第一单元 分子动理论与气体实验定律（基础夯实）-高二物理鲁科版（2019）选择性必修第三册单元巩固检测

第一单元分子动理论与气体实验定律（基础夯实）—高二物理鲁科版（2019）选择性必修第三册单元巩固检测（试卷满分：100分；考试时间：60分钟）一、选择题：本题共12小题，共60分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，每小题5分；第9~12题有多项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全得2分，选错得0分。1.用“油膜法估测油酸分子大小”的实验中，下列说法正确的是()A.将油酸分子看成球形且紧密排列，体现的是等效替代法的物理思想方法B.应先滴油酸酒精溶液，再撒痱子粉C.向量筒中滴5滴溶液，测出5滴溶液的体积，算得1滴溶液的体积D.待油膜形状稳定后，再在玻璃板上描出油膜的形状2.有一间空教室开着窗户，早上6点时室温为7℃，中午12点时室温为17℃，假定大气压强无变化，则早上6点与中午12点教室内的空气质量比值为()A. B. C. D.3.如图所示为记录液体中做布朗运动小颗粒的运动情况放大图。以小颗粒在A点开始计时，每隔30s记下小颗粒的位置，得到B、C、D、E、F、G等点，用直线连接这些点，就得到了小颗粒位置变化的折线。下列说法中正确的是()A.图中记录的是小颗粒真实的运动轨迹B.在第15s末时小颗粒位置一定在AB连线的中点C.在第15s末时小颗粒位置一定不在AB连线的中点D.小颗粒的运动情况间接地反映了液体分子的运动情况4.如图，把一粗细均匀的玻璃管开口端插入到水银中，如果当时大气压强为一个标准大气压（标准大气压强为76cmHg），管内外水银面高度差为20cm，则管内气体的压强为()A.56cmHg B.76cmHg C.86cmHg D.96cmHg5.如图所示，在一个空的铝制饮料罐中插入一根粗细均匀的透明吸管，接口处用蜡密封，吸管中引入一小段油柱（长度可以忽略），如果不计外界大气压的变化，在吸管上标上温度刻度值，就是一个简易的温度计，罐内气体可视为理想气体，下列说法中正确的是()A.吸管上的温度刻度分布不均匀 B.吸管上的温度刻度值左小右大C.增大铝罐体积可增加测温范围 D.在空间站中该测温计不可使用6.如图所示，一端封闭的粗细均匀的足够长玻璃管竖直放置，其开口向上，管中有两段水银柱封闭了两段空气柱，上段空气柱的体积为，下段空气柱的体积为，开始时。现将玻璃管缓慢地均匀加热，加热后上、下段空气柱的体积变化量为、，则和的大小关系为()A. B.C. D.条件不足，无法确定7.某种气体在两种不同温度下的气体分子速率分布曲线分别如图中实线和虚线所示，横坐标v表示分子速率，纵坐标表示单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比，从图中可得()A.温度升高，曲线峰值向左移动B.实线对应的气体分子温度较高C.虚线对应的气体分子平均动能较大D.与实线相比，虚线对应的速率在间隔内的气体分子数较少8.如图所示，血压仪由加压气囊、臂带、压强计等构成。加压气囊可将外界空气充入臂带，压强计示数为臂带内气体的压强高于大气压强的差值，充气前臂带内气体压强为大气压强，体积为。每次挤压气囊都能将的外界空气充入臂带中，经5次充气后，臂带内气体体积变为。已知大气压强为750mmHg，气体温度不变，忽略细管和压强计内的气体体积，则压强计的示数为()A.60mmHg B.90mmHg C.120mmHg D.150mmHg9.如图所示，开口向上、内壁光滑密封完好的绝热气缸水平放置，在气缸M、N两处设有卡口，厚度不计但具有一定质量的活塞只能在M、N之间运动。开始时活塞停在M处，缸内压强为，温度为，现用缸内电热丝缓慢加热，使活塞运动到N处，此时缸内压强为，温度为，再持续加热至温度为。已知外界大气压为，缸内气体可视为理想气体。则整个过程中气缸内气体的图像及相关的说法正确的是()A.图像可能如图甲所示。活塞上移过程中，气体对外做功，内能增加B.图像可能如图乙所示。活塞静止于卡口M处，加热时缸内气体分子动能增加C.图像可能如图丙所示。与时刻，某些气体分子的动能可能相同D.图像可能如图丁所示。从到过程，气体分子与气缸底部平均作用力增大10.图（a）和图（b）是教材中关于布朗运动的两幅图，下列叙述正确的是()A.图（a）中的折线是记录微粒布朗运动的轨迹B.图（a）中的折线是按等间隔时间依次记录的运动微粒位置的连线C.图（b）说明布朗运动是由微粒在液体中受到液体分子撞击引起的D.图（b）说明微粒越大，液体分子沿各方向撞击它的数量越多，布朗运动越明显11.甲、乙两图分别表示两个分子之间分子力和分子势能随分子间距离变化的图像.由图像判断以下说法中正确的是()A.当分子间距离为时，分子力和分子势能均最小且为零B.当分子间距离时，分子力随分子间距离的增大先增大后减小C.当分子间距离时，分子势能随分子间距离的增大而减小D.当分子间距离时，分子间距离逐渐减小，分子力和分子势能都增加12.如图甲所示，一端封闭且粗细均匀的足够长直玻璃管水平放置，用长为20cm的水银柱封闭了一定质量的理想气体，封闭气柱长度为32cm，大气压强恒为76cmHg。现将玻璃管顺时针缓慢旋转90°，如图乙所示。再将玻璃管顺时针缓慢旋转53°，如图丙所示。已知气体温度始终不变，取：，下列说法正确的是()A.图乙状态的气体压强大于图丙B.若玻璃管从图乙状态自由下落，气柱长度将减小C.图乙气柱长度为35cmD.图丙气柱长度为38cm二、实验探究题，共16分。13.（8分）在“用油膜法估测分子的大小”实验中，将体积为的纯油酸配成总体积为的油酸酒精溶液，用注射器取体积为的上述溶液，再把它一滴一滴地全部滴入烧杯，滴数为N。（1）把一滴油酸酒精溶液滴入浅盘中，待稳定后得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示。图中每个小正方形格的边长为a，可估算出油酸分子的直径为__________。A. B. C. D.（2）若配置好的油酸酒精溶液敞口后放置了较长时间再使用，实验得到的油酸分子直径数据__________（选填“偏大”“偏小”或“无影响”）。14.（8分）如图甲是“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”的实验装置。主要步骤如下：①将压强传感器调零；②在活塞上均匀涂抹润滑油，把活塞移至注射器满刻度处；③逐一连接注射器、压强传感器、数据采集器、计算机；④用手握紧针筒快速推动活塞，“压缩”气体，记录多组注射器内气体的体积V，以及相应的压强传感器示数p。（1）上述实验操作中，错误的是_______（填步骤序号）；（2）正确操作测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后，小明所在的小组将测得数据画出如图乙的图线，发现图线的上端出现了一段弯曲，产生这一现象的最可能原因是_______。三、计算题，共24分。15.（12分）篮球是中学生喜欢的一项体育运动。如图所示，初始篮球内部气压等于标准大气压，某同学使用简易充气筒给篮球充气，该充气筒每次可以将压强为、体积为的空气打进篮球，用充气筒向篮球打了20次，篮球内部空气的气压升至。已知篮球的容积，空气可视为理想气体，忽略所有过程中温度及篮球容积的变化。（1）求篮球内部的气压；（2）若篮球内部的气压，可以采取缓慢放气的办法使篮球内部的气压恢复到，求放出的空气质量与放气前篮球内空气质量的比值k。16.（12分）“拔火罐”是我国传统医学的一种治疗手段。如图（a），医生点燃酒精棉球加热一个小罐内的空气，随后迅速把小罐倒扣在需要治疗的部位，冷却后小罐便紧贴在皮肤上。图（b）是某同学作出的“拔火罐”原理示意图，设治疗室室内温度为T，加热后罐内空气温度为。已知罐紧贴皮肤时，罐内皮肤的面积约为，罐口边缘与皮肤的接触面积约为，室内大气压强为，。罐的质量不计，不考虑皮肤被吸入罐内导致的空气体积变化，皮肤和罐口边缘均视为水平。当罐内空气温度由变为T时，求：（1）罐内气体对皮肤的压力大小；（2）罐口边缘对皮肤的压强大小。

答案以及解析1.答案：D解析：A.将油酸分子看成球形且紧密排列，体现的是理想模型法的物理思想方法，故A错误；B.实验时应先把痱子粉均匀地撒在水面上，再滴油酸酒精溶液，这样可以形成边界清晰的油膜，易于对油膜面积的测定，故B错误；C.向量筒中滴5滴溶液，滴数太少，算得1滴油酸溶液体积时误差较大，故C错误；D.待油酸薄膜形状稳定后，在玻璃板上描下油酸膜的形状，故D正确。故选D。2.答案：D解析：根据理想气体实验定律，在压强不变的情况下有，，解得，空气体积变大使空气密度减小，早上6点与中午12点教室内的空气密度之比为，而教室的体积不变，所以早上6点与中午12点教室内的空气质量比值为，故D选项正确，ABC选项错误。3.答案：D解析：A.图中的直线只是小颗粒运动位置的连线，并不是小颗粒实际运动的轨迹，A错误；BC.小颗粒的运动杂乱无章，所以在末的位置无法确定，BC错误；D.小颗粒在周围液体分子的撞击下杂乱无章的运动，间接地反映了液体分子的运动情况，D正确。故选D。4.答案：D解析：根据管内液面内外压强相等可知，，D正确。5.答案：B解析：AC.根据盖-吕萨克定律可得又有则可以得到与成正比关系，所以吸管上所标温度的刻度是均匀的，测量范围跟吸管长度有关，与铝罐体积无关，故AC错误；B.若水平状态的油柱缓慢移动，则内外的压强相等，故封闭的理想气体发生了等压变化，若温度升高，气体体积变大，油柱向右形动，则吸管上的温度刻度值左小右大，故B正确；D.气温计是利用微观的分子热运动形成等压过程的原理制成，与宏观的超失重现象无关，故在空间站中完全失重的环境下，这个气温计仍可使用，故D错误。故选B。6.答案：B解析：在整个加热过程中，上段气柱的压强为可知，上段气柱的压强始终保持不变，下段气柱的压强为可知，下段气柱的压强也始终不变，即整个过程两段气柱为等压变化，根据盖吕萨克定律有则有由于解得故选B。7.答案：B解析：AB.实线对应的最大比例的速率区间内分子动能大，说明实验对应的温度大，当温度升高时，曲线峰值向右移动，故B正确，A错误；C.由图可知，具有最大比例的速率区间，实线对应的速率大，说明实线对应的平均动能较大，虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形，故C错误；D.由图像可知，与实线相比，虚线对应的速率在间隔内的气体分子数较多，选项D错误。故选B。8.答案：D解析：设充气前臂带内气体体积为，每次挤压气囊充入气体体积为，充气后臂带内气体体积为，根据玻意耳定律，其中，解得，压强计示数为臂带内气体的压强高于大气压强的差值，则压强计的示数为，故选D。9.答案：CD解析：活塞离开卡口M之前，做等容变化，根据理想气体状态方程可知，图像是过原点的倾斜直线，从M到N的过程，活塞缓慢上升，做等压变化，则图像是与横轴平行的直线，到N之后，做等容变化，图像是过原点的倾斜直线，故丙、丁图像正确，与时刻，温度不同，分子的平均动能不同，但某些气体分子的动能可能相同；从到过程，气体压强变大，所以气体分子与气缸底部平均作用力增大。故选CD。10.答案：BC解析：AB.图（a）中的折线是按等间隔时间依次记录的运动微粒位置的连线。故A错误;B正确;CD.图（b）说明布朗运动是由微粒在液体中受到液体分子撞击引起的。故C正确;D错误。故选BC。11.答案：BD解析：A.当分子间距离为时，由甲图可知，分子力为零，由乙图可知分子势能最小且为负值，故A错误;B.当分子间距离时，分子力随分子间距离的增大先增大后减小，故B正确;C.当分子间距离时，分子势能随分子间距离的增大而增大，故C错误;D.当分子间距离时，分子间距离逐渐减小，分子力和分子势能都增加，故D正确。故选BD。12.答案：BD解析：A.图乙状态的气体压强图丙状态的气体压强故图乙状态的气体压强小于图丙，故A错误；B.若玻璃管从图乙状态自由下落，水银处于完全失重状态，气体的压强增大到大气压强76cmHg，根据玻意耳定律可知气柱体积将减小，长度将减小，故B正确；C.图乙，根据玻意耳定律解得故C错误；D.图丙，根据玻意耳定律得解得故D正确。故选BD。13.答案：（1）B（2）偏小解析：（1）轮廓包围方格约为68个，故油酸薄膜的面积为每滴溶液中含有纯油酸的体积为油酸分子的直径为故选B。（2）根据若配置好的油酸酒精溶液敞口后放置了较长时间再使用，由于酒精的挥发，使得油酸酒精溶液浓度变大，而代入计算的浓度偏小，一滴油酸酒精溶液中纯油酸体积测量值偏小，则计算得到的油酸分子直径将偏小。14.答案：（1）④（2）漏气解析：（1）本实验是探究一定质量的气体的等温变化，所以实验过程中手不能握住针筒，更不能快速推动活塞，因为此操作会导致气体温度变化，故④操作错误。（2）根据气体等温变化，有根据表达式可知，该图像的斜率与C有关，又因为C与气体的质量有关；所以图线的上端出现了一段弯