高中物理人教版3第八章氣體4氣體熱現(xiàn)象的微觀(guān)意義 課時(shí)訓(xùn)練9氣體熱現(xiàn)象的微觀(guān)意義

課時(shí)訓(xùn)練9氣體熱現(xiàn)象的微觀(guān)意義題組一統(tǒng)計(jì)規(guī)律與分子熱運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)1.在研究熱現(xiàn)象時(shí),我們可以采用統(tǒng)計(jì)方法,這是因?yàn)?)A.每個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)速率隨溫度的變化是有規(guī)律的B.個(gè)別分子的運(yùn)動(dòng)不具有規(guī)律性C.在一定溫度下,大量分子的速率分布是確定的D.在一定溫度下,大量分子的速率分布隨時(shí)間而變化解析:在研究熱現(xiàn)象時(shí),單個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)具有無(wú)規(guī)則的特征,但大量的分子卻滿(mǎn)足統(tǒng)計(jì)規(guī)律,故正確選項(xiàng)為B、C。答案:BC2.關(guān)于氣體分子的運(yùn)動(dòng)情況,下列說(shuō)法中正確的是()A.某一時(shí)刻具有任一速率的分子數(shù)目是相等的B.某一時(shí)刻一個(gè)分子速度的大小和方向是偶然的C.某一時(shí)刻向任意一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的分子數(shù)目相等D.某一溫度下大多數(shù)氣體分子的速率不會(huì)發(fā)生變化解析:某一時(shí)刻具有任一速率的分子數(shù)目并不是相等的,呈“中間多、兩頭少”的統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由于分子之間頻繁地碰撞,分子隨時(shí)都會(huì)改變自己運(yùn)動(dòng)速度的大小和方向,因此在某一時(shí)刻一個(gè)分子速度的大小和方向完全是偶然的,選項(xiàng)B正確;雖然每個(gè)分子的速率瞬息萬(wàn)變,但是大量分子整體存在著統(tǒng)計(jì)規(guī)律。由于分子數(shù)目巨大,某一時(shí)刻向任意一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的分子數(shù)目只有很小的差別,可以認(rèn)為是相等的,選項(xiàng)C正確;某一溫度下,每個(gè)分子的速率仍然是瞬息萬(wàn)變的,只是分子運(yùn)動(dòng)的平均速率相同,選項(xiàng)D是錯(cuò)誤的。故正確選項(xiàng)為B、C。答案:BC3.如圖是氧氣分子在不同溫度(0℃和100℃)下的速率分布圖,由圖可得信息()A.同一溫度下,氧氣分子呈現(xiàn)出“中間多、兩頭少”的分布規(guī)律B.隨著溫度的升高,每一個(gè)氧氣分子的速率都增大C.隨著溫度的升高,氧氣分子中速率小的分子所占的比例增加D.隨著溫度的升高,氧氣分子的平均速率變小解析:溫度升高后,并不是每一個(gè)氣體分子的速率都增大,而是氣體分子的平均速率變大,并且速率小的分子所占的比例減小,則選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤;同一溫度下,氣體分子呈現(xiàn)出“中間多、兩頭少”的分布規(guī)律,選項(xiàng)A正確。答案:A4.關(guān)于氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),下列說(shuō)法正確的是()A.由于氣體分子間距離較大,所以氣體很容易被壓縮B.氣體之所以能充滿(mǎn)整個(gè)空間,是因?yàn)闅怏w分子間相互作用的引力和斥力十分微弱,氣體分子可以在空間自由運(yùn)動(dòng)C.由于氣體分子間的距離較大,所以氣體分子間根本不存在相互作用D.大量氣體分子的運(yùn)動(dòng)符合統(tǒng)計(jì)規(guī)律解析:氣體分子間距離大,相互作用的引力和斥力很微弱,很容易被壓縮,能自由運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A、B正確,但氣體間不是沒(méi)有相互作用,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,分析可知,選項(xiàng)D正確。答案:ABD題組二氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)生及決定因素5.封閉容器中氣體的壓強(qiáng)()A.是由氣體的重力產(chǎn)生的B.是由氣體分子間的相互作用力(引力和斥力)產(chǎn)生的C.是由大量分子頻繁碰撞器壁產(chǎn)生的D.當(dāng)充滿(mǎn)氣體的容器自由下落時(shí),由于失重,氣體壓強(qiáng)將減小為零解析:氣體的壓強(qiáng)是大量氣體分子頻繁碰撞容器器壁產(chǎn)生的,氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)不受超重、失重的影響。故正確選項(xiàng)為C。答案:C6.封閉在汽缸內(nèi)一定質(zhì)量的氣體,如果保持氣體體積不變,當(dāng)溫度升高時(shí),以下說(shuō)法正確的是()A.氣體的密度增大B.氣體的壓強(qiáng)增大C.氣體分子的平均速率減小D.每秒撞擊單位面積器壁的氣體分子數(shù)不變解析:氣體的體積不變,對(duì)一定質(zhì)量的氣體,單位體積內(nèi)的分子數(shù)不變,當(dāng)溫度升高時(shí),分子的平均速率增大,每秒內(nèi)撞擊單位面積器壁的分子數(shù)增加,撞擊力增大,壓強(qiáng)必增大,所以選項(xiàng)B正確,選項(xiàng)A、C、D均不正確。答案:B7.如圖所示,質(zhì)量為m的活塞將一定質(zhì)量的氣體封閉在汽缸內(nèi),活塞與汽缸壁之間無(wú)摩擦。a態(tài)是汽缸放在冰水混合物的容器中氣體達(dá)到的平衡狀態(tài),b態(tài)是汽缸從容器中移出后,在室溫(27℃)中達(dá)到的平衡狀態(tài)。氣體從a態(tài)變化到b態(tài)的過(guò)程中大氣壓強(qiáng)保持不變。若忽略氣體分子之間的勢(shì)能,下列說(shuō)法中正確的是()A.與b態(tài)相比,a態(tài)的氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)撞擊活塞的個(gè)數(shù)較多B.與a態(tài)相比,b態(tài)的氣體對(duì)活塞的沖擊力較大,b兩態(tài)的氣體對(duì)活塞的沖擊力相等D.從a態(tài)到b態(tài),氣體的內(nèi)能增加,氣體的密度增加解析:由題知兩狀態(tài)的壓強(qiáng)相等,由于Tb>Ta,故a狀態(tài)分子碰撞的力較小,則單位時(shí)間內(nèi)撞擊的個(gè)數(shù)一定多,選項(xiàng)A正確;由于壓強(qiáng)不變,故氣體對(duì)活塞的力是相同的,選項(xiàng)B錯(cuò)誤,C正確;從a態(tài)到b態(tài)溫度升高,體積增加,內(nèi)能增加,故氣體密度減小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案:AC8.如圖是一定質(zhì)量的某種氣體的等壓線(xiàn),等壓線(xiàn)上的a、b兩個(gè)狀態(tài)比較,下列說(shuō)法正確的是()A.在相同時(shí)間內(nèi)撞在單位面積上的分子數(shù)b狀態(tài)較多B.在相同時(shí)間內(nèi)撞在單位面積上的分子數(shù)a狀態(tài)較多C.在相同時(shí)間內(nèi)撞在相同面積上的分子數(shù)兩個(gè)狀態(tài)一樣多D.單位體積的分子數(shù)兩個(gè)狀態(tài)一樣多解析:b狀態(tài)比a狀態(tài)體積大,故單位體積分子數(shù)b比a少,b狀態(tài)比a狀態(tài)溫度高,其分子平均動(dòng)能大,而a、b壓強(qiáng)相等,故相同時(shí)間內(nèi)撞到單位面積上的分子數(shù)a狀態(tài)較多,B對(duì)。答案:B9.根據(jù)天文學(xué)家測(cè)量月球的半徑為1738km,月球表面的重力加速度約為地球表面重力加速度的16。月球在陽(yáng)光照射下的溫度可以達(dá)到127℃,而此時(shí)水蒸氣分子的平均速率達(dá)到2000m/s,答案:月球表面的第一宇宙速度v0=16gr≈1685m/s<2000m/s。所以水蒸氣分子在月球表面做離心運(yùn)動(dòng)(建議用時(shí):30分鐘)1.圖甲為測(cè)量分子速率分布的裝置示意圖。圓筒繞其中心勻速轉(zhuǎn)動(dòng),側(cè)面開(kāi)有狹縫N,內(nèi)側(cè)貼有記錄薄膜,M為正對(duì)狹縫的位置。從原子爐R中射出的銀原子蒸汽穿過(guò)屏上S縫后進(jìn)入狹縫N,在圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)半個(gè)周期的時(shí)間內(nèi)相繼到達(dá)并沉積在薄膜上。展開(kāi)的薄膜如圖乙所示,NP、PQ間距相等,則()A.到達(dá)M附近的銀原子速率較大B.到達(dá)Q附近的銀原子速率較大C.位于PQ區(qū)間的分子百分率大于位于NP區(qū)間的分子百分率D.位于PQ區(qū)間的分子百分率小于位于NP區(qū)間的分子百分率解析:分子由N到M距離最遠(yuǎn),所以到達(dá)M附近的銀原子速率較大,由沉積在薄膜上的原子分布可知,位于PQ區(qū)間的分子百分率大于位于NP區(qū)間的分子百分率,故選項(xiàng)A、C正確。答案:AC2.關(guān)于理想氣體的內(nèi)能,下列說(shuō)法正確的是()A.理想氣體存在分子勢(shì)能B.理想氣體的內(nèi)能是分子平均勢(shì)能和平均動(dòng)能的總和C.一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能僅跟體積有關(guān)D.一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能僅跟溫度有關(guān)解析:由于理想氣體分子除了碰撞外,分子間沒(méi)有相互作用力,因此理想氣體不存在分子勢(shì)能,其內(nèi)能只是所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能的總和,故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能僅跟溫度有關(guān),而與體積無(wú)關(guān),故選項(xiàng)C錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確。答案:D3.對(duì)一定質(zhì)量的理想氣體,用p、V、T分別表示其壓強(qiáng)、體積、溫度,則有()A.若T不變,p增大,則分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大B.若p不變,V增大,則分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能減小C.若p不變,T增大,則單位體積中的分子數(shù)減少D.若V不變,p減小,則單位體積中的分子數(shù)減少解析:溫度不變,則分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能不變,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;體積不變,由于氣體分子的總數(shù)不變,則單位體積中的分子數(shù)不變,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;壓強(qiáng)不變,如溫度升高,分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大,則單位體積內(nèi)分子數(shù)減少,即體積增大,選項(xiàng)B錯(cuò)誤,選項(xiàng)C正確。答案:C4.對(duì)于一定量的理想氣體,下列說(shuō)法正確的是()A.若氣體的壓強(qiáng)和體積都不變,其內(nèi)能也一定不變B.若氣體的內(nèi)能不變,其狀態(tài)也一定不變C.若氣體的溫度隨時(shí)間不斷升高,其壓強(qiáng)也一定不斷增大D.氣體溫度每升高1K所吸收的熱量與氣體經(jīng)歷的過(guò)程有關(guān)解析:A選項(xiàng),p、V不變,則T不變,氣體的內(nèi)能不變,故選項(xiàng)A正確;選項(xiàng)B,內(nèi)能不變,溫度不變,p、V可能變,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;選項(xiàng)C,氣體溫度升高,壓強(qiáng)不一定增大,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;選項(xiàng)D,氣體溫度每升高1K吸收的熱量與氣體對(duì)外做功多少有關(guān),即與經(jīng)歷的過(guò)程有關(guān),故選項(xiàng)D正確。答案:AD5.用一導(dǎo)熱的可自由滑動(dòng)的輕隔板把一圓柱形容器分隔成A、B兩部分,如圖所示。A和B中分別封閉有質(zhì)量相等的氮?dú)夂脱鯕?均可視為理想氣體,則可知兩部分氣體處于熱平衡時(shí)()A.內(nèi)能相等 B.分子的平均動(dòng)能相等C.分子的平均速率相等 D.分子數(shù)相等解析:兩種理想氣體的溫度相同,所以分子的平均動(dòng)能相同,而氣體種類(lèi)不同,其分子質(zhì)量不同,所以分子的平均速率不同,故選項(xiàng)B正確,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;兩種氣體的質(zhì)量相同,而摩爾質(zhì)量不同,所以分子數(shù)不同,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤;兩種氣體的分子平均動(dòng)能相同,但分子個(gè)數(shù)不同,故內(nèi)能也不相同,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤。答案:B6.對(duì)一定量的氣體,若用N表示單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù),則()A.當(dāng)體積減小時(shí),N必定增加B.當(dāng)溫度升高時(shí),N必定增加C.當(dāng)壓強(qiáng)不變而體積和溫度變化時(shí),N必定變化D.當(dāng)壓強(qiáng)不變而體積和溫度變化時(shí),N可能不變解析:單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積相碰的分子數(shù)N既與分子密度有關(guān),還與分子的平均速率有關(guān)。當(dāng)氣體體積減小時(shí),分子密度增加,但若溫度降低,分子平均速率變小,N也不一定增加,A錯(cuò);當(dāng)溫度升高時(shí),分子的平均速率增大,但若體積增大,分子密度減小,N也不一定增加,B錯(cuò);當(dāng)氣體壓強(qiáng)不變,則器壁單位面積受到的壓力不變,由于溫度變化,每個(gè)分子對(duì)器壁的沖力變化,N只有變化才能保持壓強(qiáng)不變,故C對(duì),D錯(cuò)。答案:C7.如圖所示,兩個(gè)完全相同的圓柱形密閉容器,甲中裝有與容器容積等體積的水,乙中充滿(mǎn)空氣,試問(wèn):(1)兩容器各側(cè)壁所受壓強(qiáng)大小關(guān)系及壓強(qiáng)的大小決定于哪些因素?(容器容積恒定)(2)若讓兩容器同時(shí)做自由落體運(yùn)動(dòng),容器側(cè)壁上所受壓強(qiáng)將怎樣變化?答案:(1)對(duì)甲容器,上壁的壓強(qiáng)為零,底面的壓強(qiáng)最大,其數(shù)值p=ρgh(h為上下底面間的距離)。側(cè)壁的壓強(qiáng)自上而下,由小變大,其數(shù)值大小與側(cè)壁上各點(diǎn)距底面的距離x的關(guān)系是p=ρgx;對(duì)乙容器,各處器壁上的壓強(qiáng)大小都相等,其大小決定于氣體的密度和溫度。(2)甲容器做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)器壁各處的壓強(qiáng)均為零,乙容器做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí),器壁各處的壓強(qiáng)不發(fā)生變化。8.一定