高中物理第八章气体4气体热现象的微观意义同步练习新人教版选修3_3
高中物理-有答案-高二选修3-3_84气体热现象的微观意义同步训练
人教版物理高二选修3-3 8.4气体热现象的微观意义同步训练一、选择题（共15题；）1. 如图所示，一个内壁光滑与外界不发生热传递的气缸固定在地面上，缸内活塞下方封闭着空气（活塞与外界也不发生热传递），若突然用竖直向上的力F将活塞向上拉一些，缸内封闭着的气体（）A.分子平均动能增大B.单位时间内缸壁单位面积上受到气体分子碰撞的次数减少C.每个分子对缸壁的冲力都减小了D.若活塞重力不计，拉力F对活塞做的功等于缸内气体的内能改变量2. 下列说法正确的是（）A. 相同质量0∘C的水的分子势能比0∘C的冰的分子势能大B. 大颗粒的盐磨成了细盐，就变成了非晶体C. 自行车打气越打越困难主要是因为胎内气体压强增大而非分子间相互排斥的原因D. 气体分子单位时间内与单位面积器壁发生碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度都有关E. 气体在等压膨胀过程中温度一定不变3. 在一定温度下，当一定量气体的体积增大时，气体的压强减小，这是由于（）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减少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4. 下列关于分子运动和热现象的说法正确的是（）A.气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在斥力的缘故B.一定量100∘C的水变成100∘C的水蒸气，其分子之间的势能增加C.一定质量的理想气体，当压强不变而温度由100∘C上升200∘C时，其体积增大为原来的2倍D.如果气体分子总数不变．而气体温度升高，气体分子的平均动能增大因此压强必然增大5. 下列说法中正确的是（）A.分子势能随分子间距离的增大而减小B.超级钢具有高强韧性，其中的晶体颗粒有规则的几何形状C.压强为1atm时，一定量的水蒸发为同温度的水蒸气，吸收的热量等于其增加的内能D.水的温度升高时，水分子的速度都增大6. 关于气体压强，下列说法正确的是（）A.气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力B.气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位时间内的平均作用力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7. 密闭容器中气体的压强（）A.是由分子受到的重力所产生的B.是大量气体分子频繁地碰撞器壁所产生的C.是由气体分子间的相互作用力（吸引力和排斥力）产生的D.当容器自由下落时将减少为零8. 下面关于气体压强的说法正确的是（）A.气体对器壁产生的压强是由于大量气体分子频繁碰撞器壁而产生的B.气体对器壁产生的压强等于作用在器壁单位面积上的平均作用力C.从微观角度看，气体压强的大小跟气体分子的平均动能和分子密集程度有关D.从宏观角度看，气体压强的大小跟气体的温度和体积无关9. 如图所示，桌子上有台秤，用很多大豆向台秤倾倒，此时台秤示数为N．下述正确的是（）A.当倾倒大豆的杯子高度增大时台秤示数减小B.当倾倒大豆的杯子高度增大时台秤示数不变C.当相同时间内倾倒大豆的数量增加时台秤示数减小D.当相同时间内倾倒大豆的数量增加时台秤示数增大10. 如图所示，一个导热气缸竖直放置，气缸内封闭有一定质量的气体，活塞与气缸壁紧密接触，可沿汽缸壁无摩擦地上下移动．若大气压保持不变，而环境温度缓慢升高，在这个过程中说法正确的是（）A.汽缸内每个分子的动能都增大B.汽缸内单位时间内撞击活塞的分子数减少C.汽缸内单位体积内的分子数增多D.封闭气体不吸收热量11. 当打气筒对装水的可乐瓶打气时，可乐瓶中气体的体积并没有明显的增加，此时打进的空气越来越多，瓶中的气体压力会怎样的变化（）A.变大B.变小C.不变12. 对于一定质量的理想气体，下列四个论述中正确的是（）A.当分子热运动变剧烈时，压强必变大B.当分子热运动变剧烈时，压强可以不变C.当分子间的平均距离变大时，压强必变小D.当分子间的平均距离变大时，压强必变大13. 关于地面附近的大气压强，甲说：“这个压强就是地面每平方米面积的上方整个大气柱的压力，它等于该气柱的重力”；乙说：“这个压强是由地面附近那些做无规则运动的空气分子对每平方米地面的碰撞造成的”；丙说：“这个压强既与地面上方单位体积内气体分子数有关，又与地面附近的温度有关”．你认为（）A.只有甲的说法正确B.只有乙的说法正确C.只有丙的说法正确D.三种说法都有道理14. 对气体的特点，有关说法中不正确的是（）A.温度相同的氢气和氧气，氧气分子和氢气分子的平均动能相等B.当气体的温度升高时，每个气体分子的速率都增大C.压强不太大、温度不太低情况下的实际气体可看成理想气体D.气体的压强是由大量气体分子对容器壁的频繁碰撞产生的15. 对于气体压强的产生，下列说法正确的是（）A.气体压强是气体分子之间互相频繁的碰撞而产生的B.气体压强是少数气体分子频繁碰撞器壁而产生的C.气体对器壁的压强是由于气体的重力产生的D.气体压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的二、填空题（共5题；）按照气体分子热运动的理论，气体对器壁的压力是由于分子对器壁的________而产生的．一定质量的气体，在温度不变时，气体的体积越小，分子数越密集，一定时间内撞到单位面积器壁的分子数就________，气体的压强就________．气体的压强是由于组成气体的________向各个方向运动，撞击器壁而产生的；对此，我们可以通过小钢球自由落下不断撞击托盘后弹出，并使磅秤上有一持续示数的实验（如图）来进行________（选填“观察”“类比”“分析”或“综合”）．人吸气时，肺的容积增大，肺内空气压强变小，________将外部空气压人肺内．用高压锅煮食物容易煮熟，原因是压强越大水的沸点________．当容器内的气体温度升高的时候，气体分子的运动就变________，如果盛放气体的容器的容积不受限制的话，那么气体的体积就________，因为气体分子对容器壁的撞击使________．用分子动理论（压强的微观形成）解释一定质量的理想气体等容升温的过程中压强变化的原因________用分子动理论（压强的微观形成）解释一定质量的理想气体等温膨胀的过程中压强变化的原因________．三、计算题（共5题；）如图所示，某同学将空的金属筒开口向下压入水中．设筒内空气无泄漏，不计气体分子间相互作用，被淹没的金属筒在下降过程中，筒内空气体积减小．则筒内空气的压强如何变化？试从分子热运动的角度进行解释．一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度升高，压强增大的原因是那些？封闭在气缸内一定质量的理想气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时，气体的密度怎么变化？气体的压强又怎么变化？气体分子的平均动能怎么变化？每秒撞击单位面积器壁的气体分子数怎么变化？对于体积变化导致压强变化现象，从分子动理论的角度分析可得，当一定量气体的体积减小时，（1）单位时间内撞击单位面积的次数怎么变化？（2）从而导致单位面积上受到的压力怎么变化？一定质量的某种理想气体，保持体积不变时，分子的密集程度怎么变化？在这种情况下，气体的温度升高时，分子的平均动能增大从而气体的压强就怎么变化？参考答案与试题解析人教版物理高二选修3-3 8.4气体热现象的微观意义同步训练一、选择题（共15题；）1.【答案】B【考点】气体压强的微观意义【解析】向上拉活塞，气体体积变大，压强变小，气体温度降低，分子平均动能减小；根据热力学第一定律判断气体内能的变化．【解答】解：A、向上拉活塞时，气体体积变大，气体对外做功，W<0，由于气缸与活塞是绝热的，在此过程中气体既不吸热，也不放热，则Q=0，由热力学第一定律可知，△U=W+Q<0，气体内能减小，温度降低，分子平均动能变小，故A错误；B、气体物质的量不变，气体体积变大，分子数密度变小，单位时间内缸壁单位面积上受到气体分子碰撞的次数减少，故B正确；C、气体温度降低，分子平均动能减小，当并不是每一个分子动能都减小，因此并不是每个分子对缸壁的冲力都减小，故C错误；D、若活塞重力不计，则活塞质量不计，向上拉活塞时，活塞动能与重力势能均为零，拉力F与大气压力对活塞做的总功等于缸内气体的内能改变量，故D错误；故选B．2.【答案】【考点】用单摆测定重力加速度【解析】此题暂无解析【解答】此题暂无解答3.【答案】A【考点】气体压强的微观意义【解析】求解本题的关键是明确气体压强产生的机理，是由于无规则运动的气体分子频繁的碰撞器壁产生的，压强的大小与温度、体积有关，符合统计规律．【解答】解：一定量气体，在一定温度下，分子的平均动能不变，分子撞击器壁的平均作用力不变；气体的体积增大时，单位体积内的分子数变少，单位时间内对器壁的碰撞次数减少，单位时间内器壁单位面积上受到的压力变小，气体产生的压强减小，故A正确；故选：A．4.【答案】B【考点】气体压强的微观意义【解析】正确解答本题要掌握：气体分子之间作用力特点；正确判断分子势能的变化；结合气态方程判断气体内能变化；正确理解好压强的微观意义．【解答】解：A、气体分子之间的距离很大分子力近似为零，气体如果失去了容器的约束就会散开，是由于分子杂乱无章运动的结果，故A错误；B、一定量100∘C的水变成100∘C的水蒸汽时，吸收热量，内能增加，由于分子平均动能不变，因此分子势能增加，故B正确；C、根据体态方程可知对于一定量的气体，当压强不变而温度由100∘C上升200∘C并不是升高2倍，故体积不会增大为原来的2倍，故C错误；D、如果气体分子总数不变．而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，但是若同时体积增大，则单位时间碰撞到单位面积上的分子数减少，压强不一定增大，故D错误．故选：B．5.【答案】B【考点】气体压强的微观意义* 晶体和非晶体【解析】解答本题需掌握：温度是分子热运动平均动能的标志；分子力做功等于分子势能的减小量；热力学第一定律公式：△U=W+Q．【解答】解：A、分子力做功等于分子势能的减小量，由于分子力方向会改变，故分子势能与分子间距离关系要分情况讨论，不能一概而论，故A错误；B、超级钢具有高强韧性，一定是其中的晶体颗粒有规则的几何形状，故B正确；C、压强为1atm时，一定量的水蒸发为同温度的水蒸气，吸热的同时要膨胀并对外做功，故吸收的热量一定大于其增加的内能，故C错误；D、水的温度升高时，水分子热运动额平均动能一定增加，不是每个水分子动能增加，故D错误；故选B．6.【答案】A【考点】气体压强的微观意义【解析】气体压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的作用在器壁单位面积上的平均作用力．气体压强决定于气体分子的密度（单位体积内的分子数）和分子的平均动能．【解答】解：A、气体压强不是由分子的重力作用而产生的，是由大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的作用．故A正确B、气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积的平均作用力，故B错误C、气体压强决定于气体分子的密度（单位体积内的分子数）和分子的平均动能两个因素，平均动能减小，气体的压强不一定减小．故C错误D、气体压强决定于气体分子的密度（单位体积内的分子数）和分子的平均动能两个因素，单位体积的气体分子数增加，气体的压强不一定增大．故D错误故选：A7.【答案】B【考点】气体压强的微观意义【解析】气体压强的产生：大量做无规则热运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞产生了气体的压强．单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的，但是大量分子频繁地碰撞器壁，就对器壁产生持续、均匀的压力．所以从分子动理论的观点来看，气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力．【解答】ABC：气体压强的产生的原因：大量做无规则热运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞产生了气体的压强。
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
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决定气体的压强的是( )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．故决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)在研究热现象时，我们可以采用统计方法，这是因为( )A．每个分子的运动速率随温度的变化是有规律的B．个别分子的运动不具有规律性C．在一定温度下，大量分子的速率分布是有规律的D．在一定温度下，大量分子的速率分布随时间而变化解析：在研究热现象时，单个分子的运动具有无规则的特征，但大量的分子却满足统计规律，故正确选项为B、C.答案：BC3．下面的表格是某地区1～7月份气温与气压的对照表：7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情况几乎不变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减少了解析：由表中数据知，7月份与1月份相比，温度升高，压强减小，温度升高使气体分子热运动更加剧烈，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减少了，因而只有选项D正确．答案：D4．气体能够充满密闭容器，说明气体分子除相互碰撞的短暂时间外( )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．相互作用力十分微弱，气体分子可以自由运动D．相互作用力十分微弱，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，故相互作用力可忽略，故选项C正确；分子间的距离并不一定一样大，选项D错误．答案：C5.如图所示是一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：由题图可知一定质量的气体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状态一定较多，故A、C错，B对，一定质量的气体，分子总数不变，V b>V a，单位体积的分子数a状态多，故D错误．答案：B6．(多选)对于一定质量的理想气体，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一定也增大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一定增大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一定增大D．气体体积增大时，气体的内能可能增大解析：对于一定质量的理想气体，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，根据气体实验定律，可知选项A、B正确，C错误．一定质量的理想气体的内能由温度决定，气体的体积增大时，温度可能升高，内能可能增大，因此选项D 正确．答案：ABD7．一定质量的某种理想气体的压强为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 一定增大B ．T 减小，n 一定增大 C.p T 增大时，n 一定增大 D.p T增大时，n 一定减小解析：只有p 或T 增大，不能得出体积的变化情况，A 、B 两项错误；由pV T ＝C ，得p T ＝C V，可知p T增大，V 一定减小，单位体积内的分子数一定增加，C 项正确，D 项错误．答案：C8．我国舰艇发展迅速，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，一定质量的气体体积不变、温度升高或温度不变、体积减小都会使压强增大，从微观分析这两种情况有没有区别？解析：因为一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决定的．体积不变时，虽然分子的密集程度不变，但气体温度升高，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，所以这两种情况在微观上是有区别的．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、相同温度的同种理想气体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pVT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，温度升高，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，表示一定质量氧气分子在0 ℃和100 ℃两种不同情况下速率分布情况，由图可以判断以下说法正确的是( )A ．温度升高，所有分子运动速率变大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，温度升高，分子平均速率变大，但具体到某个分子速率可能变大、不变或变小，A 、B 错．答案：CD11．一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V A ＝0.3 m 3，T A ＝T C ＝300 K ，T B ＝400 K.(1)求气体在状态B 时的体积．(2)说明B →C 过程压强变化的微观原因．解析：(1)设气体在B 状态时的体积为V B ，由盖—吕萨克定律得V A T A ＝V BT B， 代入数据得V B ＝0.4 m 3.(2)微观原因：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)0.4 m 3(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，为航天员提供合适的温度、氧气和气压，让航天员在太空中如同在地面上一样．假如在地面上航天服内气压为1×105Pa ，气体体积为2 L ，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4 L ，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，并从微观角度解释压强变化的原因．解析：对航天服内气体，开始时压强为p 1＝1×105Pa ，体积为V 1＝2 L ，到达太空后压强为p 2，气体体积为V 2＝4 L ．由等温变化的玻意耳定律得p 1V 1＝p 2V 2，解得p 2 ＝5×104Pa.航天服内，温度不变，气体分子平均动能不变，体积膨胀，单位体积内的分子数减少，单位时间撞击到单位面积上的分子数减少，故压强减小．答案：见解析。
物理：新人教版选修3-3 8.4气体热现象的微观意义(同步练习)
第4节气体热现象的微观意义同步试题一、完成以下各题：1．下列有关气体的压强的说法中，正确的是（）A、气体分子的平均速率增大，则气体的压强一定增大。
B、气体分子的密度增大，则气体的压强一定增大。
C、气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定增大。
D、气体分子的平均动能增大，气体的压强可能减小。
2．如图8.4—1所示，用导热的固定隔板把一容器隔成体积相等的甲、乙两部分。
甲、乙中分别有质量相等的氮气和氧气。
在达到平衡时，它们的温度相等。
若分子势能可忽略，则甲、乙中（）A．气体的压强相等 B.气体的内能相等C. 气体分子的平均动能相等.D.气体分子的平均速率相等.图8.4—13.x y两容器中装有相同质量的氦气,已知x容器中氦气的温度高于y中氦气的温度,但压强却低于y中氦气的压强.由此可知 ( )A . x中氦气分子的平均动能一定大于y中氦气分子的平均动能.B. x中每个氦分子的动能一定大于y 中的每个氦分子的动能.C. x中动能大的氦气分子数一定大于y中动能大的氦气分子数.D. x中氦分子的热运动一定比y中氦分子的热运动剧烈.4.对一定量的理想气体,用p、 V、 T 分别表示气压强体积和温度,则有 ( )A、若T不变,p 增大,则分子热运动的平均动能增大.B、若p不变,V增大,则分子热运动的平均动能减小.C、若p不变,T增大,则单位体积中的分子数减少.D、若V不变,p减小,则单位体积中的分子数减少.5、对于一定质量的理想气体，下列论述中正确的是（）A、分子热运动变剧烈时，压强必变大B、分子热运动变剧烈时，压强可以不变C、分子间的平均距离变大时，压强必变小D、分子间的平均距离变大时，压强必变大6、一定质量的理想气体，下列说法正确的是A. 压强增大，体积增大，分子的平均动能一定增大B. 压强减小，体积减小，分子的平均动能一定增大C. 压强减小，体积增大，分子的平均动能一定增大D. 压强增大，体积减小，分子的平均动能一定增大7、一定质量的理想气体，当体积保持不变时，其压强随温度升高而增大，用分子运动论来解释，当气体的温度升高时，其分子的热运动加剧，因此(1)(2) ，从而导致气体的压强增大。
人教版高中物理选修(3-3)第八章 第4讲《气体热现象的微观意义》学案+练习
第4讲气体热现象的微观意义[目标定位] 1.初步了解统计规律． 2.知道气体分子运动的特点． 3.理解气体压强的微观意义． 4.能对气体三大实验定律进行微观解释，并能用微观观点解释气体状态变化．一、随机性与统计规律1．随机事件：在一定条件下可能出现，也可能不出现的事件．2．统计规律：大量随机事件的整体表现出的规律．二、气体分子运动的特点1．气体的微观结构特点(1)气体分子之间的距离很大，大约是分子直径的10倍左右．(2)气体分子间的相互作用力十分微弱．2．气体分子运动的特点对个别分子，在某一时刻速度的大小与方向有偶然性，因大量分子频繁碰撞，对大量分子来说，它们向各个方向运动的几率是相等的，分子速率呈现“中间多，两头少”．当温度升高时，对某一分子在某一时刻它的速率不一定增加，但大量分子的平均速率一定增加，而且“中间多”的分子速率值在增加(如图8－4－1所示)．图8－4－13气体分子的热运动与温度的关系(1)温度越高，分子的热运动越激烈．(2)理想气体的热力学温度T与分子的平均动能E k成正比，即：T＝a E k(式中a是比例常数)，这表明，温度是分子平均动能的标志．三、气体压强的微观意义1．气体的压强是大量气体分子频繁地对容器的碰撞而产生的．2．影响气体压强的两个因素：(1)气体分子的平均动能；(2)分子的密集程度．一、气体分子运动与统计规律1．气体分子运动特点的理解(1)气体分子之间的距离很大，大约是分子直径的10倍，因此除相互碰撞或者跟器壁碰撞外，气体分子不受力而做匀速直线运动，因而气体会充满它能达到的整个空间．(2)分子的运动永不停息，杂乱无章，在某一时刻，向着任何一个方向运动的分子都有，而且向各个方向运动的气体分子数目都相等．(3)每个气体分子都在做永不停息的运动，常温下大多数气体分子的速率都达到数百米每秒，在数量级上相当于子弹的速率．(4)温度是分子平均动能的标志．2．统计规律的理解(1)个别事物的出现具有偶然性，但大量事物出现的机会，却遵从一定的统计规律．(2)从微观角度看，由于物体是由数量极多的分子组成的，这些分子并没有统一的运动步调，单独来看，各个分子的运动都是不规则的，带有偶然性，但从总体来看，大量分子的运动却有一定的规律．例1(2012·上海单科)图8－4－2(a)为测量分子速率分布的装置示意图．圆筒绕其中心匀速转动，侧面开有狭缝N，内侧贴有记录薄膜，M为正对狭缝的位置．从原子炉R中射出的银原子蒸汽穿过屏上S缝后进入狭缝N，在圆筒转动半个周期的时间内相继到达并沉积在薄膜上．展开的薄膜如图8－4－2(b)所示，NP，PQ间距相等．则()图8－4－2A．到达M附近的银原子速率较大B．到达Q附近的银原子速率较大C．位于PQ区间的分子百分率大于位于NP区间的分子百分率D．位于PQ区间的分子百分率小于位于NP区间的分子百分率答案AC解析根据分子速率分布规律的“中间多，两头少”特征可知：M附近的银原子速率较大，故选项A正确；B错误．PQ区间的分子百分率最大，故选项D 错误，C正确．借题发挥气体分子的运动特点：一是统计规律上看是大量分子的表现出来的“中间多，两头少”的速率分布规律，每个分子因频繁的碰撞，速度的大小和方向不断的改变；二是从温度上看温度是分子平均动能标志，温度升高使分子的平均速率变大，或说速率大的分子占的比例增大，速率小的分子占的比例减少，而不是大部分分子的速率增大了，少数分子的速率减小了．二、正确理解气体压强的微观意义1．气体压强的产生单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的，但是大量分子频繁地碰撞器壁，就对器壁产生持续、均匀的压力．所以从分子动理论的观点来看，气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力．2．决定气体压强大小的因素(1)微观因素①气体分子的密集程度：气体分子密集程度(即单位体积内气体分子的数目)大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子数就多，气体压强就越大；②气体分子的平均动能：气体的温度高，气体分子的平均动能就大，每个气体分子与器壁的碰撞(可视为弹性碰撞)给器壁的冲力就大；从另一方面讲，分子的平均速率大，在单位时间内器壁受气体分子撞击的次数就多，累计冲力就大，气体压强就越大．(2)宏观因素①与温度有关：温度越高，气体的压强越大；②与体积有关：体积越小，气体的压强越大．3．大气压强的理解大气压强可以从宏观和微观两个方面理解：宏观上，可以看作由大气的重力引起的；微观上，可以认为是大气分子对地面或对某一平面无规则的碰撞引起的．例2下列说法正确的是()A．气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力B．气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均作用力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答案 A解析气体压强为气体分子对器壁单位面积的撞击力，故A正确；平均作用力不是压强，B错误；气体压强的大小与气体分子的平均动能和气体分子密集程度有关，故C、D错．三、三个气体实验定律的微观解释1．玻意耳定律(1)宏观表现：一定质量的某种理想气体，在温度保持不变时，体积减小，压强增大，体积增大，压强减小．(2)微观解释：温度不变，分子的平均动能不变．体积越小，分子越密集，单位时间内撞到单位面积器壁上的分子数就越多，气体的压强就越大．2．查理定律(1)宏观表现：一定质量的某种理想气体，在体积保持不变时，温度升高，压强增大，温度降低，压强减小．(2)微观解释：体积不变，则分子密集程度不变．温度升高，分子平均动能增大，分子撞击器壁的作用力变大，所以气体的压强增大．3．盖—吕萨克定律(1)宏观表现：一定质量的某种理想气体，在压强不变时，温度升高，体积增大，温度降低，体积减小．(2)微观解释：温度升高，分子平均动能增大，撞击器壁的作用力变大，而要使压强不变，则需影响压强的另一个因素分子密度减小，所以气体的体积增大．例3对一定质量的理想气体，下列说法正确的是()A．体积不变，压强增大时，气体分子的平均动能一定增大B．温度不变，压强减小时，气体的密度一定减小C．压强不变，温度降低时，气体的密度一定减小D．温度升高，压强和体积都可能不变答案AB解析根据气体压强、体积、温度的关系可知，体积不变，压强增大时，温度升高，气体分子的平均动能一定增大，选项A正确；温度不变，压强减小时，气体体积增大，气体的密度减小．压强不变，温度降低时，体积减小，气体密度增大．温度升高，压强、体积中至少有一个发生改变．综上所述，正确答案为A、B.针对训练对于一定质量的气体，当它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少；体积减小，单位体积内的分子数增多．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的关系，可判知A、D正确，B、C错误．气体分子运动的特点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，后来有许多实验验证了这一规律．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．如图所示的各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________．(填选项字母)答案 D解析气体分子速率分布规律是中间多、两头少，且分子不停地做无规则运动，没有速度为零的分子，故选D.气体压强的微观解释2．封闭在气缸内一定质量的理想气体，如果保持体积不变，当温度升高时，以下说法正确的是()A．气体的密度增大B．气体的压强增大C．气体分子的平均动能减小D．每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多答案BD解析由理想气体状态方程pVT＝C(常量)可知，当体积不变时，pT＝常量，T升高时，压强增大，B正确；由于质量不变，体积不变，分子密度不变，而温度升高，分子的平均动能增加，所以单位时间内气体分子对容器壁碰撞次数增多，D正确，A、C错误．实验定律的微观解释3．对于一定质量的某种理想气体，若用N表示单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数，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．当压强不变而体积和温度变化时，N可能不变答案 C解析由于气体压强是由大量气体分子对器壁的碰撞作用而产生的，其值与分子密度及分子平均速率有关；对于一定质量的气体，压强与温度和体积有关．若压强不变而温度和体积发生变化(即分子密度发生变化时)，N一定变化，故C正确、D错误；若体积减小且温度也减小，N不一定增加，A错误；当温度升高，同时体积增大时，N也不一定增加，故B错误．4．如图8－4－3所示，c、d表示一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()图8－4－3A．压强p d>p cB．温度T d<T cC．体积V d>V cD．d状态时分子运动剧烈，分子密度大答案AB解析由题中图象可直观看出p d>p c，T d<T c，A、B对；c→d，温度降低，分子平均动能减小，分子运动剧烈程度减小，体积减小V c>V d，分子密度增大，C、D错．(时间：60分钟)题组一气体分子运动的特点1．关于气体分子，下列说法中正确的是()A．由于气体分子间的距离很大，气体分子可以视为质点B．气体分子除了碰撞以外，可以自由地运动C．气体分子之间存在相互斥力，所以气体对容器壁有压强D．在常温常压下，气体分子的相互作用力可以忽略答案BD解析通常情况下，分子间距离较大，相互作用力可以忽略，气体分子能否视为质点应视具体问题而定，A错、D对；气体分子间除相互碰撞及与器壁的碰撞外，不受任何力的作用，可自由移动，B对；气体对器壁的压强是由大量分子碰撞器壁产生，C错．2．对一定质量的气体，通过一定的方法得到了分子数目f与速率v的两条关系图线，如图8－4－4所示，下列说法正确的是()图8－4－4A．曲线Ⅰ对应的温度T1高于曲线Ⅱ对应的温度T2B．曲线Ⅰ对应的温度T1可能等于曲线Ⅱ对应的温度T2C．曲线Ⅰ对应的温度T1低于曲线Ⅱ对应的温度T2D．无法判断两曲线对应的温度关系答案 C解析对一定质量的气体，当温度升高时，速率大的分子数目一定增加，因此曲线的峰值向速率增大的方向移动，且峰值变小，由此可知曲线Ⅱ对应的温度T2一定高于曲线Ⅰ所对应的温度T1.3．下列关于气体分子运动的特点，正确的说法是()A．气体分子运动的平均速率与温度有关B．当温度升高时，气体分子的速率分布不再是“中间多，两头少”C．气体分子的运动速率可由牛顿运动定律求得D．气体分子的平均速度随温度升高而增大答案 A解析气体分子的运动与温度有关，温度升高时，平均速率变大，但仍遵循“中间多，两头少”的统计规律，A对、B错；分子运动无规则，而且牛顿定律是宏观定律，不能用它来求微观分子的运动速率，C错；大量分子向各个方向运动的概率相等，所以稳定时，平均速度几乎为零，与温度无关，D错．题组二压强的微观解释4．在一定温度下，当一定质量气体的体积增大时，气体的压强减小，这是由于()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减少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答案 A解析温度不变，一定质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减少，因此单位时间内碰撞次数减少，气体的压强减小，A正确，B、C、D错误．5．如图8－4－5所示，两个完全相同的圆柱形密闭容器，甲中恰好装满水，乙中充满空气，则下列说法中正确的是(容器容积恒定)()图8－4－5A．两容器中器壁的压强都是由于分子撞击器壁而产生的B．两容器中器壁的压强都是由所装物质的重力而产生的C．甲容器中p A＞p B，乙容器中p C＝p DD．当温度升高时，p A、p B变大，p C、p D也要变大答案 C解析甲容器压强产生的原因是液体受到重力的作用，而乙容器压强产生的原因是分子撞击器壁，A、B错；液体的压强p＝ρgh，h A＞h B，可知p A＞p B，而密闭容器中气体压强各处均相等，与位置无关，故p C＝p D，C对；当温度升高时，p A、p B不变，而p C、p D增大，D错．6．下面关于气体压强的说法正确的是()①气体对器壁产生的压强是由于大量气体分子频繁碰撞器壁而产生的②气体对器壁产生的压强等于作用在器壁单位面积上的平均作用力③从微观角度看，气体压强的大小跟气体分子的平均动能和分子密集程度有关④从宏观角度看，气体压强的大小跟气体的温度和体积有关A．只有①③对B．只有②④对C．只有①②③对D．①②③④都对答案 D解析大量气体分子对容器壁撞击产生了压强，①选项正确；气体分子的速率不尽相同，因此气体分子对容器壁的作用力不尽相同，应取平均值，②选项正确；气体压强与单位时间内分子撞击容器壁单位面积上的分子数有关，即跟体积有关；气体压强也与分子撞击容器壁的压力有关，即与气体分子的平均动能有关，即与气体的温度有关，③④选项正确．故选D项．题组三对气体实验定律的解释7．一房间内，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．空气密度增大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作用力将变大，但气压并未改变，可见单位体积内的分子数一定减小，所以有ρ空减小，m空＝ρ空·V随之减小．8．一定质量的理想气体，在压强不变的条件下，体积增大，则()A．气体分子的平均动能增大B．气体分子的平均动能减小C．气体分子的平均动能不变D．分子密度减小，平均速率增大答案AD解析一定质量的理想气体，在压强不变时，由盖—吕萨克定律VT＝C可知，体积增大，温度升高，所以气体分子的平均动能增大，平均速率增大，分子密度减小，A、D对，B、C错．9．根据分子动理论，下列关于气体的说法中正确的是()A．气体的温度越高，气体分子无规则运动越剧烈B．气体的压强越大，气体分子的平均动能越大C．气体分子的平均动能越大，气体的温度越高D．气体的体积越大，气体分子之间的相互作用力越大答案AC解析由分子动理论知：气体的温度越高，气体分子无规则的热运动就越剧烈，所以选项A正确；而气体压强越大，只能反映出单位面积的器壁上受到的撞击力越大，可能是分子平均动能大的原因，也可能是单位时间内撞击的分子数目多的原因，所以选项B错误；温度是分子平均动能的标志，所以平均动能越大，则表明温度越高，所以选项C正确；气体分子间的距离基本上已超出了分子作用力的作用范围，所以选项D错误．题组四综合应用10．对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是()A．温度升高，气体中每个分子的动能都增大B．在任一温度下，气体分子的速率分布呈现“中间多，两头少”的分布规律C．从微观角度看，气体的压强取决于气体分子的平均动能和分子的密集程度D．温度不变时，气体的体积减小，压强一定增大E．气体的压强由分子密度、分子平均动能、重力共同决定答案BCD解析温度升高时，分子平均动能增大，但每个分子的动能不一定增大，A 错；气体分子的速率分布规律是“中间多，两头少”，B对；气体的压强由分子密度和分子平均动能决定，与重力无关，C对、E错；温度不变，体积减小时，由玻意耳定律可知，压强一定增大，D对．11．一定质量的某种理想气体的压强为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一定增大B．T减小，n一定增大C.pT增大时，n一定增大D.pT增大时，n一定减小答案 C解析 只有p 或T 增大，不能得出体积的变化情况，A 、B 错误；p T 增大，V一定减小，单位体积内的分子数一定增加，C 正确、D 错误．12．一定质量的理想气体由状态A 经状态B 变为状态C ，其中A →B 过程为等压变化，B →C 过程为等容变化．已知V A ＝0.3 m 3，T A ＝T C ＝300 K 、T B ＝400 K.(1)求气体在状态B 时的体积．(2)说明B →C 过程压强变化的微观原因．答案 (1)0.4 m 3 (2)微观原因：气体体积不变，分子密集程度不变，温度变小，气体分子平均动能减小，导致气体压强减小．解析 (1)设气体在B 状态时的体积为V B ，由盖—吕萨克定律得，V A T A ＝V B T B，代入数据得V B ＝0.4 m 3.(2)微观原因：气体体积不变，分子密集程度不变，温度变小，气体分子平均动能减小，导致气体压强减小．。
物理人教版选修33 8.4气体热现象的微观意义同步练习-精选教育文档
第 1 页8.4 气体热现象的微观意义同步练习一、单选题1. 如图所示，两端开口的U 形长玻璃管开口朝下，左管竖直插在水银槽中，右管中有一段水银柱封闭了部分空气，水银柱中间部分右侧壁上有一塞子K ，拔掉塞子即可与外界大气相通，大气压不变 将塞子拔掉至稳定后A. 左管内水银面a 上升，右管内水银面b 下降B. 左管内水银面a 下降，右管内水银面b 上升C. 两管内水银面a 、b 均上升D. 两管内水银面a 、b 均下降【答案】B【解析】解：从图中可以看出，b 水银柱长度小于a 水银柱长度； 拔掉塞子前，封闭气体的气压为： ；将塞子拔掉瞬间，b 水银柱处上下压强差为： ，向上，由于 ，故压力差大于b 水银柱重力，故b 水银柱向上移动；导致封闭气体收缩，对a 水银柱压力增加，故a 水银柱向下移动； 最终温度后，气压为： ； 故选B ．同一段连续的气体压强处处相等；同一段联系的水银柱中，高度差为h 的两点的压强差值为： ．分别求解出拔掉塞子前后的气压进行分析即可．本题可以分析动态过程，也可以分析静态过程，注意a 水银柱长度可以改变，b 水银柱长度不可以改变．2. 如图，两端开口、粗细均匀的U 形管竖直放置，用两段水银柱封闭一段气体 能使气柱变长的措施是A. 增大外界气压B. 减小外界气压C. 在U 形管的左管滴入水银D. 在U 形管的右管滴入水银【答案】B【解析】解：使气柱变长，即为是被封闭的气体的体积增大，由恒量可知，在温度不变的情况下，减小气体的压强，可以使气柱变长 设右端气柱上方的水银柱的高度为h ． A 、若增大外界气压，由可知，被封闭气体的压强增大，气体的体积减小，气柱长度变短，选项A错误．B、若减小外界气压，由可知，被封闭气体的压强减小，气体的体积增大，气柱长度变长，选项B正确．C、若在U形管的左管滴入水银，右端气柱上方的水银柱的高度不发生变化，被封闭气体的压强不变，气柱长度不变，选项C错误．D、若在U形管的右管滴入水银，由可知，被封闭气体的压强增大，气体的体积减小，气柱长度变短，选项D错误．故选：B根据理想气体的状态方程恒量，可判知气柱变长是使其体积增大，该题中的气体温度不变，通过判断气体压强的变化，即可得知正确的措施．该题考查到了被封闭气体的压强的分析，确定被封闭的气体的压强常用的方法有：液体封闭的气体的压强：平衡法：选与气体接触的液柱为研究对象，进行受力分析，利用它的受力平衡，求出气体的压强对液柱进行受力分析，当物体平衡时：利用F合，求p气注意：Ⅰ、正确选取研究对象；Ⅱ、正确受力分析，别漏画大气压力．取等压面法：根据同种不间断液体在同一水平面压强相等的“连通器原理”，选取恰当的等压面，列压强平衡方程求气体的压强选取等压面时要注意，等压面下一定要是同种液体，否则就没有压强相等的关系．固体活塞或气缸封闭的气体的压强：由于该固体必定受到被封闭气体的压力，所以可通过对该固体进行受力分析，由平衡条件建立方程，来找出气体压强与其它各力的关系．加速运动系统中封闭气体压强的确定：常从两处入手：一对气体，考虑用气体定律确定，二是选与气体接触的液柱或活塞等为研究对象，受力分析，利用牛顿第二定律解出具体问题中常把二者结合起来，建立方程组联立求解．3.图示为竖直放置、上细下粗、两端封闭的玻璃细管，水银柱将气体分隔成A、B两部分，初始温度相同缓缓加热气体，使A、B升高相同温度，系统稳定后，A、B两部分气体对液面压力的变化量分别为和，压强变化量分别为和则A. 水银柱向下移动了一段距离B. 水银柱不发生移动C.D.【答案】C【解析】解：首先假设液柱不动，则A、B两部分气体发生等容变化，由查理定律，得对气体A：；则得即对气体B，同理可得：根据题意初始温度相同，，升高相同的温度，且则得又因为所以有，液柱将向上移动，故ABD错误，C正确；故选：C．本题可采取假设法，假设气体的体积不变，根据等容变化判断出上下气体的压强变化量以及压力变化量，从而判断出水银柱的移动方向关于体积的变化量关系，可抓住总体积不变去分析．解决本题的关键是选择合适的方法，假设法在本题中得到了很好的应用．到达状态b或者经过ac过程到达状态设气体在状态b和状态c的温度分别为和，在过程ab和ac中吸收的热量分别为和，则A. ，B. ，C. ，D. ，【答案】C【解析】解：设气体在a状态时的温度为，由图可知：、，从a到b是等压变化：解得：从a到c是等容变化：，由于解得：所以：因为从a到c是等容变化过程，体积不变，气体不做功，故过程增加的内能等于过程吸收的热量；而过程体积增大，气体对外做正功，由热力学第一定律可知过程增加的内能大于过程吸收的热量，。
人教版物理选修3-3练习8.4气体热现象的微观意义
4气体热现象的微观意义课时过关·能力提升1.关于气体分子运动的特点,下列说法正确的是()A.由于气体分子间距离较大,所以气体很容易被压缩B.气体之所以能充满整个空间,是因为气体分子间相互作用的引力和斥力十分微弱,气体分子可以在空间自由移动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,几乎无相互作用解析:气体分子间距离大,相互作用的引力和斥力很微弱,很容易被压缩,能自由运动,选项A、B正确。
但气体间不是没有相互作用,选项C错误,选项D正确。
答案:ABD2.关于封闭在容器内的一定质量的气体,当温度升高时,下列说法正确的是()A.气体中的每个分子的速率必定增大B.有的分子的速率可能减小C.速率大的分子数目增加D.“中间多、两头少”的分布规律改变解析:由于研究对象是由大量分子组成的,具有一定的规律的,而单个分子的运动情况具有偶然性。
对每个分子无法判断速率的变化,选项A错误,选项B正确;但总体上速率大的分子数目在增加,选项C 正确;无论温度如何变化,“中间多、两头少”的分布规律不会变化,选项D错误。
答案:BC3.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()A.TⅠ>TⅡ>TⅢB.TⅢ>TⅡ>TⅠC.TⅡ>TⅠ,TⅡ>TⅢD.TⅠ=TⅡ=TⅢ解析:气体分子运动的特点是,在某一温度下,气体分子速率都呈“中间多、两头少”的规律分布,即中等速率的分子数多,速率很大和很小的分子数少;当气体温度升高时,气体分子运动的平均速率变大,但中等速率的分子数减少。
则图象中三条曲线所对应的温度关系是TⅢ>TⅡ>TⅠ,因此选项B正确。
答案:B4.一定质量的理想气体,在压强不变的条件下,体积增大,则()A.气体分子的平均动能增大B.气体分子的平均动能减小C.气体分子的平均动能不变D.条件不足,无法判定条件分子平均动能的变化情况解析:一定质量的理想气体,在压强不变时,由盖—吕萨克定,体积增大,温度升高,所以气体分子的平均动能增大,故选项A正确。
高二物理人教版选修3-3同步课时作业 8.4气体热现象的微观意义
8.4气体热现象的微观意义一、单选题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°C,下午2时的温度为25°C,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3.1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律,后来有许多实验验证了这一规律。
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( )A. B.C. D.4.下列说法正确的是( )A.气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力B.气体的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均作用力C.气体分子热运动的平均动能减少,气体的压强一定减小D.单位体积内的气体分子数增加,气体的压强一定增大5.如图是氧气分子在不同温度(0 ℃和100 ℃)下的速率分布图像,由图可知( )A.同一温度下,氧气分子的速率呈现出“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变高D.随着温度的升高,氧气分子的平均速率变小6.负压病房是收治传染性极强的呼吸道疾病病人所用的医疗设施,可以大大减小医务人员被感染的机会,病房中气压小于外界环境的大气压.若负压病房的温度和外界温度相同,负压病房内气体和外界环境中气体都可以看成理想气体,则以下说法正确的是( )A.负压病房内气体分子的平均动能小于外界环境中气体分子的平均动能B.负压病房内每个气体分子的运动速率都小于外界环境中每个气体分子的运动速率C.负压病房内单位体积气体分子的个数小于外界环境中单位体积气体分子的个数D.相同面积下，负压病房内壁受到的气体压力等于外壁受到的气体压力二、多选题7.气体分子运动的特点是( )A.分子除相互碰撞或跟容器壁碰撞外,可在空间里自由移动B.分子的频繁碰撞致使它做杂乱无章的热运动C.分子沿各个方向运动的机会均等D.分子的速率分布毫无规律8.下列哪些量是由大量分子热运动的整体表现所决定的( )A.压强B.温度C.分子的密度D.分子的平均速率9.对于一定质量的理想气体,下列说法中正确的是( )A.温度不变时,压强增大n倍,单位体积内的分子数一定也增大n倍B.体积保持不变,压强增大,气体分子热运动的平均速率也一定增大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一定减小D.气体体积增大时,气体分子的内能一定增大10.对于气体分子的运动，下列说法正确的是( )A.一定温度下某理想气体的分子的碰撞虽然十分频繁，但同一时刻，每个分子的速率都相等B.一定温度下某理想气体的分子速率一般不相等，但速率很大和速率很小的分子数目相对较少C.一定温度下某理想气体的分子做杂乱无章的运动可能会出现某一时刻所有分子都朝同一方向运动的情况D.一定温度下某理想气体，当温度升高时，其中某10个分子的平均速率可能减小11.下列说法中正确的是( )A.气体的温度升高时.分子的热运动变得剧烈,分子的平均动能增大,撞击器壁时对器壁的作用力增大,从而气体的压强一定增大B.气体的体积变小时,单位体积的分子数增多,单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多,从而气体的压强一定增大C.气体的温度越高,气体的体积越小时,气体产生的压强越大D.分子a从远处趋近间定不动的分子b,当a到达受b的作用力为零处时,a的动能一定最大参考答案1.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。
物理人教版选修33 8.4气体热现象的微观意义同步练习
物理人教版选修338一、单项选择题1.如下图，两端启齿的U形长玻璃管启齿朝下，左管竖直插在水银槽中，右管中有一段水银柱封锁了局部空气，水银柱中间局部右侧壁上有一塞子K，拔掉塞子即可与外界大气相通，大气压不变.将塞子拔掉至动摇后()A. 左管内水银面a上升，右管内水银面b下降B. 左管内水银面a下降，右管内水银面b上升C. 两管内水银面a、b均上升D. 两管内水银面a、b均下降【答案】B【解析】解：从图中可以看出，b水银柱长度小于a水银柱长度；拔掉塞子前，封锁气体的气压为：P1=P0−ρgℎa；将塞子拔掉瞬间，b水银柱处上下压强差为：△P=ρgℎa，向上，由于ℎb<ℎa，故压力差大于b水银柱重力，故b水银柱向上移动；招致封锁气体收缩，对a水银柱压力添加，故a水银柱向下移动；最终温度后，气压为：P2=P0−ρgℎb；应选B．同一段延续的气体压强处处相等；同一段联络的水银柱中，高度差为h的两点的压强差值为：△P=ρgℎ．区分求解出拔掉塞子前后的气压停止剖析即可．此题可以剖析静态进程，也可以剖析静态进程，留意a水银柱长度可以改动，b水银柱长度不可以改动．2.如图，两端启齿、粗细平均的U形管竖直放置，用两段水银柱封锁一段气体.能使气柱变长的措施是()A. 增大外界气压B. 减小外界气压C. 在U形管的左管滴入水银D. 在U形管的右管滴入水银【答案】B=恒量可知，在温度【解析】解：使气柱变长，即为是被封锁的气体的体积增大，由PVT不变的状况下，减小气体的压强，可以使气柱变长.设右端气柱上方的水银柱的高度为h．A、假定增大外界气压，由P=P0+Pℎ可知，被封锁气体的压强增大，气体的体积减小，气柱长度变短，选项A错误．B 、假定减小外界气压，由P =P 0+P ℎ可知，被封锁气体的压强减小，气体的体积增大，气柱长度变长，选项B 正确．C 、假定在U 形管的左管滴入水银，右端气柱上方的水银柱的高度不发作变化，被封锁气体的压强不变，气柱长度不变，选项C 错误．D 、假定在U 形管的右管滴入水银，由P =P 0+P ℎ可知，被封锁气体的压强增大，气体的体积减小，气柱长度变短，选项D 错误．应选：B 依据理想气体的形状方程PV T =恒量，可判知气柱变长是使其体积增大，该题中的气体温度不变，经过判别气体压强的变化，即可得知正确的措施．该题考察到了被封锁气体的压强的剖析，确定被封锁的气体的压强常用的方法有：(1)液体封锁的气体的压强：①平衡法：选与气体接触的液柱为研讨对象，停止受力剖析，应用它的受力平衡，求出气体的压强.对液柱停止受力剖析，当物体平衡时：应用F 合=0，求p 气留意： Ⅰ、正确选取研讨对象；Ⅱ、正确受力剖析，别漏画大气压力．②取等压面法：依据同种不连续液体在同一水平面压强相等的〝连通器原理〞，选取恰当的等压面，列压强平衡方程求气体的压强.选取等压面时要留意，等压面下一定要是同种液体，否那么就没有压强相等的关系．(2)固体(活塞或气缸)封锁的气体的压强：由于该固体肯定遭到被封锁气体的压力，所以可经过对该固体停止受力剖析，由平衡条件树立方程，来找出气体压强与其它各力的关系．(3)减速运动系统中封锁气体压强确实定：常从两处入手：一对气体，思索用气体定律确定，二是选与气体接触的液柱或活塞等为研讨对象，受力剖析，应用牛顿第二定律解出.详细效果中常把二者结合起来，树立方程组联立求解．3. 图示为竖直放置、上细下粗、两端封锁的玻璃细管，水银柱将气体分隔成A 、B 两局部，初始温度相反.渐渐加热气体，使A 、B 降低相反温度，系统动摇后，A 、B 两局部气体对液面压力的变化量区分为△F A 和△F B ，压强变化量区分为△p A 和△p B .那么( ) A. 水银柱向下移动了一段距离B. 水银柱不发作移动C. △F A <△F BD. △p A =△p B【答案】C【解析】解：首先假定液柱不动，那么A 、B 两局部气体发作等容变化，由查理定律，得对气体A ：T A ′T A=P A ′P A ；那么得T A ′−T A T A =P A ′−P A P A 即△T A T A =△P A P A对气体B ，同理可得：△T B T B =△P B P B依据题意初始温度相反，T A =T B ，降低相反的温度，△T A =△T B且P A <P B那么得△P A <△P B又△F A =S A ⋅△P A△F B =S B ⋅△P B由于S A <S B所以有△F A <△F B ，液柱将向上移动，故ABD 错误，C 正确；应选：C ．此题可采取假定法，假定气体的体积不变，依据等容变化判别出上下气体的压强变化量以及压力变化量，从而判别出水银柱的移动方向.关于体积的变化量关系，可抓住总体积不变去剖析．处置此题的关键是选择适宜的方法，假定法在此题中失掉了很好的运用．4. 如图，一定质量的理想气体，由形状a 经过ab 进程抵达形状b 或许经过ac 进程抵达形状c.设气体在形状b 和形状c 的温度区分为T b 和T c ，在进程ab 和ac中吸收的热量区分为Q ab 和Q ac ，那么( )A. T b >T c ，Q ab >Q acB. T b >T c ，Q ab <Q acC. T b =T c ，Q ab >Q acD. T b =T c ，Q ab <Q ac【答案】C【解析】解：设气体在a 形状时的温度为T a ，由图可知：V C =V a =V 0、V b =2V 0=2V a ，①从a 到b 是等压变化：V a T a =Vb T b 解得：T b =2T a从a 到c 是等容变化：P a T a =Pc T c ，由于P c =2P 0=2P a 解得：T c =2T a所以：T b =T c②由于从a 到c 是等容变化进程，体积不变，气体不做功，故a →c 进程添加的内能等于a →c 进程吸收的热量；而a →b 进程体积增大，气体对外做正功，由热力学第一定律可知a →b 进程添加的内能大于a →c 进程吸收的热量，Q ac <Q ab 。
人教版高中物理选修3-3课后习题 第八章 气体 4气体热现象的微观意义
4 气体热现象的微观意义课后篇巩固提升基础巩固1.(多选)在研究热现象时,我们可以采用统计方法,这是因为( )A.每个分子的运动速率随温度的变化是有规律的B.个别分子的运动不具有规律性C.在一定温度下,大量分子的速率分布是确定的D.在一定温度下,大量分子的速率分布随时间而变化,单个分子的运动具有无规则的特征,但大量的分子却满足统计规律,故正确选项为B、C。
2.气体的温度是0 ℃,可以说( )A.气体中分子的温度是0 ℃B.气体中分子运动速度快的温度一定高于0 ℃,运动慢的温度一定低于0 ℃,所以气体平均温度是0 ℃C.气体温度升高时,速率小的分子数目减少,速率大的分子数目增加D.气体分子平均速率是确定的,是大量分子热运动的集体表现,对于个别分子来说,温度没有意义,故A、B错误。
气体温度升高时,速率小的分子数目减少,速率大的分子数目增加,故C正确,D错误。
3.下列说法正确的是( )A.气体压强是由气体分子间的斥力产生的B.在失重的情况下,密闭容器内的气体对器壁没有压强C.气体分子的平均动能增大,气体的压强一定增大D.气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力,选项A 错误;失重并不影响分子的无规则热运动,选项B错误;气体的压强微观上取决于分子的平均动能和分子的密集程度,由这两个因素共同决定,故选项C错误;选项D即为气体压强的微观意义,故选项D正确。
4.对于一定质量的某种理想气体,若用N表示单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数,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.当压强不变而体积和温度变化时,N可能不变,其值与分子数密度及分子平均速率有关;对于一定质量的气体,压强与温度和体积有关。
若压强不变而温度和体积发生变化(即分子数密度及平均动能发生变化)时,N一定变化,故C正确,D错误;若体积减小且温度降低时,N不一定增加,A错误;当温度升高,同时体积增大时,N也不一定增加,故B错误。
人教版物理高二选修3-3 8.4气体热现象的微观意义同步训练A卷
人教版物理高二选修3-3 8.4气体热现象的微观意义同步训练A卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共15题；共30分)1. （2分）有一块长方形的铜条，有关于它的三种说法：①这是一块单晶体，因为它有规则的几何形状．②这是一块多晶体，因为它内部的分子是不规则的，没有形成点阵结构．③这是非晶体，因为它的物理性质是各向同性的．这三种说法中：（）A . ①、②是错的B . ②、③是错的C . ①、③是错的D . 都是错的2. （2分）若以μ表示水的摩尔质量，v表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ表示在标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，m、v0分别表示每个水分子的质量和体积。
下列关系式中正确的是（）A . v0=B . ρ=C . m=D . v0=3. （2分）用单分子油膜法测出油分子（视为球形）的直径后，还需要下列哪一组物理量就可以测定阿伏伽罗德常数（）A . 油的摩尔量和密度B . 油的质量C . 油滴的体积D . 油滴的质量和油的摩尔质量4. （2分） (2018高二下·乌兰期末) 下列关于分子运动和热现象的说法正确的是A . 一定量的水变成的水蒸汽，其内能不变B . 一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热C . 气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在斥力的缘故D . 一定质量的气体温度升高，单位时间内撞击容器壁单位面积上的分子数一定增多5. （2分） (2017高二下·呼图壁期末) 有关厨房中的一些物理知识，下列对应正确的是（）A . 打开醋瓶能闻到酸味﹣﹣分子做无规则运动B . 用高压锅煮饭﹣﹣利用降低气压，提高水的沸点C . 打开锅盖看到“白气”﹣﹣汽化现象D . 用煤气灶烧开水﹣﹣利用做功改变物体内能6. （2分） (2018高二下·银川期末) 如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变高D . 随着温度的升高，氧气分子的平均速率变小7. （2分）假如全世界60亿人同时数1g水的分子个数，每人每小时可以数5000个，不间断地数，则完成任务所需时间最接近(阿伏加德罗常数NA取6×1023mol－1)（）A . 10年B . 1千年C . 10万年D . 1千万年8. （2分）下列说法中正确的是（）A . 只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏伽德罗常数B . 悬浮微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，布朗运动越明显C . 在使两个分子间的距离由很远（）减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先减小后增大；分子势能不断增大D . 温度升高，分子热运动的平均动能一定增大，且所有分子的速率都增大9. （2分）气体发生的热现象，下列说法中正确的是（）A . 热只能从高温气体传给低温气体而不能从低温气体传给高温气体B . 在压缩气体的过程中，由于外力做功，因而气体分子势能增大C . 压缩气体要用力，是因为气体分子之间存在斥力的缘故D . 气体的体积一定大于所有气体分子体积之和10. （2分） (2017高二下·黄陵期中) 两个分子从靠近得不能再近的位置开始，使二者之间的距离逐渐增大直到大于分子直径的10倍以上，这一过程中关于分子间的相互作用力的下述说法中，正确的是（）A . 分子间的引力和斥力都在增大B . 分子间的斥力在减小，引力在增大C . 分子间相互作用的合力在逐渐减小D . 分子间相互作用的合力，先减小后增大，再减小到零11. （2分）对一定量的气体，下列说法正确的是（）A . 气体体积是指所有气体分子的体积之和B . 气体分子的热运动越剧烈，气体的温度就越高C . 气体对器壁的压强是由于地球吸引而产生的D . 当气体膨胀时，气体对外做功，因而气体的内能一定减少12. （2分）(2017·昌平模拟) 关于分子动理论，下列说法正确的是（）A . 扩散现象说明物质分子在做永不停息的无规则运动B . 压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体分子间存在斥力的缘故C . 两个分子间距离减小时，分子间的引力减小，斥力增大D . 如果两个系统处于热平衡状态，则它们的内能一定相同13. （2分） (2018高三上·丰台期末) 物体的温度升高时，物体内（）A . 分子间的距离一定增大B . 分子间的作用力一定增大C . 分子的平均动能一定增加D . 每个分子的动能一定增加14. （2分）关于分子动理论和物体的内能，下列说法中正确的是（）A . 液体分子的无规则运动称为布朗运动B . 物体的温度升高，物体内大量分子热运动的平均动能增大C . 物体从外界吸收热量，其内能一定增加D . 气体的温度升高，气体的压强一定增大15. （2分） (2019高二上·曲阳月考) 我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作。
- 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)。
4 气体热现象的微观意义
一、非标准
1.在研究热现象时,我们可以采用统计方法,这是因为( )
A.每个分子的运动速率随温度的变化是有规律的
B.个别分子的运动不具有规律性
C.在一定温度下,大量分子的速率分布是确定的
D.在一定温度下,大量分子的速率分布随时间而变化
解析:在研究热现象时,单个分子的运动具有无规则的特征,但大量的分子却满足统计规律,故正确选项为B、C。
答案:BC
2.气体能够充满密闭容器,说明气体分子除相互碰撞的短暂时间外( )
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.相互作用力十分微弱,气体分子可以自由运动
D.相互作用力十分微弱,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,故相互作用力可忽略,故选项C正确;分子间的距离并不一定一样大,平时说的是平均距离,选项D错误。
答案:C
3.(2014·临沂高二检测)如图所示,两个完全相同的圆柱形密闭容器,甲中恰好装满水,乙中充满空气,则下列说法中正确的是(容器容积恒定)( )
A.两容器中器壁的压强都是由于分子撞击器壁而产生的
B.两容器中器壁的压强都是由所装物质的重力而产生的
C.甲容器中p A>p B,乙容器中p C=p D
D.当温度升高时,p A、p B变大,p C、p D也要变大
解析:甲容器压强产生的原因是液体受到重力的作用,而乙容器压强产生的原因是分子撞击器
壁,A、B错;液体的压强p=ρgh,h A>h B,可知p A>p B,而密闭容器中气体压强各处均相等,与位置无关,p C=p D,C对;温度升高时,p A、p B不变,而p C、p D增大,D错。
答案:C
4.对于一定质量的理想气体,下列叙述中正确的是( )
A.当分子热运动变剧烈时,压强必变大
B.当分子热运动变剧烈时,压强可以不变
C.当分子间的平均距离变大时,压强必变小
D.当分子间的平均距离变大时,压强必变大
解析:根据气体压强产生的原因可知:一定质量的理想气体的压强由气体分子的平均动能和气体分子的密集程度共同决定。
分子平均动能越大,单位时间内分子撞击器壁的次数越多,气体压强越大,A、C、D三个选项均只给定了其中一个因素,而另一个因素不确定。
不能判断压强是变大还是变小,所以只有B正确。
答案:B
5.用滚珠做空气分子模型,把装有滚珠的杯子拿到秤盘上方某处,把1粒滚珠倒在秤盘上,秤的指针会摆动一下。
再在相同的高度处把100粒或更多的滚珠匀速倒在秤盘上,秤的指针会在一个位置附近小幅度摆动。
如果使这些滚珠从更高的位置倒在秤盘上,可以观察到秤的指针所指示的力更大,这表明( )
A.大量滚珠撞击秤盘,对秤盘产生了持续的、均匀的压力
B.在一定的时间内,碰撞的滚珠越多,对秤盘产生的压力越大
C.这些滚珠的动能越大,对秤盘产生的压力越大
D.指针在一个位置附近摆动,说明大量滚珠撞击秤盘时,并没有对秤盘产生持续、均匀的压力
解析:1粒滚珠下落对秤盘产生瞬间的压力,秤的指针会摆动一下,大量滚珠撞击秤盘,对秤盘产生的是持续的、均匀的压力,指针在一个位置附近小幅度摆动。
答案:ABC
6.封闭在汽缸内一定质量的气体,如果保持气体体积不变,当温度升高时,下列说法正确的是( )
A.气体的密度变大
B.气体的压强增大
C.分子的平均动能减小
D.气体在单位时间内撞击器壁单位面积的分子数增多
解析:气体的质量和体积都不发生变化,故密度不变,A项错。
温度是分子平均动能的标志,温度升高分子平均动能增大,C项错。
分子数不变,体积不变,但分子运动的剧烈程度加剧了,所以单位时间内撞击器壁单位面积的分子数增多,气体压强增大,故B、D正确。
答案:BD
7.(2011·上海单科)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( )
A.TⅠ>TⅡ>TⅢ
B.TⅢ>TⅡ>TⅠ
C.TⅡ>TⅠ,TⅡ>TⅢ
D.TⅠ=TⅡ=TⅢ
解析:气体分子运动的特点是,在某一温度下,气体分子速率都呈“中间多、两头少”的规律分布,
即中等速率的分子数多,速率很大和很小的分子数少;当气体温度升高时,气
体分子运动的平均速率变大,但中等速率的分子数减少。
则图象中三条曲线所对应的温度关系是
TⅢ>TⅡ>TⅠ,因此选项B正确。
答案:B
8.如图所示,一定质量的理想气体由状态A沿平行于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.气体分子的平均速率减小
D.气体分子在单位时间内与器壁单位面积碰撞的次数不变
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,根据查理定律,一定质量的气体,当体积不变时,压强跟绝对温度成正比。
选项A中温度不变是不正确的,应该是压强增大,温度升高。
气体的温度升高,内能增加,选项B正确。
气体的温度升高,分子平均速率增加,故选项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碰撞的次数增加,故选项D是错误的。
答案:B
9.(2014·青岛高二检测)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V A=0.3m3,T A=T C=300K,T B=400K。
(1)求气体在状态B时的体积。
(2)说明B→C过程压强变化的微观原因。
解析:(1)设气体在B状态时的体积为V B,由盖—吕萨克定律得
,
代入数据得V B=0.4m3。
(2)微观原因:气体体积不变,分子密集程度不变,温度变小,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。