2024-2025学年高中物理第八章气体4气体热现象的微观意义课后作业含解析新人教版选修3-3

PAGEPAGE5气体热现象的微观意义eq\o(\s\up7(限时：45分钟总分：100分),\s\do5())一、单项选择题(每小题7分，共49分)1．下面关于气体压强的说法正确的是(D)A．气体压强是由于气体受到重力而产生的B．失重状况下气体对器壁不会产生压强C．气体对容器底的压强比侧壁压强大D．气体的压强是由于气体分子不断地碰撞器壁而产生的解析：气体的压强是由于气体分子不断对容器壁碰撞而产生的，而不是由于气体本身的重力而产生的，所以A错误，D正确；在失重状况下气体分子的热运动不会受到影响，对器壁的压强不会改变，B错误；气体的密度很小，重力的影响可以忽视不计，所以气体对器壁的压强各处都是相等的，C错误．2．肯定质量的志向气体，保持温度不变的状况下压缩体积，气体压强变大．下列说法正确的是(C)A．气体分子平均动能增大B．气体分子平均动能减小C．单位体积内的分子数增加D．单位体积内的分子数削减解析：温度不变，气体分子平均动能不变，体积减小，密度增大，单位体积内的分子数增加，故A、B、D错误，C正确．3．某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中f(v)表示v处单位速率区间内的分子数百分率，所对应的温度分别为TⅠ、TⅡ、TⅢ，则(B)A．TⅠ>TⅡ>TⅢ B．TⅢ>TⅡ>TⅠC．TⅡ>TⅠ，TⅡ>TⅢ D．TⅠ＝TⅡ＝TⅢ解析：温度是气体分子平均动能的标记．由图象可以看出，大量分子的平均速率eq\x\to(v)Ⅲ＞eq\x\to(v)Ⅱ＞eq\x\to(v)Ⅰ，因为是同种气体，则eq\x\to(E)kⅢ＞eq\x\to(E)kⅡ＞eq\x\to(E)kⅠ，所以B项正确，A、C、D三项错误．4.用豆粒模拟气体分子，可以模拟气体压强产生的原理．如图所示，从距秤盘80cm高度把1000粒的豆粒连续匀称地倒在秤盘上，持续作用时间为1s，豆粒弹起时竖直方向的速度变为碰前的一半．若每个豆粒只与秤盘碰撞一次，且碰撞时间极短(在豆粒与秤盘碰撞极短时间内，碰撞力远大于豆粒受到的重力)，已知1000粒的豆粒的总质量为100g．则在碰撞过程中秤盘受到的压力大小约为(B)A．0.2N B．0.6NC．1.0N D．1.6N解析：由题意知v1＝eq\r(2gh)＝4m/s，v2＝－2m/s依据动量定理F·Δt＝mv1－mv2得F＝0.6N，故选B.5．在肯定温度下，当肯定量气体的体积增大时，气体的压强减小，这是由于(A)A．单位体积内的分子数变少，单位时间内对单位面积器壁碰撞的次数削减B．气体分子的密集程度变小，分子对器壁的吸引力变小C．每个分子对器壁的平均撞击力都变小D．气体分子的密集程度变小，单位体积内分子的重量变小解析：温度不变，肯定量气体分子的平均动能、平均速率不变，每次碰撞分子对器壁的平均作用力不变，但体积增大后，单位体积内的分子数削减，因此单位时间内碰撞次数削减，气体的压强减小，A项正确，B、C、D三项错误．6.如图所示，肯定质量的志向气体由状态A沿平行纵轴的直线改变到状态B，则它的状态改变过程是(B)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小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，依据查理定律，肯定质量的气体，当体积不变时，压强跟热力学温度成正比，所以压强增大温度上升，故A错误．肯定质量的志向气体的内能仅由温度确定，所以气体的温度上升，内能增加，故B对．气体的温度上升，分子平均速率增大，故C错误．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D错误．7.如图所示，是描述肯定质量的某种气体状态改变的V－T图线，对图线上的a、b两个状态，下列说法不正确的是(B)A．从a到b的状态改变过程是等压改变过程B．a状态的压强、体积、温度均比b状态小C．a状态比b状态分子平均动能小D．a状态时在相同时间内撞到器壁单位面积上的分子数比b状态多解析：由V－T图线过原点可知，a→b是等压改变过程，A对、B错．由Ta<Tb可知，a状态分子平均动能较小，C对．a状态虽然分子平均动能小，但和b状态压强一样大，说明a状态时单位时间内撞到器壁单位面积上的分子数多，D对．二、多项选择题(每小题9分，共27分)8．关于气体分子运动的特点，下列说法正确的是(ABD)A．由于气体分子间距离较大，所以气体很简单被压缩B．气体之所以能充溢整个空间，是因为气体分子间相互作用的引力和斥力非常微弱，气体分子可以在空间自由运动C．由于气体分子间的距离较大，所以气体分子间根本不存在相互作用D．气体分子间除相互碰撞外，相互作用很小解析：气体分子间距离大，相互作用的引力和斥力很微弱，气体很简单被压缩，气体分子可以在空间自由运动，A、B对；但气体分子间不是没有相互作用，而是很小，C错，D对．9．如图所示，绝热隔板K把绝热汽缸分隔成两部分，K与汽缸的接触是光滑的，隔板K用销钉固定，两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种志向气体a、b，a的体积大于b的体积．现拔去销钉(不漏气)，当a、b各自达到新的平衡时(BD)A．a的体积等于b的体积B．a的体积大于b的体积C．在相同时间内两边与隔板碰撞的分子数相同D．a的温度比b的温度高解析：由于两部分气体是相同质量、相同温度的同种气体，所以两部分气体的eq\f(pV,T)值是相等的，由于a的体积大一些，压强就小一些，拔去销钉后，a的体积会减小，温度上升，压强增大，再次平衡后压强相等，但由于a的温度高一些，a的体积还是大一些，A错误，B、D正确；由于压强相等，a的温度高，分子平均动能大，相同时间内碰撞的次数要少，C错误．10.如图所示，c、d表示肯定质量的某种气体的两个状态，则关于c、d两状态的下列说法中正确的是(AB)A．压强pd>pcB．温度Td<TcC．体积Vd>VcD．d状态时分子运动猛烈，分子密度大解析：由题中图象可直观看出pd>pc，Td<Tc，A、B对，c→d，温度降低，分子平均动能减小，分子运动猛烈程度减小，体积减小，Vc>Vd，分子密度增大，C、D错．三、非选择题(共24分)11．(12分)中国是世界上的人口大国，也是自行车的王国，随着社会的不断进步，虽然汽车已经进入家庭，但自行车以其轻巧、经济、修理便利等独有的优势，依旧成为人们目前重要的交通工具之一，轮胎“跑气”是自行车的常见故障之一，现用活塞气筒向一个容积为V的自行车轮胎内打气，每次能把体积为V0，压强为p0的空气打入自行车轮胎内．若胎内原有空气的压强为p，设打入气体的温度不变，则打了n次后自行车轮胎内气体的压强为多大？并说明为何在打气过程中越打越费劲？答案：p＋neq\f(p0V0,V)打入气的次数越多，轮胎内气体压强越大，再次将气体打入时，需用力越大即越费劲．解析：取胎内原有气体和n次打入的气体为探讨对象由玻意耳定律知pV＋np0V0＝pnV所以pn＝p＋neq\f(p0V0,V)p0、V0、V、p各量不变，pn越大即打入气的次数越多，须要克服胎内气体对气筒(活塞)的压力越大，感觉越费劲．12．(12分)肯定质量的志向气体由状态A经状态B变成状态C，其中A→B过程为等压改变，B→C过程为等容改变．已知VA＝0.3m3，TA＝TC＝300K，TB(1)求气体在状态B时的体积．(