2024-2025學(xué)年高中物理第八章氣體4氣體熱現(xiàn)象的微觀意義課后作業(yè)含解析新人教版選修3-3

PAGEPAGE5氣體熱現(xiàn)象的微觀意義eq\o(\s\up7(限時(shí)：45分鐘總分：100分),\s\do5())一、單項(xiàng)選擇題(每小題7分，共49分)1．下面關(guān)于氣體壓強(qiáng)的說法正確的是(D)A．氣體壓強(qiáng)是由于氣體受到重力而產(chǎn)生的B．失重狀況下氣體對(duì)器壁不會(huì)產(chǎn)生壓強(qiáng)C．氣體對(duì)容器底的壓強(qiáng)比側(cè)壁壓強(qiáng)大D．氣體的壓強(qiáng)是由于氣體分子不斷地碰撞器壁而產(chǎn)生的解析：氣體的壓強(qiáng)是由于氣體分子不斷對(duì)容器壁碰撞而產(chǎn)生的，而不是由于氣體本身的重力而產(chǎn)生的，所以A錯(cuò)誤，D正確；在失重狀況下氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)不會(huì)受到影響，對(duì)器壁的壓強(qiáng)不會(huì)改變，B錯(cuò)誤；氣體的密度很小，重力的影響可以忽視不計(jì)，所以氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng)各處都是相等的，C錯(cuò)誤．2．肯定質(zhì)量的志向氣體，保持溫度不變的狀況下壓縮體積，氣體壓強(qiáng)變大．下列說法正確的是(C)A．氣體分子平均動(dòng)能增大B．氣體分子平均動(dòng)能減小C．單位體積內(nèi)的分子數(shù)增加D．單位體積內(nèi)的分子數(shù)削減解析：溫度不變，氣體分子平均動(dòng)能不變，體積減小，密度增大，單位體積內(nèi)的分子數(shù)增加，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確．3．某種氣體在不同溫度下的氣體分子速率分布曲線如圖所示，圖中f(v)表示v處單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)百分率，所對(duì)應(yīng)的溫度分別為TⅠ、TⅡ、TⅢ，則(B)A．TⅠ>TⅡ>TⅢ B．TⅢ>TⅡ>TⅠC．TⅡ>TⅠ，TⅡ>TⅢ D．TⅠ＝TⅡ＝TⅢ解析：溫度是氣體分子平均動(dòng)能的標(biāo)記．由圖象可以看出，大量分子的平均速率eq\x\to(v)Ⅲ＞eq\x\to(v)Ⅱ＞eq\x\to(v)Ⅰ，因?yàn)槭峭N氣體，則eq\x\to(E)kⅢ＞eq\x\to(E)kⅡ＞eq\x\to(E)kⅠ，所以B項(xiàng)正確，A、C、D三項(xiàng)錯(cuò)誤．4.用豆粒模擬氣體分子，可以模擬氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原理．如圖所示，從距秤盤80cm高度把1000粒的豆粒連續(xù)勻稱地倒在秤盤上，持續(xù)作用時(shí)間為1s，豆粒彈起時(shí)豎直方向的速度變?yōu)榕銮暗囊话耄裘總€(gè)豆粒只與秤盤碰撞一次，且碰撞時(shí)間極短(在豆粒與秤盤碰撞極短時(shí)間內(nèi)，碰撞力遠(yuǎn)大于豆粒受到的重力)，已知1000粒的豆粒的總質(zhì)量為100g．則在碰撞過程中秤盤受到的壓力大小約為(B)A．0.2N B．0.6NC．1.0N D．1.6N解析：由題意知v1＝eq\r(2gh)＝4m/s，v2＝－2m/s依據(jù)動(dòng)量定理F·Δt＝mv1－mv2得F＝0.6N，故選B.5．在肯定溫度下，當(dāng)肯定量氣體的體積增大時(shí)，氣體的壓強(qiáng)減小，這是由于(A)A．單位體積內(nèi)的分子數(shù)變少，單位時(shí)間內(nèi)對(duì)單位面積器壁碰撞的次數(shù)削減B．氣體分子的密集程度變小，分子對(duì)器壁的吸引力變小C．每個(gè)分子對(duì)器壁的平均撞擊力都變小D．氣體分子的密集程度變小，單位體積內(nèi)分子的重量變小解析：溫度不變，肯定量氣體分子的平均動(dòng)能、平均速率不變，每次碰撞分子對(duì)器壁的平均作用力不變，但體積增大后，單位體積內(nèi)的分子數(shù)削減，因此單位時(shí)間內(nèi)碰撞次數(shù)削減，氣體的壓強(qiáng)減小，A項(xiàng)正確，B、C、D三項(xiàng)錯(cuò)誤．6.如圖所示，肯定質(zhì)量的志向氣體由狀態(tài)A沿平行縱軸的直線改變到狀態(tài)B，則它的狀態(tài)改變過程是(B)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小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，依據(jù)查理定律，肯定質(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)增大溫度上升，故A錯(cuò)誤．肯定質(zhì)量的志向氣體的內(nèi)能僅由溫度確定，所以氣體的溫度上升，內(nèi)能增加，故B對(duì)．氣體的溫度上升，分子平均速率增大，故C錯(cuò)誤．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D錯(cuò)誤．7.如圖所示，是描述肯定質(zhì)量的某種氣體狀態(tài)改變的V－T圖線，對(duì)圖線上的a、b兩個(gè)狀態(tài)，下列說法不正確的是(B)A．從a到b的狀態(tài)改變過程是等壓改變過程B．a(chǎn)狀態(tài)的壓強(qiáng)、體積、溫度均比b狀態(tài)小C．a(chǎn)狀態(tài)比b狀態(tài)分子平均動(dòng)能小D．a(chǎn)狀態(tài)時(shí)在相同時(shí)間內(nèi)撞到器壁單位面積上的分子數(shù)比b狀態(tài)多解析：由V－T圖線過原點(diǎn)可知，a→b是等壓改變過程，A對(duì)、B錯(cuò)．由Ta<Tb可知，a狀態(tài)分子平均動(dòng)能較小，C對(duì)．a(chǎn)狀態(tài)雖然分子平均動(dòng)能小，但和b狀態(tài)壓強(qiáng)一樣大，說明a狀態(tài)時(shí)單位時(shí)間內(nèi)撞到器壁單位面積上的分子數(shù)多，D對(duì)．二、多項(xiàng)選擇題(每小題9分，共27分)8．關(guān)于氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，下列說法正確的是(ABD)A．由于氣體分子間距離較大，所以氣體很簡(jiǎn)單被壓縮B．氣體之所以能充溢整個(gè)空間，是因?yàn)闅怏w分子間相互作用的引力和斥力非常微弱，氣體分子可以在空間自由運(yùn)動(dòng)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．氣體分子間除相互碰撞外，相互作用很小解析：氣體分子間距離大，相互作用的引力和斥力很微弱，氣體很簡(jiǎn)單被壓縮，氣體分子可以在空間自由運(yùn)動(dòng)，A、B對(duì)；但氣體分子間不是沒有相互作用，而是很小，C錯(cuò)，D對(duì)．9．如圖所示，絕熱隔板K把絕熱汽缸分隔成兩部分，K與汽缸的接觸是光滑的，隔板K用銷釘固定，兩部分中分別盛有相同質(zhì)量、相同溫度的同種志向氣體a、b，a的體積大于b的體積．現(xiàn)拔去銷釘(不漏氣)，當(dāng)a、b各自達(dá)到新的平衡時(shí)(BD)A．a(chǎn)的體積等于b的體積B．a(chǎn)的體積大于b的體積C．在相同時(shí)間內(nèi)兩邊與隔板碰撞的分子數(shù)相同D．a(chǎn)的溫度比b的溫度高解析：由于兩部分氣體是相同質(zhì)量、相同溫度的同種氣體，所以兩部分氣體的eq\f(pV,T)值是相等的，由于a的體積大一些，壓強(qiáng)就小一些，拔去銷釘后，a的體積會(huì)減小，溫度上升，壓強(qiáng)增大，再次平衡后壓強(qiáng)相等，但由于a的溫度高一些，a的體積還是大一些，A錯(cuò)誤，B、D正確；由于壓強(qiáng)相等，a的溫度高，分子平均動(dòng)能大，相同時(shí)間內(nèi)碰撞的次數(shù)要少，C錯(cuò)誤．10.如圖所示，c、d表示肯定質(zhì)量的某種氣體的兩個(gè)狀態(tài)，則關(guān)于c、d兩狀態(tài)的下列說法中正確的是(AB)A．壓強(qiáng)pd>pcB．溫度Td<TcC．體積Vd>VcD．d狀態(tài)時(shí)分子運(yùn)動(dòng)猛烈，分子密度大解析：由題中圖象可直觀看出pd>pc，Td<Tc，A、B對(duì)，c→d，溫度降低，分子平均動(dòng)能減小，分子運(yùn)動(dòng)猛烈程度減小，體積減小，Vc>Vd，分子密度增大，C、D錯(cuò)．三、非選擇題(共24分)11．(12分)中國(guó)是世界上的人口大國(guó)，也是自行車的王國(guó)，隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，雖然汽車已經(jīng)進(jìn)入家庭，但自行車以其輕巧、經(jīng)濟(jì)、修理便利等獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)，依舊成為人們目前重要的交通工具之一，輪胎“跑氣”是自行車的常見故障之一，現(xiàn)用活塞氣筒向一個(gè)容積為V的自行車輪胎內(nèi)打氣，每次能把體積為V0，壓強(qiáng)為p0的空氣打入自行車輪胎內(nèi)．若胎內(nèi)原有空氣的壓強(qiáng)為p，設(shè)打入氣體的溫度不變，則打了n次后自行車輪胎內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為多大？并說明為何在打氣過程中越打越費(fèi)勁？答案：p＋neq\f(p0V0,V)打入氣的次數(shù)越多，輪胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)越大，再次將氣體打入時(shí)，需用力越大即越費(fèi)勁．解析：取胎內(nèi)原有氣體和n次打入的氣體為探討對(duì)象由玻意耳定律知pV＋np0V0＝pnV所以pn＝p＋neq\f(p0V0,V)p0、V0、V、p各量不變，pn越大即打入氣的次數(shù)越多，須要克服胎內(nèi)氣體對(duì)氣筒(活塞)的壓力越大，感覺越費(fèi)勁．12．(12分)肯定質(zhì)量的志向氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變成狀態(tài)C，其中A→B過程為等壓改變，B→C過程為等容改變．已知VA＝0.3m3，TA＝TC＝300K，TB(1)求氣體在狀態(tài)B時(shí)的體積．(