2024-2025学年高中物理第8章气体第4节气体热现象的微观意义课后练习含解析新人教版选修3-3

PAGE3-气体热现象的微观意义基础夯实一、选择题(1～3题为单选题，4题为多选题)1．1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有很多试验验证了这一规律。若以横坐标v表示分子速率，纵坐标f(v)表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。下面四幅图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是(D)解析：各速率区间的分子数占总分子数的百分比不能为负值，A、B错；气体分子速率的分布规律呈现“中间多，两头少”的趋势，速率为0的分子几乎不存在，故C错、D对。2．(2024·山东省菏泽市高二下学期期中)关于气体热现象的微观说明，下列说法中正确的是(B)A．密闭在容器中的气体，在某一时刻向各个方向运动的气体分子数目肯定相等B．大量气体分子的速率有的大有的小，但是按“中间多，两头少”的规律分布C．气体压强的大小跟气体的质量和气体的种类有关D．当某一容器自由下落时，容器中气体的压强将变为零解析：虽然分子的运动杂乱无章，在某一时刻，与容器各侧面碰撞的气体分子数目基本相同，不能说肯定相同，故A错误；大量气体分子的速率有大有小，但是按“中间多，两头少”的规律分布，故B正确；气体压强跟气体分子的平均动能、分子的密集程度这两个因素有关，故C错误；当某一容器自由下落时，虽然处于失重状态，但分子热运动不会停止，所以分子仍旧不断撞击容器壁产生压力，故压强不为零，故D错误。3．教室内的气温会受到室外气温的影响，假如教室内上午10时的温度为15℃，下午2时的温度为25℃，假设大气压强无变更，则下午2时与上午10时相比较，房间内的(B)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．空气质量增大解析：温度上升，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，但气压并未变更，可见单位体积内的分子数肯定减小，故A项、D项错误、B项正确；温度上升，并不是全部空气分子的速率都增大，C项错误。4．依据气体分子动理论，气体分子运动的猛烈程度与温度有关，下列表格中的数据是探讨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依据表格内容，以下四位同学所总结的规律正确的是(ACD)A．不论温度多高，速率很大和很小的分子总是少数B．温度变更，表现出“中间多两头少”的分布规律要变更C．某一温度下，速率在某一数值旁边的分子数多，离开这个数值越远，分子数越少D．温度增加时，速率小的分子数削减了解析：温度变更，表现出“中间多两头少”的分布规律是不会变更的，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5.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_减小__(填“增大”、“减小”或“不变”)，气体分子热运动的猛烈程度_不变__(填“变强”、“变弱”或“不变”)，气体分子的速率分布状况最接近图中的_C__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。6．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＋n(eq\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。实力提升一、选择题(1～3题为单选题，4题为多选题)1．下图描绘的是肯定质量的氧气分子分别在0℃和100℃两种状况下速率分布的状况，符合统计规律的是(A)解析：气体温度越高，分子热运动越猛烈，分子热运动的平均速率增大，且分子速率分布呈现“两头少、中间多”的特点。温度高时速率大的分子所占据的比例越大，所以A正确。2．(2024·山东省寿光现代中学高二下学期检测)关于气体压强的理解，哪一种理解是错误的(A)A．大气压强是由地球表面空气重力产生的，因此将开口瓶密闭后，瓶内气体脱离大气，它自身重力太小，会使瓶内气体压强远小于外界大气压强B．气体压强是由于气体分子不断撞击器壁而产生的C．气体压强取决于单位体积内分子数和分子的平均动能D．单位面积器壁受到空气分子碰撞的平均压力就是气体对器壁的压强解析：大气压强是由地球表面空气重力产生的，而被密封在某种容器中的气体，其压强是大量的做无规则运动的气体分子对容器壁不断碰撞而产生的，它的大小不是由被封闭气体的重力所确定的，故A错误；密闭容器内的气体压强是大量气体分子频繁撞击器壁产生，故B正确；气体压强取决于分子的密集程度与分子的平均动能，即为单位体积内分子数和分子的平均动能，故C正确；依据公式P＝eq\f(F,S)，可知单位面积器壁受到气体分子碰撞的平均压力在数值上就等于气体压强的大小，故D正确；本题选择错误的，故选A。3.如图所示，是描述肯定质量的某种气体状态变更的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的状态变更过程是等压变更过程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是等压变更过程，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。4．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。二、非选择题5．(2024·南京市玄武区高三模拟)肯定量的氧气贮存在密封容器中，在T1和T2温度下其分子速率分布的状况见下表。则T1_大于__(选填“大于”“小于”或“等于”)T2。若约10%的氧气从容器中泄漏，泄漏前后容器内温度均为T1，则在泄漏后的容器中，速率处于400～500m/s区间的氧气分子数占总分子数的百分比_等于__(选填“大于”“小于”或“等于”)18.6%。eq\f(速率区间,m·s－1)各速率区间的分子数占总分子数的百分比/%温度T1温度T2100以下0.71.4100～2005.48.1200～30011.917.0300～40017.421.4400～50018.620.4500～60016.715.1600～70012.99.2700～8007.94.5800～9004.62.0900以上3.90.9解析：温度上升，速率大的分子比例较大，故T1>T2。温度肯定，气体分子速率分布状况不变，故泄漏前后速率处于400～500m/s区间的氧气分子数占总分子数的百分比保持不变。6.有一空的薄金属筒开口向下静止于恒温透亮液体中，筒中液面与A点齐平。现缓慢将其压到更深处，筒中液面与B点齐平，此时筒中气体长度减为原来的eq\f(2,3)。若测得A点压强为1.2×105Pa，不计气体分子间相互作用，且