2025年物理新高考备考2025年（版）物理《三维设计》一轮总复习（提升版）素养提升25　气体状态变化的四类变质量问题

素养提升25气体状态变化的四类变质量问题1.“早穿皮袄午穿纱，抱着火炉吃西瓜”形容的是我国新疆吐鲁番市昼夜温差大的自然现象，利用这一特点可以制作品质优良的葡萄干。现有一葡萄晾房四壁开孔，如图，房间内晚上温度为7℃，中午温度升为37℃，假设中午大气压强比晚上减少7％，则中午房间内逸出的空气质量与晚上房间内空气质量之比为（）A.425 B.C.331 D.2.现从一体积不变的容器中抽气，假设温度保持不变，每一次抽气后，容器内气体的压强均减小到原来的34，要使容器内剩余气体的压强减为原来的2431024，A.2次 B.3次C.4次 D.5次3.如图所示，蹦蹦球是一种训练平衡的健身玩具，蹦蹦球上未站人时，球内气体的体积为2L、压强为1.2atm，此时周围的环境温度为－3℃。（1）某人站在此蹦蹦球上保持平衡不动时，球内体积变为1.2L，球内气体可看成理想气体且温度保持不变，则此时蹦蹦球内气体压强为多少？（2）当把此蹦蹦球从－3℃的室外拿到27℃的室内，放置足够长时间后，用充气筒充气，充气筒每次充入体积为0.4L，压强为1atm的室内空气（可视为理想气体），不考虑整个过程中球体积的变化和充气过程中的温度变化，要使球内压强达到3atm，至少需要充气几次？4.（2023·全国甲卷33题节选）一高压舱内气体的压强为1.2个大气压，温度为17℃，密度为1.46kg/m3。（1）升高气体温度并释放出舱内部分气体以保持压强不变，求气体温度升至27℃时舱内气体的密度；（2）保持温度27℃不变，再释放出舱内部分气体使舱内压强降至1.0个大气压，求此时舱内气体的密度。5.实验室有带阀门的储气罐A、B，它们的大小、形状不同，导热性能良好，装有同种气体，在温度为27℃时的压强均为p0。为了测量两储气罐的容积比k＝VAVB，现用A罐通过细导气管对B罐充气（如图所示），充气时A罐在27℃的室温中，把B罐放在－23℃的环境中。充气完毕系统稳定后，关闭阀门，撤去导气管，测得B罐中的气体在温度为27℃时的压强达到1.1p0，已知充气过程中A罐中的气体温度始终不变（1）充气完毕时A中的气体压强；（2）容积比k。6.如图所示，具有良好导热性能的容器由横截面积分别为2S和S的两个汽缸连通而成，容器竖直固定在水平面上，汽缸内壁光滑。整个容器被通过刚性杆连接的两活塞分隔成三部分，分别充有氢气、空气和氮气。平衡时，空气的压强为p，氮气的压强和体积分别为p0和V0，氢气的体积为2V0。现缓慢地将中部的空气全部抽出，抽气过程中氢气和氮气的温度保持不变，活塞没有到达两汽缸的连接处，已知两活塞、刚性杆重力均不计，环境温度保持不变。（1）比较抽气前氢气分子和氮气分子平均速率的大小，并说明理由；（2）求抽气前氢气的压强；（3）求抽气后氢气的压强和体积。7.如图所示为某车胎压监测界面，图中胎压的单位为bar（1bar＝0.987atm）。夏季某司机将汽车停在树荫下，左前轮由于未在树荫下经太阳暴晒后温度上升到47℃，压强上升到3.0bar，司机认为轮胎气压过高影响安全。快速放出了适量气体，此时胎压监测显示的胎压为2.0bar、温度为37℃，已知左前轮轮胎内的气体体积为20L，设轮胎内部体积始终保持不变，气体视为理想气体。已知T＝（t＋273）K。（1）求放出气体的质量与原来气体的质量之比；（2）放气后司机发现轮胎压（2.0bar）较低，又用充气泵将压强为0.5bar的气体冲入左前轮使其和其他三个轮胎胎压（2.5bar）相同，忽略充气时轮胎内温度及轮胎体积的变化，求充气泵冲入轮胎内气体的体积。实验十八用油膜法估测油酸分子的大小1.在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中：（1）以下操作不正确的是（填选项前字母，下同）；A.直接将一滴油酸滴到水面上B.向浅盘中倒入2cm左右深的水，均匀地撒上爽身粉C.油膜稳定后将玻璃板盖到浅盘上画出油膜轮廓（2）前面正确操作后，某同学将油酸酒精溶液滴到均匀撒好爽身粉的水面上时油膜的面积会（填选项前字母）；A.变大B.变小C.先变大后变小（3）不同实验小组向水面滴入一滴油酸酒精溶液时得到如图A、B、C的油膜形状，做该实验最理想的是（填选项下面字母）。2.在“用油膜法估测油酸分子大小”实验中，现有按酒精与油酸的体积比为n∶1配制好的油酸酒精溶液，用滴管从量筒中取体积为V的该种溶液让其自由滴出，全部滴完共滴了N滴，现让其中一滴落到盛水的浅盘内，待油膜充分展开稳定后测得油膜的面积为S。根据以上数据可估算出油酸分子的直径为d＝（用题目中符号表示）。本实验体现的物理思想方法为（选填“控制变量法”“等效替代法”或“理想模型法”）。3.（1）如图1反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的4个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是（用符号表示）；（2）在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每1000mL溶液中有0.6mL油酸。用注射器测得1mL上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，画出油膜的形状。如图2所示，坐标纸中正方形方格的边长为1cm，试求：①油酸膜的面积是cm2；②每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是m3；③按以上实验数据估测出油酸分子的直径是m。（结果保留一位有效数字）（3）若阿伏加德罗常数为NA，油酸的摩尔质量为M。油酸的密度为ρ。则下列说法正确的是。A.1kg油酸所含有分子数为ρNA B.1m3油酸所含分子数为ρC.1个油酸分子的质量为NAM D.4.在“用油膜法估测油酸分子的大小”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20滴；③在边长约10cm的正方形浅盘内注入适量的水，将爽身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）已知油酸分子的直径数量级为10－10m，该同学实验结果产生偏差的原因可能是；（4）用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油酸的（填选项前字母）。A.摩尔质量 B.摩尔体积C.质量 D.体积5.“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中。（1）该实验中的理想化假设是（填选项前字母）。A.将油膜看成单分子层油膜B.不考虑各油酸分子间的间隙C.不考虑各油酸分子间的相互作用力D.将油酸分子看成球形（2）实验中使用的是油酸酒精溶液，其中酒精的作用是。A.使油酸的油膜边界轮廓清晰B.使油酸的颜色更加透明C.有助于测量一滴油酸的体积D.对油酸溶液起到稀释作用（3）测量一滴油酸酒精溶液的体积时，为了减小误差而巧用的方法是。A.控制变量法 B.建模法C.累积法 D.归纳法6.在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，实验步骤如下：a.将1mL油酸配制成1000mL油酸酒精溶液；b.用小注射器取一段油酸酒精溶液，并将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，直到1mL时一共滴入50滴；c.向浅盘中倒入约2cm深的水，并将爽身粉均匀地撒在水面上；d.用注射器在水面上滴一滴配制好的油酸酒精溶液；e.待油膜的形状稳定后，将带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，并用彩笔在玻璃板上描出油膜的形状，如图所示。（1）每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是mL；（2）已知每一小方格的边长为1cm，则油膜面积为cm2；（3）根据上述数据得出油酸分子的直径是m（保留1位有效数字）；7.在“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.5mL，用注射器测得1mL上述溶液有80滴，把1滴该溶液滴入撒有爽身粉的盛水浅盘中，待水面稳定后，得到油膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形格的边长为1cm。（1）油酸分子的直径是m。（结果保留2位有效数字）（2）某次实验时，该小组四个同学都发生了一个操作错误，导致最后所测分子直径偏大的是（填选项前字母）。A.甲同学在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器取一溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗B.乙同学用注射器测得80滴油酸