习题 气体分子动理论
大学物理第十一章气体动理论习题详细答案
第十一章 气体动理论习题详细答案一、选择题1、答案：B解：根据速率分布函数()f v 的统计意义即可得出。
()f v 表示速率以v 为中心的单位速率区间内的气体分子数占总分子数的比例，而dv v Nf )(表示速率以v 为中心的dv 速率区间内的气体分子数，故本题答案为B 。
2、答案：A解：根据()f v 的统计意义和p v 的定义知，后面三个选项的说法都是对的，后面三个选项的说法都是对的，而只有而只有A 不正确，气体分子可能具有的最大速率不是p v ，而可能是趋于无穷大，所以答案A 正确。
正确。
3、答案： A 解：2rms 1.73RT v v M ==，据题意得222222221,16H O H H H O O O T T T M M M T M ===，所以答案A 正确。
正确。
4、 由理想气体分子的压强公式23k p n e =可得压强之比为：可得压强之比为：A p ∶B p ∶C p ＝n A kA e ∶n B kB e ∶n C kC e ＝1∶1∶1 5、 氧气和氦气均在标准状态下，二者温度和压强都相同，而氧气的自由度数为5，氦气的自由度数为3，将物态方程pV RT n =代入内能公式2iE RT n =可得2iE pV =，所以氧气和氦气的内能之比为5 : 6，故答案选C 。
6、 解：理想气体状态方程PV RTn =，内能2iU RT n =(0m M n =)。
由两式得2UiP V =，A 、B 两种容积两种气体的压强相同，A 中，3i =；B 中，5i =，所以答案A 正确。
正确。
7、 由理想气体物态方程'm pV RT M=可知正确答案选D 。
8、 由理想气体物态方程pV NkT =可得气体的分子总数可以表示为PV N kT =，故答案选C 。
9、理想气体温度公式21322k m kT e u ==给出了温度与分子平均平动动能的关系，表明温度是气体分子的平均平动动能的量度。
分子动理论试题
分子动理论试题(总6页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--一、选择题1.下列现象中，可以说明分子在不停地做热运动的是（）A．水从高处向低处流B．风吹树叶动C．尘土飞扬D．公园里花香四溢2.下列关于分子的说法中，正确的是（）A．分子虽小，但可以用肉眼看见B．扩散现象证明分子不停地做无规则运动C．气体容易被压缩，说明分子作用力很大D．分子作用力即分子引力3.稻草一拉就断，而铁丝不易拉断。
按照分子动理论的观点，这是因为（）A．稻草的分子间没有引力，铁丝的分子间有引力B．稻草、铁丝的分子间都存在着引力，但稻草分子的引力远小于铁丝分子间的引力C．稻草的分子间存在斥力，铁丝的分子间没有斥力D．稻草具有“一拉就断”的性质4.把两块光滑的玻璃贴紧，它们不能吸引在一起，原因是（）A ．两块玻璃分子间存在斥力B ．两块玻璃的分子间距离太大，没有分子作用力C ．玻璃分子间隔太小，不能形成扩散D ．玻璃分子运动缓慢5.将一滴墨汁滴入一杯清水中，过一会儿，整杯水都变黑了，下面说法正确的是（ ）A.如果水的温度越低，整杯水变黑所需要的时间越短B.如果水的温度为0℃，则不会发生这种现象C.这是一种扩散现象，说明物质分子是不停地运动的D.这是一种扩散现象，说明物质的分子发生了变化，水分子变黑了6.图10-5 所示是教材上的一个实验。
这个实验说明了（ ）A ．分子间存在引力B ．物质是由大量分子组成的C ．分子间有空隙D ．组成物质的分子在永不停息地做无规则运动7.下列现象不能说明物体分子在不停地运动的是 （ ）A.泡在水里的一块冰糖，过几天后不见了B.酒瓶盖打开后，周围能闻到酒精的气味图10－5C.用显微镜可观察到细菌在活动D.墙角放煤的地方，时间长了，墙壁里面会变黑了8.如图2所示，下列说法正确的是（）A.a图所示装置是说明气体与液体间能够相互进入对方B.b图说明物质分子间存在排斥力C. c图说明压缩气体能增大分子间吸引力D.d图中试管内的水温升高，水分子运动更激烈图2二．填空题1．两滴水银靠近时，能自动结合成一滴较大的水银，这一事实说明分子之间存在着________，物体不能无限地被压缩，说明分子间存在____________，一匙糖加入水中，能使整杯水变甜，说明_______ ____，酒精和水混合后，总体积会______，说明_____ ____________。
《好题》初中高中物理选修三第一章《分子动理论》经典习题(含答案)
一、选择题1．下列说法中正确的是（）A．气体对器壁的压强在数值上等于气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力B．气体压强是由气体分子间的相互排斥而产生的C．气体分子热运动的平均动能减小，气体的压强一定减小D．单位体积的气体分子数增加，气体的压强一定增大2．2020年3月3日，国家卫健委、国家中医药管理局印发《关于印发新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第七版）的通知》，指出新型冠状病毒的传播途径：经呼吸道飞沫和密切接触传播是主要的传播途径，在相对封闭的环境中长时间暴露于高浓度气溶胶情况下存在经气溶胶传播的可能。
气溶胶微粒是悬浮在大气中的肉眼不可见的微小颗粒。
关于封闭环境中的气溶胶微粒，下列说法正确的是（）A．温度升高，气溶胶微粒运动会减慢B．气溶胶微粒在空气中的无规则运动可以看作布朗运动C．气溶胶微粒受到的空气分子作用力的合力始终为零D．气溶胶微粒越大，运动越明显3．有关理想气体的压强，下列说法正确的是（）A．气体分子的平均速率增大，则气体的压强可能增大B．气体分子的密集程度增大，则气体的压强一定增大C．气体分子的平均动能减小，则气体的压强一定减小D．气体分子的内能减小，则气体的压强一定减小4．已知地球的半径为6.4×103km，水的摩尔质量为1.8×10-2kg/mol，阿伏加德罗常数为6.02×1023个/mol,设想将1g水均匀地分布在地球表面，估算1m2的地球表面上分布的水分数目约为（）A．7×107个B．3×108个C．3×1011个D．7×1010个5．关于分子动理论，下列说法正确的是（）A．相邻的两个分子之间的距离减小时，分子间的引力变小，斥力变大B．给自行车打气时，气筒压下后反弹是由分子斥力造成的C．用显微镜观察布朗运动，观察到的是液体分子的无规则运动D．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大6．以下说法正确的是 ( )A．无论什么物质，只要它们的摩尔数相同就含有相同的分子数B．分子引力不等于分子斥力时，违背了牛顿第三定律C．lg氢气和1g氧气含有的分子数相同，都是6．02×1023个D．阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动就是布郎运动7．一定质量的理想气体，经等温压缩，气体的压强增大，用分子动理论的观点分析，这是因为( )A．气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大B．单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多C．气体分子的总数增加D．单位体积内的分子数目不变8．2020年3月3日，国家卫健委、国家中医药管理局下发通知，指出新冠病毒存在经气溶胶传播的可能。
高中物理奥林匹克竞赛专题--气体分子动理论习题(共25张PPT)
7．在标准状态下，体积比为1:2的氧气和氦 气（均视为理想气体）相混合，混合气 体中氧气和氦气的内能之比为：
(A) 1 : 2 (B) 5 : 3 (C) 5 : 6 (D) 10 : 3
E m i RT M2
E1
i 2
pV
5 2
pV
E2
3 2
p 2V
3 pV
( C)
8. 体积恒定时，一定量理想气体的温度升
（1）中有多少氧气分子？ （2）分子平பைடு நூலகம்平动动能；
（3）分子平均速率；
（4）分子间平均距离；
（5）分子平均碰撞频率； （6）分子平均自由程。
已知氧气的摩尔质量 M ＝ 32 1 03kg m o1 ，l 氧分子的
质量 m5.31026kg ，并设氧分子的有效直
径 d3.5 61 0 10 m。
解：（1）
气体分子动理论 作业解答
一、选择题 1．一定量的理想气体可以：
( D)
(A)保持压强和温度不变同时减小体积； (B)保持体积和温度不变同时增大压强； (C)保持体积不变同时增大压强降低温度； (D)保持温度不变同时增大体积降低压强。
pV m RT M
2．设某理想气体体积为V，压强为P，温度 为T，每个分子的质量为μ，玻尔兹曼常数 为k，则该气体的分子总数可以表示为：
M
3． 容积为10升的容器中储有10克的氧气。
若气体分子的方均根速率 v2 60m 0s1,
则此气体的温度T 462 K ；压强 p
1.2105 Pa。
v2 3RT M
pmRT MV
4．现有两条气体分子速率分布曲线（1）和
（2），如图所示。若两条曲线分别表示同一种气
《大学物理》第8章气体动理论练习题及答案
《大学物理》第8章气体动理论练习题及答案练习1一、选择题1. 在一密闭容器中，储有A、B、C三种理想气体，处于平衡状态。
A种气体的分子数密度为n1，它产生的压强为p1，B种气体的分子数密度为2n1，C种气体的分子数密度为3n1，则混合气体的压强p为( )A. 3p1;B. 4p1;C. 5p1;D. 6p1.2. 若理想气体的体积为V，压强为p，温度为T，一个分子的质量为m，k为玻尔兹曼常量，R为普适气体常量，则该理想气体的分子数为( )A. pVm⁄； B. pVkT⁄； C. pV RT⁄； D. pV mT⁄。
3. 一定量某理想气体按pV2=恒量的规律膨胀，则膨胀后理想气体的温度( )A. 将升高；B. 将降低；C. 不变；D. 升高还是降低，不能确定。
二、填空题1. 解释下列分子动理论与热力学名词：(1) 状态参量：；(2) 微观量：；(3) 宏观量：。
2. 在推导理想气体压强公式中，体现统计意义的两条假设是：(1) ；(2) 。
练习2一、选择题1. 一个容器内贮有1摩尔氢气和1摩尔氦气，若两种气体各自对器壁产生的压强分别为p 1和p 2，则两者的大小关系是 ( )A. p 1>p 2；B. p 1<p 2；C. p 1=p 2；D. 不能确定。
2. 两瓶不同种类的理想气体，它们的温度和压强都相同，但体积不同，则单位体积内的气体分子数为n ，单位体积内的气体分子的总平动动能为E k V ⁄，单位体积内的气体质量为ρ，分别有如下关系 ( )A. n 不同，E k V ⁄不同，ρ不同；B. n 不同，E k V ⁄不同，ρ相同；C. n 相同，E k V ⁄相同，ρ不同；D. n 相同，E k V ⁄相同，ρ相同。
3. 有容积不同的A 、B 两个容器，A 中装有刚体单原子分子理想气体，B 中装有刚体双原子分子理想气体，若两种气体的压强相同，那么，这两种气体的单位体积的内能E A 和E B 的关系( )A. E A <E B ；B. E A >E B ；C. E A =E B ；D.不能确定。
气体分子动理论自测题
p = nkT
λ=
kT 2 2 d p π
13
当温度恒定时,平均自由程与气体压强成反比 当温度恒定时 平均自由程与气体压强成反比
二．填空题
1.在温度为 在温度为127℃时，1 mol氧气 其分子可视为刚性分子 氧气(其分子可视为刚性分子 在温度为 ℃ 氧气 其分子可视为刚性分子) J，其中分子转动的总动能为 J．(摩 的内能为 ， ．摩 尔气体常量 R = 8.31J ⋅ m −1 ⋅ K-1 ) ol
3
３.水蒸气分解为同温度 T 的氢气和氧气 即 水蒸气分解为同温度 的氢气和氧气,即 H2O→H2+0.5O2 内能增加了多少 不计振动自 内能增加了多少(不计振动自 由度）？ 由度）？
（A）50% ） （C）66.7% ）
（B）25% ） （D）0. ）
解（１）气体的内能包括分子的热运动动能和 气体的内能包括分子的热运动动能和 分子的热运动动能 分子之间的相互作用势能 （２）对理想气体 分子间相互作用 可以忽略不计 分子间相互作用的势能=0 分子间相互作用的势能
v v
A
d 球心在圆柱 体内的分子
σ
d
运动方向上，以 d 为半径的圆柱体内的分子都将 运动方向上， 与分子A 与分子 碰撞
一秒钟内: 分子A经过路程为 一秒钟内 分子 经过路程为 相应圆柱体体积为 圆柱体内 分子数
2
v 2 πd v
πd vn Z = πd 2vn
一秒钟内A 一秒钟内 与其它分子 发生碰撞的 平均次数
17
５．图示的两条f(v)へv曲线分别表示氢气和氧气在同一 图示的两条 へ 曲线分别表示氢气和氧气在同一 温度下的麦克斯韦速率分布曲线.由图上数据可得 氢气 温度下的麦克斯韦速率分布曲线 由图上数据可得. 由图上数据可得 分子的最可几速率为＿＿＿ 分子的最可几速率为＿＿＿ ；. 氧气分子的最可几速率 为 ＿＿＿． 解：
(必考题)初中高中物理选修三第一章《分子动理论》习题(答案解析)
一、选择题1．密闭在钢瓶中的理想气体，温度升高时压强增大，该气体在温度T 1、T 2时的分子速率分布图像如图所示，则T 1（ ）T 2。
A ．大于B ．等于C ．小于D ．无法比较2．下列说法正确的是（ ） A ．给自行车的轮胎打气越来越困难，说明分子间存在斥力B ．把两块纯净的铅压紧后会“粘”在一起，说明分子之间存在引力C ．一定质量的某种气体，温度升高时压强一定增大D ．气体压强的大小只与温度和气体分子的总数有关3．在国际单位制中，阿伏加德罗常数是N A ，铜的摩尔质量是μ，密度是ρ，则下列说法正确的是（ ）A ．一个铜原子的质量为A N μB ．一个铜原子所占的体积为μρC ．1m 3铜中所含的原子数为A N μD ．m kg 铜所含有的原子数为m N A4．以M 表示水的摩尔质量，m V 表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为在标准状态下水蒸气的密度，A N 为阿伏加德罗常数，m 、v 分别表示每个水分子的质量和体积，四个关系式：①A m V N m ρ=，②A M N v ρ=，③AM m N =，④m A V v N =．则下列判断中正确的是（ ）．A ．①和②都是正确的B ．①和③都是正确的C ．②和④都是正确的D ．①和④都是正确的 5．已知铜的摩尔质量为M ，密度为ρ，阿伏加德罗常数为N ，下列说法中正确的是（ ） A ．1个铜原子的质量为M NB．1个铜原子的质量为N MC．1个铜原子所占的体积为MN ND．1个铜原子所占的体积为ρM N6．根据分子动理论,物质分子之间的距离为某一个值0r时,分子所受的斥力和引力相等,则此时( )A．分子具有最大势能B．分子具有最小势能C．引力和斥力都是最大值D．引力和斥力都是最小值7．如图所示，两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来，下面的铅柱不脱落，主要原因是（）A．铅分子做无规则热运动B．铅柱受到大气压力作用C．铅柱间存在万有引力作用D．铅柱间存在分子引力作用8．分子动理论较好地解释了物质的宏观热力学性质．据此可判断下列说法中错误的是A．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的作无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性B．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大C．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大D．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其它元素9．关于布朗运动，如下说法中不正确的是A．布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动B．布朗运动是液体分子无规则运动的反映C．悬浮微粒越小，布朗运动越显著D．液体温度越高，布朗运动越显著10．儿童的肺活量约为2L，在标准状态下，空气的摩尔体积为22.4L/mol。
(完整版)《大学物理》习题册题目及答案第6单元 气体动理论
第6单元 气体动理论 序号 学号 姓名 专业、班级一 选择题[ C ]1．在标准状态下, 若氧气（视为刚性双原子分子的理想气体）和氦气的体积比2121=V V ，则其内能之比21/E E 为： (A) 1/2 (B) 5/3 (C) 5/6 (D) 3/10[ B ]2．若理想气体的体积为V ，压强为p ，温度为T ，一个分子的质量为m ，k 为玻耳兹曼常量，R 为摩尔气体常量，则该理想气体的分子数为(A) pV/m (B) pV/(kT)(C) pV/(RT) (D) pV/(mT)[ D ]3．若)(v f 为气体分子速率分布函数，N 为分子总数，m 为分子质量，则 )(21221v Nf mv v v ⎰ d v 的物理意义是 (A) 速率为v 2的各分子的总平均动能与速率为v 1的各分子的总平均动能之差。
(B) 速率为v 2的各分子的总平动动能与速率为v 1的各分子的总平动动能之和。
(C) 速率处在速率间隔v 1~ v 2之内的分子的平均平动动能。
(D) 速率处在速率间隔v 1~ v 2之内的分子平动动能之和。
[ D ]4．在一密闭容器中，储有A 、B 、C 三种理想气体，处于平衡状态，A 种气体的分子数密度为 1n ，它产生的压强为 1p ，B 种气体的分子数密度为 12n ，C 种气体的分子数密度为3n 1，则混合气体的压强p 为(A)31p (B)41p(C)51p (D)61p二 填空题1．在定压下加热一定量的理想气体，若使其温度升高1K 时，它的体积增加了0.005倍，则气体原来的温度是_________200k__________。
2．用总分子数N 、气体分子速率v 和速率分布函数f(v)，表示下列各量：(1)速率大于0v 的分子数= ⎰∞0)(v dv v Nf ；(2)速率大于0v 的那些分子的平均速率=⎰⎰∞∞00)()(v v dv v f dv v vf ；(3)多次观察某一分子的速率，发现其速率大于0v 的概率=⎰∞0)(v dv v f 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
《大学物理》作业 No.10气体分子动理论
班级 ________ 学号 ________ 姓名 _________ 成绩 _______
一、选择题
1. 两个相同的容器，一个盛氢气，一个盛氦气（均视为刚性分子理想气体），开始时它们的压强和温度都相等。
现将6 J 热量传给氦气，使之升高到一定温度。
若使氢气也升高同样的温度，则应向氦气传递热量:
[ ] (A) 6 J (B) 10 J (C) 12 (D) 5 J
2. 在标准状态下, 若氧气（视为刚性双原子分子的理想气体）和氦气的体积比2
121=V V ，则其内能之比21/E E 为： [ ] (A) 21 (B) 35 (C) 65 (D) 10
3
3. 在容积V = 4×10
3
-m 3的容器中，装有压强p = 5×102
P a 的理想气体，则容器中气分
子的平均平动动能总和为：
[ ] (A) 2 J (B) 3 J
(C) 5 J (D) 9 J
4. 若在某个过程中，一定量的理想气体的内能E 随压强 p 的变化关系为一直线（其延长线过E ~ p 图的原点），则该过程为
[ ] (A)等温过程
(B) 等压过程
(C) 等容过程
(D) 绝热过程
5. 若)(v f 为气体分子速率分布函数，N 为分子总数，m 为分子质量，则
)(2
12
2
1
v Nf mv v v ⎰
d v 的物理意义是: [ ] (A) 速率为v 2的各分子的总平均动能与速率为v 1的各分子的总平均动能之差。
(B) 速率为v 2的各分子的总平动动能与速率为v 1的各分子的总平动动能之和。
(C) 速率处在速率间隔v 1~ v 2之内的分子的平均平动动能。
(D) 速率处在速率间隔v 1~ v 2之内的分子平动动能之和。
6. 一定量的某种理想气体若体积保持不变，则其平均自由程λ和平均碰撞频率z 与温度的关系是：
[ ] (A) 温度升高，λ减少而z 增大。
(B) 温度升高，λ增大而z 减少。
(C) 温度升高，λ和z 均增大。
(D) 温度升高，λ保持不变而z 增大。
二、填空题
1. 某理想气体在温度为27℃和压强为1.0×10
2
-atm 情况下，密度为11.3 g / m 3
，则这气
体的摩尔质量μ＝_____________。
[摩尔气体常量R ＝ 8.31 (J·mol 1
-·K
1
-)]
2. 一能量为1012
eV 的宇宙射线粒子，射入一氖管中，氖管内充有0.1mol 的氖气，若宇宙射线粒子的能量全部被氖分子所吸收，则氖气温度升高了_________________。
[1eV = 1.6×1019
-J ，摩尔气体常数R ＝ 8.31 (J·mol
1
-·K
1
-)]
3. 已知大气中分子数密度n 随高度h 的变化规律n ＝n 0exp[－
RT
gh
μ]，式中n 0为h ＝0处的分子数密度。
若大气中空气的摩尔质量为μ，温度为T ，且处处相同，并设重力场是均匀的，则空气分子数密度减少到地面的一半时的高度为__________________。
（符号exp[α]，即e α
）
4. 当理想气体处于平衡态时，气体分子速率分布函数为)(v f ，则分子速率处于最概然速率v p 至∞范围内的概率=∆N
N
_____________________。
5. 某气体在温度为T = 273 K 时，压强为p =1.0×102
-atm ， 密度ρ＝1.24×10
2
-kg / m 3
，
则该气体分子的方均根速率为 _______________。
三、计算题
1. 一超声波源发射声波的功率为10 W。
假设它工作10 s，并且全部波动能量都被1 mol 氧气吸收而用于增加其内能，问氧气的温度升高了多少？
（氧气分子视为刚性分子，摩尔气体常量R ＝8.31 (J·mol1-·K1-)）
2. 计算下列一组粒子的平均速率和方均根速率
2 4 6 8 2
粒子数N
i
(m⋅s-1) 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 速率v
i
3. 质量m ＝6.2×10
14
-g 的微粒悬浮在27℃的液体中，观察到悬浮粒子的方均根速率为
1.4 cm·s 1
-。
假设该粒子速率服从麦克斯韦速率分布，求阿伏加德罗常数。
[ 摩尔气体常量R ＝ 8.31(J·mol 1
-·K
1
-)]
四、证明题 1. 根据p ＝
32n (21m 2v )和21m 2
v ＝2
3kT 两式，从气体分子动理论角度推导气体实验三定律：即玻意耳－马略特定律、盖－吕萨克定律、查理定律。