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章末測評驗收卷(一)　分子動理論與氣體實驗定律(滿分:100分)
一、單項選擇題(本題共6小題,每小題4分,共24分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的)
1.關于分子動理論的規(guī)律,下列說法正確的是 (　　)
在顯微鏡下可以觀察到水中花粉小顆粒的布朗運動,這說明水分子在做無規(guī)則運動
一滴紅墨水滴入清水中不攪動,經過一段時間后水變成紅色,這是重力引起的對流現(xiàn)象
在一鍋水中撒一點胡椒粉,加熱時發(fā)現(xiàn)水中的胡椒粉在翻滾,這說明溫度越高布朗運動越激烈
懸浮在液體中的微粒越大,某時刻與它相撞的液體分子數(shù)越多,布朗運動就越明顯
2.如圖,絕熱密閉容器中有一個氣球,氣球內、外為溫度相同的同種理想氣體。已知膨脹的氣球內部壓強總是大于外部壓強,且隨氣球體積的增大而減小。現(xiàn)氣球因某種原因緩慢漏氣,與漏氣前相比 (　　)
氣球外部氣體的壓強保持不變
氣球外部氣體分子平均動能增大
氣球內部所有氣體分子的動能都增大
氣球內部氣體的分子速率分布圖峰值將向速率小的一方移動
3.如圖甲所示,一端封閉且粗細均勻的足夠長直玻璃管水平放置,用長為20 cm的水銀柱封閉了一定質量的理想氣體。封閉氣柱長度為32 cm,大氣壓強恒為76 cmHg。現(xiàn)將玻璃管順時針緩慢旋轉90°,如圖乙所示。再將玻璃管順時針緩慢旋轉53°,如圖丙所示。已知氣體溫度始終不變,取
sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,下列說法正確的是 (　　)
圖乙狀態(tài)的氣體壓強大于圖丙
若玻璃管從圖乙狀態(tài)自由下落,氣柱長度將增加
圖乙氣柱長度為40 cm
圖丙氣柱長度為38 cm
4.如圖所示,氣缸內用活塞封閉一定質量的理想氣體,氣缸和活塞導熱良好,氣缸水平固定不動,一條細線左端連接在活塞上,另一端跨過定滑輪后吊著一個重物,開始時活塞靜止。某時刻起發(fā)現(xiàn)重物緩慢上升,一段時間后活塞再次靜止,不計活塞與氣缸壁間的摩擦,下列說法正確的是 (　　)
氣缸內氣體的壓強增大 氣缸內氣體的壓強減小
氣缸內氣體的溫度升高 氣缸內氣體的分子平均動能減小
5.如圖所示,一定質量的理想氣體由狀態(tài)A沿平行于縱軸的直線變化到狀態(tài)B,則 (　　)
氣體的平均動能不變
氣體的內能增加
氣體分子的數(shù)密度減小
氣體分子在單位時間內與單位面積器壁碰撞的次數(shù)不變
6.如圖所示,孔明燈在中國有非常悠久的歷史,其“會飛”原因是,燈內燃料燃燒使內部空氣升溫膨脹,一部分空氣從燈內排出,使孔明燈及內部氣體的總重力變小,空氣浮力將其托起。某盞孔明燈燈體(包括燃料、氣袋)的質量為M,氣袋體積恒為V0,重力加速度為g,大氣密度為ρ,環(huán)境溫度恒為T0(K),忽略燃料的質量變化,大氣壓強不變。是衡量孔明燈升空性能的參量,記=k,若氣袋內氣體溫度最高不能超過1.5T0(K),則為了使孔明燈順利升空,k應滿足 (　　)
k> k≤
k≤ k>
二、多項選擇題(本題共4小題,每小題6分,共24分。在每小題給出的四個選項中,有多項符合題目要求。全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分)
7.下列四幅圖分別對應四種說法,其中正確的是 (　　)
分子并不是球形,但可以當做球形處理,這是一種估算方法
微粒的運動就是物質分子的無規(guī)則熱運動,即布朗運動
當兩個相鄰的分子間距離為r0時,它們間相互作用的引力和斥力大小相等
實驗中要盡可能保證每顆玻璃球與電子秤碰撞時的速率相等
8.(2024·福建莆田高二期末)氣壓式升降椅通過氣缸上下運動來控制椅子升降,氣缸與椅面固定連接,柱狀氣動桿與底座固定連接。可自由移動的氣缸與氣動桿之間封閉一定質量的理想氣體,初態(tài)如圖所示,氣缸氣密性、導熱性良好,忽略與氣動桿之間的摩擦,若一個人坐在椅子上,氣體最終達到穩(wěn)定狀態(tài),與初態(tài)相比 (　　)
氣體的溫度降低
氣體的壓強增大
所有氣體分子的運動速率均減小
氣體分子單位時間內與缸壁單位面積碰撞的次數(shù)增加
9.(2024·重慶沙坪壩區(qū)期中)如圖,一豎直放置的導熱氣缸內兩個有質量的活塞用一根硬桿相連,缸內封有一定質量的氣體,整個系統(tǒng)處于平衡。活塞與缸壁間無摩擦且不漏氣。下列做法中能使兩活塞相對氣缸向下移動的是 (　　)
大氣溫度升高 大氣溫度降低
讓整個裝置自由下落 大氣壓變大
10.如圖所示,兩端開口、內徑均勻的玻璃彎管固定在豎直平面內,兩段水銀柱A和C將空氣柱B封閉在左側豎直段玻璃管中,平衡時A段水銀有一部分在水平管中,豎直部分高度為h2,C段水銀兩側液面高度差為h1。若保持溫度不變,向右管緩緩注入少量水銀,則再次平衡后 (　　)
右側水銀面高度差h1增大 左側水銀面高度差h2減小
空氣柱B的長度增大 空氣柱B的壓強增大
三、非選擇題(本題共5小題,共52分)
11.(6分)(1)“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗的簡要步驟如下:
A.將畫有油膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上,數(shù)出輪廓內的方格數(shù)(不足半格的舍去,大于半格的算一格),再根據(jù)方格的邊長求出油膜的面積S。
B.將一滴油酸酒精溶液滴在水面上,待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后,將玻璃板放在淺盤上,用彩筆將油膜的形狀描畫在玻璃板上。
C.用淺盤裝入約2 cm深的水,然后將爽身粉或石膏粉均勻地撒在水面上。
D.用公式d=求出油膜厚度,即油酸分子直徑的大小。
E.根據(jù)油酸酒精溶液的濃度,算出一滴溶液中純油酸的體積V。
F.用注射器或滴管將事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒,記下量筒內增加一定體積時的滴數(shù)。
上述實驗步驟的合理順序是　　　　　　(2分)。
(2)在本實驗中需要“將油酸分子看成緊密排列的球體, 且在水面形成單分子層油膜”,體現(xiàn)的物理思想方法是 　(2分)。
(3)若每104 mL所用油酸酒精溶液中有純油酸6 mL。用注射器測得1 mL該溶液為75滴,把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里,待油膜形狀穩(wěn)定后,描出的油膜的輪廓如圖所示,坐標紙中小方格的邊長為1 cm,由此可估測油酸分子的直徑是　　　　(2分)m(保留1位有效數(shù)字)。
12.(6分)用圖甲所示裝置探究氣體等溫變化的規(guī)律。
(1)實驗中,為找到體積與壓強的關系,　　　　(1分)(選填“需要”或“不需要”)測出空氣柱的橫截面積。
(2)測得多組空氣柱的壓強p和體積V的數(shù)據(jù)后,為直觀反映壓強與體積之間的關系,若以p為縱坐標,則應以　　　　　　(1分)為橫坐標在坐標系中描點作圖,作出的圖線如圖乙所示。
(3)某同學在做“氣體的壓強與體積的關系”實驗中,測得的實驗數(shù)據(jù)在計算機屏幕上顯示如下表所示,仔細觀察“p·V”一欄中的數(shù)值,發(fā)現(xiàn)越來越小,造成這一現(xiàn)象的可能原因是__________________
(1分)。
序號 V(mL) p(×105 Pa) p·V(×105 Pa·mL)
1 20.0 1.001 0 20.020
2 18.0 1.095 2 19.714
3 16.0 1.231 3 19.701
4 14.0 1.403 0 19.642
5 12.0 1.635 1 19.621
(4)實驗過程中,下列操作正確的是　　　　(1分)。
A.推拉活塞時,動作迅速
B.推拉活塞時,手不能握住注射器含有氣體的部分
C.壓強傳感器與注射器之間的軟管脫落后,應迅速重新裝上繼續(xù)實驗
D.注射器必須固定在豎直平面內
(5)為能更準確地測出氣體的壓強,小華用軟管連通注射器和壓強傳感器。用(2)中方法作出的圖線如圖丙所示,該圖線不過原點,為減小這一實驗誤差,請給出你的改進方法:________________ (2分)。
13.(12分)圖為消毒滅菌用的噴霧器,若其內有2 L藥液,還有1 atm的空氣0.5 L。關閉噴霧閥門,用打氣筒活塞每次可以打進1 atm、0.05 L的空氣(外界環(huán)境溫度一定,忽略打氣和噴藥過程溫度的變化,空氣可看作理想氣體),求:
(1)(6分)要使噴霧器內氣體壓強增大到2.5 atm,打氣筒應打氣的次數(shù)n;
(2)(6分)若壓強達到2.5 atm時停止打氣,并開始向外噴藥,那么當噴霧器內空氣的壓強降為1 atm時,桶內剩下的藥液的體積。
14.(12分)肺活量是指在標準大氣壓p0=1 atm下,人一次盡力吸氣后,再盡力呼出的氣體體積。某同學用“吹氣球法”粗測自己的肺活量。如圖所示,該同學盡力吸氣后,通過一個粗細均勻的管子,將全部氣體吹入氣球內并封住出氣口(吹氣前氣球內部的空氣可忽略不計)。若吹氣后氣球可看作半徑r=10 cm的球形,球內氣體的壓強p=1.1 atm,環(huán)境溫度t0=37 ℃(取π=3,1 atm=1.0×105 Pa,NA=6.0×1023 mol-1)。
(1)(6分)求該同學的肺活量V0(以mL為單位);
(2)(6分)已知在標準狀態(tài)下(t=0 ℃,p0=1 atm),1 mol空氣的體積Vmol=22.4 L,求該同學一口氣吹出的空氣分子數(shù)(計算結果保留2位有效數(shù)字)。
15.(16分)如圖所示,水平放置的氣缸內壁光滑,活塞的厚度不計,在A、B兩處設有限制裝置,使活塞只能在A、B之間運動,A左側氣缸的容積為V0,A、B之間氣缸的容積為0.2V0,開始時活塞在A處,缸內氣體的壓強為0.8p0(p0為大氣壓強,恒定不變),熱力學溫度T0=300 K。現(xiàn)對缸內氣體緩慢加熱,使活塞向B處移動。求:
(1)(5分)活塞剛要離開A處時,缸內氣體的熱力學溫度T1;
(2)(5分)活塞剛到達B處時缸內氣體的熱力學溫度T;
(3)(6分)缸內氣體的熱力學溫度T2=500 K時,缸內氣體的壓強p。
章末測評驗收卷(一)　分子動理論與氣體實驗定律
1.A　[顯微鏡下可以觀察到水中花粉小顆粒由于受到液體分子頻繁碰撞，而出現(xiàn)的布朗運動，這說明水分子在做無規(guī)則運動，故A正確；一滴紅墨水滴入清水中不攪動，經過一段時間后水變成紅色，屬于擴散現(xiàn)象，故B錯誤；一鍋水中撒一點胡椒粉，加熱時發(fā)現(xiàn)水中的胡椒粉在翻滾，是水的對流引起的，不是布朗運動，故C錯誤；懸浮在液體中的微粒越小，某時刻與它相撞的各個方向液體分子數(shù)越不平衡，布朗運動越明顯，故D錯誤。]
2.B　[氣球漏氣，氣球外部氣體密度增大，所以氣球外部氣體壓強增大，故A錯誤；氣球漏氣，體積減小，氣球彈性勢能減小，轉化為容器系統(tǒng)的內能，容器內系統(tǒng)溫度升高，所以氣球外部氣體的分子平均動能增大，故B正確；溫度升高是氣體分子平均動能增大，不一定所有的分子的動能都增大，故C錯誤；溫度升高，分子平均速率增大，所以氣體的分子速率分布圖峰值將向速率大的一方移動，故D錯誤。]
3.D　[題圖乙中封閉氣體的壓強為p2＝p0－ρgh＝56 cmHg，題圖丙中封閉氣體的壓強為p3＝p0－ρghcos 53°＝64 cmHg，則題圖乙狀態(tài)的氣體壓強小于題圖丙狀態(tài)的氣體壓強，故A錯誤；若玻璃管從題圖乙狀態(tài)自由下落，處于完全失重狀態(tài)，封閉氣體的壓強等于大氣壓，大于初始狀態(tài)的氣體壓強，由玻意耳定律知，氣體壓強增大，體積減小，即氣柱長度將減小，故B錯誤；設乙、丙中的氣體長度分別為L2、L3，根據(jù)玻意耳定律有p1L1S＝p2L2S＝p3L3S，其中p1＝p0，L1＝32 cm，解得L2＝43.4 cm，L3＝38 cm，故C錯誤，D正確。]
4.D　[設重物的重力為G，細線的拉力為F，大氣壓強為p0，氣缸內氣體的壓強為p，活塞的面積為S。重物受力平衡，有F＝G，對活塞受力分析，活塞在水平方向受力平衡，由平衡條件可得F＋pS＝p0S，則p＝p0－，可知氣缸內氣體的壓強不變，A、B錯誤；氣缸內氣體做等壓變化，由蓋－呂薩克定律＝，又V25.B　[從pV圖像中的AB圖線看，氣體由狀態(tài)A到狀態(tài)B為等容升壓變化，根據(jù)查理定律，由A到B壓強增大，溫度升高，分子平均動能增加，故A錯誤；理想氣體的內能只與溫度有關，氣體的溫度升高，內能增加，故B正確；氣體體積不變，氣體分子的數(shù)密度不變，溫度升高，氣體分子平均速率增大，則氣體分子在單位時間內與單位面積器壁碰撞的次數(shù)增加，故C、D錯誤。]
6.C　[設剛好從地面浮起時氣袋內的氣體密度為ρ1，則升起時浮力等于孔明燈和內部氣體的總重力，有ρgV0＝Mg＋ρ1gV0，將氣袋內的氣體溫度升高過程中，氣體視為等壓變化，原來的氣體溫度升高前體積為V0，升溫后體積為V1(有V0留在氣袋內)，根據(jù)質量相等則有ρV0＝ρ1V1，原來的氣體溫度升高前后壓強不變，體積從V0變?yōu)閂1，由蓋－呂薩克定律得＝，根據(jù)題意T1≤1.5T0，聯(lián)立解得＝1－＝k≤，故C正確。]
7.AC　[圖A是油膜法估測分子的大小，分子并不是球形，但可以當做球形處理，這是一種估算方法，故A正確；微粒的運動是固體小顆粒的無規(guī)則運動，即布朗運動，故B錯誤；當兩個相鄰的分子間距離為r0時，分子間作用力為0，它們間相互作用的引力和斥力大小相等方向相反，故C正確；模擬氣體壓強實驗中，氣體分子速率不一定相等，因此實驗中每顆玻璃球與電子秤碰撞時的速率不一定相等，故D錯誤。]
8.BD　[因為氣缸導熱性良好，所以密封氣體溫度不變，故A錯誤；密封氣體溫度不變，體積減小，由玻意耳定律p1V1＝p2V2，知氣體壓強增大，故B正確；密封氣體溫度不變，分子平均運動速率不變，是大量分子統(tǒng)計結果，不是所有分子速率都不變或減小，故C錯誤；氣體溫度不變，體積減小，分子數(shù)密度增大，壓強增大，則氣體分子單位時間內與缸壁單位面積碰撞的次數(shù)增加，故D正確。]
9.BD　[設缸內氣體壓強為p，外界大氣壓為p0，大活塞面積為S1，小活塞面積為S2，兩個活塞總重力為G，由平衡條件得p0(S1－S2)＋G＝p(S1－S2)，得(p－p0)(S1－S2)＝G，氣缸導熱，若大氣溫度升高，氣缸內封閉氣體的溫度升高，則根據(jù)蓋—呂薩克定律可知氣體體積增大，使兩活塞相對氣缸向上移動；若大氣溫度降低，氣缸內封閉氣體的溫度降低，則根據(jù)蓋—呂薩克定律可知氣體體積減小，使兩活塞相對氣缸向下移動，故A錯誤，B正確；讓整個裝置自由下落，氣缸處于完全失重狀態(tài)，缸內氣體壓強減小，由玻意耳定律，氣體體積增大，使兩活塞相對氣缸向上移動，故C錯誤；大氣壓變大時，由A、B選項平衡方程可知，缸內氣體壓強增大，由玻意耳定律，氣體體積減小，使兩活塞相對氣缸向下移動，故D正確。]
10.BC　[設大氣壓強為p0，水銀密度為ρ，空氣柱B的壓強為pB＝p0＋ρgh1＝p0＋ρgh2，則h1＝h2。若保持溫度不變，向右管緩緩注入少量水銀，假設左邊水銀柱A不動，由于h1變大，則空氣柱B的壓強變大，再釋放水銀柱A，則h2減小，最終穩(wěn)定時有pB′＝p0＋ρgh1′＝p0＋ρgh2′，由于h2′11.(1)FECBAD　(2)理想模型法　(3)6×10－10
[(1)由題意知，實驗步驟的合理順序為FECBAD。
(2)在本實驗中需要“將油酸分子看成緊密排列的球體，且在水面形成單分子層油膜”，體現(xiàn)的物理思想方法是建立理想模型法。
(3)由題圖可知，油膜所占方格數(shù)約為125，則油膜的面積S＝125 cm2，每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積V＝× mL＝8×10－6 mL，油酸分子的直徑d＝＝ cm＝6×10－8 cm＝6×10－10 m。]
12.(1)不需要　(2)(或體積的倒數(shù))　(3)發(fā)生了漏氣　(4)B　(5)選用容積較大的注射器(或實驗中氣體的體積不壓縮得過小或測出軟管中氣體的體積等)
[(1)體積可以直接從刻度處讀出，不需要測量橫截面積。
(2)根據(jù)公式pV＝C可知p＝C，正比的圖像為直線更加清晰，故橫坐標為體積的倒數(shù)，即。
(3)根據(jù)公式pV＝C，C與氣體質量、溫度有關，可知乘積減小很有可能是氣體質量減少，故有可能是實驗過程中有漏氣。
(4)動作迅速容易造成外界急劇對氣體做功，導致氣體內能增加溫度升高，無法控制變量，故A錯誤；手不握住含有氣體的部分，是為了不產生熱傳遞造成誤差，故B正確；脫離后氣體質量發(fā)生變化，無法控制變量，故C錯誤；注射器不必須固定在豎直平面內，故D錯誤。
(5)誤差產生的原因：軟管內有一部分氣體。減小誤差的方法：選擇容積較大的注射器；實驗中氣體體積不壓縮的過小；測出軟管中的氣體體積等。]
13.(1)15次　(2)1.25 L
解析　(1)設應打氣n次，則有
p1＝1 atm，V1＝(0.5＋0.05n)L
p2＝2.5 atm，V2＝0.5 L
根據(jù)玻意耳定律得p1V1＝p2V2
解得n＝15次。
(2)由題意可知p3＝1 atm，根據(jù)玻意耳定律得p2V2＝p3V3
解得V3＝1.25 L
解得剩下藥液的體積
V＝2 L＋0.5 L－1.25 L＝1.25 L。
14.(1)4.4×103 mL　(2)1.0×1023個
解析　(1)根據(jù)題意，設該同學的肺活量為V0，根據(jù)玻意耳定律可得p0V0＝pV
其中V＝πr3，r＝10 cm
解得V0＝4.4×103 mL。
(2)設該同學一口氣吹出氣體在標準狀態(tài)下的體積為V1，根據(jù)蓋—呂薩克定律得
＝
該同學一次能呼出的空氣分子數(shù)的物質的量為
n＝
該同學一口氣吹出的空氣分子數(shù)為N＝nNA
解得N≈1.0×1023個。
15.(1)375 K　(2)450 K　(3)p0
解析　(1)經分析可知，當活塞剛要離開A處時，缸內氣體的壓強為p0，從開始加熱到活塞剛要離開A處的過程，缸內氣體做等容變化，
有＝
解得T1＝375 K。
(2)從活塞離開A處到活塞剛到達B處的過程，缸內氣體做等壓變化，
有＝
解得T＝450 K。
(3)缸內氣體的熱力學溫度T2＝500 K時，活塞已到達B處，由于限制裝置的作用，缸內氣體做等容變化，有＝
解得p＝p0。(共43張PPT)
章末測評驗收卷(一)
第1章 分子動理論與氣體實驗定律
(時間：75分鐘　滿分：100分)
A
一、單項選擇題(本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的)
1.關于分子動理論的規(guī)律，下列說法正確的是(　　)
A.在顯微鏡下可以觀察到水中花粉小顆粒的布朗運動，這說明水分子在做無規(guī)則運動
B.一滴紅墨水滴入清水中不攪動，經過一段時間后水變成紅色，這是重力引起的對流現(xiàn)象
C.在一鍋水中撒一點胡椒粉，加熱時發(fā)現(xiàn)水中的胡椒粉在翻滾，這說明溫度越高布朗運動越激烈
D.懸浮在液體中的微粒越大，某時刻與它相撞的液體分子數(shù)越多，布朗運動就越明顯
解析　顯微鏡下可以觀察到水中花粉小顆粒由于受到液體分子頻繁碰撞，而出現(xiàn)的布朗運動，這說明水分子在做無規(guī)則運動，故A正確；一滴紅墨水滴入清水中不攪動，經過一段時間后水變成紅色，屬于擴散現(xiàn)象，故B錯誤；一鍋水中撒一點胡椒粉，加熱時發(fā)現(xiàn)水中的胡椒粉在翻滾，是水的對流引起的，不是布朗運動，故C錯誤；懸浮在液體中的微粒越小，某時刻與它相撞的各個方向液體分子數(shù)越不平衡，布朗運動越明顯，故D錯誤。
B
2.如圖，絕熱密閉容器中有一個氣球，氣球內、外為溫度相同的同種理想氣體。已知膨脹的氣球內部壓強總是大于外部壓強，且隨氣球體積的增大而減小。現(xiàn)氣球因某種原因緩慢漏氣，與漏氣前相比(　　)
A.氣球外部氣體的壓強保持不變
B.氣球外部氣體分子平均動能增大
C.氣球內部所有氣體分子的動能都增大
D.氣球內部氣體的分子速率分布圖峰值將向速率小的一方移動
解析　氣球漏氣，氣球外部氣體密度增大，所以氣球外部氣體壓強增大，故A錯誤；氣球漏氣，體積減小，氣球彈性勢能減小，轉化為容器系統(tǒng)的內能，容器內系統(tǒng)溫度升高，所以氣球外部氣體的分子平均動能增大，故B正確；溫度升高是氣體分子平均動能增大，不一定所有的分子的動能都增大，故C錯誤；溫度升高，分子平均速率增大，所以氣體的分子速率分布圖峰值將向速率大的一方移動，故D錯誤。
D
3.如圖甲所示，一端封閉且粗細均勻的足夠長直玻璃管水平放置，用長為20 cm的水銀柱封閉了一定質量的理想氣體。封閉氣柱長度為32 cm，大氣壓強恒為76 cmHg。現(xiàn)將玻璃管順時針緩慢旋轉90°，如圖乙所示。再將玻璃管順時針緩慢旋轉53°，如圖丙所示。已知氣體溫度始終不變，取sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，下列說法正確的是(　　)
A.圖乙狀態(tài)的氣體壓強大于圖丙
B.若玻璃管從圖乙狀態(tài)自由下落，氣柱長度將增加
C.圖乙氣柱長度為40 cm
D.圖丙氣柱長度為38 cm
解析　題圖乙中封閉氣體的壓強為p2＝p0－ρgh＝56 cmHg，題圖丙中封閉氣體的壓強為p3＝p0－ρghcos 53°＝64 cmHg，則題圖乙狀態(tài)的氣體壓強小于題圖丙狀態(tài)的氣體壓強，故A錯誤；若玻璃管從題圖乙狀態(tài)自由下落，處于完全失重狀態(tài)，封閉氣體的壓強等于大氣壓，大于初始狀態(tài)的氣體壓強，由玻意耳定律知，氣體壓強增大，體積減小，即氣柱長度將減小，故B錯誤；設乙、丙中的氣體長度分別為L2、L3，根據(jù)玻意耳定律有p1L1S＝p2L2S＝p3L3S，其中p1＝p0，L1＝32 cm，解得L2＝43.4 cm，L3＝38 cm，故C錯誤，D正確。
D
4.如圖所示，氣缸內用活塞封閉一定質量的理想氣體，氣缸和活塞導熱良好，氣缸水平固定不動，一條細線左端連接在活塞上，另一端跨過定滑輪后吊著一個重物，開始時活塞靜止。某時刻起發(fā)現(xiàn)重物緩慢上升，一段時間后活塞再次靜止，不計活塞與氣缸壁間的摩擦，下列說法正確的是(　　)
A.氣缸內氣體的壓強增大
B.氣缸內氣體的壓強減小
C.氣缸內氣體的溫度升高
D.氣缸內氣體的分子平均動能減小
B
5.如圖所示，一定質量的理想氣體由狀態(tài)A沿平行于縱軸的直線變化到狀態(tài)B，則(　　)
A.氣體的平均動能不變
B.氣體的內能增加
C.氣體分子的數(shù)密度減小
D.氣體分子在單位時間內與單位面積器壁碰撞的次數(shù)不變
解析　從p－V圖像中的AB圖線看，氣體由狀態(tài)A到狀態(tài)B為等容升壓變化，根據(jù)查理定律，由A到B壓強增大，溫度升高，分子平均動能增加，故A錯誤；理想氣體的內能只與溫度有關，氣體的溫度升高，內能增加，故B正確；氣體體積不變，氣體分子的數(shù)密度不變，溫度升高，氣體分子平均速率增大，則氣體分子在單位時間內與單位面積器壁碰撞的次數(shù)增加，故C、D錯誤。
C
AC
二、多項選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分)
7.下列四幅圖分別對應四種說法，其中正確的是(　　)
A.分子并不是球形，但可以當做球形處理，這是一種估算方法
B.微粒的運動就是物質分子的無規(guī)則熱運動，即布朗運動
C.當兩個相鄰的分子間距離為r0時，它們間相互作用的引力和斥力大小相等
D.實驗中要盡可能保證每顆玻璃球與電子秤碰撞時的速率相等
解析　圖A是油膜法估測分子的大小，分子并不是球形，但可以當做球形處理，這是一種估算方法，故A正確；微粒的運動是固體小顆粒的無規(guī)則運動，即布朗運動，故B錯誤；當兩個相鄰的分子間距離為r0時，分子間作用力為0，它們間相互作用的引力和斥力大小相等方向相反，故C正確；模擬氣體壓強實驗中，氣體分子速率不一定相等，因此實驗中每顆玻璃球與電子秤碰撞時的速率不一定相等，故D錯誤。
BD
8.(2024·福建莆田高二期末)氣壓式升降椅通過氣缸上下運動來控制椅子升降，氣缸與椅面固定連接，柱狀氣動桿與底座固定連接。可自由移動的氣缸與氣動桿之間封閉一定質量的理想氣體，初態(tài)如圖所示，氣缸氣密性、導熱性良好，忽略與氣動桿之間的摩擦，若一個人坐在椅子上，氣體最終達到穩(wěn)定狀態(tài)，與初態(tài)相比(　　)
A.氣體的溫度降低
B.氣體的壓強增大
C.所有氣體分子的運動速率均減小
D.氣體分子單位時間內與缸壁單位面積碰撞的次數(shù)增加
解析　因為氣缸導熱性良好，所以密封氣體溫度不變，故A錯誤；密封氣體溫度不變，體積減小，由玻意耳定律p1V1＝p2V2，知氣體壓強增大，故B正確；密封氣體溫度不變，分子平均運動速率不變，是大量分子統(tǒng)計結果，不是所有分子速率都不變或減小，故C錯誤；氣體溫度不變，體積減小，分子數(shù)密度增大，壓強增大，則氣體分子單位時間內與缸壁單位面積碰撞的次數(shù)增加，故D正確。
BD
A.大氣溫度升高
B.大氣溫度降低
C.讓整個裝置自由下落
D.大氣壓變大
9.(2024·重慶沙坪壩區(qū)期中)如圖，一豎直放置的導熱氣缸內兩個有質量的活塞用一根硬桿相連，缸內封有一定質量的氣體，整個系統(tǒng)處于平衡。活塞與缸壁間無摩擦且不漏氣。下列做法中能使兩活塞相對氣缸向下移動的是(　　)
解析　設缸內氣體壓強為p，外界大氣壓為p0，大活塞面積為S1，小活塞面積為S2，兩個活塞總重力為G，由平衡條件得p0(S1－S2)＋G＝p(S1－S2)，得(p－p0)(S1－S2)＝G，氣缸導熱，若大氣溫度升高，氣缸內封閉氣體的溫度升高，則根據(jù)蓋—呂薩克定律可知氣體體積增大，使兩活塞相對氣缸向上移動；若大氣溫度降低，氣缸內封閉氣體的溫度降低，則根據(jù)蓋—呂薩克定律可知氣體體積減小，使兩活塞相對氣缸向下移動，故A錯誤，B正確；讓整個裝置自由下落，氣缸處于完全失重狀態(tài)，缸內氣體壓強減小，由玻意耳定律，氣體體積增大，使兩活塞相對氣缸向上移動，故C錯誤；大氣壓變大時，由A、B選項平衡方程可知，缸內氣體壓強增大，由玻意耳定律，氣體體積減小，使兩活塞相對氣缸向下移動，故D正確。
BC
10.如圖所示，兩端開口、內徑均勻的玻璃彎管固定在豎直平面內，兩段水銀柱A和C將空氣柱B封閉在左側豎直段玻璃管中，平衡時A段水銀有一部分在水平管中，豎直部分高度為h2，C段水銀兩側液面高度差為h1。若保持溫度不變，向右管緩緩注入少量水銀，則再次平衡后(　　)
A.右側水銀面高度差h1增大
B.左側水銀面高度差h2減小
C.空氣柱B的長度增大
D.空氣柱B的壓強增大
解析　設大氣壓強為p0，水銀密度為ρ，空氣柱B的壓強為pB＝p0＋ρgh1＝p0＋ρgh2，則h1＝h2。若保持溫度不變，向右管緩緩注入少量水銀，假設左邊水銀柱A不動，由于h1變大，則空氣柱B的壓強變大，再釋放水銀柱A，則h2減小，最終穩(wěn)定時有pB′＝p0＋ρgh1′＝p0＋ρgh2′，由于h2′三、非選擇題(本題共5小題，共52分)
11.(6分)(1)“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗的簡要步驟如下：
E.根據(jù)油酸酒精溶液的濃度，算出一滴溶液中純油酸的體積V。
F.用注射器或滴管將事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，記下量筒內增加一定體積時的滴數(shù)。
上述實驗步驟的合理順序是____________。
(2)在本實驗中需要“將油酸分子看成緊密排列的球體， 且在水面形成單分子層油膜”，體現(xiàn)的物理思想方法是_________________________________________。
(3)若每104 mL所用油酸酒精溶液中有純油酸6 mL。用注射器測得1 mL該溶液為75滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待油膜形狀穩(wěn)定后，描出的油膜的輪廓如圖所示，坐標紙中小方格的邊長為1 cm，由此可估測油酸分子的直徑是________m(保留1位有效數(shù)字)。
答案　(1)FECBAD　(2)理想模型法 (3)6×10－10
解析　(1)由題意知，實驗步驟的合理順序為FECBAD。
(2)在本實驗中需要“將油酸分子看成緊密排列的球體，且在水面形成單分子層油膜”，體現(xiàn)的物理思想方法是建立理想模型法。
12.(6分)用圖甲所示裝置探究氣體等溫變化的規(guī)律。
(1)實驗中，為找到體積與壓強的關系，________(選填“需要”或“不需要”)測出空氣柱的橫截面積。
(2)測得多組空氣柱的壓強p和體積V的數(shù)據(jù)后，為直觀反映壓強與體積之間的關系，若以p為縱坐標，則應以____________為橫坐標在坐標系中描點作圖，作出的圖線如圖乙所示。
(3)某同學在做“氣體的壓強與體積的關系”實驗中，測得的實驗數(shù)據(jù)在計算機屏幕上顯示如下表所示，仔細觀察“p·V”一欄中的數(shù)值，發(fā)現(xiàn)越來越小，造成這一現(xiàn)象的可能原因是__________________________________________。
序號 V(mL) p(×105 Pa) p·V(×105 Pa·mL)
1 20.0 1.001 0 20.020
2 18.0 1.095 2 19.714
3 16.0 1.231 3 19.701
4 14.0 1.403 0 19.642
5 12.0 1.635 1 19.621
(4)實驗過程中，下列操作正確的是________。
A.推拉活塞時，動作迅速
B.推拉活塞時，手不能握住注射器含有氣體的部分
C.壓強傳感器與注射器之間的軟管脫落后，應迅速重新裝上繼續(xù)實驗
D.注射器必須固定在豎直平面內
(5)為能更準確地測出氣體的壓強，小華用軟管連通注射器和壓強傳感器。用(2)中方法作出的圖線如圖丙所示，該圖線不過原點，為減小這一實驗誤差，請給出你的改進方法：________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(4)動作迅速容易造成外界急劇對氣體做功，導致氣體內能增加溫度升高，無法控制變量，故A錯誤；手不握住含有氣體的部分，是為了不產生熱傳遞造成誤差，故B正確；脫離后氣體質量發(fā)生變化，無法控制變量，故C錯誤；注射器不必須固定在豎直平面內，故D錯誤。
(5)誤差產生的原因：軟管內有一部分氣體。減小誤差的方法：選擇容積較大的注射器；實驗中氣體體積不壓縮的過小；測出軟管中的氣體體積等。
13.(12分)圖為消毒滅菌用的噴霧器，若其內有2 L藥液，還有1 atm的空氣0.5 L。關閉噴霧閥門，用打氣筒活塞每次可以打進1 atm、0.05 L的空氣(外界環(huán)境溫度一定，忽略打氣和噴藥過程溫度的變化，空氣可看作理想氣體)，求：
(1)要使噴霧器內氣體壓強增大到2.5 atm，打氣筒應打氣的次數(shù)n；
(2)若壓強達到2.5 atm時停止打氣，并開始向外噴藥，那么當噴霧器內空氣的壓強降為1 atm時，桶內剩下的藥液的體積。
答案　(1)15次　(2)1.25 L
解析　(1)設應打氣n次，則有
p1＝1 atm，V1＝(0.5＋0.05n)L
p2＝2.5 atm，V2＝0.5 L
根據(jù)玻意耳定律得p1V1＝p2V2
解得n＝15次。
(2)由題意可知p3＝1 atm，根據(jù)玻意耳定律得p2V2＝p3V3
解得V3＝1.25 L
解得剩下藥液的體積
V＝2 L＋0.5 L－1.25 L＝1.25 L。
14.(12分)肺活量是指在標準大氣壓p0＝1 atm下，人一次盡力吸氣后，再盡力呼出的氣體體積。某同學用“吹氣球法”粗測自己的肺活量。如圖所示，該同學盡力吸氣后，通過一個粗細均勻的管子，將全部氣體吹入氣球內并封住出氣口(吹氣前氣球內部的空氣可忽略不計)。若吹氣后氣球可看作半徑r＝10 cm的球形，球內氣體的壓強p＝1.1 atm，環(huán)境溫度t0＝37 ℃(取π＝3，1 atm＝1.0×105 Pa，NA＝6.0×1023 mol－1)。
(1)求該同學的肺活量V0(以mL為單位)；
(2)已知在標準狀態(tài)下(t＝0 ℃，p0＝1 atm)，1 mol空氣的體積Vmol＝22.4 L，求該同學一口氣吹出的空氣分子數(shù)(計算結果保留2位有效數(shù)字)。
答案　(1)4.4×103 mL　(2)1.0×1023個
解析　(1)根據(jù)題意，設該同學的肺活量為V0，根據(jù)玻意耳定律可得p0V0＝pV
該同學一次能呼出的空氣分子數(shù)的物質的量為
該同學一口氣吹出的空氣分子數(shù)為N＝nNA
解得N≈1.0×1023個。
15.(16分)如圖所示，水平放置的氣缸內壁光滑，活塞的厚度不計，在A、B兩處設有限制裝置，使活塞只能在A、B之間運動，A左側氣缸的容積為V0，A、B之間氣缸的容積為0.2V0，開始時活塞在A處，缸內氣體的壓強為0.8p0(p0為大氣壓強，恒定不變)，熱力學溫度T0＝300 K。現(xiàn)對缸內氣體緩慢加熱，使活塞向B處移動。求：
(1)活塞剛要離開A處時，缸內氣體的熱力學溫度T1；
(2)活塞剛到達B處時缸內氣體的熱力學溫度T；
(3)缸內氣體的熱力學溫度T2＝500 K時，缸內氣體的壓強p。
解析　(1)經分析可知，當活塞剛要離開A處時，缸內氣體的壓強為p0，從開始加熱到活塞剛要離開A處的過程，缸內氣體做等容變化，
(3)缸內氣體的熱力學溫度T2＝500 K時，活塞已到達B處，由于限制裝置的作用，

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