三年上海高考物理一模汇编之《分子、气体定律和内能》

高考一模汇编之《分子、气体定律和内能》一．选择题（共32小题）1．（2021秋•青浦区期末）如图所示为一定质量的理想气体的p﹣V图线，其中图A是双曲线，其余为直线，下列图象中表示气体在状态A的温度一定高于状态B的是（）A．B．C．D．2．（2021秋•奉贤区期末）如图，一端封闭的玻璃管，开口向下竖直插在水银槽里，管内封有长度分别为L1和L2的两段气体。若把玻璃管缓慢向下插入少许，则管内气体的长度（）A．L1变大，L2变大 B．L1变小，L2变小 C．L1不变，L2变小 D．L1变小，L2不变3．（2021秋•奉贤区期末）在“用DIS探究气体的压强与体积的关系”实验中，某小组通过推活塞减小气体体积测得数据，并画出如图的p﹣图像，则可能原因是实验过程中（）A．气体温度升高 B．气体漏出注射器 C．气体温度降低 D．气体漏进注射器4．（2021秋•松江区期末）如图，a、b、c为一定质量的气体在p﹣t图中的三个状态，其中体积最小的是（）A．a状态 B．b状态 C．c状态 D．无法确定5．（2021秋•嘉定区期末）质量相同、温度相同的氢气和氧气，在不计分子势能的情况下，它们的（）A．分子平均动能相同，内能相同 B．分子平均动能相同，内能不同 C．分子平均动能不同，内能相同 D．分子平均动能不同，内能不同6．（2021秋•嘉定区期末）一定质量的封闭气体，保持体积不变，当温度升高时，气体的压强会增大，从微观角度分析，这是因为（）A．气体分子的总数增加 B．气体分子间的斥力增大 C．所有气体分子的动能都增大 D．气体分子对器壁的平均作用力增大7．（2021秋•金山区期末）一气泡从湖底上升到湖面，若温度保持不变，则气泡中的气体分子（）A．平均动能减小 B．对气泡壁单位面积的平均作用力减小 C．平均动能增大 D．对气泡壁单位面积的平均作用力增大8．（2021秋•宝山区期末）如图（a），侧放在水平面上的气缸和一质量不可忽略的光滑活塞，封闭了一定质量的气体，处于平衡状态。现逆时针缓慢转动气缸，至如图（b）所示的状态。气缸和活塞的导热性能良好，不计缸内气体的分子势能，则在此过程中缸内气体（）A．对外界放热 B．对外界做正功 C．分子平均动能增加 D．内能增加9．（2021秋•崇明区期末）如图，在上端有活塞的玻璃管底部放置一小块硝化棉，用手快速向下压活塞，可观察到硝化棉被点燃。在此过程中（）A．气体对外界做功，气体内能增加 B．外界对气体做功，气体内能增加 C．气体对外界做功，气体内能减少 D．外界对气体做功，气体内能减少10．（2021秋•静安区期末）在无外界影响情况下，容积不变的密闭容器内的理想气体静置足够长时间后，该气体（）A．分子的无规则运动停息下来 B．每个分子的速度大小均相等 C．分子的平均动能保持不变 D．每个分子的温度保持不变11．（2021秋•静安区期末）如图，两端开口的均匀弯管竖直放置，管中有两段水银柱封闭了一段空气柱，若现往b管中注入一些水银，则（）A．a管内水银面上升的距离等于c管中水银面下降的距离 B．a管内水银面上升的距离小于c管中水银面下降的距离 C．注入b管内的水银和c管下降的水银一样多 D．注入b管内的水银比d管上升的水银多12．（2021秋•徐汇区期末）一个密闭钢瓶中封有一定质量气体，当温度变化时气体压强减小，则气体（）A．密度增大 B．分子平均动能增大 C．密度减小 D．分子平均动能减小13．（2020秋•松江区期末）从冰箱中拿出的空瓶，一段时间后瓶塞弹出，其原因是（）A．瓶内气体分子数增加 B．瓶内所有气体分子的运动都更剧烈 C．瓶塞所受合外力变小 D．瓶塞受瓶内气体分子的作用力变大14．（2020秋•嘉定区期末）一定质量的0℃的水，在它凝固成0℃冰的过程中（）A．分子动能、分子势能均变大 B．分子动能、分子势能均变小 C．分子动能不变，分子势能变大 D．分子动能不变，分子势能变小15．（2020秋•金山区期末）密闭的玻璃杯内气体温度升高时，气体（）A．分子数增加 B．每个分子的动能增加 C．密度增加 D．每秒撞击单位面积的器壁的分子数增多16．（2020秋•奉贤区期末）某物体温度升高后，增大的是（）A．分子平均动能 B．总分子势能 C．每一个分子的动能 D．每一个分子的势能17．（2020秋•奉贤区期末）如图，一端封闭的玻璃管，开口向下竖直插在水银槽里，管内封有长度分别为L1和L2的两段气体。若把玻璃管缓慢向上提起，但管口不离开液面，则管内气体的长度（）A．L1和L2都变小 B．L1和L2都变大 C．L1变大，L2变小 D．L1变小，L2变大18．（2020秋•长宁区期末）布朗运动是指悬浮在液体中的花粉颗粒所做的无规则的运动，这表明（）A．分子间有引力 B．分子间有斥力 C．花粉颗粒有热运动 D．液体分子有热运动19．（2020秋•长宁区期末）在“用单分子油膜估测分子的大小”实验中，我们估测到的物理量是（）A．水分子的直径B．水分子的体积C．油分子的直径D．油分子的体积20．（2020秋•徐汇区期末）一定质量的乙醚液体全部蒸发，变为同温度的乙醚气体，在这一过程中乙醚的（）A．分子间作用力保持不变 B．分子平均动能保持不变 C．分子平均势能保持不变 D．内能保持不变21．（2020秋•宝山区期末）如图所示，竖直放置的均匀等臂U形导热玻璃管两端封闭，管内装有水银，右管水银面高于左管水银面。若右臂水银上方为真空，不改变温度而通过阀门k放出少量水银，设稳定后左、右两管中液面相对于管壁下降的距离分别为L1和L2，则（）A．L1＞L2 B．L1＝L2 C．L1＜L2 D．无法比较L1、L2的大小关系22．（2020秋•静安区期末）保持密闭气缸内气体的体积不变，升高气体温度，则气体（）A．密度变大 B．分子势能变大 C．分子间斥力变大 D．分子对缸壁的平均作用力变大23．（2020秋•静安区期末）如图，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，右管有一小段水银柱，中间封有一段空气。能使得左管内部水银面相对水银槽上升的操作是（）A．环境温度降低少许 B．把弯管向右侧倾斜一点 C．把弯管竖直向上提一点 D．把弯管竖直向下压一点24．（2020秋•青浦区期末）如图所示，粗细相同的导热玻璃管A、B底部由橡皮软管连接，一定质量的空气被水银柱封闭在A管内，气柱长度为L（cm）。B管上方与大气相通，大气压强为H（cmHg），且H＞L。初始时两管水银面相平，若A管不动，为使A管内水银面上升，则需要将B管竖直向上缓慢移动的距离h为（）A．h＝H B．H＜h＜2H C．h＝2H D．h＞2H25．（2020秋•崇明区期末）如图，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，管内外水银面高度差为h1，右侧管有一段水银柱，两端液面高度差为h2，中间封有一段空气。若（）A．温度升高，则h1增大，h2增大 B．大气压升高，则h1增大，h2增大 C．弯管下移少许距离，则h1增大，h2不变 D．右管中滴入少许水银，则h1不变，h2增大26．（2019秋•宝山区期末）如图，上端开口的光滑圆柱形气缸竖直放置，活塞将气体封闭在气缸内。设有a、b两卡环，使活塞只能向上滑动。开始时活塞搁在a、b上，现缓慢加热缸内气体，直到活塞刚要离开卡环。能正确反映缸内气体体积压强变化的V﹣1/P图象是（）A．B． C．D．27．（2019秋•嘉定区期末）用细线将一块玻璃片水平地悬挂在弹簧测力计下端，并使玻璃片贴在水面上，如图所示。缓慢提起弹簧测力计，在玻璃片脱离水面的瞬间，弹簧测力计的示数大于玻璃片的重力，其主要原因是（）A．玻璃片分子做无规则热运动 B．玻璃片受到大气压力作用 C．玻璃片和水间存在万有引力作用 D．玻璃片分子与水分子间存在引力作用28．（2019秋•嘉定区期末）一定质量的理想气体由状态A经过如图所示过程变到状态B此过程中气体的体积（）A．一直变小B．一直变大C．先变小后变大D．先变大后变小29．（2019秋•徐汇区期末）倒在杯中的香槟酒中会冒出一连串上升的气泡，这些气泡在开始上升过程中（）A．体积越来越大，速度越来越快 B．体积越来越大，速度基本不变 C．体积基本不变，速度越来越快 D．体积基本不变，速度基本不变30．（2019秋•松江区期末）在没有外界影响的情况下，密闭容器内的气体静置足够长时间后，该气体（）A．分子的无规则运动停息下来 B．分子的平均动能保持不变 C．每个分子的速度大小均相等 D．容器内气体的压强变为零31．（2019秋•崇明区期末）用单分子油膜法测出油酸分子（视为球形）的直径后，若已知阿伏加德罗常数，则能算出（）A．油滴的体积 B．油酸的摩尔体积 C．油滴的质量 D．油酸的摩尔质量32．（2019秋•崇明区期末）如图所示为一定质量气体状态变化时的P﹣T图象，由图象可知，此气体的体积（）A．先不变后变大 B．先不变后变小 C．先变大后不变 D．先变小后不变二．填空题（共20小题）33．（2021秋•青浦区期末）如图所示，一端封闭的粗细均匀的细玻璃管，开口向下竖直放置．用一段长为15cm的水银柱在管中封有15cm长的空气柱，大气压强是75cmHg，此时气体的压强为cmHg．在距管顶20cm处的A点，玻璃管出现了一个小孔，则稳定时空气柱的长度是cm（温度保持不变）．34．（2021秋•长宁区期末）如图所示，一端封闭的细玻璃管开口向下竖直插入水银槽中，管内一小段水银柱分割出两段气体柱，上端气柱长为l1，下端气柱长为l2，且l1＝l2。现保持管内气体温度不变，将玻璃管竖直向上缓慢提起，保持开口端始终在水银面下方，则管内水银柱与水银槽面的高度差h（选填“变大”、“不变”或“变小”）；封闭的两段气体柱的长度l1的增长量l2的增长量（选填“＞”、“＝”或“＜”）。35．（2021秋•奉贤区期末）如图是“用油膜法估测分子大小”实验，待油膜尽可能扩展，水面稳定后，成油膜，在玻璃板上画出油膜的轮廓如图中曲线。已知方格纸边长为1cm，则油膜的面积约为cm2。36．（2021秋•松江区期末）运动间接反映了物质分子的无规则运动；分子无规则运动的剧烈程度与有关。37．（2021秋•松江区期末）在做托里拆利实验时，玻璃管中有些残存的空气。如图若把竖直玻璃管以管顶为轴向右旋转一个较小角度，玻璃管下端仍浸没在水银中，环境温度保持不变，则管内空气柱的长度将；管内外水银面的高度差将。（选填“变大”、“变小”或“不变”）38．（2021秋•嘉定区期末）小朋友画了一幅鱼儿在水中吐气泡的图画，如图所示。假设湖水的温度恒定不变，你认为他画得（填“对”或“不对”），你的理由是：（请运用物理原理简要说明）。39．（2021秋•金山区期末）在“用单分子油膜估测分子的大小”实验中，进行了理想化的假设，如：（写出一种假设即可）。若已知n滴油的总体积为V，一滴油所形成的油膜面积为S，则一个油分子的直径为。40．（2021秋•宝山区期末）如图，直线AB为一定质量的理想气体作等容变化过程的p﹣t图线。将图线沿BA方向延长，交横轴上于一点，该点状态的温度为；现在先使该气体从状态A出发，经过等温压缩过程，体积变为原来的倍，然后保持体积不变，缓慢加热气体，使之到达某一状态C，此时其温度等于状态B的温度。试在所给的p﹣t图上画出状态C的位置。41．（2021秋•宝山区期末）如图为“用DIS研究温度不变时一定质量的气体压强与体积关系”的实验装置。（1）实验装置中与注射器直接相连的传感器叫做传感器。封闭气体的体积从读出。（2）实验时为了保持封闭气体的温度不变，要（选填“快速”或“缓慢”）推拉注射器活塞。若在推动活塞时不小心引起气体的温度逐渐升高，则实验结果的p﹣V图线可能为（图中实线是实验所得的图线，虚线是气体温度保持不变时的一根双曲线）。（3）注意到连接注射器与传感器的软管体积，若这部分体积不可忽略，实验操作时满足规范要求，则当推动活塞注射器内的气体体积V不断减小时，pV乘积将作怎样的变化？42．（2021秋•崇明区期末）一内壁光滑、粗细均匀的U形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一轻活塞。初始时，管内水银柱及空气柱长度如图所示。已知大气压强p0＝75cmHg，环境温度不变。右侧封闭气体的压强p右＝cmHg；为使管内两边水银柱高度相等并达到稳定，需要用力向下缓慢推活塞cm。43．（2021秋•徐汇区期末）如图为气体分子的速率分布图线，图线1、2所对应的气体温度T1、T2的大小关系应为；一定速率范围内图线所围面积与图线所围总面积之比，表示该速率范围内的分子在所有分子中的占比，图中纵坐标f（v）的单位可用国际单位制中的基本单位表示为。44．（2020秋•松江区期末）如图，固定密闭容器内储有一定量的水，若拔掉容器底部的软木塞，可能观察到的现象有。45．（2020秋•金山区期末）在“用单分子油膜估测分子直径”的实验中，需要配制低浓度的油酸酒精溶液而不使用纯油酸滴入蒸发皿中的水面，原因是。注射器滴下的一滴溶液体积约0.005mL，分子直径约10﹣10m，则配制的溶液浓度相对合理的是（选填“10%”、“1%”或“0.1%”）。46．（2020秋•金山区期末）固定三通管的AB管竖直、CD管水平，水银在管子的A端封闭了一定量的气体。初始时封闭空气柱长度为l，AB管内水银柱长2h，如图所示。打开阀门后，A端气体将经历过程；稳定后，空气柱的长度为。（已知大气压强为p0，水银的密度为ρ，重力加速度为g）47．（2020秋•长宁区期末）气缸侧立于水平面上，质量为1kg的活塞位于气缸口处，并将一定质量27℃的气体封闭于气缸中，如图甲所示，不计活塞与缸壁间摩擦。将气缸顺时针缓慢旋转至直立位置时，测得气体温度为177℃，如图乙所示，已知气缸在旋转过程中，活塞在气缸中的位置始终不变，则此时气体压强为Pa，之后保持温度不变，在活塞上方加kg的重物，活塞可以将气体的体积压缩一半。（大气压强为1.0×105Pa）48．（2020秋•宝山区期末）如图是常见的气压式水枪储水罐示意图，从储水罐充气口充入足够多的气体，然后关闭充气口，扣动扳机将阀门M打开，水即从枪口喷出。向储水罐充气是为了；若不考虑罐内气体与外界的热传递因素，则在水不断喷出的过程中罐内气体的内能（选填“逐渐增加”、“逐渐减少”或“保持不变”）。49．（2020秋•静安区期末）在“用单分子油膜估测分子的大小”实验中，进行了理想化的假设，如：（写出一种假设即可）。实验中，测量出滴入水中的纯油酸体积后，为得到油酸分子的直径，还需测量的物理量是。50．（2019秋•宝山区期末）实验间接反映了液体分子的运动特点；10OC的水结成冰后大量分子的运动情况将。51．（2019秋•宝山区期末）如图，粗细均匀的长玻璃管竖直放置且开口向下，管内的水银柱封闭了一部分体积的空气柱。当外界大气压缓慢减小，水银柱将（上升、不动、下降）；若大气压减小△p，水银柱移动L1，大气压再减小△p，水银柱又移动L2，则：L1L2（选填“＞”、“＜”、“＝”）。（保持温度不变）52．（2019秋•嘉定区期末）用长度为h的一段汞柱把空气封闭在一端开口的粗细均匀的玻璃管里，设大气压强为p0，当玻璃管水平放置时，管内空气柱的压强p1＝。当玻璃管开口向上竖直放置时，空气柱的长度减小，请分析原因：。三．实验题（共5小题）53．（2021秋•金山区期末）“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验：（1）封闭气体的压强p用传感器测量，体积V由读出。（2）除了保持注射器内封闭气体的质量不变之外，还应该保持封闭气体的不变，采取的主要措施是缓慢推动活塞和。（3）图线a、b、c是三位同学根据实验数据分别得到的p﹣V图像。若a、b是不重合的两条双曲线，c与b相交，则。A．a、b不重合是由于b气体质量大 B．a、b不重合是由于b气体温度高C．产生c图线可能是容器密闭性不好 D．产生c图线可能是推动活塞过于快速54．（2020秋•嘉定区期末）在“用单分子油膜估测分子直径”的实验中，需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是使油酸在浅盘的水面上形成。若n滴油酸酒精溶液的体积为V，一滴溶液在水面上散开形成的油膜面积为S，溶液的浓度为η，则可估算出该分子的直径d＝。55．（2020秋•青浦区期末）“用DIS研究温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验中：（1）图1中A是。（2）实验过程中，手不能接触注射器有封闭气体部分，这样做的目的是：。（3）某同学在做实验时，按实验要求组装好实验装置，然后缓慢推动活塞，使注射器内空气从初始体积20.0mL减为12.0mL。实验共测五次，每次体积值直接从注射器的刻度读出并输入计算机，同时测得对应体积的压强值。实验完成后，计算机屏幕上显示出如表格所示的实验结果：序号V（mL）p（×105Pa）pV（×105Pa•mL）120.01.001020.020218.01.095219.714316.01.231319.701414.01.403019.642512.01.635119.621仔细观察发现pV（×105Pa•mL）一栏中的数值越来越小，造成这一现象可能原因是。（A）实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力增大了（B）实验时环境温度增大了（C）实验时外界大气压强发生了变化 （D）实验时注射器内的空气向外发生了泄漏（4）（单选）由于在实验中，未考虑软管中气体的体积，则实验得到的p﹣V图线可能为图2中的（图中实线是实验所得图线，虚线为一根参考双曲线）。56．（2019秋•松江区期末）如图为研究一定质量的气体压强与体积关系的实验装置：（1）图1中①为传感器，该实验需要保持气体的和不变。（2）某同学在实验中测出多组气体压强与体积值后，利用DIS实验的绘图功能，得到如图2所示P﹣V图象，则由图（选填“能”或“不能”）得到压强与体积成反比的结论。（3）某同学在实验中得到的数据如下：次数123456压强P/kPa116.2124.6134.3145.6158.8173.2体积V/cm314131211109体积倒数1/V/cm﹣30.0710.0770.0830.0910.1000.111PV乘积1626.81619.81609.21601.61588.01557.9表中数据表明气体的PV乘积随着气体体积的减小而减小，若实验中很好地满足了实验需要满足的条件，则出现该结果的原因是：。57．（2019秋•崇明区期末）“用DIS研究在温度不变时，一定质量气体压强与体积关系”的实验装置如图所示。（1）保持温度不变，封闭气体的压强p用传感器测量，体积V由读出。实验前是否需要对传感器进行调零？（选填：“是”或“否”）（2）（单选）某次实验中，数据表格内第2次～第8次压强没有点击记录，但其它操作规范。根据表格中第1次和第9次数据，推测出第7次的压强p7，其最接近的值是次数123456789压强p/kPa100.1p7179.9体积V/cm3181716151413121110A．128.5kPaB．138.4kPaC．149.9kPaD．163.7kPa（3）（单选）若考虑到连接注射器与传感器的软管内气体体积V0不可忽略，则封闭气体的真实体积为。从理论上讲p﹣图象可能接近下列哪个图？四．计算题（共3小题）58．（2020秋•嘉定区期末）如图所示，竖直圆筒固定不动，粗筒横截面积是细筒的4倍，细筒足够长，粗筒中A、B两轻质活塞间封有一定量的理想气体，气柱长l＝10cm。活塞A上方为水银，粗细两筒中水银柱的高度分别为H＝3cm和h＝2cm，两活塞与筒壁间的摩擦不计。用外力向上托住B，使之处于平衡状态。若外界大气压始终为p0＝76cmHg，环境温度为27℃。（1）求图示状态封闭气体的压强p1；（2）保持温度不变，向上缓慢推动活塞B，试计算粗筒中的水银柱刚好完全进入细筒时，封闭气体的压强p2和活塞B上升的距离x；（3）在第2问的基础上，固定活塞B的位置不变，将装置放入57℃的恒温箱中。一段时间后，在细筒上方注入水银，为保证活塞A不向下移动，则注入水银的最大高度h′为多少？（4）请在p﹣V图上定性画出气体状态变化的整个过程。59．（2021秋•徐汇区期末）在“油膜法测分子直径”的实验中，某同学操作如下：①取1.0mL油酸配成250mL油酸酒精溶液；②用滴管吸取1.0mL油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，全部滴完共滴了20滴；③在边长约10cm的正方形浅盘内注入适量的水，将痱子粉均匀地撒在水面上，用滴管滴入一滴溶液；④待油膜形状稳定后，将绘有方格的玻璃板放在浅盘上，绘出油酸膜的轮廓（如图所示），每个方格的边长为1.0cm。（1）该实验中一滴油酸酒精溶液含ml油酸；（2）由上述数据估算得到油酸分子直径的数量级约为m；（3）若该同学在计算油酸膜面积时，对不完整的方格均不计数，由此估算得到的油酸分子直径数量级将（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；（4）已知油酸分子的直径约为8×10−10m，该同学实验结果产生偏差的可能原因是：，理由是：。60．（2019秋•嘉定区期末）“用DIS研究在温度不变时，一定质量气体的压强与体积关系”的实验装置如图所示：（1）本实验封闭气体的体积可通过直接读出。（2）缓慢推动活塞，在计算机中输入气体体积V，同时记录对应的气体压强p。若推活塞过程中发生漏气现象，则对应的v﹣图象可能是。为防止漏气，除了要确保传感器与软管连接处的气密性外，还应采取的措施是。（3）两实验小组在相同环境下进行该实验，在操作无误的情况下得到以下两组数据：小组1实验数据：次数12345压强P/kPa102.6109.3116.9125.8136.6体积V/cm31615141312PV乘积1641.61639.51636.61635.41639.2小组2实验数据：次数12345压强P/kPa102.3112.0124.5140.5159.8体积V/cm31110987PV乘积1125.31120.01120.51124.01118.6分析小组1或小组2的数据，可以得到的结论是：；比较小组1和小组2的数据，PV乘积存在差异的主要原因是。《分子气体定律和内能》答案与解析一．选择题（共32小题）1．答案与解析：A、图A是双曲线，故为等温过程，故A错误；B、图线为等容过程A状态的压强小于B，故A的温度比B低，故B错误；C、A状态压强大但体积小，B压强小但是体积大，故由PV＝nRT无法判断温度的高低，故C错误；D、A状态压强大但体积大，B压强小体积小，故由PV＝nRT可得，状态A的温度一定高于状态B，故D正确。故选：D。2．答案与解析：当玻璃管向下插入水银槽时，玻璃管下部封闭了一定量的气体，玻璃管刚接触水银时，管内外的水银面相平，封闭气体压强等于大气压，随向下按压玻璃管，封闭气体体积减小，下部空气柱的长度L2减小，气体温度不变，由玻意耳定律可知，气体压强增大，大于大气压，玻璃管内水银面比管外水银面低，设高度差为h，管内下部气体压强：p下＝p0+ph，设玻璃管中间水银柱长度为H，上部气体压强p上＝p下﹣pH，由于p下变大，H不变，pH不变，则上部封闭气体的压强p上变大，气体温度不变，气体压强增大，由玻意耳定律可知，气体体积减小，空气柱的长度L1减小，由以上分析可知，当将管慢慢地向下按一段距离时，L1、L2都减小，故C正确，ABD错误。故选：B。3．答案与解析：AC、根据理想气体状态方程可知：，由图可知，图像的斜率变大，故气体的温度升高，故A正确，C错误；B、当某小组通过推活塞减小气体体积，如果气体漏出注射器，则常数C减小，斜率减小，故B错误；D、某小组通过推活塞减小气体体积，气体不可能漏进注射器，故D错误；故选：A。4．答案与解析：等容变化过程中，压强与热力学温度成正比，在P与t图象中，等容线的反向延长线都过（﹣273，0）坐标，过abc三点作出等容线如图所示：斜率反映体积的倒数，过a点的直线的斜率最大，所以体积最小，所以状态a的体积最小，故A正确，BCD错误；故选：A。5．答案与解析：由于不计分子势能的情况下，氢气和氧气只有分子动能，温度相同，它们的平均动能相同，而氢气分子的摩尔质量小，质量相等，氢气分子数多，故氢气的内能大，即内能不同，故ACD错误，B正确；故选：B。6．答案与解析：A、气体分子的总数由气体分子的总质量决定，所以质量不变，分子总数不变，故A错误；B、气体的体积不变，分子间的距离保持不变，所以气体分子间的斥力不变，故B错误；C、根据温度是气体分子平均动能的标志，所以温度升高时，气体分子的平均动能增大，但不是所有气体分子的动能都增大，故C错误；D、温度升高时，气体分子的平均动能增大，则气体分子对器壁的平均作用力增大，气体的压强会增大，故D正确；故选：D。7．答案与解析：AC、因气泡在上升过程中温度不变，所以分子的平均动能不变，故AC错误；BD、气泡在水中上升，根据液体压强p＝ρgh知，水的压强逐渐减小，气泡中气体的压强不断减小，对气泡壁单位面积的平均作用力减小，故B正确，D错误。故选：B。8．答案与解析：侧放在水平面上的气缸和一质量不可忽略的光滑活塞，封闭了一定质量的气体，处于平衡状态，封闭气体的压强为p＝p0，p0为大气压强，现逆时针缓慢转动气缸，至如图（b）所示的状态，根据平衡条件可得：p0S+mg＝p′S，m为活塞的质量，解得封闭气体的压强为：p′＝p0+，气缸和活塞的导热性能良好，所以封闭气体温度不变，即分子平均动能不变，根据一定质量理想气体内能只与温度有关，所以气体内能不变，即ΔU＝0，根据玻意耳定律得：pV＝p′V′，可知气体体积减小，即W＞0，外界对气体做功，根据热力学第一定律ΔU＝Q+W，可得Q＜0，气体将放出热量，故A正确，BCD错误。故选：A。9．答案与解析：压缩玻璃筒内的空气，气体的压强变大，机械能转化为筒内空气的内能，空气的内能增加，温度升高，当达到硝化棉的燃点后，B正确，ACD错误；故选：B。10．答案与解析：A、由于气体分子总在做永不停息的无规则运动，故A错误；B、由于气体分子总在做永不停息的无规则运动，每个分子的速度总是不确定的，故B错误；C、温度是分子平均动能的标志，则温度不变，分子的平均动能保持不变，故C正确；D、温度是整个系统的，不是某个分子的，故D错误；故选：C。11．答案与解析：AB、往b管中注入一些水银，则封闭气体的压强变大，根据玻意耳定律可知，封闭气体的体积减小，则a管内水银面上升的距离大于c管中水银面下降的距离，故AB错误；CD、往b管中注入一些水银，封闭气体的压强变大，则b管和a管的高度差变大，则注入b管内的水银比a管上升的水银多，比c管下降的水银多，由于c管下降的水银与d管上升的水银一样多，则注入b管内的水银比d管上升的水银多，故C错误D正确。故选：D。12．答案与解析：AC、一个密闭容器，又不考虑容器热胀冷缩，所以体积不变，质量不变，根据可知密度不变，故AC错误；BD、气体的体积不变，压强减小，根据查理定律可知温度降低，而温度是分子平均动能的标志，温度降低分子平均动能减小，故B错误，D正确。故选：D。13．答案与解析：A、瓶子是密封的，故瓶内气体分子数不变，故A错误；B、温度是分子平均动能的标志，从冰箱中取出后温度将上升，分子平均动能增大，但不是每个分子的动能都增大，故B错误；C、瓶塞在冰箱中不动，合外力为零，取出后瓶塞弹出，合外力不为零，此时合外力增大，故C错误；D、由理想气体状态方程可得：，瓶内气体体积不变，温度升高，故压强增大，所以瓶塞受瓶内气体分子的作用力变大，故D正确；故选：D。14．答案与解析：0℃的水，在它凝固成0℃冰的过程中，温度不变，故分子动能不变；体积变大，放出热量，则此时水的内能减小，水的内能等于分子动能加分子势能，此时分子动能不变，故分子势能减小，故ABC错误，D正确；故选：D。15．答案与解析：AC、一定质量的理想气体，其体积不变，则分子的密度不变，分子数不变，故AC错误；B、当气体温度升高时，气体分子的平均动能增大，但并不是每个分子的动能都增大，有的甚至减小，对分子讲个别情况是无意义的，而是符合统计规律，故B错误；D、体积不变，分子密度不变，温度升高，则分子平均速率增加，每秒内撞击单位面积容器壁的分子数增加，故D正确。故选：D。16．答案与解析：AC、温度是分子平均动能的标志，物体温度升高分子的平均动能增加，而不是每个分子的动能都增加，故A正确，C错误；BD、分子势能的影响因素是分子间作用力和相对位置，与温度无关，故BD错误；故选：A。17．答案与解析：假设将玻璃管竖直向上缓慢提升时，L2的下端面水银没有上升，保持原高度。即L2内气体的压强不变。那么其体积就不变。就只有L1的体积增大，于是L1内气体压强变小。但是L1内的气体压强始终是L2气体压强减去中间那段水银柱高度，所以假设错误，L2也会体积增大；故ACD错误，B正确；故选：B。18．答案与解析：悬浮在液体中的花粉颗粒所做的无规则的运动是由于水分子对花粉颗粒的撞击不平衡形成的，故可以说明液体分子有热运动，无法说明分子间的作用力以及花粉颗粒的热运动，故D正确，ABC错误。故选：D。19．答案与解析：“用单分子油膜估测分子的大小”实验中是将酒精油酸溶液滴在水面上形成单分子油膜，通过测量油膜体积以及油膜面积来求出油分子的直径，故C正确，ABD错误。故选：C。20．答案与解析：A、由于乙醚液体蒸发过程，分子间的距离变大，分子之间的作用力先减小后增大，再减小，故A错误；B、由于温度不变，故分子平均动能不变，故B正确；C、蒸发过程中乙醚分子要克服分子间的引力做功，增加分子势能，故C错误；D、一定质量的乙醚液体全部蒸发，变为同温度的乙醚气体过程中，要从外界吸收热量，由于温度不变，故分子平均动能不变，而蒸发过程中乙醚分子要克服分子间的引力做功，分子势能增加，故内能增加，故D错误；故选：B。21．答案与解析：设开始右边管中水银面比左边管中的水银面高△h；通过阀门k放出少量水银后，假设左边空气柱长度不变，右侧水银柱下降，则左边封闭气体压强减小，根据＝C可知封闭气体体积增大，假设不成立，则左边水银柱也下降；由于右边上方为真空，左边水银面上方气体的压强等于两边水银面高度差产生的压强，随着左边管中气体压强减小，两边水银面高度差减小，所以右边水银柱相对于管壁下降的距离大，即L1＜L2，故C正确、ABD错误。故选：C。22．答案与解析：A、气体质量m不变，体积V不变，气体密度不变，故A错误；B、理想气体分子间作用力很小忽略不计，分子势能为零，气体温度升高，分子势能为零不变，故B错误；C、气体体积不变，分子间的距离不变，分子间的斥力不变，故C错误；D、气体体积不变而温度升高，由查理定律可知，气体压强增大，气体分子对气缸壁单位面积的平均压力增大，分子对气缸壁的平均作用力变大，故D正确。故选：D。23．答案与解析：设左管内部水银面相对水银槽高度差为h1，设水银的密度为ρ，大气压强为p0；则封闭气体的压强p＝p0+ρgh＝p0+ρgh1，A、环境温度降低少许，封闭气体压强p不变，h1不变，左管内部水银面相对水银槽不动，故A错误；B、把弯管向右侧倾斜一点，右管中水银柱h的有效长度减小，封闭气体压强p减小，则h1减小，左管内部水银面相对水银槽上升，故B正确；C、把弯管竖直向上提一点，封闭气体压强不变，h1不变，左管内部水银面相对水银槽不动，故C错误；D、把弯管竖直向下压一点，封闭气体压强不变，h1不变，左管内部水银面相对水银槽不动，故D错误。故选：B。24．答案与解析：初始A中压强等于大气压p1＝HcmHg，V1＝LS末状态p2＝？，根据玻意耳定律可得：p1V1＝p2V2解得：p2＝2HcmHg设B管被提升h高度后，B管液面比A高h2，则p2＝HcmHg+h2，解得h2＝H故B上升的高度h＝L+H，由于H＞L，故H＜h＜2H，故ACD错误，B正确；故选：B。25．答案与解析：设大气压为p0，水银的密度为ρ，则管中封闭气体的压强p＝p0+ρgh1＝p0+ρgh2，解得：h1＝h2．A、如果温度升高，封闭气体压强与体积都增大，h1、h2都增大，故A正确；B、若大气压升高时，封闭气体的压强增大，由玻意耳定律pV＝C可知，封闭气体的体积减小，水银柱将发生移动，使h1和h2同时减小，故B错误；C、若把弯管向下移动少许，封闭气体的体积减小，由玻意耳定律pV＝C可知，气体压强增大，h1、h2都增大，故C错误；D、右管中滴入少许水银，封闭气体压强增大，封闭气体体积减小，h1、h2都增大，故D错误。故选：A。26．答案与解析：由题可知，气体做等容变化，由理想气体得状态方程：可知，当气体的体积不变，温度升高时，气体的压强增大，则减小。由此可知，图象ABD都错误，C正确故选：C。27．答案与解析：玻璃片脱离水面的一瞬间，除了受重力、拉力外，还受到水分子对它的引力。所以拉力大于玻璃片的重力。故D正确，A、B、C错误。故选：D。28．答案与解析：根据理想气体状态方程，得V＝，从状态A到状态B，压强P减小，温度T增大，体积V增大，故B正确，ACD错误。故选：B。29．答案与解析：气泡在开始上升过程中，可以认为温度不变，压强减小，根据理想气体状态方程：知，气泡的体积会增大；根据浮力公式F浮＝ρgV，气泡的体积增大时，浮力增大，根据牛顿第二定律知，气泡的加速度方向向上且增大，气泡的速度越来越大，故A正确，BCD错误。故选：A。30．答案与解析：A、分子在永不停息地做无规则运动，故A错误；B、温度是分子平均动能的标志，没有外界的影响，气体的温度不发生变化，所以分子的平均动能保持不变，故B正确；C、分子的平均动能不变，有的分子速度很大，而有的分子速度很小，并不是每个分子的速度大小都相等，故C错误；D、气体压强是分子对器壁频繁碰撞的结果，在宏观上与气体的体积和温度有关，因为气体体积、温度不变，所以容器内气体的压强保持不变，故D错误。故选：B。31．答案与解析：油酸分子（视为球形）的直径测出后，根据V0＝即可以计算出油酸分子体积；根据V＝NAV0可以计算出油酸的摩尔体积；但由于不知道密度，故无法求解油酸的摩尔质量，更不能求解油酸的质量；同时更无法求出油滴的质量和体积；故B正确，ACD错误。故选：B。32．答案与解析：根据＝C可得：P＝T可知，第一阶段为等容变化，体积不变；第二阶段为等温变化，压强变大，根据气体状态方程知体积减小，所以体积先不变后变小，故B正确、ACD错误。故选：B。二．填空题（共20小题）33．答案与解析：封闭气体压强为：P＝P0﹣15cmHg＝60cmHg；在距管顶20cm处的A点，玻璃管出现了一个小孔，小孔下方10cm长水银柱会漏去，气压增加了10cmHg，变为P′＝70cmHg；此后经历等压压缩过程，根据玻意耳定律，有：PLS＝P′L′S，解得：L′＝；故答案为：60，12.86．34．答案与解析：设大气压强为p0，下端空气柱的压强为p2，上部空气柱压强为p1；两空气柱间的水银柱长度为L；则下部空气柱的压强p2＝p0﹣ph，上部气柱的压强p1＝p0﹣ph+L，p1＝p2﹣pL，假设将玻璃管竖直向上缓慢提升时，l2的下端面水银没有上升，保持原高度即l2内气体的压强不变，下部空气柱体积不变，就只有l1的体积增大，于是l1内气体压强变小，由于p1＝p2﹣pL，而L不变，则p2减小，则假设错误，下部气体体积增大，即l2变大，下部气体体积变大，气体温度不变，由玻意耳定律可知，下部气体压强减小，即p2减小，由于p2＝p0﹣ph，大气压强p0不变，则管内水银柱高度差h变大，由于它们压强减小的绝对值一样，而l1气体原来压强比l2小，由玻意耳定律定律知，l1的压强变化的相对值大，故l1长度增长大于l2的长。故答案为：变大，＞。35．答案与解析：实验中要让油膜尽可能散开，目的是形成单分子油膜；由于每格边长为1cm，则每一格就是1cm2，估算油膜面积以超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出75格，则油酸薄膜面积为：S＝75cm2；故答案为：单分子层；7536．答案与解析：布朗运动间接的反应了物质分子的无规则运动；分子无规则运动的剧烈程度与温度有关。故答案为：布朗；温度。37．答案与解析：假设旋转过程管内液面相对玻璃管静止不动，则管内外水银面的高度差就会增大，管内的气体压强p气＝p0﹣ph，管内气体压强会减小，气体体积会增大，则管内空气柱的长度将变大；因管内气体压强会减小，则ph会增大，故管内外水银面的高度差就会变大。故答案为：变大；变大。38．答案与解析：图中画的不对；根据湖水的温度恒定不变，气体发生等温变化，根据玻意耳定律有p1V1＝p2V2可知，气泡在水里上升过程中压强逐渐减小时，气泡的体积逐渐增大，所以画的不对。故答案为：不对；气泡在水里上升过程中压强逐渐减小时，气泡的体积逐渐增大。39．答案与解析：在“用单分子油膜估测分子的大小”实验中，进行了理想化的假设，如：将油膜看成单分子油膜，将油酸分子看作球形，认为油酸分子是一个个紧挨。油酸分子直径等于滴入的油酸体积与油膜面积的比值，由题意可知，油酸的体积v＝，则油分子直径d＝。故答案为：将油膜看作是单分子油膜；。40．答案与解析：热力学温度T＝t+273，一定质量的理想气体发生等容变化时p与T成正比，p﹣T图象的延长线过坐标原点，即延长线与T轴交点T＝0，则t＝﹣273℃；气体从状态A发生等温压缩，体积变为原来的倍，由玻意耳定律pV＝C可知，压强变为原来的3倍；然后保持体积不变，气体发生等容变化，由查理定律＝C可知，随温度T升高，其压强p增大，p与T成正比，p﹣t图象如图所示答：−273℃；C的位置如上图所示。41．答案与解析：（1）实验装置中与注射器直接相连的传感器叫做压强传感器。封闭气体的体积从注射器上的刻度读出。（2）为了保持封闭气体的温度不变，要缓慢推拉注射器活塞。若在推动活塞时不小心引起气体的温度逐渐升高，根据＝C分析可知，PV逐渐增大，则实验结果的p﹣V图线可能为B图，故ACD错误，B正确。（3）由于气体压强增大，软管体积增大，通过注射器读出的体积小于实际体积，所以pV减小。故答案为：（1）压强；注射器上的刻度；（2）缓慢；B；（3）pV乘积不断减小。42．答案与解析：以右管内水银柱为研究对象，右侧封闭气体的压强为：p右＝p0+ph＝75cmHg+（20﹣5）cmHg＝90cmHg当两边的水银柱高度相等时，左边水银柱下降7.5cm，右边水银柱上升了7.5cm，所以右侧封闭气体的高度变为12.5cm，设玻璃管的横截面积为S，对于右边封闭的气体有：p右1＝90cmHg，V右1＝20S，p右2＝？，V右2＝12.5S根据玻意耳定律得：p右1V右1＝p右2V右2代入数据解得：p右2＝144cmHg设当两边的水银柱高度相等时左边水银柱的高度为h，则此时，左右两边封闭气体的压强相等，对于左边封闭的气体有：p左1＝75cmHg，V左1＝4S，p左2＝144cmHg，V左2＝hS气体温度不变，由玻意耳定律得：p左1V左1＝p左2V左2代入数据解得：h＝2.083cm活塞下移的距离为：x＝7.5cm+（4﹣2.083）cm＝9.417cm故答案为：90；9.417。43．答案与解析：温度越高，速率大的分子所占比例越大，f（v）的峰值也向速率大的方向移动，由图可知T1＜T2。根据“一定速率范围内图线所围面积与图线所围总面积之比，表示该速率范围内的分子在所有分子中的占比”，图像中总面积表示总分子数，“一定速率范围内图线所围面积”为f（v）Δv，所以得η和N没有单位，所以f（v）的单位与的单位相同，为s/m。故答案为：①T1＜T2②s/m44．答案与解析：设水的高度为h，密闭容器内气体的压强为p，外界大气压强为p0，当p＞p0﹣ρgh时，水部分流出甚至全部流出；当p＝p0﹣ρgh时，水柱不动；当p＜p0﹣ρgh时，水柱向上运动直到最后平衡。故答案为：水部分流出、水全部流出、水柱不动、水柱向上运动。45．答案与解析：不使用纯油酸的原因是：纯油酸无法散开形成单分子油膜。设配制的溶液浓度为a，油膜单分子层展开面积如果a＝10%，S＝5m2，如果a＝1%，S＝0.5m2，如果a＝0.1%，S＝0.05m2，蒸发皿的面积稍大于0.05m2更合理。故答案为：纯油酸无法散开形成单分子油膜，0.1%46．答案与解析：设打开阀门前封闭气体压强为p1，打开阀门后封闭气体压强为p2，设玻璃管的横截面积为S，对水银，由平衡条件得：打开阀门前：p0S＝p1S+ρ•2hSg打开阀门后：p0S＝p2S+ρhSg解得：p1＝p0﹣2ρgh，p2＝p0﹣ρgh打开阀门后封闭气体压强增大，打开阀门过程气体温度不变，由玻意耳定律pV＝C可知，气体体积减小，打开阀门过程气体经历等温压缩过程，设气体末状态空气柱长度为L，对封闭气体，由玻意耳定律得：p1lS＝p2LS解得：L＝故答案为：等温压缩；。47．答案与解析：活塞质量m＝1kg，大气压强p0＝1.0×105Pa，气缸竖直放置时设气体压强为p1，气体初状态温度T0＝（27+273）K＝300K，末状态温度T1＝（177+273）K＝450K，气体体积不变气体发生等容变化，由查理定律得：代入数据解得：p1＝1.5×105Pa设气缸容积为V，气体体积压缩一半时体积为V，设此时压强为p2，气体温度不变，由玻意耳定律得：p1V＝p2•V代入数据解得：p2＝3×105Pa设活塞的横截面积为S，所加重物的质量为M，活塞静止，由平衡条件得：活塞在气缸口处时：p0S+mg＝p1S活塞在气缸中间位置时：p0S+（m+M）g＝p2S代入数据解得：M＝3kg故答案为：1.5×105；3。48．答案与解析：根据克拉伯龙方程可得：pV＝nRT，从储水罐充气口充入足够多的气体，体积不变，温度不变，气体质量增大，即物质的量增大，故压强增大；若不考虑罐内气体与外界的热传递因素，则在水不断喷出的过程中，气体对外做功，根据热力学第一定律可得△U＝W+Q，罐内气体的内能逐渐减小；故答案为：增大气体的压强；逐渐减小49．答案与解析：在“用单分子油膜估测分子的大小”实验中，进行了理想化的假设，如：将油膜看成单分子油膜，将油酸分子看作球形，认为油酸分子是一个个紧挨。实验中，测量出滴入水中的纯油酸体积后，为得到油酸分子的直径，还需测量的物理量是油膜稳定后的面积。故答案为：将油膜看成单分子油膜（或将油酸分子看作球形，认为油酸分子是一个个紧挨），油膜稳定后的面积。50．答案与解析：布朗运动是指悬浮在液体中微粒的无规则运动，布朗运动实验间接反映了液体分子的运动特点；10OC的水结成冰后，温度降低，大量分子的运动情况将减弱。故答案为：布朗运动，减弱。51．答案与解析：（1）根据受力平衡可知：P0＝P+h，当大气压强P0减小时，水银柱长度不变，气体压强减小；再根据波意耳定律P1V1＝P2V2可知，压强变小，气体体积增大即长度变长，水银柱下降；（2）根据受力平衡可知：P0S＝mg+P1S，则：又等温变化，，则：当外界大气压降低相同时，根据上述函数关系可知，L1＜L2故答案为：下降，＜52．答案与解析：玻璃管水平放置，水银柱不对气体产生压力，封闭气体的压强：p1＝p0；玻璃管竖直放置后，封闭气体压强：p2＝p0+ph＞p0，气体温度不变而气体压强增大，由玻意耳定律：pV＝C可知：气体体积减小，空气柱长度减小；故答案为：p0；气体温度不变而压强增大，气体体积减小。三．实验题（共5小题）53．答案与解析：（1）根据DIS的作用可知，封闭气体的压强p用压强传感器测量，体积V由注射器上的刻度读出。（2）研究一定质量的理想气体压强与体积的关系时，实验时除了质量不变外，还要保持封闭气体的温度不变。采取的主要措施是缓慢推动活塞和手不要握住注射器封闭有气体的部分。（3）AB、根据理想气体状态方程＝nR知，T相等时，pV与n（摩尔数）成正比，则知a、b不重合时，可能由于a气体质量大；根据理想气体状态方程＝nR知，n相等时，pV与T成正比，则a、b不重合时，也可能由于b气体温度低，故AB错误；C、产生c图线可能是容器密闭性不好，封闭气体的质量减小，n减小，T相等时，pV值减小，故C正确；D、推动活塞过于快速时，封闭气体体积减小时，温度升高，由＝nR知pV值增大，与图中的变化情况相反，故D错误。故选：C。故答案为：（1）压强，注射器上的刻度；（2）温度，手不要握住注射器封闭有气体的部分；（3）C。54．答案与解析：将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是使油酸在浅盘的水面上形成单分子油膜；设一个油酸分子的体积为V0，则V0＝，该分子直径d＝＝。故答案为：单分子油膜；。55．答案与解析：（1）研究温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系实验需要测量气体的压强与体积，由图1所示可知，A应该是测气体压强的压强传感器。（2）研究温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系实验应保持气体的温度不变，实验过程中，手不能接触注射器有封闭气体部分，这样做的目的是保持气体温度不变。（3）由表中实验数据可知：pV的数值越来越小；（A）实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力增大，不影响体积V与压强p的测量，不会使pV变小，故（A）错误；（B）由理想气体状态方程＝C可知，pV＝CT，如果实验时环境温度T增大了，则pV应变大，不会变小，故（B）错误；（C）外界气体压强对封闭气体压强p和气体体积没有影响，如果实验时外界大气压强发生了变化，不会造成pV变小，故（C）错误；（D）实验时注射器内的空气向外发生了泄漏，气体质量减小，气体物质的量减小，会导致pV变小，故（D）正确。故选：（D）（4）未考虑软管中气体的体积，气体体积的测量值小于真实值，气体压强测量值等于