第一章 分子动理论与气体实验定律 单元过关测试（word解析版）

2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第三册
第一章
分子动理论与气体实验定律
单元过关测试（解析版）
第I卷（选择题）
一、选择题（共48分）
1．若室内生起炉子后温度从7℃升高到47℃，而室内气压不变，则此时室内的空气质量减少了（　　）
A．11.5%
B．12.5%
C．14.3%
D．16.8%
2．关于分子动理论，下列说法中正确的是（　　）
A．扩散现象只能发生在液体和气体之间，固体间不能发生扩散现象
B．布朗运动是指悬浮在液体或气体中的固体小颗粒分子的无规则热运动
C．氧气分子的体积为，阿伏加德罗常数为，则1
mol氧气的体积为
D．分子间同时存在着引力和斥力，并且均随着分子间距离的增大而减小
3．关于地面附近的大气压强，甲说：“这个压强就是地面每平方米面积的上方整个大气柱的压力，它等于该气柱的重力。“乙说：“这个压强是由地面附近那些做无规则运动的空气分子对每平方米地面的碰撞造成的。”丙说：“这个压强既与地面上方单位体积内气体分子数有关，又与地面附近的温度有关。”你认为（　　）
A．只有甲的说法正确
B．只有乙的说法正确
C．只有丙的说法正确
D．三种说法都有道理
4．今年3月15日北京遭遇近10年来最强烈的沙尘暴天气，然后连续几天雾霾天气，产生雾霾天气的主要原因是空气中PM2.5浓度过高。PM2.5是指直径小于2.5微米的悬浮颗粒物，可在光学显微镜下可以观察到，它漂浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后会进入血液对人体形成危害，矿物燃料燃烧时废弃物的排放是形成PM2.5的主要原因。下列关于PM2.5的说法中正确的是（　　）
A．PM2.5在空气中的运动属于分子的热运动
B．PM2.5的直径与大气中一个氮气分子直径接近
C．PM2.5的质量越小，其无规则运动越剧烈
D．由于PM2.5中的分子互相碰撞，使其在空中做无规则运动
5．在玻璃瓶中装入半瓶热水盖紧瓶盖，一段时间后发现瓶盖很难拧开，由此可推断瓶内气体可能发生的变化是（　　）
A．温度降低，压强减小
B．温度降低，压强不变
C．温度降低，压强增大
D．温度升高，压强减小
6．当分子间距离为时分子引力和分子斥力相等，当分子间距离大于时，分子力可以认为是零，规定此时分子势能为零，如图所示为某物理量随分子间距离r变化的关系图线，则下列说法正确的是（　　）
A．若M点的横坐标为，图像的纵坐标表示分子势能
B．若将两分子从相距大于的距离由静止释放，它们将相互远离
C．若将两分子从相距小于的距离由静止释放，在二者远离过程中它们的分子势能可能先减小后增大
D．随着分子间距离的增大，分子引力和分子斥力都在减小，但引力减小得更快
7．一定质量的理想气体，在某一状态下的压强、体积和温度分别为p1、V1、T1，在另一状态下的压强、体积和温度分别为p2、V2、T2，下列关系正确的是（
）
A．p1
=
p2，V1
=
2V2，T1
=
T2
B．p1
=
p2，V1
=
V2，T1
=
2T2
C．p1
=
2p2，V1
=
2V2，T1
=
T2
D．p1
=
2p2，V1
=
V2，T1
=
2T2
8．关于分子动理论，下列叙述正确的是（　　）
A．分子间同时存在相互作用的引力和斥力
B．扩散现象能够说明分子间存在着空隙
C．温度越高，布朗运动越显著
D．悬浮在液体中的固体微粒越大，布朗运动越显著
9．分子力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系图线如图所示（取无穷远处分子势能Ep=0）。若甲分子固定于坐标原点O，乙分子从某处（分子间的距离大于r0小于10r0）静止释放，在分子力的作用下沿r正半轴靠近甲的过程中（　　）
A．乙分子所受甲分子的引力逐渐增大
B．乙分子在靠近甲分子的过程中受到分子力先减小后增大
C．当乙分子距甲分子为时，乙分子的速度最大
D．当乙分子距甲分子为时，系统的分子势能最小
10．若以表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ表示在标准状态下水蒸气的密度，M表示水的摩尔质量，M0表示一个水分子的质量，V0表示一个水分子的体积，NA表示阿伏加德罗常数，则下列关系式中正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．
11．在天花板上用轻弹簧悬挂一支平底试管，将试管口向下竖直插入水银槽中，当处于如图所示的静止状态时，不计管壁厚度，关于弹簧秤对试管作用力的大小，下列正确的说法是（　　）
A．大小等于试管重力
B．大小等于试管重力减去水银对试管的浮力
C．大小等于试管重力减去管内h高度部分相当的水银的重力
D．大小等于试管重力减去内部气体与外界大气对试管压力之差
12．一定质量的某种气体自状态A经状态C变化到状态B，这一过程的V-T图像如图所示，则（　　）
A．在过程A→C中，气体的压强不断变小
B．在过程C→B中，气体的压强不断变大
C．在状态A时，气体的压强最小
D．在状态B时，气体的压强最大
第II卷（非选择题）
二、解答题（共52分）
13．一滴露珠的体积是12.0×10－4cm3，已知水的密度是1.0×103kg/m3，摩尔质量是18g/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023mol－1。
（1）水的摩尔体积是多少？
（2）已知露珠在树叶上每分钟蒸发6.0×106个水分子，则这一滴露珠需要多少分钟蒸发完？
14．气站的氢气储气钢瓶体积为，在的恒温环境下，储气钢瓶上的气压计的示数为。由于阀门老化稍微有些漏气，一段时间后气压计的示数为。求在此时间段内，储气钢瓶漏去的氢气在压强为、的恒温环境下的体积是多少。
15．普通高中一间标准教室的容积大约为V0=170m3，夏天到了，气温偏高，某天广东某高中高三一间教室的室内外温度为t=30°C，已知此时空气密度大约为ρ0=1.16kg/m3。大气压强为P0=1.0×105Pa，同学们感觉到很热，就打开了空调，但是怕门窗关闭太闷，就打开了几扇窗户，过了一会，教室内温度稳定在了20°C。空气可以看作理想气体，求∶（
以下两小问结果都保留两位小数）
①若上完体育课，一位同学带去的一瓶容积为500mL的矿泉水还剩一半，拧紧瓶盖带回了教室，过了很长一段时间，求瓶中空气压强变为多少？
（
假设瓶子没有变形，里面剩余水没有变化）
②开空调室内气温稳定后，教室内空气密度大约为多少？
16．如图所示，一塑料水杯内部没有装液体，在t1=27℃的温度下将盖子盖上，内部密封的空气压强等于外部的大气压强p0=Pa、此后水杯被放置到室外阳光下暴晒，杯内空气的温度达到t2=57℃。
（1）求暴晒后杯内空气的压强；
（2）将盖子打开后立刻重新盖上，求杯内剩余的空气质量与原来杯内的空气质量之比。已知外部的大气压强保持不变。
参考答案
1．B
【详解】
根据盖吕萨克定理可知
室内的空气质量减少了
故选B。
2．D
【详解】
A．扩散在固液气三种状态间都能发生，故A错误；
B．布朗运动是指悬浮在液体或气体中的固体小颗粒分子的无规则运动，反映液体或气体的无规则运动，故B错误；
C．1
mol氧气的体积应该为乘以氧气分子平均占据的体积，而不是氧气分子的体积，故C错误；
D．分子间同时存在着引力和斥力，并且均随着分子间距离的增大而减小，斥力减小更快，故D正确。
故选D。
3．D
【详解】
容器内气体压强，是器壁单位面积上受到大量气体分子的频繁碰撞而产生的持续、均匀的压力引起的，它既与单位体积内气体分子数有关，又与环境温度有关；从宏观效果上看，地面附近的大气压强是地面每平方米面积的上方整个大气柱的重力引起的。故D正确，ABC错误。
故选D。
4．C
【详解】
A．PM2.5在空气中的运动是固体颗粒、是分子团的运动，不是分子的热运动，故A错误；
B．PM2.5的直径远大于一个氮气分子直径，故B错误；
C．PM2.5的质量越小，温度越高，其无规则运动越剧烈，故C正确；
D．由于周围大量空气分子对PM2.5碰撞的不平衡，使其在空中做无规则运动，故D错误；
故选C。
5．A
【详解】
瓶内气体的体积不变，经过一段时间后，气体的温度降低，根据
可知，气体压强减小，内外压强差变大，则瓶盖很难拧开。
故选A。
6．C
【详解】
A．当分子间距为时，分子力为0，分子势能最小，若M点的横坐标为，图像的纵坐标表示分子力，故A错误；
B．若将两分子从相距大于小于10的距离释放，此时二者间的分子力时引力，所以相互靠近，故B错误；
C．若将两分子从相距小于的距离由静止释放，分子力先是斥力后是引力，分子力先做正功后做负功，在二者间距小于10时若速度减为零，则在二者远离过程中分子势能先减小后增大，故C正确；
D．随着分子距离增大，分子斥力和引力都在减小，但是斥力减小更快，故D错误。
故选C。
7．D
【详解】
AB．由理想气体状态方程
=
可知，当p1
=
p2，体积和热力学温度成反比，则有
V1
=
2V2，T1
=
2T2
AB错误；
CD．由理想气体状态方程
=
可知，当
p1
=
2p2，V
=
V2，T1
=
2T2
C错误、D正确。
故选D。
8．ABC
【详解】
A．分子间同时存在相互作用的引力和斥力，选项A正确；
B．扩散现象能够说明分子间存在着空隙，选项B正确；
C．温度越高，布朗运动越显著，选项C正确；
D．颗粒越小，布朗运动越显著，选项D错误。
故选ABC。
9．ACD
【详解】
A．在靠近甲的过程中，根据分子间距减小，则乙分子所受甲分子的引力一直增大，故A正确；
B．由图可知，甲分子与乙分子之间的作用力随r的减小，先增大后减小，再增大，故B错误；
C．当乙分子距甲分子为r=r0时，分子引力与分子斥力相等，继续靠近，则斥力做负功，则当乙分子距甲分子为r=r0时，乙分子的速度最大，故C正确；
D．当乙分子从开始到距甲分子为r=r0时，分子引力一直做正功，则乙分子的势能一直减小，此时分子势能最小，故D正确。
故选ACD。
10．BD
【详解】
A．由于水蒸气分子间距远大于分子直径，则
故A错误；
B．1mol水蒸气的质量等于水分子的质量与阿伏加德罗常数NA的乘积，则有
故B正确；
C．由于水蒸气的摩尔体积
则
故C错误；
D．水蒸气的摩尔质量除以水蒸气分子的质量等于阿伏加德罗常数，即
故D正确。
故选BD。
11．BCD
【详解】
以试管为研究对象，对试管进行受力分析如图所示
试管受到向下的重力mg、大气的向下的压力p0S、试管内被封闭的气体的向上的压力pS、弹簧向上的拉力F，由于
pS＋F＝mg＋p0S
所以
F＝mg＋p0S－pS＝mg－（pS－p0S）＝mg－F浮＝mg－ρgV排
A错误，BCD正确。
故选BCD。
12．BCD
【详解】
A．A→C过程中气体体积不变，温度增大，由理想气体状态方程
气体的压强变大，A错误；
B．C→B过程中，气体温度不变，体积变小，由理想气体状态方程
可知，气体压强变大，B正确；
CD．由A于B的分析可知，A状态的压强最小，B状态的压强最大，CD正确。
故选BCD。
13．（1）1.8×10－5m3/mol；（2）6.67×1012min
【详解】
(1)水的摩尔体积
Vm＝＝m3/mol＝1.8×10－5m3/mol
(2)一滴露珠中含有的水分子总数为
n＝NA＝×6.0×1023个＝4.0×1019个
则这一滴露珠蒸发完所用时间为
t＝＝min＝6.67×1012min
14．
【详解】
设漏去的氢气在降压到后的体积为。以钢瓶内全部氢气为研究对象，设想漏去的氢气盛于一个无形的容器内，其压强和钢瓶中剩余部分相同。初状态压强为、体积为；降压后状态压强为、体积为。由等温有
解得
取漏去的氢气为研究对象，初状态压强为、体积为；末状态压强为、体积为，由等温有
解得
所以储气钢瓶漏去的氢气在压强为下的体积是。
15．①0.97×105
Pa或者9.67×104Pa；②
【详解】
①瓶中气体发生等容变化，初状态
末状态
解得
②设室内温度降低后，有的热空气跑进了教室，此过程等压变化
又满足
解得
16．（1）；（2）
【详解】
(1)杯内封闭气体发生等容变化，有
将T1=300K、T2=330K代入解得暴晒后杯内空气的压强
(2)设杯内体积为V，盖子打开时杯内空气可视为等温膨胀，有
因此盖子重新盖上后杯内剩余的空气质量与原来杯内的空气质量之比等于