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

这是一份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，共11页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。

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、体积为的气体。闭合阀门K，按压压杆A向储气室充气，每次充入压强为、体积为的气体，多次充气后储气室内压强为。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( )
A.5次B.7次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，薄吸管底面积，罐外吸管总长度为20 cm，当温度为27 ℃时，油柱离罐口10 cm，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( )
A.B.C.D.
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m，横截面积为S。当地大气压强为p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
D.外界对气体做功
5．将油酸溶于酒精中，制成200cm3油酸酒精溶液。已知溶液中有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，由此估测油酸分子的直径为( )
A.B.C.D.
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的图像如图所示，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( )
A.曲线Ⅰ对应的温度比曲线Ⅱ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1atm，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.56cmHg B.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，水的摩尔质量为M，水的密度为ρ.则一个水分子的质量可以表示为( )
A.B.C.D.
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
二、多选题
13．设两分子a、b间距离为时分子间的引力和斥力大小相等，现固定a，将b从与a相距处由静止释放，在b远离a的过程中，下列表述正确的是( )
A.和均减小，但减小较快
B.当a、b间距离为时，a、b间的分子势能最小
C.a对b一直做正功
D.当b运动最快时，a对b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( )
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，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的活塞A，下半部分的汽缸内有一个质量为m的活塞B，两个活塞之间用一根长为的轻质细杆连接，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，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，则下列说法正确的是( )
A.初始时，汽缸内封闭气体的压强为
B.初始时，细杆对活塞B的作用力大小为
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
D.若汽缸内密封气体温度缓慢升高到，则缸内气体对外做功为
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，该油酸膜的面积是_____；若一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是，则油酸分子的直径是_____m。（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a、b间的高度差为，水银柱cd的长度为，，a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B的压强：气体A的压强为_______。（已知大气压强为，水银的密度ρ，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、体积的空气打进篮球。已知篮球的容积。（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需要打气的次数；
(2)某次打气过多，使篮球内部的气压达到，可以采取缓慢放气的办法使篮球内部的气压恢复到，已知该温度下气体压强时气体的密度为，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n，根据题意，由玻意耳定律可得代入数据解得故BCD错误；A正确。故选A。
2．答案：B
解析：A.由盖—吕萨克定律得
其中，，
代入解得
根据可知
故若在吸管上标注等差温度值，则刻度均匀，故A错误；
BC.当时，该装置所测的温度最高，代入解得
故该装置所测温度不高于31.5 ℃，当时，该装置所测的温度最低，代入解得
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—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，，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。
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，解得被封闭理想气体的压强大小，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油膜分子是单分子油膜，根据故B正确，ACD错误。故选B。
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Ⅱ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n次，则根据玻意耳定律有解得故选D。
8．答案：D
解析：根据管内液面内外压强相等可知，，D正确。
9．答案：A
解析：设大气压强为，打了10次，共打进的气体体积为,设足球体积为V，由玻意尔定律得,代入数据解得,则足球内部空气的压强是大气压的1.5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A。
11．答案：A
解析：一个水分子的质量，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.b从与a相距处由静止释放，b远离a的过程中，距离增大，和均减小，但减小较快，故A正确；B.由到过程中，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，所以时，ab间的分子势能最小，故B正确；C.将b从与a相距处由静止释放，在b远离a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，分子间的距离从增大到过程中，动能增加，从到无限远，动能减小，所以时b的动能最大，a对b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.设初始时䍂内气体的压强为p，则两活塞受力平衡有
解得
A错误；
B.对活塞B受力解题思路有
解得
B正确；
C.若汽缸内密封气体温度缓慢降低到，气体发生等压变化，则有
解得
设两活塞向下移动的距离为x，则有
解得
C错误；
D.若汽缸内密封气体温度缓慢升高到，气体发生等压变化有
解得
汽缸内等压膨胀对外做功为
D正确。
16．答案：；
解析：在围成的方格中，不足半个舍去，多于半个的算一个，共有80个方格，故油酸膜的面积为
油酸分子直径为
17．答案：小于;
解析：依题意，玻璃管左侧与液面等高液面b处的压强也为，根据平衡条件有
则气体A的压强小于B的压强；
解题思路水银柱cd，可得
又
解得
18．答案：(1)120次
(2)1.95g
解析：（1）根据玻意耳定律可得
解得
次
（2）根据题意可得
代入数据解得