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(shí)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(shí)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(dòng)能，宏觀上體現(xiàn)在體積和溫度上。2．教室內(nèi)的氣溫會(huì)受到室外氣溫的影響，如果教室內(nèi)上午10時(shí)的溫度為15℃，下午2時(shí)的溫度為25℃，假設(shè)大氣壓強(qiáng)無(wú)變化，則下午2時(shí)與上午10時(shí)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(dòng)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(dòng)能增大，平均每個(gè)分子對(duì)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(cuò)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(cuò)誤。3．對(duì)一定質(zhì)量的氣體，若用N表示單位時(shí)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(shí)，N必定增加B．當(dāng)溫度升高時(shí)，N必定增加C．當(dāng)壓強(qiáng)不變而體積和溫度變化時(shí)，N必定變化D．當(dāng)體積不變而壓強(qiáng)和溫度變化時(shí)，N可能不變答案：C解析：氣體的體積減小時(shí)，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(cuò)；同理，溫度升高時(shí)，氣體的體積和壓強(qiáng)怎樣變化也不清楚，無(wú)法判斷N的變化，B錯(cuò)；當(dāng)壓強(qiáng)不變而體積和溫度變化時(shí)，存在兩種變化的可能性：一是體積增大時(shí)，溫度升高，分子的平均動(dòng)能變大，即分子對(duì)器壁碰撞的力度增大，因壓強(qiáng)不變，因此對(duì)器壁碰撞的頻繁度降低，就是N減小。二是體積減小時(shí)，溫度降低，同理可推知N增大。選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。故選C。4．對(duì)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(shí)，以下說法正確的是()A．壓強(qiáng)和體積都增大時(shí)，其分子平均動(dòng)能不可能不變B．壓強(qiáng)和體積都增大時(shí)，其分子平均動(dòng)能有可能減小C．壓強(qiáng)增大，體積減小時(shí)，其分子平均動(dòng)能一定不變D．壓強(qiáng)減小，體積增大時(shí)，其分子平均動(dòng)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)減小；體積減小，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(dòng)能這兩個(gè)因素有關(guān)，可判知A、D選項(xiàng)正確，B、C選項(xiàng)錯(cuò)誤。5．根據(jù)氣體分子動(dòng)理論，氣體分子運(yùn)動(dòng)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(gè)數(shù)值越遠(yuǎn)，分子數(shù)越少D．溫度增加時(shí)，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(huì)改變的，B錯(cuò)誤；由氣體分子運(yùn)動(dòng)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(shí)壓強(qiáng)增大。從分子動(dòng)理論的角度分析，這是由于分子熱運(yùn)動(dòng)的________增大了。該氣體在溫度T1、T2時(shí)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(dòng)能小于解析：本題考查氣體分子動(dòng)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(shí)，分子的平均動(dòng)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(gè)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(shí)做自由落體運(yùn)動(dòng)，容器側(cè)壁上所受壓強(qiáng)將怎樣變化？解析：(1)對(duì)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(duì)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(dòng)時(shí)，器壁各處的壓強(qiáng)為零。乙容器做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，容器上各處的壓強(qiáng)不發(fā)生變化。點(diǎn)評(píng)：千萬(wàn)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(shí)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(shí)，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(cuò)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(duì)。氣體的溫度升高，分子平均速率增大，故答案C錯(cuò)。氣體壓強(qiáng)增大，則氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積上碰撞的次數(shù)增加，故答案D錯(cuò)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(gè)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(dòng)能增大，質(zhì)量不變，分子的平均速率增大，每個(gè)分子的速率不一定增大，A正確，B、C、D錯(cuò)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(gè)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：?jiǎn)挝惑w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(gè)分子動(dòng)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(gè)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(dòng)能小于乙容器中氣體分子的平均動(dòng)能D．甲容器中氣體分子的平均動(dòng)能大于乙容器中氣體分子的平均動(dòng)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(dòng)能小于乙氣體分子平均動(dòng)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(shí)，氣體分子的平均速率增大B．溫度相同時(shí)，各種氣體分子的平均速率都相同C．溫度相同時(shí)，各種氣體分子的平均動(dòng)能相同D．溫度相同時(shí)，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(dòng)狀態(tài)的一個(gè)重要參量。從分子動(dòng)理論的角度看，溫度是物體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能大小的標(biāo)志。溫度升高，氣體分子的平均動(dòng)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(shí)，一定質(zhì)量的各種理想氣體平均動(dòng)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(cuò)誤。各種理想氣體的溫度相同，只說明它們的平均動(dòng)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(cuò)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(huì)膨脹，達(dá)到極限體積時(shí)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(dòng)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