高中物理 第8章 第4节气体热现象的微观意义随堂课时作业 新人教版选修3-2

"【成才之路】-学年高中物理第8章第4节气体热现象的微观意义随堂课时作业新人教版选修3-2"基础夯实一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)1．决定气体压强大小的因素，下列说法中正确的是()A．气体的体积和气体的密度B．气体的质量和气体的种类C．气体分子密度和气体的温度D．气体分子质量和气体分子的速度答案：C解析：决定气体压强大小的微观因素是分子密集程度和分子平均动能，宏观上体现在体积和温度上。2．教室内的气温会受到室外气温的影响，如果教室内上午10时的温度为15℃，下午2时的温度为25℃，假设大气压强无变化，则下午2时与上午10时相比较，房间内的()A．空气分子密集程度增大B．空气分子的平均动能增大C．空气分子的速率都增大D．空气质量增大答案：B解析：温度升高，气体分子的平均动能增大，平均每个分子对器壁的冲力将变大，但气压并未改变，可见单位体积内的分子数一定减小，故A项、D项错误、B项正确；温度升高，并不是所有空气分子的速率都增大，C项错误。3．对一定质量的气体，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．当体积不变而压强和温度变化时，N可能不变答案：C解析：气体的体积减小时，压强和温度是怎样变化的并不清楚，不能判断N是必定增加的，A错；同理，温度升高时，气体的体积和压强怎样变化也不清楚，无法判断N的变化，B错；当压强不变而体积和温度变化时，存在两种变化的可能性：一是体积增大时，温度升高，分子的平均动能变大，即分子对器壁碰撞的力度增大，因压强不变，因此对器壁碰撞的频繁度降低，就是N减小。二是体积减小时，温度降低，同理可推知N增大。选项C正确，D错误。故选C。4．对于一定质量的气体，当它们的压强和体积发生变化时，以下说法正确的是()A．压强和体积都增大时，其分子平均动能不可能不变B．压强和体积都增大时，其分子平均动能有可能减小C．压强增大，体积减小时，其分子平均动能一定不变D．压强减小，体积增大时，其分子平均动能可能增大答案：AD解析：质量一定的气体，分子总数不变，体积增大，单位体积内的分子数减小；体积减小，单位体积内的分子数增大，根据气体的压强与单位体积内的分子数和分子的平均动能这两个因素有关，可判知A、D选项正确，B、C选项错误。5．根据气体分子动理论，气体分子运动的剧烈程度与温度有关，下列表格中的数据是研究氧气分子速率分布规律而列出的。按速率大小划分区间(m/s)各速率区间的分子数占分子总数的百分率0℃100℃100以下1.40.7100～2008.15.4200～30017.011.9300～40021.417.4400～50020.418.6500～60015.116.7600～7009.212.9700～8004.57.9800～9002.07.6900以上0.93.9根据表格内容，以下四位同学所总结的规律正确的是()A．不论温度多高，速率很大和很小的分子总是少数B．温度变化，表现出“中间多两头少”的分布规律要改变C．某一温度下，速率在某一数值附近的分子数多，离开这个数值越远，分子数越少D．温度增加时，速率小的分子数减少了答案：ACD解析：温度变化，表现出“中间多两头少”的分布规律是不会改变的，B错误；由气体分子运动的特点和统计规律可知，A、C、D描述正确。二、非选择题6．(江苏盐城市～学年高二下学期期末)密闭在钢瓶中的理想气体，温度升高时压强增大。从分子动理论的角度分析，这是由于分子热运动的________增大了。该气体在温度T1、T2时的分子速率分布图象如图所示，则T1________(选填“大于”或“小于”)T2。答案：平均动能小于解析：本题考查气体分子动理论和气体分子速率的分布。密闭在钢瓶中的理想气体，体积不变，气体密度不变，分子密集程度不变，温度升高时，分子的平均动能增大，所以气体压强增大。气体的温度越高，速率大的分子占总分子的百分率越大，由图象可知T1小于T2。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)两容器各侧壁压强的大小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？解析：(1)对甲容器，上壁的压强为零，底面的压强最大，其数值为p＝ρgh(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水面的竖直距离x的关系是p＝ρgx。对乙容器，器壁上各处的压强数值都相等，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，器壁各处的压强为零。乙容器做自由落体运动时，容器上各处的压强不发生变化。点评：千万不要把液体和气体压强混淆，要从产生原因上加以区别。能力提升一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)1.如图所示，一定质量的理想气体由状态A沿平行纵轴的直线变化到状态B，则它的状态变化过程是()A．气体的温度不变B．气体的内能增加C．气体的分子平均速率减少D．气体分子在单位时间内与器壁单位面积上碰撞的次数不变答案：B解析：从p－V图象中的AB图线看，气体状态由A变到B为等容升压，根据查理定律，一定质量的气体，当体积不变时，压强跟热力学温度成正比，所以压强增大温度升高，故答案A错误。一定质量的理想气体的内能仅由温度决定，所以气体的温度升高，内能增加，故答案B对。气体的温度升高，分子平均速率增大，故答案C错。气体压强增大，则气体分子在单位时间内与器壁单位面积上碰撞的次数增加，故答案D错误。2．下图是氧气分子在不同温度(0℃和100℃)下的速率分布，由图可得信息()A．同一温度下，氧气分子呈现出“中间多，两头少”的分布规律B．随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大C．随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例高D．随着温度的升高，氧气分子的平均速率变小答案：A解析：温度升高，分子的平均动能增大，质量不变，分子的平均速率增大，每个分子的速率不一定增大，A正确，B、C、D错误。3．下列说法正确的是()A．一定质量的气体，保持温度不变，压强随体积减小而增大的微观原因是：每个分子撞击器壁的作用力增大B．一定质量的气体，保持温度不变，压强随体积增大而减小的微观原因是：单位体积内的分子数减少C．一定质量的气体，保持体积不变，压强随温度升高而增大的微观原因是：每个分子动能都增大D．一定质量的气体，保持体积不变，压强随温度升高而增大的微观原因是：分子的密度增大答案：B4．甲、乙两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种气体，已知甲、乙容器中气体的压强分别为p甲、p乙。且p甲<p乙，则()A．甲容器中气体的温度高于乙容器中气体的温度B．甲容器中气体的温度低于乙容器中气体的温度C．甲容器中气体分子的平均动能小于乙容器中气体分子的平均动能D．甲容器中气体分子的平均动能大于乙容器中气体分子的平均动能答案：BC解析：甲乙两种气体分子密集程度相同，但压强p甲<p乙，说明，甲气体分子平均动能小于乙气体分子平均动能，即甲的温度低。5．关于理想气体的温度、分子平均速率、内能的关系，下列说法正确的是()A．温度升高时，气体分子的平均速率增大B．温度相同时，各种气体分子的平均速率都相同C．温度相同时，各种气体分子的平均动能相同D．温度相同时，各种气体的内能都相同答案：AC解析：温度是物体所处热运动状态的一个重要参量。从分子动理论的角度看，温度是物体分子热运动的平均动能大小的标志。温度升高，气体分子的平均动能增大，气体分子的平均速率增大，因此，选项A正确。温度相同时，一定质量的各种理想气体平均动能相同，但由于是不同气体，分子质量不同，所以各种气体分子的平均速率不同，所以选项C正确，选项B错误。各种理想气体的温度相同，只说明它们的平均动能相同，气体的内能大小还和气体的质量有关，即便是相同质量的气体，由于是不同气体，所含分子数不同，其内能也不相同，所以选项D错误。二、非选择题6．(扬州市～学年高二下学期期末)节假日释放氢气球，在氢气球上升过程中，气球会膨胀，达到极限体积时甚至会爆炸。假设在氢气球上升过程中，环境温度保持不变，则球内的气体压强________(填“增大”、“减小”或“不变”)，气体分子热运动的剧烈程度________(填“变强”、“变弱”或“不变”)，气体分子的速率分布情况最接近图中的________线(填“A”、“B”、“C”)。图中f(v)表示速率v处单位速率区间内的分子数百分率。答案：减小不变C7．一定质量的理想气体由状态A经状态B变成状态C，其中A→B过程为等压变化，B→C过程为等容变化。已知VA＝0.3m3