2024-2025学年高中物理第八章气体4气体热现象的微观意义练习含解析新人教版选修3-3

PAGE4-气体热现象的微观意义[A组素养达标]1．下列各组物理量中能确定气体的压强的是()A．分子的平均动能和分子种类B．分子密集程度和分子的平均动能C．分子总数和分子的平均动能D．分子密集程度和分子种类解析：气体的压强是由大量分子碰撞器壁而产生的，气体分子的密集程度越大(即单位体积内分子数越多)，在单位时间内撞击器壁单位面积的分子数就越多，则气体的压强越大．另外气体分子的平均动能越大，分子撞击器壁对器壁产生的作用力越大，气体的压强就越大．故确定气体压强的因素是分子密集程度和分子的平均动能，故B项正确．答案：B2．(多选)在探讨热现象时，我们可以采纳统计方法，这是因为()A．每个分子的运动速率随温度的改变是有规律的B．个别分子的运动不具有规律性C．在肯定温度下，大量分子的速率分布是有规律的D．在肯定温度下，大量分子的速率分布随时间而改变解析：在探讨热现象时，单个分子的运动具有无规则的特征，但大量的分子却满意统计规律，故正确选项为B、C.答案：BC3．下面的表格是某地区1～7月份气温与气压的比照表：月份/月1234567平均最高气温/℃1.43.910.719.626.730.230.8平均大气压/(105Pa)1.0211.0191.0141.0081.0030.99840.99607月份与1月份相比较，正确的是()A．空气分子无规则热运动的状况几乎不变B．空气分子无规则热运动减弱了C．单位时间内空气分子对单位面积器壁的撞击次数增多了D．单位时间内空气分子对单位面积器壁的撞击次数削减了解析：由表中数据知，7月份与1月份相比，温度上升，压强减小，温度上升使气体分子热运动更加猛烈，而压强减小，可知气体分子的密集程度减小，所以单位时间内空气分子对单位面积器壁的撞击次数削减了，因而只有选项D正确．答案：D4．气体能够充溢密闭容器，说明气体分子除相互碰撞的短短暂间外()A．气体分子可以做布朗运动B．气体分子的动能都一样大C．相互作用力非常微弱，气体分子可以自由运动D．相互作用力非常微弱，气体分子间的距离都一样大解析：布朗运动是悬浮在液体或气体中的微小颗粒的运动，是分子无规则运动的反映，选项A错误；分子的速率分布是“两头少、中间多”，各个分子的速率并不都相等，选项B错误；气体分子间的距离远大于分子间发生作用的距离，故相互作用力可忽视，故选项C正确；分子间的距离并不肯定一样大，选项D错误．答案：C5.如图所示是肯定质量的某种气体的等压线，关于等压线上的a、b两个状态的比较，下列说法正确的是()A．在相同时间内撞在单位面积上的分子数b状态较多B．在相同时间内撞在单位面积上的分子数a状态较多C．在相同时间内撞在相同面积上的分子数两状态一样多D．单位体积的分子数两状态一样多解析：由题图可知肯定质量的气体a、b两个状态，压强相等，而a状态温度低，分子的平均动能小，平均每个分子对器壁的撞击力小，而压强不变，则相同时间内撞在单位面积上的分子数a状态肯定较多，故A、C错，B对，肯定质量的气体，分子总数不变，Vb>Va，单位体积的分子数a状态多，故D错误．答案：B6．(多选)对于肯定质量的志向气体，下列说法正确的是()A．温度不变时，压强增大n倍，单位体积内的分子数肯定也增大n倍B．体积不变时，压强增大，气体分子热运动的平均速率也肯定增大C．压强不变时，若单位体积内的分子数增大，则气体分子热运动的平均速率肯定增大D．气体体积增大时，气体的内能可能增大解析：对于肯定质量的志向气体，其压强与单位体积内的分子数有关，与气体分子热运动的平均速率有关，因此，依据气体试验定律，可知选项A、B正确，C错误．肯定质量的志向气体的内能由温度确定，气体的体积增大时，温度可能上升，内能可能增大，因此选项D正确．答案：ABD7．肯定质量的某种志向气体的压强为p，热力学温度为T，单位体积内的气体分子数为n，则()A．p增大，n肯定增大B．T减小，n肯定增大C.eq\f(p,T)增大时，n肯定增大D.eq\f(p,T)增大时，n肯定减小解析：只有p或T增大，不能得出体积的改变状况，A、B两项错误；由eq\f(pV,T)＝C，得eq\f(p,T)＝eq\f(C,V)，可知eq\f(p,T)增大，V肯定减小，单位体积内的分子数肯定增加，C项正确，D项错误．答案：C8．我国舰艇发展快速，核潜艇研发也取得突破性进展，潜艇水柜内的气体从宏观上看，肯定质量的气体体积不变、温度上升或温度不变、体积减小都会使压强增大，从微观分析这两种状况有没有区分？解析：因为肯定质量的气体的压强是由单位体积内的分子数和气体的温度确定的．体积不变时，虽然分子的密集程度不变，但气体温度上升，气体分子运动加剧，分子的平均速率增大．单位时间内分子撞击器壁的次数增多，并且分子撞击器壁的作用力增大，故压强增大．气体体积减小时，虽然分子的平均速率不变，分子对容器的撞击力不变，但单位体积内的分子数增多，单位时间内撞击器壁的分子数增多，故压强增大，所以这两种状况在微观上是有区分的．答案：见解析[B组素养提升]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()A．a的体积小于b的体积B．a的体积等于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、B错，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．答案：D10．(多选)如图所示，表示肯定质量氧气分子在0℃和100℃两种不同状况下速率分布状况，由图可以推断以下说法正确的是()A．温度上升，全部分子运动速率变大B．温度越高，分子平均速率越小C．0℃和100℃氧气分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点D．100℃的氧气与0℃氧气相比，速率大的分子数比例较多解析：由图象的意义及特点可知C、D正确，温度上升，分子平均速率变大，但详细到某个分子速率可能变大、不变或变小，A、B错．答案：CD11．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．(2)说明B→C过程压强改变的微观缘由．解析：(1)设气体在B状态时的体积为VB，由盖—吕萨克定律得eq\f(VA,TA)＝eq\f(VB,TB)，代入数据得VB＝0.4m3.(2)微观缘由：气体体积不变，分子密集程度不变，温度变低，气体分子平均动能减小，导致气体压强减小．答案：(1)0.4m3(2)见解析[C组学霸冲刺]12．为适应太空环境，去太空旅行的航天员都要穿航天服．航天服有一套生命保障系统，为航天员供应合适的温度、氧气和气压，让航天员在太空中犹如在地面上一样．假如在地面上航天服内气压为1×105Pa，气体体积为2L，到达太空后由于外部气压低，航天服急剧膨胀，内部气体体积变为4L，使航天服达到最大体积．若航天服内气体的温度不变，将航天服视为封闭系统．求：此时航天服内的气体压强，并从微观角度说明压强改变的缘由．解析：