高中物理动量守恒实验专题练习.docx
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高中物理动量守恒实验专题练习
高中物理动量守恒实验专题练习
学校:
___________姓名：
___________班级：
___________考号：
___________
一、实验题
1．
（1）利用单分子油膜法估测分子的直径，需要测量的物理量是_______；
A．一滴油的体积和它的密度
B．一滴油的体积和它散成油膜的最大面积
C．一滴油的质量和它的密度
D．一滴油形成油膜的厚度和它的密度
（2）油酸酒精溶液的浓度为每1000cm3油酸酒精溶液中有油酸0.5cm3，用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1cm3.若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示。
（结果保留二位有效数字）
①试计算一滴这样的溶液含有纯油酸体积为________m3；
②若油酸薄膜的面积约为2.32×10-2m2；根据上述数据，估算油酸分子的直径为________m。
2．在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，已知实验室中使用的酒精油酸溶液的浓度为A，N滴溶液的总体积为V，在浅盘中的水面上均匀撒上痱子粉，将一滴溶液滴在水面上，待油膜稳定后，在带有边长为a的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓（如图所示），测得油膜占有的正方形小格个数为x
（1）从图中数得x=___________；
（2）用以上字母表示油酸分子的直径d=_______。
（3）若实验中将N滴溶液误数成了N+1滴，则测得分子直径的数值将______（选填“偏大”或“偏小”）
3．某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验。
（1）首先要确定一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，具体做法是：
把浓度为η的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下滴入溶液滴数n时量筒内增加的体积为V，则一滴溶液中含有纯油酸的体积为________；
（2）然后将一滴油酸酒精溶液滴入盛水的浅盘里，待水面上的油酸膜尽可能铺开且稳定后，记下油酸膜面分布图，清点小格数（不满格的按四舍五入折算）为k，已知图中每个正方形小方格的边长为a，则油膜的面积为________；
（3）由此可得出油酸分子直径大小的表达式为________。
4．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。
5．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，某同学的操作步骤如下：
Ⅰ．取一定量的酒精和油酸，配制成一定浓度的油酸酒精溶液。
Ⅱ．用注射器将配制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。
Ⅲ．在浅盘内盛一定量的水，在水面上先撒上痱子粉，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定。
Ⅳ．在浅盘上覆盖玻璃板，___________，用透明方格纸测量油膜的面积。
（1）请将步骤Ⅳ补充完整：
__________________________。
（2）实验中，用体积为a的纯油酸配制成体积为b的油酸酒精溶液，现已测得一滴油酸酒精溶液的体积为c，将一滴油酸酒精溶液滴入盛有水的器皿中，油膜充分展开后的面积为S，则估算油酸分子的直径为______。
（3）若实验中测得的油酸分子直径偏小，则其原因可能是________。
（填选项前的字母）
A．油酸未完全展开
B．计算油膜的面积时，将不完整的方格作为完整方格处理
C．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
6．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每
溶液中有纯油酸
，用注射器测得
上述溶液为75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，用彩笔在玻璃板上描出油膜的轮廓，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
。
（1）油酸薄膜的面积为_____
；
（2）每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_____mL（计算结果保留一位有效数字）；
（3）按以上实验数据估算油酸分子直径约为_____m（计算结果保留一位有效数字）。
7．在“用油膜法估测分子大小”实验中，
（1）某同学操作步骤如下，其操作步骤中出现错误的是_____.
A．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
B．在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积
C．在蒸发皿内盛一定量的水，再直接滴入一滴油酸酒精溶液，待其浮出水面散开并稳定
D．在蒸发皿上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，再利用方格纸测量油膜的面积
（2）若油酸酒精溶液体积浓度为
，一滴溶液的体积为
，其形成的油膜面积为
，则估测出油酸分子的直径为_____m.
8．在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为1：
400，用注射器和量筒测得1mL上述溶液为40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。
（1）本实验中做了三点理想化假设，
①将油酸分子视为球形；
②______________；
③油酸分子是紧挨在一起的。
（2）在滴入油滴之前，要先在水面上均匀撒上痱子粉这样做的目的是____________；
（3）测得油膜的面积约为150cm2，则油酸分子的直径是__________m（结果保留两位有效数字）；
（4）某同学计算出的结果明显偏大，可能是由于（______）（可多选）
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不足一格的方格
D．求每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL溶液的滴数多记了10滴
9．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每
mL溶液中有纯油酸6mL，用注射器测得1mL上述溶液为75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酸膜的形状，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标中正方形方格的边长为1cm，经计算油酸膜的面积是114cm2。
（1）每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______mL。
（2）按以上实验数据估测出油酸分子的直径为______m（保留一位有效数字）。
（3）某学生在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，计算结果偏大，可能是由于______。
A．油酸未完全散开
B．油酸溶液浓度低于实际值
C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
D．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴
10．
（1）“用油膜法估测分子的大小”实验的简要步骤如下：
①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。
②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。
③用浅盘装入约
深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上。
④用公式
求出薄膜厚度，即油酸分子直径的大小。
⑤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。
⑥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。
上述实验步骤的合理顺序是_____⑤④。
（2）步骤②中滴入浅盘中的油酸酒精溶液所含的纯油酸的体积为
，将浅盘平放在方格边长为
的坐标纸上，画出水面上散开的油膜轮廓，若得到油膜面积为
，则此油酸分子直径为_____m。
（结果保留两位有效数字）
参考答案
1．B
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]利用单分子油膜法估测分子的直径的原理
a.认为分子是球形
b.分子一个挨一个挨紧密排列
c.油膜排列成一单层
由此可估算出油膜分子直径
故选B。
（2）[2]一滴溶液含有纯油酸体积
[3]油酸分子的直径
2．63
偏小
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]在围成的方格中，不足半个舍去，多于半个的算一个，从图中数得油膜占有的小正方形个数为63
（2）[2]由题意可知，一滴这种纯油酸的体积为
油膜的面积为
由于形成单分子油膜，则油膜的厚度即为油酸分子的直径为
（3）[3]由表达式
可知，实验中将N滴溶液误数成了N+1滴，则测得分子直径的数值将偏小
3．
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]由题可得一滴纯油酸的体积为
（2）[2]由题目条件可直接求得油膜的面积为
（3）[3]油酸分子直径大小的表达式为
4．1滴油酸酒精溶液的体积单分子油膜
【解析】
【分析】
【详解】
[1]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
[2]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
[3]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
5．描出油膜形状
B
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]在蒸发皿上覆盖玻璃板，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜面积；
（2）[2]一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为
油酸分子的直径为
（3）[3]A．油酸未完全散开会导致计算的面积偏小，得到油酸分子的直径的测量值偏大，故A错误；
B．计算油膜的面积时，将不完整的方格作为完整方格处理，则测得的面积偏大，则油酸分子的测量值偏小，选项B正确；
C．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算，则得到的油酸分子的测量值偏大，选项C错误；
故选B。
6．115（111~119均可）
（
）
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]面积超过正方形一半的正方形的个数为115个，则油酸膜的面积约为
S=115×12cm2=115cm2
（2）[2]每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积
V=
×
mL=8×10−6mL
（3）[3]油酸分子的直径为
7．BC1.2×10－9m
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]由于一滴溶液的体积太小，直接测量时相对误差太大，应用微小量累积法减小测量误差。
液面上不撒痱子粉时，滴入的油酸酒精溶液在酒精挥发后剩余的油膜不能形成一块完整的油膜，油膜间的缝隙会造成测量误差增大，甚至使实验失败；故选BC。
（2）[2]油酸分子的直径
8．油膜看成单分子层使油膜边界清晰，便于描绘油膜形状
AC
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]油膜看成单分子层，则有油酸分子的直径
；
（2）[2]使油膜边界清晰，便于描绘油膜形状；
（3）[3]
（4）[4]A．油酸未完全散开，S偏小，分子直径偏大，A正确；
B．油酸中含有大量酒精不会造成影响，因为酒精最终挥发或溶于水，B错误；
C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S偏小，分子直径偏大，C正确；
D．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数误多记了10滴，纯油酸的体积将偏小，分子直径将偏小，D错误；
故选AC。
9．
AC
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是
mL=8×10-6mL
（2）[2]油酸分子的直径
m=
m
（3）[3]计算油酸分子直径的公式是
，V是纯油酸的体积，S是油膜的面积。
A．油酸未完全散开，S偏小，故得到的分子直径将偏大，故A正确；
B．计算时利用的是纯油酸的体积，如果油酸溶液浓度低于实际值，则油酸的实际体积偏小，则直径将偏小，故B错误；
C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S将偏小，故得到的分子直径将偏大，故C正确；
D．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴，由
可知，纯油酸的体积将偏小，则计算得到的分子直径将偏小，故D错误。
故选AC。
10．⑥③②①
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]实验步骤为：
将配制好的油酸酒精溶液，通过量筒测出1滴此溶液的体积．然后将1滴此溶液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1滴此溶液的体积除以1滴此溶液的面积，恰好就是油酸分子的直径；故正确的顺序为：
⑥③②①⑤④。
（2）[2]油酸分子的直径
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