高中物理3-3課時訓(xùn)練9氣體熱現(xiàn)象的微觀意義 含解析

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精課時訓(xùn)練9氣體熱現(xiàn)象的微觀意義題組一統(tǒng)計規(guī)律與分子熱運動特點1.在研究熱現(xiàn)象時,我們可以采用統(tǒng)計方法,這是因為（)A。每個分子的運動速率隨溫度的變化是有規(guī)律的B.個別分子的運動不具有規(guī)律性C.在一定溫度下，大量分子的速率分布是確定的D。在一定溫度下,大量分子的速率分布隨時間而變化解析:在研究熱現(xiàn)象時,單個分子的運動具有無規(guī)則的特征，但大量的分子卻滿足統(tǒng)計規(guī)律，故正確選項為B、C.答案:BC2.關(guān)于氣體分子的運動情況,下列說法中正確的是 (）A.某一時刻具有任一速率的分子數(shù)目是相等的B。某一時刻一個分子速度的大小和方向是偶然的C。某一時刻向任意一個方向運動的分子數(shù)目相等D。某一溫度下大多數(shù)氣體分子的速率不會發(fā)生變化解析：某一時刻具有任一速率的分子數(shù)目并不是相等的,呈“中間多、兩頭少"的統(tǒng)計分布規(guī)律,選項A錯誤；由于分子之間頻繁地碰撞,分子隨時都會改變自己運動速度的大小和方向,因此在某一時刻一個分子速度的大小和方向完全是偶然的，選項B正確；雖然每個分子的速率瞬息萬變,但是大量分子整體存在著統(tǒng)計規(guī)律。由于分子數(shù)目巨大,某一時刻向任意一個方向運動的分子數(shù)目只有很小的差別,可以認為是相等的,選項C正確;某一溫度下，每個分子的速率仍然是瞬息萬變的，只是分子運動的平均速率相同,選項D是錯誤的.故正確選項為B、C.答案:BC3.如圖是氧氣分子在不同溫度（0℃和100℃)下的速率分布圖,由圖可得信息(）A。同一溫度下,氧氣分子呈現(xiàn)出“中間多、兩頭少”的分布規(guī)律B。隨著溫度的升高,每一個氧氣分子的速率都增大C.隨著溫度的升高，氧氣分子中速率小的分子所占的比例增加D。隨著溫度的升高,氧氣分子的平均速率變小解析：溫度升高后，并不是每一個氣體分子的速率都增大，而是氣體分子的平均速率變大,并且速率小的分子所占的比例減小，則選項B、C、D錯誤;同一溫度下,氣體分子呈現(xiàn)出“中間多、兩頭少"的分布規(guī)律,選項A正確。答案:A4.關(guān)于氣體分子運動的特點,下列說法正確的是()A。由于氣體分子間距離較大，所以氣體很容易被壓縮B。氣體之所以能充滿整個空間，是因為氣體分子間相互作用的引力和斥力十分微弱,氣體分子可以在空間自由運動C。由于氣體分子間的距離較大，所以氣體分子間根本不存在相互作用D.大量氣體分子的運動符合統(tǒng)計規(guī)律解析：氣體分子間距離大，相互作用的引力和斥力很微弱,很容易被壓縮,能自由運動，選項A、B正確，但氣體間不是沒有相互作用,選項C錯誤，分析可知，選項D正確。答案：ABD題組二氣體壓強的產(chǎn)生及決定因素5。封閉容器中氣體的壓強(）A.是由氣體的重力產(chǎn)生的B.是由氣體分子間的相互作用力(引力和斥力）產(chǎn)生的C。是由大量分子頻繁碰撞器壁產(chǎn)生的D.當充滿氣體的容器自由下落時,由于失重，氣體壓強將減小為零解析：氣體的壓強是大量氣體分子頻繁碰撞容器器壁產(chǎn)生的,氣體分子的熱運動不受超重、失重的影響。故正確選項為C。答案：C6。封閉在汽缸內(nèi)一定質(zhì)量的氣體，如果保持氣體體積不變，當溫度升高時，以下說法正確的是（）A。氣體的密度增大B.氣體的壓強增大C。氣體分子的平均速率減小D.每秒撞擊單位面積器壁的氣體分子數(shù)不變解析:氣體的體積不變，對一定質(zhì)量的氣體，單位體積內(nèi)的分子數(shù)不變，當溫度升高時，分子的平均速率增大,每秒內(nèi)撞擊單位面積器壁的分子數(shù)增加，撞擊力增大，壓強必增大,所以選項B正確，選項A、C、D均不正確。答案：B7.如圖所示,質(zhì)量為m的活塞將一定質(zhì)量的氣體封閉在汽缸內(nèi),活塞與汽缸壁之間無摩擦。a態(tài)是汽缸放在冰水混合物的容器中氣體達到的平衡狀態(tài),b態(tài)是汽缸從容器中移出后,在室溫（27℃)中達到的平衡狀態(tài).氣體從a態(tài)變化到b態(tài)的過程中大氣壓強保持不變。若忽略氣體分子之間的勢能,下列說法中正確的是(）A.與b態(tài)相比,a態(tài)的氣體分子在單位時間內(nèi)撞擊活塞的個數(shù)較多B。與a態(tài)相比,b態(tài)的氣體對活塞的沖擊力較大C。a，b兩態(tài)的氣體對活塞的沖擊力相等D。從a態(tài)到b態(tài)，氣體的內(nèi)能增加，氣體的密度增加解析：由題知兩狀態(tài)的壓強相等，由于Tb>Ta,故a狀態(tài)分子碰撞的力較小,則單位時間內(nèi)撞擊的個數(shù)一定多,選項A正確;由于壓強不變，故氣體對活塞的力是相同的，選項B錯誤，C正確；從a態(tài)到b態(tài)溫度升高,體積增加，內(nèi)能增加，故氣體密度減小,選項D錯誤.答案：AC8.如圖是一定質(zhì)量的某種氣體的等壓線,等壓線上的a、b兩個狀態(tài)比較，下列說法正確的是（）A.在相同時間內(nèi)撞在單位面積上的分子數(shù)b狀態(tài)較多B。在相同時間內(nèi)撞在單位面積上的分子數(shù)a狀態(tài)較多C。在相同時間內(nèi)撞在相同面積上的分子數(shù)兩個狀態(tài)一樣多D.單位體積的分子數(shù)兩個狀態(tài)一樣多解析:b狀態(tài)比a狀態(tài)體積大,故單位體積分子數(shù)b比a少,b狀態(tài)比a狀態(tài)溫度高,其分子平均動能大,而a、b壓強相等，故相同時間內(nèi)撞到單位面積上的分子數(shù)a狀態(tài)較多，B對。答案:B9。根據(jù)天文學家測量月球的半徑為1738km，月球表面的重力加速度約為地球表面重力加速度的16。月球在陽光照射下的溫度可以達到127℃答案：月球表面的第一宇宙速度v0=16gr≈1685m/s（建議用時:30分鐘)1.圖甲為測量分子速率分布的裝置示意圖。圓筒繞其中心勻速轉(zhuǎn)動，側(cè)面開有狹縫N,內(nèi)側(cè)貼有記錄薄膜,M為正對狹縫的位置.從原子爐R中射出的銀原子蒸汽穿過屏上S縫后進入狹縫N，在圓筒轉(zhuǎn)動半個周期的時間內(nèi)相繼到達并沉積在薄膜上。展開的薄膜如圖乙所示，NP、PQ間距相等,則（)A.到達M附近的銀原子速率較大B.到達Q附近的銀原子速率較大C。位于PQ區(qū)間的分子百分率大于位于NP區(qū)間的分子百分率D.位于PQ區(qū)間的分子百分率小于位于NP區(qū)間的分子百分率解析：分子由N到M距離最遠,所以到達M附近的銀原子速率較大,由沉積在薄膜上的原子分布可知,位于PQ區(qū)間的分子百分率大于位于NP區(qū)間的分子百分率,故選項A、C正確.答案:AC2.關(guān)于理想氣體的內(nèi)能，下列說法正確的是（）A。理想氣體存在分子勢能B.理想氣體的內(nèi)能是分子平均勢能和平均動能的總和C。一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能僅跟體積有關(guān)D.一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能僅跟溫度有關(guān)解析:由于理想氣體分子除了碰撞外，分子間沒有相互作用力，因此理想氣體不存在分子勢能,其內(nèi)能只是所有分子熱運動動能的總和,故選項A、B錯誤；一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能僅跟溫度有關(guān)，而與體積無關(guān)，故選項C錯誤,選項D正確.答案:D3.對一定質(zhì)量的理想氣體,用p、V、T分別表示其壓強、體積、溫度，則有()A.若T不變，p增大，則分子熱運動的平均動能增大B.若p不變，V增大,則分子熱運動的平均動能減小C.若p不變，T增大,則單位體積中的分子數(shù)減少D.若V不變，p減小,則單位體積中的分子數(shù)減少解析：溫度不變，則分子熱運動的平均動能不變,選項A錯誤；體積不變,由于氣體分子的總數(shù)不變，則單位體積中的分子數(shù)不變，選項D錯誤；壓強不變，如溫度升高，分子熱運動的平均動能增大,則單位體積內(nèi)分子數(shù)減少，即體積增大，選項B錯誤，選項C正確。答案：C4。對于一定量的理想氣體，下列說法正確的是()A。若氣體的壓強和體積都不變,其內(nèi)能也一定不變B。若氣體的內(nèi)能不變，其狀態(tài)也一定不變C.若氣體的溫度隨時間不斷升高，其壓強也一定不斷增大D。氣體溫度每升高1K所吸收的熱量與氣體經(jīng)歷的過程有關(guān)解析:A選項,p、V不變，則T不變，氣體的內(nèi)能不變，故選項A正確;選項B,內(nèi)能不變,溫度不變，p、V可能變,選項B錯誤；選項C,氣體溫度升高，壓強不一定增大，故選項C錯誤;選項D,氣體溫度每升高1K吸收的熱量與氣體對外做功多少有關(guān),即與經(jīng)歷的過程有關(guān)，故選項D正確。答案：AD5.用一導(dǎo)熱的可自由滑動的輕隔板把一圓柱形容器分隔成A、B兩部分,如圖所示。A和B中分別封閉有質(zhì)量相等的氮氣和氧氣,均可視為理想氣體,則可知兩部分氣體處于熱平衡時()A.內(nèi)能相等 B.分子的平均動能相等C。分子的平均速率相等 D。分子數(shù)相等解析：兩種理想氣體的溫度相同,所以分子的平均動能相同,而氣體種類不同,其分子質(zhì)量不同，所以分子的平均速率不同,故選項B正確,選項C錯誤；兩種氣體的質(zhì)量相同,而摩爾質(zhì)量不同，所以分子數(shù)不同,故選項D錯誤；兩種氣體的分子平均動能相同,但分子個數(shù)不同，故內(nèi)能也不相同，故選項A錯誤。答案:B6.對一定量的氣體,若用N表示單位時間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù),則（)A。當體積減小時，N必定增加B.當溫度升高時，N必定增加C.當壓強不變而體積和溫度變化時,N必定變化D.當壓強不變而體積和溫度變化時,N可能不變解析：單位時間內(nèi)與器壁單位面積相碰的分子數(shù)N既與分子密度有關(guān),還與分子的平均速率有關(guān).當氣體體積減小時,分子密度增加，但若溫度降低，分子平均速率變小,N也不一定增加，A錯；當溫度升高時,分子的平均速率增大，但若體積增大，分子密度減小，N也不一定增加，B錯；當氣體壓強不變,則器壁單位面積受到的壓力不變,由于溫度變化,每個分子對器壁的沖力變化,N只有變化才能保持壓強不變,故C對,D錯。答案:C7。如圖所示，兩個完全相同的圓柱形密閉容器,甲中裝有與容器容積等體積的水，乙中充滿空氣,試問:(1)兩容器各側(cè)壁所受壓強大小關(guān)系及壓強的大小決定于哪些因素?（容器容積恒定)（2）若讓兩容器同時做自由落體運動，容器側(cè)壁上所受壓強將怎樣變化？答案：（1)對甲容器，上壁的壓強為零,底面的壓強最大,其數(shù)值p=ρgh（h為上下底面間的距離).側(cè)壁的壓強自上而下，由小變大，其數(shù)值大小與側(cè)壁上各點距底面的距離x的關(guān)系是p=ρgx;對乙容器，各處器壁上的壓強大小都相等,其大小決定于氣體的密度和溫度。(2）甲容器做自由落體運動時器壁各處的壓強均為零,乙容器做自由落體運動時，器壁各處的壓強不發(fā)生變化。8。一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C,其中A→B過程為等壓變化,B→C過程為等容變化.已知VA=0。3m3,TA=TC=300K、TB=400K.(1)求氣體在狀態(tài)B時的體積;