高中物理 第8章 第4節(jié)氣體熱現(xiàn)象的微觀意義隨堂課時作業(yè) 新人教版選修3-2

"【成才之路】-學(xué)年高中物理第8章第4節(jié)氣體熱現(xiàn)象的微觀意義隨堂課時作業(yè)新人教版選修3-2"基礎(chǔ)夯實(shí)一、選擇題(1～3題為單選題，4、5題為多選題)1．決定氣體壓強(qiáng)大小的因素，下列說法中正確的是()A．氣體的體積和氣體的密度B．氣體的質(zhì)量和氣體的種類C．氣體分子密度和氣體的溫度D．氣體分子質(zhì)量和氣體分子的速度答案：C解析：決定氣體壓強(qiáng)大小的微觀因素是分子密集程度和分子平均動能，宏觀上體現(xiàn)在體積和溫度上。2．教室內(nèi)的氣溫會受到室外氣溫的影響，如果教室內(nèi)上午10時的溫度為15℃，下午2時的溫度為25℃，假設(shè)大氣壓強(qiáng)無變化，則下午2時與上午10時相比較，房間內(nèi)的()A．空氣分子密集程度增大B．空氣分子的平均動能增大C．空氣分子的速率都增大D．空氣質(zhì)量增大答案：B解析：溫度升高，氣體分子的平均動能增大，平均每個分子對器壁的沖力將變大，但氣壓并未改變，可見單位體積內(nèi)的分子數(shù)一定減小，故A項(xiàng)、D項(xiàng)錯誤、B項(xiàng)正確；溫度升高，并不是所有空氣分子的速率都增大，C項(xiàng)錯誤。3．對一定質(zhì)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(dāng)體積減小時，N必定增加B．當(dāng)溫度升高時，N必定增加C．當(dāng)壓強(qiáng)不變而體積和溫度變化時，N必定變化D．當(dāng)體積不變而壓強(qiáng)和溫度變化時，N可能不變答案：C解析：氣體的體積減小時，壓強(qiáng)和溫度是怎樣變化的并不清楚，不能判斷N是必定增加的，A錯；同理，溫度升高時，氣體的體積和壓強(qiáng)怎樣變化也不清楚，無法判斷N的變化，B錯；當(dāng)壓強(qiáng)不變而體積和溫度變化時，存在兩種變化的可能性：一是體積增大時，溫度升高，分子的平均動能變大，即分子對器壁碰撞的力度增大，因壓強(qiáng)不變，因此對器壁碰撞的頻繁度降低，就是N減小。二是體積減小時，溫度降低，同理可推知N增大。選項(xiàng)C正確，D錯誤。故選C。4．對于一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)它們的壓強(qiáng)和體積發(fā)生變化時，以下說法正確的是()A．壓強(qiáng)和體積都增大時，其分子平均動能不可能不變B．壓強(qiáng)和體積都增大時，其分子平均動能有可能減小C．壓強(qiáng)增大，體積減小時，其分子平均動能一定不變D．壓強(qiáng)減小，體積增大時，其分子平均動能可能增大答案：AD解析：質(zhì)量一定的氣體，分子總數(shù)不變，體積增大，單位體積內(nèi)的分子數(shù)減?。惑w積減小，單位體積內(nèi)的分子數(shù)增大，根據(jù)氣體的壓強(qiáng)與單位體積內(nèi)的分子數(shù)和分子的平均動能這兩個因素有關(guān)，可判知A、D選項(xiàng)正確，B、C選項(xiàng)錯誤。5．根據(jù)氣體分子動理論，氣體分子運(yùn)動的劇烈程度與溫度有關(guān)，下列表格中的數(shù)據(jù)是研究氧氣分子速率分布規(guī)律而列出的。按速率大小劃分區(qū)間(m/s)各速率區(qū)間的分子數(shù)占分子總數(shù)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根據(jù)表格內(nèi)容，以下四位同學(xué)所總結(jié)的規(guī)律正確的是()A．不論溫度多高，速率很大和很小的分子總是少數(shù)B．溫度變化，表現(xiàn)出“中間多兩頭少”的分布規(guī)律要改變C．某一溫度下，速率在某一數(shù)值附近的分子數(shù)多，離開這個數(shù)值越遠(yuǎn)，分子數(shù)越少D．溫度增加時，速率小的分子數(shù)減少了答案：ACD解析：溫度變化，表現(xiàn)出“中間多兩頭少”的分布規(guī)律是不會改變的，B錯誤；由氣體分子運(yùn)動的特點(diǎn)和統(tǒng)計(jì)規(guī)律可知，A、C、D描述正確。二、非選擇題6．(江蘇鹽城市～學(xué)年高二下學(xué)期期末)密閉在鋼瓶中的理想氣體，溫度升高時壓強(qiáng)增大。從分子動理論的角度分析，這是由于分子熱運(yùn)動的________增大了。該氣體在溫度T1、T2時的分子速率分布圖象如圖所示，則T1________(選填“大于”或“小于”)T2。答案：平均動能小于解析：本題考查氣體分子動理論和氣體分子速率的分布。密閉在鋼瓶中的理想氣體，體積不變，氣體密度不變，分子密集程度不變，溫度升高時，分子的平均動能增大，所以氣體壓強(qiáng)增大。氣體的溫度越高，速率大的分子占總分子的百分率越大，由圖象可知T1小于T2。7.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)壁壓強(qiáng)的大小及壓強(qiáng)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(yùn)動，容器側(cè)壁上所受壓強(qiáng)將怎樣變化？解析：(1)對甲容器，上壁的壓強(qiáng)為零，底面的壓強(qiáng)最大，其數(shù)值為p＝ρgh(h為上、下底面間的距離)。側(cè)壁的壓強(qiáng)自上而下，由小變大，其數(shù)值大小與側(cè)壁上各點(diǎn)距水面的豎直距離x的關(guān)系是p＝ρgx。對乙容器，器壁上各處的壓強(qiáng)數(shù)值都相等，其大小決定于氣體的密度和溫度。(2)甲容器做自由落體運(yùn)動時，器壁各處的壓強(qiáng)為零。乙容器做自由落體運(yùn)動時，容器上各處的壓強(qiáng)不發(fā)生變化。點(diǎn)評：千萬不要把液體和氣體壓強(qiáng)混淆，要從產(chǎn)生原因上加以區(qū)別。能力提升一、選擇題(1～3題為單選題，4、5題為多選題)1.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A沿平行縱軸的直線變化到狀態(tài)B，則它的狀態(tài)變化過程是()A．氣體的溫度不變B．氣體的內(nèi)能增加C．氣體的分子平均速率減少D．氣體分子在單位時間內(nèi)與器壁單位面積上碰撞的次數(shù)不變答案：B解析：從p－V圖象中的AB圖線看，氣體狀態(tài)由A變到B為等容升壓，根據(jù)查理定律，一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)體積不變時，壓強(qiáng)跟熱力學(xué)溫度成正比，所以壓強(qiáng)增大溫度升高，故答案A錯誤。一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定，所以氣體的溫度升高，內(nèi)能增加，故答案B對。氣體的溫度升高，分子平均速率增大，故答案C錯。氣體壓強(qiáng)增大，則氣體分子在單位時間內(nèi)與器壁單位面積上碰撞的次數(shù)增加，故答案D錯誤。2．下圖是氧氣分子在不同溫度(0℃和100℃)下的速率分布，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高D．隨著溫度的升高，氧氣分子的平均速率變小答案：A解析：溫度升高，分子的平均動能增大，質(zhì)量不變，分子的平均速率增大，每個分子的速率不一定增大，A正確，B、C、D錯誤。3．下列說法正確的是()A．一定質(zhì)量的氣體，保持溫度不變，壓強(qiáng)隨體積減小而增大的微觀原因是：每個分子撞擊器壁的作用力增大B．一定質(zhì)量的氣體，保持溫度不變，壓強(qiáng)隨體積增大而減小的微觀原因是：單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少C．一定質(zhì)量的氣體，保持體積不變，壓強(qiáng)隨溫度升高而增大的微觀原因是：每個分子動能都增大D．一定質(zhì)量的氣體，保持體積不變，壓強(qiáng)隨溫度升高而增大的微觀原因是：分子的密度增大答案：B4．甲、乙兩個相同的密閉容器中分別裝有等質(zhì)量的同種氣體，已知甲、乙容器中氣體的壓強(qiáng)分別為p甲、p乙。且p甲<p乙，則()A．甲容器中氣體的溫度高于乙容器中氣體的溫度B．甲容器中氣體的溫度低于乙容器中氣體的溫度C．甲容器中氣體分子的平均動能小于乙容器中氣體分子的平均動能D．甲容器中氣體分子的平均動能大于乙容器中氣體分子的平均動能答案：BC解析：甲乙兩種氣體分子密集程度相同，但壓強(qiáng)p甲<p乙，說明，甲氣體分子平均動能小于乙氣體分子平均動能，即甲的溫度低。5．關(guān)于理想氣體的溫度、分子平均速率、內(nèi)能的關(guān)系，下列說法正確的是()A．溫度升高時，氣體分子的平均速率增大B．溫度相同時，各種氣體分子的平均速率都相同C．溫度相同時，各種氣體分子的平均動能相同D．溫度相同時，各種氣體的內(nèi)能都相同答案：AC解析：溫度是物體所處熱運(yùn)動狀態(tài)的一個重要參量。從分子動理論的角度看，溫度是物體分子熱運(yùn)動的平均動能大小的標(biāo)志。溫度升高，氣體分子的平均動能增大，氣體分子的平均速率增大，因此，選項(xiàng)A正確。溫度相同時，一定質(zhì)量的各種理想氣體平均動能相同，但由于是不同氣體，分子質(zhì)量不同，所以各種氣體分子的平均速率不同，所以選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)B錯誤。各種理想氣體的溫度相同，只說明它們的平均動能相同，氣體的內(nèi)能大小還和氣體的質(zhì)量有關(guān)，即便是相同質(zhì)量的氣體，由于是不同氣體，所含分子數(shù)不同，其內(nèi)能也不相同，所以選項(xiàng)D錯誤。二、非選擇題6．(揚(yáng)州市～學(xué)年高二下學(xué)期期末)節(jié)假日釋放氫氣球，在氫氣球上升過程中，氣球會膨脹，達(dá)到極限體積時甚至?xí)?。假設(shè)在氫氣球上升過程中，環(huán)境溫度保持不變，則球內(nèi)的氣體壓強(qiáng)________(填“增大”、“減小”或“不變”)，氣體分子熱運(yùn)動的劇烈程度________(填“變強(qiáng)”、“變?nèi)酢被颉安蛔儭?，氣體分子的速率分布情況最接近圖中的________線(填“A”、“B”、“C”)。圖中f(v)表示速率v處單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)百分率。答案：減小不變C7．一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變成狀態(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