【全优设计】高中物理 课时训练9气体热现象的微观意义 新人教版选修22.doc

课时训练9气体热现象的微观意义1.图a为测量分子速率分布的装置示意图。圆筒绕其中心匀速转动,侧面开有狭缝n,内侧贴有记录薄膜,m为正对狭缝的位置。从原子炉r中射出的银原子蒸汽穿过屏上s缝后进入狭缝n,在圆筒转动半个周期的时间内相继到达并沉积在薄膜上。展开的薄膜如图b所示,np、pq间距相等,则()a.到达m附近的银原子速率较大b.到达q附近的银原子速率较大c.位于pq区间的分子百分率大于位于np区间的分子百分率d.位于pq区间的分子百分率小于位于np区间的分子百分率答案:ac解析:分子由n到m距离最远,所以到达m附近的银原子速率较大,由沉积在薄膜上的原子分布可知,位于pq区间的分子百分率大于位于np区间的分子百分率。2.关于理想气体的内能,下列说法正确的是()a.理想气体存在分子势能b.理想气体的内能是分子平均势能和平均动能的总和c.一定质量的理想气体内能仅跟体积有关d.一定质量的理想气体内能仅跟温度有关答案:d解析:由于理想气体分子除了碰撞外,分子间没有相互作用力,因此理想气体不存在分子势能,其内能只是所有分子热运动动能的总和,故a、b错;一定质量的理想气体内能仅跟温度有关,而与体积无关,故c错,d对。3.对一定质量的理想气体,用p、v、t分别表示其压强、体积、温度,则有()a.若t不变,p增大,则分子热运动的平均动能增大b.若p不变,v增大,则分子热运动的平均动能减小c.若p不变,t增大,则单位体积中的分子数减少d.若v不变,p减小,则单位体积中的分子数减少答案:c解析:温度不变,则分子热运动的平均动能不变,a项错误;体积不变,由于气体分子的总数不变,则单位体积中的分子数不变,d选项错误;压强不变,如温度升高,分子热运动的平均动能增大,则单位体积内分子数减少,即体积增大,c选项正确,b选项错误。4.对于一定量的理想气体,下列说法正确的是()a.若气体的压强和体积都不变,其内能也一定不变b.若气体的内能不变,其状态也一定不变c.若气体的温度随时间不断升高,其压强也一定不断增大d.气体温度每升高1 k所吸收的热量与气体经历的过程有关答案:ad解析:a选项,p、v不变,则t不变,气体的内能不变,故选项a正确。b选项,内能不变,温度不变,p、v可能变,选项b错误。c选项,气体温度升高,压强不一定增大,故选项c错误。d选项,气体温度每升高1 k吸收的热量与气体对外做功多少有关,即与经历的过程有关,故选项d正确。5.用一导热的可自由滑动的轻隔板把一圆柱形容器分隔成a、b两部分,如图所示。a和b中分别封闭有质量相等的氮气和氧气,均可视为理想气体,则可知两部分气体处于热平衡时()a.内能相等b.分子的平均动能相等c.分子的平均速率相等d.分子数相等答案:b解析:两种理想气体的温度相同,所以分子的平均动能相同,而气体种类不同,其分子质量不同,所以分子的平均速率不同,故b正确,c错误;两种气体的质量相同,而摩尔质量不同,所以分子数不同,故d错误;两种气体的分子平均动能相同,但分子个数不同,故内能也不相同,故a错误。6.对一定量的气体,若用n表示单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数,则()a.当体积减小时,n必定增加b.当温度升高时,n必定增加c.当压强不变而体积和温度变化时,n必定变化d.当压强不变而体积和温度变化时,n可能不变答案:c解析:单位时间内与器壁单位面积相碰的分子数n既与分子密度有关,还与分子的平均速率有关。当气体体积减小时,分子密度增加,但若温度降低,分子平均速率变小,n也不一定增加,a错;当温度升高时,分子的平均速率增大,但若体积增大,分子密度减小,n也不一定增加,b错;当气体压强不变,则器壁单位面积受到的压力不变,由于温度变化,每个分子对器壁的冲力变化,n只有变化才能保持压强不变,故c正确,d错误。7.如图所示,两个完全相同的圆柱形密闭容器,甲中装有与容器容积等体积的水,乙中充满空气,试问:(1)两容器各侧壁所受压强大小关系及压强的大小决定于哪些因素?(容器容积恒定)(2)若让两容器同时做自由落体运动,容器侧壁上所受压强将怎样变化?答案:(1)对甲容器,上壁的压强为零,底面的压强最大,其数值p=gh(h为上下底面间的距离)。侧壁的压强自上而下,由小变大,其数值大小与侧壁上各点距底面的距离x的关系是p=gx;对乙容器,各处器壁上的压强大小都相等,其大小决定于气体的密度和温度。(2)甲容器做自由落体运动时器壁各处的压强均为零,乙容器做自由落体运动时,器壁各处的压强不发生变化。8.一定质量的理想气体由状态a经状态b变为状态c,其中ab过程为等压变化,bc过程为等容变化。已知va=0.3 m3,ta=tc=300 k、tb=400 k。(1)求气体在状态b时的体积。(2)说明bc过程压强变化的微观原因。答案:(1)0.4