2025届高考物理一轮复习专项训练：分子动理论与气体实验定律

2025届高考物理一轮复习专题训练分子动理论与气体实验定律

一、单选题

1.为防疫，学校配备了消毒用的喷壶。如图所示，喷壶的储气室内有压强为外、体

积为匕的气体。闭合阀门K,按压压杆A向储气室充气，每次充入压强为P。、体积为

=的气体，多次充气后储气室内压强为1.5%。打开阀门K,消毒液从喷嘴处

喷出。假设充气过程储气室容积不变，气体温度不变，气体可视为理想气体。则按压

压杆的次数是（）

C.10次D.15次

2.用铝制易拉罐制作温度计，一透明薄吸管里有一段油柱（长度不计）粗细均匀，吸

管与罐密封性良好，罐内气体可视为理想气体，已知罐体积为330cm3,薄吸管底面积

0.5cm2,罐外吸管总长度为20cm,当温度为27℃时，油柱离罐口10cm,不考虑大

气压强变化，下列说法正确的是（）

A.若在吸管上标注等差温度值，则刻度左密右疏

B.该装置所测温度不高于31.5℃

C.该装置所测温度不低于23.5℃

D.其他条件不变，缓慢把吸管拉出来一点，则油柱离罐口距离增大

3.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（）

4.如图所示。一导热性良好且足够长的汽缸，倒置悬挂于天花板下，汽缸内被活塞封

闭一定质量的理想气体。活塞质量为出横截面积为S。当地大气压强为2且不变，

重力加速度为g,忽略一切摩擦。当环境温度缓慢升高时，下列说法正确的是（）

A.悬线的拉力变小

B.被封闭的理想气体的内能不变

C.被封闭的理想气体的压强大小不变，且始终为夕―整

S

D.外界对气体做功

5.将Icn?油酸溶于酒精中，制成200cm3油酸酒精溶液。已知Icn?溶液中有50滴，

现取一滴油酸酒精溶液滴到水面上，随着酒精溶于水后，油酸在水面上形成一单分子

薄层。已测出这薄层的面积为0.2m2,由此估测油酸分子的直径为（）

A.2xlO-lomB.5xlO-lomC.2xl0-9mD.5xl0-9m

6.19世纪中叶，英国物理学家麦克斯韦创造性地运用统计方法找到了气体分子速率

的分布函数，从而确定了气体分子速率分布的统计规律。该分子速率分布函数/3）的

图像如图所示，/3）为在速率v附近单位速率区间内分子数占总分子数的百分比。以

下说法正确的是（）

八次丫）

A.曲线I对应的温度比曲线n对应的温度高

B.说明单个分子做无规则运动具有一定的规律性

C.说明大多数分子的速率都在某个峰值附近

D.图中曲线与横轴围成图形的面积表示分子速率所有区间内分子数之和

7.如图所示蹦蹦球是一种儿童健身玩具，某同学在27℃的室内对蹦蹦球充气，已知

充气前球的总体积为2L,压强为latm,充气筒每次充入0.2L的气体，忽略蹦蹦球体

积变化及充气过程中气体温度的变化，要使蹦蹦球内气体压强增大至3atm,需要充气

的次数为（）

A.5次B.10次C.15次D.20次

8.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.56cmHgB.76cmHgC.86cmHgD.96cmHg

9.一个足球的容积是2.5L。用打气筒给这个足球打气，每打一次都把体积为

125mL、压强与大气压相同的气体打进球内。如果在打气前足球就已经是球形并且里

面的压强与大气压相同，设打气过程中温度不变，打了10次后，足球内部空气的压强

是大气压的（）

A.1.5倍B.2倍C.2.5倍D.3倍

10.夜间由于气温降低，汽车轮胎内的气体压强变低。与白天相比，夜间轮胎内的气

体（）

A.分子的平均动能更小

B.单位体积内分子的个数更少

C.所有分子的运动速率都更小

D.分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更大

11.已知阿伏伽德罗常数为NA，水的摩尔质量为水的密度为〃则一个水分子的质

量可以表示为（）

12.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3、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A3连线的中点

C.在第15s末时小颗粒位置一定不在A3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

二、多选题

13.设两分子八6间距离为“时分子间的引力后和斥力尸斥大小相等，现固定跖将

匕从与。相距0.5%处由静止释放，在人远离。的过程中，下列表述正确的是（）

A.F引和F斥均减小，但F斥减小较快

B.当人人间距离为“时，a、5间的分子势能最小

C.a对6一直做正功

D.当6运动最快时，。对人的作用力为零

14.如图所示的“空气弹簧”是由多个充气橡胶圈叠加制成，其“劲度系数”与圈内充气

的多少有关。橡胶圈内充气越多，则（）

充气口，

A.橡皮圈越容易被压缩B.橡皮圈越不容易被压缩

C.空气弹簧的“劲度系数”越大D.空气弹簧的“劲度系数”越小

15.如图所示，竖直放置的导热良好的汽缸由横截面面积不同的上、下两部分组成，

上半部分的横截面面积为2S,下半部分的横截面面积为S,上半部分的汽缸内有一个

质量为2根的活塞A,下半部分的汽缸内有一个质量为机的活塞3,两个活塞之间用一

根长为2L的轻质细杆连接，两个活塞之间封闭了一定质量的理想气体，两活塞可在汽

缸内无摩擦滑动而不漏气。初始时，两活塞均处于静止状态，缸内封闭气体温度为

To,两活塞到汽缸粗细部分交接处的距离均为L重力加速度为g,环境大气压强为

Po,则下列说法正确的是（）

B

A.初始时，汽缸内封闭气体的压强为外+浊

S

B.初始时，细杆对活塞3的作用力大小为4"7g

C.若汽缸内密封气体温度缓慢降低到"则两活塞向下移动的距离为人

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D.若汽缸内密封气体温度缓慢升高到耳，则缸内气体对外做功为包比士即配

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三、填空题

16.在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用注射器将一滴油酸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，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃

板放在坐标纸上，其形状如图所示。坐标纸上正方形小方格的边长为10mm,该油酸

膜的面积是m2；若一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是4xlO-6mL,则油酸

分子的直径是mo（上述结果均保留一位有效数字）

17.如图所示，一粗细均匀的U型玻璃管开口向上竖直放置，左、右两管都封有一定

质量的理想气体A、B,水银面人6间的高度差为由,水银柱cd的长度为为，

。面与c面恰处于同一高度。则气体A的压强(选填“大于”、“小

于”或“等于")气体3的压强：气体A的压强为o(已知大气压强为P。，水银

的密度0重力加速度为g)。

四、计算题

18.篮球是中学生喜欢的一项体育运动，打篮球前需要将篮球内部气压调至

。标=L6xl05pa才能让篮球发挥最佳性能。某同学使用简易充气筒给新买的篮球充

气，由于是新买的篮球，初始时内部空气的体积认为等于零，该充气筒每次可以将压

强Po=LOxlO5pa、体积％=100cm3的空气打进篮球。已知篮球的容积

V=7.5xl03cm3o(忽略所有过程温度的变化与篮球容积的变化)

(1)该同学利用这个简易充气筒向篮球打气，求使篮球内部的气压达到。标需要打气的

次数；

(2)某次打气过多，使篮球内部的气压达到口=1.8xl()5pa,可以采取缓慢放气的办法

使篮球内部的气压恢复到p标,已知该温度下气体压强％=L0xlC)5pa时气体的密度为

1.3kg/m3,求放出气体的质量。

参考答案

1.答案：A

解析：设按压压杆的次数为小根据题意，由玻意耳定律可得丹[匕+*%]=1.5%%

代入数据解得〃=5故BCD错误；A正确。故选A。

2.答案：B

解析：A.由盖一吕萨克定律得匕=及

北T

其中匕=%+S/]=335cm3,工=273+27(K)=300K,=330+0.5x(cm3)

代入解得T=%+幽2(K)

6767

根据T=f+273K可知/=理工+^^(℃)

6767

故若在吸管上标注等差温度值，则刻度均匀，故A错误；

BC.当x=20cm时，该装置所测的温度最高，代入解得脸x=3L5℃

故该装置所测温度不高于31.5℃,当％=0时，该装置所测的温度最低，代入解得

U=22.5℃

故该装置所测温度不低于22.5℃,故B正确，C错误；

D.其他条件不变，缓慢把吸管拉出来一点，由盖一吕萨克定律可知，油柱离罐口距离

不变，故D错误。

故选B。

3.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，J=叁，解得

4=2=答二=要，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

V2T2273+1729

的空气密度之比为包=与=三，而教室的体积不变，所以早上6点与中午12点教室

PiK28

内的空气质量比值为竺，故D选项正确，ABC选项错误。

28

4.答案：C

解析：A.以汽缸和活塞为研究对象，受到重力和悬线的拉力，根据平衡条件可知，重

力和悬线的拉力大小相等，方向相反，所以当环境温度缓慢升高时，悬线的拉力不

变，故A错误；B.由于汽缸导热性良好，当环境温度缓慢升高时，被封闭的理想气体

的温度缓慢升高，所以被封闭的理想气体的内能增大，故B错误；C.以活塞为研究对

象，根据平衡条件可知“+何="，解得被封闭理想气体的压强大小p=p-（，

故C正确；D.当环境温度缓慢升高时，被封闭理想气体的压强不变，根据盖-吕萨克定

律可得，被封闭理想气体的体积增大，气体对外界做功，故D错误。故选C。

5.答案：B

解析：1滴油酸酒精溶液中含有的油酸体积为一--xl（T6m3=i（）T0m3油膜分子是单

200x50

v1

分子油膜，根据d=L='m=5xK）T°m故B正确，ACD错误。故选B。

S0.2

6.答案：C

解析：A.温度越高，分子的热运动越剧烈，速率大的分子比例越大，则曲线I对应的

温度比曲线n对应的温度低，故A错误；B.做无规则运动的大量分子的规律是用统计

思想方法加以研究得出的，说明大量分子的运动具有一定的规律性，故B错误；C.气

体分子的速率名不相同，但大多数分子的速率都在某个峰值附近，离这个数值越远，

分子数越少，呈现出“中间多、两头少”的分布特征，故C正确；D.曲线与横轴围成

图形的面积表示分子速率所有区间内分子数的占比，之和，故D错误。故选C。

7.答案：D

解析：设需要充气的次数为〃次，则根据玻意耳定律有

latmx2L+n-latmx0.2L=3atmx2L解得”=20故选D。

8.答案：D

解析：根据管内液面内外压强相等可知，

P=6+&=（76cmHg+20cmHg）=96cmHg,D正确。

9.答案：A

解析：设大气压强为Po,打了10次，共打进的气体体积为AV=10X0.125L=L25L,

设足球体积为V,由玻意尔定律得。o（V+AV）=pV,代入数据解得。=1.5为，则足球内

部空气的压强是大气压的L5倍，故A正确，BCD错误。故选A。

10.答案：A

解析：AC.夜间气温低，分子的平均动能更小，但不是所有分子的运动速率都更小，

故A正确、C错误；

BD.由于汽车轮胎内的气体压强变低，轮胎会略微被压瘪，则单位体积内分子的个数

更多，分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更小，BD错误。

故选Ao

11.答案：A

M

解析：一个水分子的质量加=痴一，故选项A正确，B、C、D错误.

12.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15s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。

13.答案：ABD

A.bA力从与a相距0.54处由静止释放，）远离。的过程中，距离增大，外和我斥均减

小，但尸斥减小较快，故A正确；B.由0.54到“过程中，分子力表现为斥力，距离增

大时，分子力做正功，分子势能减小，当厂＞/时，分子力表现为引力，分子间距离增

大，分子力做负功，分子势能增大，所以r="时，时间的分子势能最小，故B正

确；C.将6从与。相距0.54处由静止释放，在人远离。的过程中，分子力先做正功后

做负功，故C错误；D.根据动能定理，分子间的距离从0.5%增大到“过程中，动能增

加，从“到无限远，动能减小，所以r=为时人的动能最大，a对6的作用力为零，故

D正确。故选ABD。

14.答案：BC

解析：橡胶圈内充气越多，橡胶圈内气体的压强越大，橡皮圈越不容易被压缩，则空

气弹簧的“功度系数”越大。故选BC。

15.答案：BD

解析：A.设初始时舒内气体的压强为p,则两活塞受力平衡有

Po•2S+3mg+pS=p0S+p-2S

解得p=p+浊

°s

A错误；

B.对活塞B受力解题思路有pS+mg=p0S+F

解得F-4-mg

B正确；

j.2s_|_LSV

c.若汽缸内密封气体温度缓慢降低到半，气体发生等压变化，则有一TQ—~5T

~6

解得丫=空

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