2021-2022年高中物理人教版（2019）选修三分子动理论与气体实验定律专题训练

分子动理论与气体实验定律专题训练

一、选择题

1.分子动理论较好地解释了物质的宏观热力学性质。据此可判断,下列说法错误的是(　　)

A.显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动,这反映了液体分子运动的无规则性

B.分子间的相互作用力随着分子间距离的增大,一定先减小后增大

C.分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后增大

D.在真空、高温条件下,可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素

2. (多选)关于某一气体在不同温度下的速率分布图像,下列判断正确的是(　　)

A.T1>T2

B.T1<T2

C.两条图线和横轴所包围的面积一定相等

D.两条图线和横轴所包围的面积可能不等

3. (多选)下列说法正确的是(　　)

A.温度越高,扩散进行得越快

B.液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的

C.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的

D.如果液体温度降到很低,分子热运动就会停止

4. (多选)我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作。PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5 μm的悬浮颗粒物,其在空中做无规则运动,很难自然沉降到地面,吸入后对人体形成危害。燃烧矿物燃料是形成PM2.5的主要原因。下列关于PM2.5的说法中正确的是(　　)

A.PM2.5的尺寸比空气中氧分子的尺寸大得多

B.PM2.5在空气中的运动属于分子热运动

C.PM2.5的运动轨迹只是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡决定的

D.倡导低碳生活,减少煤和石油等燃料的使用,能有效减小PM2.5在空气中的浓度

5. (多选)下列说法中正确的有(　　)

A.在完全失重的情况下,密封容器内的气体对器壁的顶部没有作用力

B.一定量的理想气体,在压强不变时,分子每秒对单位面积器壁的平均碰撞次数随着温度降低而增加

C.某气体的摩尔质量为M,密度为ρ,阿伏伽德罗常数为NA,则该气体的分子体积为V0=

D.温度高的物体内能不一定大,但分子平均动能一定大

6. (多选)关于分子动理论,下列说法正确的是(　　)

A.若已知气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数,可求出一个气体分子的体积

B.气体温度升高时,速率较大的分子数占总分子数的比例升高

C.布朗运动不是分子运动,但它能间接反映液体分子在做无规则的运动

D.分子间的引力总是随分子间距增大而增大

7. (多选)下列四幅图分别对应四种说法,其中说法正确的是(　　)

A.a图中,油酸分子并不是球形,但可以当作球形处理,这是一种估算方法

B.b图中,微粒的运动就是物质分子的无规则热运动,即布朗运动

C.c图中,当两个相邻的分子间距离为r0时,它们间相互作用的引力和斥力大小相等

D.d图中,0 ℃和100 ℃氧气分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点

8. (多选)下列说法正确的是(　　)

A.两个分子间的距离r存在某一值r0(平衡位置处),当r大于r0时,分子间斥力大于引力;当r小于r0时分子间斥力小于引力

B.布朗运动不是液体分子的运动,但它可以反映出分子在做无规则运动

C.用手捏面包,面包体积会缩小,说明分子之间有间隙

D.随着低温技术的发展,我们可以使温度逐渐降低,但最终还是达不到绝对零度

9. (多选)关于理想气体,下列说法正确的是(　　)

A.已知气体的摩尔质量和阿伏伽德罗常数,可估算一个气体分子的质量

B.已知气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数,可估算一个气体分子的直径

C.气体压强是由于气体分子间表现为斥力而产生的

D.气体压强是由于气体分子无规则运动撞击器壁而产生的

10.下面的表格是某年某地区1-6月份的气温与气压对照表:

根据上表数据可知:该年该地区从1月份到6月份(　　)

A.空气分子无规则热运动剧烈程度呈减小的趋势

B.6月的任何一个空气分子的无规则热运动的速率一定比它在1月时速率大

C.单位时间对单位面积的地面撞击的空气分子数呈减少的趋势

D.单位时间内地面上单位面积所受气体分子碰撞的总冲量呈增加的趋势

二、填空题

11.在“用油膜法测分子的大小”的实验中,用移液管量取0.25 mL油酸,倒入标注250 mL的容量瓶中,再加入酒精后得到250 mL的溶液,然后用滴管吸取这种溶液,向小量筒中滴入100滴溶液,读取量筒中溶液的体积,读数为1 mL,再用滴管取配好的油酸酒精溶液,向撒有爽身粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液,在液面上形成油酸薄膜,待油膜稳定后,放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜,如图所示。坐标格正方形的大小为2 cm×2 cm,由图可以估算出油膜的面积是　　　　m2(保留两位有效数字),由此估算出油酸分子的直径是　　　　m(保留一位有效数字)。 

三、计算题

12.2020年1月1日起,TPMS(胎压监测系统)强制安装法规将开始执行。汽车行驶时,TPMS显示某一轮胎内的气体温度为27 ℃,压强为250 kPa,已知该轮胎的容积为30 L。阿伏伽德罗常数为NA=6.0×1023 mol-1,标准状态下1 mol任何气体的体积为22.4 L,1 atm=100 kPa。求该轮胎内气体的分子数。(结果保留一位有效数字)

13.有一内径相同的U形玻璃细管ABCD,A端封闭、D端开口,AB、CD长度均为40 cm,BC长度为19 cm。用水银封闭一定质量的理想气体在A端,竖直段水银柱长为18 cm,水平段水银柱长为4 cm,如图所示。已知大气压强为75 cmHg,温度为27 ℃,现将U形玻璃细管以BC为轴缓慢翻转直到A、D端竖直向上,求:

(1)翻转后AB管中水银柱的长度;

(2)保持A、D端竖直向上,缓慢升高A中气体的温度,使CD管中的水银柱长度变为18 cm,求此时气体的温度。

14.如图所示,气缸放置在水平平台上,活塞质量m=10 kg,横截面积S=50 cm2,厚度为1 cm,气缸总高度为21 cm,大气压强为1.0×105 Pa,当温度为7 ℃时,活塞封闭的气柱长10 cm,若将气缸倒过来放置时,活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通。(g取10 m/s2,不计活塞与气缸之间的摩擦,计算结果保留三位有效数字)

(1)将气缸倒过来放置,若温度上升到27 ℃,求此时气柱的长度;

(2)气缸倒过来放置后,若逐渐升高温度,发现活塞刚好接触平台,求此时气体的温度。

15.如图所示,右端封闭、左端开口的导热良好的U形玻璃管左右两侧粗细不同,右侧粗玻璃管半径为左侧细玻璃管半径的3倍,两管中装入高度差为10 cm的水银,右侧封闭气体长18 cm,左侧水银面距管口8 cm。现将左管口用一与玻璃管接触良好的活塞封闭(图中未画出),并将活塞缓慢推入管中,直到左、右两管水银面等高。外界大气压强为75 cmHg,环境温度不变,不计活塞与管内壁的摩擦。求:

(1)两管水银面等高时左侧气体的压强;

(2)整个过程活塞移动的距离(保留三位有效数字)。