第一單元 分子動理論與氣體實驗定律（基礎夯實）-高二物理魯科版（2019）選擇性必修第三冊單元鞏固檢測

第一單元分子動理論與氣體實驗定律（基礎夯實）—高二物理魯科版（2019）選擇性必修第三冊單元鞏固檢測（試卷滿分：100分；考試時間：60分鐘）一、選擇題：本題共12小題，共60分。在每小題給出的四個選項中，第1~8題只有一項符合題目要求，每小題5分；第9~12題有多項符合題目要求，全部選對得5分，選對但不全得2分，選錯得0分。1.用“油膜法估測油酸分子大小”的實驗中，下列說法正確的是()A.將油酸分子看成球形且緊密排列，體現(xiàn)的是等效替代法的物理思想方法B.應先滴油酸酒精溶液，再撒痱子粉C.向量筒中滴5滴溶液，測出5滴溶液的體積，算得1滴溶液的體積D.待油膜形狀穩(wěn)定后，再在玻璃板上描出油膜的形狀2.有一間空教室開著窗戶，早上6點時室溫為7℃，中午12點時室溫為17℃，假定大氣壓強無變化，則早上6點與中午12點教室內的空氣質量比值為()A. B. C. D.3.如圖所示為記錄液體中做布朗運動小顆粒的運動情況放大圖。以小顆粒在A點開始計時，每隔30s記下小顆粒的位置，得到B、C、D、E、F、G等點，用直線連接這些點，就得到了小顆粒位置變化的折線。下列說法中正確的是()A.圖中記錄的是小顆粒真實的運動軌跡B.在第15s末時小顆粒位置一定在AB連線的中點C.在第15s末時小顆粒位置一定不在AB連線的中點D.小顆粒的運動情況間接地反映了液體分子的運動情況4.如圖，把一粗細均勻的玻璃管開口端插入到水銀中，如果當時大氣壓強為一個標準大氣壓（標準大氣壓強為76cmHg），管內外水銀面高度差為20cm，則管內氣體的壓強為()A.56cmHg B.76cmHg C.86cmHg D.96cmHg5.如圖所示，在一個空的鋁制飲料罐中插入一根粗細均勻的透明吸管，接口處用蠟密封，吸管中引入一小段油柱（長度可以忽略），如果不計外界大氣壓的變化，在吸管上標上溫度刻度值，就是一個簡易的溫度計，罐內氣體可視為理想氣體，下列說法中正確的是()A.吸管上的溫度刻度分布不均勻 B.吸管上的溫度刻度值左小右大C.增大鋁罐體積可增加測溫范圍 D.在空間站中該測溫計不可使用6.如圖所示，一端封閉的粗細均勻的足夠長玻璃管豎直放置，其開口向上，管中有兩段水銀柱封閉了兩段空氣柱，上段空氣柱的體積為，下段空氣柱的體積為，開始時?，F(xiàn)將玻璃管緩慢地均勻加熱，加熱后上、下段空氣柱的體積變化量為、，則和的大小關系為()A. B.C. D.條件不足，無法確定7.某種氣體在兩種不同溫度下的氣體分子速率分布曲線分別如圖中實線和虛線所示，橫坐標v表示分子速率，縱坐標表示單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比，從圖中可得()A.溫度升高，曲線峰值向左移動B.實線對應的氣體分子溫度較高C.虛線對應的氣體分子平均動能較大D.與實線相比，虛線對應的速率在間隔內的氣體分子數(shù)較少8.如圖所示，血壓儀由加壓氣囊、臂帶、壓強計等構成。加壓氣囊可將外界空氣充入臂帶，壓強計示數(shù)為臂帶內氣體的壓強高于大氣壓強的差值，充氣前臂帶內氣體壓強為大氣壓強，體積為。每次擠壓氣囊都能將的外界空氣充入臂帶中，經(jīng)5次充氣后，臂帶內氣體體積變?yōu)?。已知大氣壓強?50mmHg，氣體溫度不變，忽略細管和壓強計內的氣體體積，則壓強計的示數(shù)為()A.60mmHg B.90mmHg C.120mmHg D.150mmHg9.如圖所示，開口向上、內壁光滑密封完好的絕熱氣缸水平放置，在氣缸M、N兩處設有卡口，厚度不計但具有一定質量的活塞只能在M、N之間運動。開始時活塞停在M處，缸內壓強為，溫度為，現(xiàn)用缸內電熱絲緩慢加熱，使活塞運動到N處，此時缸內壓強為，溫度為，再持續(xù)加熱至溫度為。已知外界大氣壓為，缸內氣體可視為理想氣體。則整個過程中氣缸內氣體的圖像及相關的說法正確的是()A.圖像可能如圖甲所示?；钊弦七^程中，氣體對外做功，內能增加B.圖像可能如圖乙所示?；钊o止于卡口M處，加熱時缸內氣體分子動能增加C.圖像可能如圖丙所示。與時刻，某些氣體分子的動能可能相同D.圖像可能如圖丁所示。從到過程，氣體分子與氣缸底部平均作用力增大10.圖（a）和圖（b）是教材中關于布朗運動的兩幅圖，下列敘述正確的是()A.圖（a）中的折線是記錄微粒布朗運動的軌跡B.圖（a）中的折線是按等間隔時間依次記錄的運動微粒位置的連線C.圖（b）說明布朗運動是由微粒在液體中受到液體分子撞擊引起的D.圖（b）說明微粒越大，液體分子沿各方向撞擊它的數(shù)量越多，布朗運動越明顯11.甲、乙兩圖分別表示兩個分子之間分子力和分子勢能隨分子間距離變化的圖像.由圖像判斷以下說法中正確的是()A.當分子間距離為時，分子力和分子勢能均最小且為零B.當分子間距離時，分子力隨分子間距離的增大先增大后減小C.當分子間距離時，分子勢能隨分子間距離的增大而減小D.當分子間距離時，分子間距離逐漸減小，分子力和分子勢能都增加12.如圖甲所示，一端封閉且粗細均勻的足夠長直玻璃管水平放置，用長為20cm的水銀柱封閉了一定質量的理想氣體，封閉氣柱長度為32cm，大氣壓強恒為76cmHg?，F(xiàn)將玻璃管順時針緩慢旋轉90°，如圖乙所示。再將玻璃管順時針緩慢旋轉53°，如圖丙所示。已知氣體溫度始終不變，?。海铝姓f法正確的是()A.圖乙狀態(tài)的氣體壓強大于圖丙B.若玻璃管從圖乙狀態(tài)自由下落，氣柱長度將減小C.圖乙氣柱長度為35cmD.圖丙氣柱長度為38cm二、實驗探究題，共16分。13.（8分）在“用油膜法估測分子的大小”實驗中，將體積為的純油酸配成總體積為的油酸酒精溶液，用注射器取體積為的上述溶液，再把它一滴一滴地全部滴入燒杯，滴數(shù)為N。（1）把一滴油酸酒精溶液滴入淺盤中，待穩(wěn)定后得到油酸薄膜的輪廓形狀和尺寸如圖所示。圖中每個小正方形格的邊長為a，可估算出油酸分子的直徑為__________。A. B. C. D.（2）若配置好的油酸酒精溶液敞口后放置了較長時間再使用，實驗得到的油酸分子直徑數(shù)據(jù)__________（選填“偏大”“偏小”或“無影響”）。14.（8分）如圖甲是“用DIS研究在溫度不變時，一定質量的氣體壓強與體積的關系”的實驗裝置。主要步驟如下：①將壓強傳感器調零；②在活塞上均勻涂抹潤滑油，把活塞移至注射器滿刻度處；③逐一連接注射器、壓強傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機；④用手握緊針筒快速推動活塞，“壓縮”氣體，記錄多組注射器內氣體的體積V，以及相應的壓強傳感器示數(shù)p。（1）上述實驗操作中，錯誤的是_______（填步驟序號）；（2）正確操作測得多組空氣柱的壓強p和體積V的數(shù)據(jù)后，小明所在的小組將測得數(shù)據(jù)畫出如圖乙的圖線，發(fā)現(xiàn)圖線的上端出現(xiàn)了一段彎曲，產生這一現(xiàn)象的最可能原因是_______。三、計算題，共24分。15.（12分）籃球是中學生喜歡的一項體育運動。如圖所示，初始籃球內部氣壓等于標準大氣壓，某同學使用簡易充氣筒給籃球充氣，該充氣筒每次可以將壓強為、體積為的空氣打進籃球，用充氣筒向籃球打了20次，籃球內部空氣的氣壓升至。已知籃球的容積，空氣可視為理想氣體，忽略所有過程中溫度及籃球容積的變化。（1）求籃球內部的氣壓；（2）若籃球內部的氣壓，可以采取緩慢放氣的辦法使籃球內部的氣壓恢復到，求放出的空氣質量與放氣前籃球內空氣質量的比值k。16.（12分）“拔火罐”是我國傳統(tǒng)醫(yī)學的一種治療手段。如圖（a），醫(yī)生點燃酒精棉球加熱一個小罐內的空氣，隨后迅速把小罐倒扣在需要治療的部位，冷卻后小罐便緊貼在皮膚上。圖（b）是某同學作出的“拔火罐”原理示意圖，設治療室室內溫度為T，加熱后罐內空氣溫度為。已知罐緊貼皮膚時，罐內皮膚的面積約為，罐口邊緣與皮膚的接觸面積約為，室內大氣壓強為，。罐的質量不計，不考慮皮膚被吸入罐內導致的空氣體積變化，皮膚和罐口邊緣均視為水平。當罐內空氣溫度由變?yōu)門時，求：（1）罐內氣體對皮膚的壓力大??；（2）罐口邊緣對皮膚的壓強大小。

答案以及解析1.答案：D解析：A.將油酸分子看成球形且緊密排列，體現(xiàn)的是理想模型法的物理思想方法，故A錯誤；B.實驗時應先把痱子粉均勻地撒在水面上，再滴油酸酒精溶液，這樣可以形成邊界清晰的油膜，易于對油膜面積的測定，故B錯誤；C.向量筒中滴5滴溶液，滴數(shù)太少，算得1滴油酸溶液體積時誤差較大，故C錯誤；D.待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后，在玻璃板上描下油酸膜的形狀，故D正確。故選D。2.答案：D解析：根據(jù)理想氣體實驗定律，在壓強不變的情況下有，，解得，空氣體積變大使空氣密度減小，早上6點與中午12點教室內的空氣密度之比為，而教室的體積不變，所以早上6點與中午12點教室內的空氣質量比值為，故D選項正確，ABC選項錯誤。3.答案：D解析：A.圖中的直線只是小顆粒運動位置的連線，并不是小顆粒實際運動的軌跡，A錯誤；BC.小顆粒的運動雜亂無章，所以在末的位置無法確定，BC錯誤；D.小顆粒在周圍液體分子的撞擊下雜亂無章的運動，間接地反映了液體分子的運動情況，D正確。故選D。4.答案：D解析：根據(jù)管內液面內外壓強相等可知，，D正確。5.答案：B解析：AC.根據(jù)蓋-呂薩克定律可得又有則可以得到與成正比關系，所以吸管上所標溫度的刻度是均勻的，測量范圍跟吸管長度有關，與鋁罐體積無關，故AC錯誤；B.若水平狀態(tài)的油柱緩慢移動，則內外的壓強相等，故封閉的理想氣體發(fā)生了等壓變化，若溫度升高，氣體體積變大，油柱向右形動，則吸管上的溫度刻度值左小右大，故B正確；D.氣溫計是利用微觀的分子熱運動形成等壓過程的原理制成，與宏觀的超失重現(xiàn)象無關，故在空間站中完全失重的環(huán)境下，這個氣溫計仍可使用，故D錯誤。故選B。6.答案：B解析：在整個加熱過程中，上段氣柱的壓強為可知，上段氣柱的壓強始終保持不變，下段氣柱的壓強為可知，下段氣柱的壓強也始終不變，即整個過程兩段氣柱為等壓變化，根據(jù)蓋呂薩克定律有則有由于解得故選B。7.答案：B解析：AB.實線對應的最大比例的速率區(qū)間內分子動能大，說明實驗對應的溫度大，當溫度升高時，曲線峰值向右移動，故B正確，A錯誤；C.由圖可知，具有最大比例的速率區(qū)間，實線對應的速率大，說明實線對應的平均動能較大，虛線對應于氧氣分子平均動能較小的情形，故C錯誤；D.由圖像可知，與實線相比，虛線對應的速率在間隔內的氣體分子數(shù)較多，選項D錯誤。故選B。8.答案：D解析：設充氣前臂帶內氣體體積為，每次擠壓氣囊充入氣體體積為，充氣后臂帶內氣體體積為，根據(jù)玻意耳定律，其中，解得，壓強計示數(shù)為臂帶內氣體的壓強高于大氣壓強的差值，則壓強計的示數(shù)為，故選D。9.答案：CD解析：活塞離開卡口M之前，做等容變化，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知，圖像是過原點的傾斜直線，從M到N的過程，活塞緩慢上升，做等壓變化，則圖像是與橫軸平行的直線，到N之后，做等容變化，圖像是過原點的傾斜直線，故丙、丁圖像正確，與時刻，溫度不同，分子的平均動能不同，但某些氣體分子的動能可能相同；從到過程，氣體壓強變大，所以氣體分子與氣缸底部平均作用力增大。故選CD。10.答案：BC解析：AB.圖（a）中的折線是按等間隔時間依次記錄的運動微粒位置的連線。故A錯誤;B正確;CD.圖（b）說明布朗運動是由微粒在液體中受到液體分子撞擊引起的。故C正確;D錯誤。故選BC。11.答案：BD解析：A.當分子間距離為時，由甲圖可知，分子力為零，由乙圖可知分子勢能最小且為負值，故A錯誤;B.當分子間距離時，分子力隨分子間距離的增大先增大后減小，故B正確;C.當分子間距離時，分子勢能隨分子間距離的增大而增大，故C錯誤;D.當分子間距離時，分子間距離逐漸減小，分子力和分子勢能都增加，故D正確。故選BD。12.答案：BD解析：A.圖乙狀態(tài)的氣體壓強圖丙狀態(tài)的氣體壓強故圖乙狀態(tài)的氣體壓強小于圖丙，故A錯誤；B.若玻璃管從圖乙狀態(tài)自由下落，水銀處于完全失重狀態(tài)，氣體的壓強增大到大氣壓強76cmHg，根據(jù)玻意耳定律可知氣柱體積將減小，長度將減小，故B正確；C.圖乙，根據(jù)玻意耳定律解得故C錯誤；D.圖丙，根據(jù)玻意耳定律得解得故D正確。故選BD。13.答案：（1）B（2）偏小解析：（1）輪廓包圍方格約為68個，故油酸薄膜的面積為每滴溶液中含有純油酸的體積為油酸分子的直徑為故選B。（2）根據(jù)若配置好的油酸酒精溶液敞口后放置了較長時間再使用，由于酒精的揮發(fā)，使得油酸酒精溶液濃度變大，而代入計算的濃度偏小，一滴油酸酒精溶液中純油酸體積測量值偏小，則計算得到的油酸分子直徑將偏小。14.答案：（1）④（2）漏氣解析：（1）本實驗是探究一定質量的氣體的等溫變化，所以實驗過程中手不能握住針筒，更不能快速推動活塞，因為此操作會導致氣體溫度變化，故④操作錯誤。（2）根據(jù)氣體等溫變化，有根據(jù)表達式可知，該圖像的斜率與C有關，又因為C與氣體的質量有關；所以圖線的上端出現(xiàn)了一段彎