体积分数)的油酸酒精溶液，从低处向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止，记下滴入的滴数n. C．________________________________________________________________________. D．将画有油薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为1cm小方格为单位，数出轮廓内小方格的个数，算出油酸薄膜的面积Scm2. (2)用已给的和测得的物理量表示单个油酸分子的大小____________(单位：cm) 【答案】　(1)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 (2) 7．(11分)(2023·天星北黄卷)利用油膜法估测油酸分子的大小，实验器材有：浓度为0.05%(体积分数)的油酸酒精溶液、、盛有适量清水的45×50cm2浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸．那么： (1)下面给出的实验步骤中，正确顺序为________． A．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0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1mL油酸酒精溶液时的滴数N C．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，计算轮廓内正方形的个数，等出油酸薄膜的面积S(单位为cm2) D．将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，从低处向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止，记下滴入的滴数n (2)该实验测得的单个油酸分子的直径约为________(单位：cm)． A. B. C. D. 【解析】　(2)1mL油酸酒精溶液所含纯油酸0.05%cm3，每滴溶液所含纯油酸0.05%/Ncm3，n滴溶液所含油酸0.05%n/Ncm3，油酸薄膜厚度d＝(cm)即为测得的油酸分子的直径． 【答案】　(1)BDAC　(2)B 8．(11分)(2023·天星百校联盟领航卷)在做“用油膜法估测油酸分子直径的大小〞实验时， 某同学实验操作如下： ①用游标卡尺测得用完了的中性笔笔芯外径如以下图，用小刀截取一段剖开，用游标卡尺测得笔芯筒的厚度为，记下内径d； ②用笔芯吸取浓度为A的油酸酒精溶液，用小刀在溶液上、下两个界面刻线做上记号； ③将笔芯中一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上； ④将笔芯中所剩溶液一滴一滴的滴入原装溶液的容器中，数得有N滴； ⑤用游标卡尺测得两条刻线记号之间的距离为h； ⑥待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油酸薄膜的轮廓，再把玻璃板放在画有边长为a的正方形小格的纸上如以下图，测得油酸薄膜占有的小正方形个数为X. (1)中性笔笔芯的内径为________cm； (2)从图上数得油膜占有的小正方形个数为X＝________； (3)用以上字母表示油酸分子直径的大小D＝________. 【解析】　(1)中性笔笔芯的外径为4mm＋5×1/20mm＝＝，中性笔笔芯的内径为d＝－2×＝＝. (2)油膜所占格子超过半个算一个，缺乏半个舍去，数得格子数为57个． (3)一滴油酸酒精溶液中含有油酸体积V＝，油酸分子直径的大小等于油膜厚度D＝V/S＝. 【答案】　　(2)57　(3) 9．(11分)(2023·北京东城区质检)在“用油膜法估测分子直径〞的实验中，有以下操作步骤，请补充实验步骤C的内容及实验步骤E中的计算式： A．用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒中，记下滴入1mL的油酸酒精溶液的滴数N； B．将痱子粉末均匀地撒在浅盘内的水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，逐滴向水面上滴入，直到油酸薄膜外表积足够大，且不与器壁接触为止，记下滴入的滴数n； C．________________________________________________________________________； 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1cm的正方形为单位，计算出轮廓内正方形的个数m； E．用上述测量的物理量可以估算出单个油酸分子的直径d＝______cm. 【答案】　将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描下油酸薄膜的形状 ×10－4 10．(11分)(2023·广东惠州调研)用“单分子油膜法测定液体分子大小〞时，要求油滴在水面上散开到最大面积，形成单分子油膜，其理论根底是将分子看作________．假设油滴体积为V，油膜面积为S，那么分子直径约为d＝________，一般分子直径的数量级为________m．×103kg/m3，如果忽略水分子间的空隙，试估算一个水分子的体积为________m3. 【答案】　球体　V/S　10－10　×10－29