新教材2024-2025学年高中物理第1章分子动理论与气体实验定律测评鲁科版选择性必修第三册

第1章测评(时间:75分钟满分:100分)一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1.下列关于布朗运动的说法正确的是()A.布朗运动是指在显微镜下视察到的组成悬浮颗粒的固体分子的无规则运动B.布朗运动是指在显微镜下视察到的悬浮固体颗粒的无规则运动C.布朗运动是指液体分子的无规则运动D.布朗运动是指在显微镜下干脆视察到的液体分子的无规则运动2.关于分子动理论及志向气体,下列说法正确的是()A.由图甲可知,状态①的温度比状态②的温度低B.由图乙可知,气体在状态A的温度大于状态B的温度C.由图丙可知,当分子间的距离从r0渐渐增大时,分子间的作用力始终减小D.由图丁可知,当分子间的距离由r1增大到r2的过程中,分子力做正功3.下列关于分子热运动和热现象的说法正确的是()A.气体假如失去了容器的约束就会散开,这是气体分子之间存在势能的原因B.肯定量100℃的水变成100℃的水蒸气,其分子平均动能增加C.肯定量气体的内能等于其全部分子热运动的动能和分子势能的总和D.假如气体温度上升,那么每一个分子热运动的速率都增加4.如图所示,由导热材料制成的气缸和活塞将肯定质量的气体密闭在气缸内,活塞与气缸壁之间无摩擦,活塞上方存有少量液体。将一细管插入液体,由于虹吸现象,活塞上方液体缓慢流出,在此过程中,大气压强与外界的温度保持不变。下列各个描述气体状态改变的图像与上述过程相符合的是()二、多项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选的得0分。5.关于分子大小与微观量的估算,下列说法正确的是()A.1g水中所含的分子数目和地球的总人口数基本相等B.利用物质的摩尔质量与阿伏伽德罗常数可以计算每个分子的质量C.只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数,就可以算出气体的分子体积D.用油膜法估测分子大小,假如油膜没有充分绽开,测出来的分子大小将偏大6.对肯定质量的气体,通过肯定的方法得到了单位速率区间内的分子数百分率f(v)与速率v的两条关系图线,如图所示,下列说法正确的是()A.曲线Ⅱ对应的气体温度较高B.曲线Ⅱ对应的气体分子平均速率较大C.曲线Ⅱ对应的气体分子平均速率较小D.曲线Ⅱ对应的图线与横坐标轴所围面积较大7.对肯定质量的志向气体,下列说法正确的是()A.气体体积是指全部气体分子的体积之和B.气体分子的热运动越猛烈,气体的温度就越高C.当气体膨胀时,气体的分子势能减小,气体的内能不肯定减小D.气体的压强是由气体分子的重力产生的,在失重的状况下,密闭容器内的气体对器壁没有压强8.肯定质量的志向气体的p-V图像如图所示,气体状态从A→B→C→D→A完成一次循环,A→B(图中实线)和C→D为等温过程,温度分别为T1和T2。下列推断正确的是()A.T1>T2B.气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度有关C.若气体状态沿图中虚线由A→B,则气体的温度先降低后上升D.从微观角度讲,B→C过程压强减小是由于分子的密集程度削减而引起的三、非选择题:共60分。考生依据要求作答。9.(4分)竖直倒立的U形玻璃管一端密闭,另一端开口向下,如图所示,用水银柱密闭肯定质量的志向气体,在保持温度不变的状况下,假设在玻璃管的D处钻一小孔,则玻璃管内被密闭的气体压强p(选填“增大”“不变”或“减小”),气体体积V(选填“增大”“不变”或“减小”)。

10.(4分)用一导热、可自由滑动的轻隔板把一圆柱形容器分隔成A、B两部分,如图所示,A、B中分别密闭有质量相等的氮气和氧气,且均可看成志向气体,则当两气体处于平衡状态时压强,分子的平均动能。(均选填“相等”或“不等”)

11.(6分)某试验小组用如图甲所示试验装置来探究肯定质量的气体发生等温改变遵循的规律。(1)试验中空气柱体积改变缓慢,可认为保持不变。为了直观地推断压强p与体积V的数量关系,应作出(选填“p-V”或“p-1V”(2)他们进行了两次试验,得到的p-V图像如图乙所示,由图可知两次试验气体的温度大小关系为T1(选填“<”“=”或“>”)T2;

(3)另一小组依据试验数据作出的V-1p图线如图丙所示,若他们的试验操作无误,造成图线不过原点的缘由可能是12.(6分)用油膜法估测油酸分子的大小的试验方法及步骤如下:①向体积V油=1mL的油酸中加酒精,直至总量达到V总=500mL;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n=100滴时,测得其体积恰好是V0=1mL;③先往边长为30~40cm的浅盘里倒入2cm深的水,然后将匀称地撒在水面上;

④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液,待油酸薄膜形态稳定后,将事先打算好的玻璃板放在浅盘上,并在玻璃板上描下油酸膜的轮廓;⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,如图所示,数出轮廓范围内小方格的个数N,小方格的边长l=20mm。依据以上信息,回答下列问题:(1)步骤③中应填写:。

(2)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V'是mL。

(3)油酸分子直径是m(结果保留两位有效数字)。

13.(10分)如图所示,气缸质量为m1,活塞质量为m2,不计缸内气体的质量及一切摩擦,当用一水平外力F拉活塞时,活塞和气缸最终以共同的加速度运动。求此时缸内气体的压强。(已知大气压强为p0,活塞横截面积为S)14.(12分)如图所示,有两个不计质量的活塞M、N将两部分志向气体密闭在绝热气缸内,温度均是27℃,M活塞是导热的,N活塞是绝热的,均可沿气缸无摩擦地滑动,已知活塞的横截面积均为S=2cm2,初始时M活塞相对于底部的高度为H=27cm,N活塞相对于底部的高度为h=18cm。现将一质量为m=400g的小物体放在M活塞的上表面上,活塞下降。已知大气压强为p0=1.0×105Pa,g取10m/s2。(1)求下部气体的压强大小;(2)现通过加热丝对下部分气体进行缓慢加热,使下部分气体的温度变为127℃,求稳定后活塞M、N距离底部的高度。15.(18分)如图所示为内径匀称的U形管,其内部盛有水银,右端密闭空气柱长12cm,左端被一重力不计的轻质活塞密闭了一段长10cm的空气柱,当环境温度t1=27℃时,两侧水银面的高度差为2cm。当环境温度变为t2时,两侧水银面的高度相等。已知大气压强p0=75cmHg,求:(1)温度t2的数值;(2)左端活塞移动的距离。

第1章测评1.B本题易错之处是分不清布朗运动与分子热运动。布朗运动指悬浮固体微粒的无规则运动,反映了液体分子的无规则运动,只有选项B正确。2.D温度越高,分子的平均动能越大,分子的平均速率也越大,图甲中状态①的温度比状态②的温度高,故A错误;由图乙可知状态A与状态B满意pAVA=pBVB,则状态A与状态B温度相同,故B错误;由图丙可知,当分子间的距离r>r0时,分子力表现为引力,分子间的作用力先增大后减小,故C错误;由图丁可知,当分子间的距离r由r1增大到r2的过程中,分子势能始终在减小,故分子力做正功,故D正确。3.C气体分子间的距离比较大,甚至可以忽视分子间的作用力,分子势能也就不存在了,所以气体在没有容器的约束下散开是分子无规则热运动的结果,选项A错误;100℃的水变成同温度的水蒸气,分子的平均动能不变,所以选项B错误;依据内能的定义可知选项C正确;气体的温度上升,分子的平均动能增大,热运动的平均速率也增大,这是统计规律,但就每一个分子来讲,速率不肯定都增加,故选项D错误。4.D依据题设条件可知,气缸和活塞是由导热材料制成的,气缸内气体的温度由于热交换与环境温度保持相等,外界的温度保持不变,则封闭气体的温度不变,故A、B错误;依据玻意耳定律得p与1V成正比,p-15.BD1g水中所含的分子数目N=118×6.02×1023=3.3×10226.AB由题图知气体在状态Ⅰ时分子平均速率较小,则知气体在状态Ⅰ时温度较低,故A、B正确,C错误;在两种不同状况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应当等于1,即相等,故D错误。7.BC由于气体分子间的距离较大,分子间距离不能忽视,所以气体体积要比全部气体分子的体积之和要大,A错误;气体分子的热运动越猛烈,分子的平均速率就越大,平均动能越大,温度就越高,B正确;志向气体的内能只与气体的温度有关,只要气体的温度不变,则内能不变,C正确;气体压强是由气体分子对容器壁频繁地撞击而产生的,与气体的重力没有关系,所以在失重的状况下,气体对器壁仍旧有压强,D错误。8.AB对于肯定质量的志向气体,依据志向气体状态方程p1V1T1=p2V2T2,AB段pV大于CD段,所以T1>T9.答案增大减小解析在D处钻一小孔后,D处的压强为大气压强,则封闭气体的压强增大,体积减小。10.答案相等相等解析两气体处于平衡状态时,A、B两部分的温度相同,压强相等。由于温度相同,所以分子的平均动能相等。11.答案(1)温度p-1V(2)>解析(1)试验中空气柱体积改变缓慢,可认为温度保持不变;p-1V图像中等温线是一条倾斜的直线,作出该图像可以直观反映出压强p与体积V(2)在p-V图像中,依据pVT=C,即pV=CT,可知,离坐标原点越远的等温线所表示的气体温度越高,所以T1>T2(3)若他们的试验操作无误,造成图线不过原点的缘由可能是注射器中气体的体积小于实际的封闭气体的体积,结合试验的器材可知,试验时未考虑注射器前端与橡胶套连接处的气体体积。12.答案(1)爽身粉(2)2×10-5(3)4.4×10-10解析(1)为了显示单分子油膜的形态,须要在水面上撒爽身粉。(2)1滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积V'=V0V油nV总=1(3)依据大于半个方格的算一格,小于半个方格的舍去,油膜轮廓占据的方格数大约为113个,故面积S=113×20×20mm2=4.52×104mm2油酸分子直径d=V'S=2×10-5×1034.52×1013.答案p0-m解析以活塞为探讨对象,其受力分析如图所示。依据牛顿其次定律,有F+pS-p0S=m2a ①由于方程①中有p和a两个未知量,所以还必需以整体为探讨对象,列出牛顿运动方程F=(m1+m2)a ②联立①②可知p=p0-m14.答案(1)1.2×105Pa(2)27.5cm20cm解析(1)将两个活塞和重物作为整体进行受力分析得pS=mg+p0S解得p=1.2×105Pa。(2)对下部分气体进行分析,由志向气体状态方程可得p得h2=20cm对上部分气体进行分析,依据玻意耳定律可得p0(H-h)S=pLS得L=7.5cm故此时活塞M距离底端的高度为H2=h