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

PAGEPAGE4氣體熱現(xiàn)象的微觀意義時間：45分鐘一、單項選擇題1．下列關(guān)于氣體分子運(yùn)動的特點，正確的說法是(A)A．氣體分子運(yùn)動的平均速率與溫度有關(guān)B．當(dāng)溫度上升時，氣體分子的速率分布不再是“中間多，兩頭少”C．氣體分子的運(yùn)動速率可由牛頓運(yùn)動定律求得D．氣體分子的平均速度隨溫度上升而增大解析：氣體分子的運(yùn)動與溫度有關(guān)，溫度上升時，平均速率變大，但仍遵循“中間多，兩頭少”的統(tǒng)計規(guī)律，A項正確，B項錯誤．分子運(yùn)動無規(guī)則，而且牛頓定律是宏觀定律，不能用它來求微觀分子的運(yùn)動速率，C項錯誤．大量分子向各個方向運(yùn)動的概率相等，所以穩(wěn)定時，平均速度幾乎為零，與溫度無關(guān)，D項錯誤．2．當(dāng)氣體溫度上升時，下面說法中正確的是(A)A．氣體分子的平均動能會增大B．全部氣體分子的動能都相同C．每個氣體分子的動能都會增大D．每個氣體分子的速率都會增大解析：溫度是分子平均動能大小的量度，故溫度上升，氣體分子的平均動能會增大．故A項正確．由于氣體分子的速率成正態(tài)分布，所以同一種氣體在溫度相同時不同分子的動能也不肯定相同．故B項錯誤．當(dāng)氣體溫度上升時，氣體分子的平均動能會增大，但由于氣體分子的速率成正態(tài)分布，故有的分子的速率可能增大，有的分子的速率可能減小，有的分子的速率可能不變，故溫度對單個分子來說沒有意義，故C、D錯誤．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功能的標(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，因為是同種氣體，則eq\x\to(E)kⅢ>eq\x\to(E)kⅡ>eq\x\to(E)kⅠ，所以B項正確，A、C、D三項錯誤．4．有關(guān)分子的熱運(yùn)動和內(nèi)能，下列說法不正確的是(D)A．肯定質(zhì)量的氣體，溫度不變，分子的平均動能不變B．物體的溫度越高，分子熱運(yùn)動越猛烈C．物體的內(nèi)能是物體中全部分子熱運(yùn)動動能和分子勢能的總和D．布朗運(yùn)動是由懸浮在液體中的微粒之間的相互碰撞引起的解析：溫度是分子平均動能的標(biāo)記，則肯定質(zhì)量的氣體，溫度不變，分子的平均動能不變，選項A正確；物體的溫度越高，分子熱運(yùn)動越猛烈，選項B正確；物體的內(nèi)能是物體中全部分子熱運(yùn)動動能和分子勢能的總和，選項C正確；布朗運(yùn)動是液體分子對懸浮在液體中的微粒頻繁碰撞引起的，選項D錯誤．5．在肯定溫度下，當(dāng)肯定量氣體的體積增大時，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，單位時間內(nèi)對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，分子對器壁的吸引力變小C．每個分子對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能、平均速率不變，每次碰撞分子對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，因此單位時間內(nèi)碰撞次數(shù)削減，氣體的壓強(qiáng)減小，A項正確，B、C、D三項錯誤．二、多項選擇題6．關(guān)于氣體分子運(yùn)動的特點，下列說法正確的是(ABD)A．由于氣體分子間距離較大，所以氣體很簡單被壓縮B．氣體之所以能充溢整個空間，是因為氣體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，氣體很簡單被壓縮，氣體分子可以在空間自由運(yùn)動，A、B對；但氣體分子間不是沒有相互作用，而是很小，C錯D對．7．氣體分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動，同一時刻有向不同方向運(yùn)動的分子，分子速率也有大有小，下表是氧氣分別在0℃和100℃時，同一時刻在不同速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比，選項結(jié)論中正確的是(BC)按速率大小劃分的區(qū)間(m·s－1)各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比(%)0℃100℃100以下1.40.7100～2008.15.4200～30017.011.9300～40021.417.4400～50020.418.6500～60015.116.7600～7009.212.9700～8004.57.9800～9002.04.6900以上0.93.9A.氣體分子的速率大小基本上是勻稱分布的，每個速率區(qū)間的分子數(shù)大致相同B．大多數(shù)氣體分子的速率處于中間值，少數(shù)分子的速率較大或較小C．隨著溫度上升，氣體分子的平均速率增大D．氣體分子的平均速率基本上不隨溫度的改變而改變解析：由表格可以看出在0℃和100℃兩種溫度下，分子速率在200～700m/s之間的分子數(shù)的比例較大，由此可得出B正確．再比較0℃和100℃兩種溫度下分子速率較大的區(qū)間，100℃時分子數(shù)所占比例較大，而分子速率較小的區(qū)間，100℃時分子數(shù)所占比例較小，故100℃時氣體分子平均速率高于0℃時氣體分子平均速率，故C正確．8.如圖所示，c、d表示肯定質(zhì)量的某種氣體的兩個狀態(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)時分子運(yùn)動猛烈，分子密度大解析：由題中圖象可直觀看出pd>pc，Td<Tc，A、B對，c→d，溫度降低，分子平均動能減小，分子運(yùn)動猛烈程度減小，體積減小，Vc>Vd，分子密度增大，C、D錯．三、非選擇題9．為適應(yīng)太空環(huán)境，去太空旅行的航天員都要穿航天服．航天服有一套生命保障系統(tǒng)，為航天員供應(yīng)合適的溫度、氧氣和氣壓，讓航天員在太空中猶如在地面上一樣．假如在地面上航天服內(nèi)氣壓為1×105Pa，氣體體積為2L，到達(dá)太空后由于外部氣壓低，航天服急劇膨脹，內(nèi)部氣體體積變?yōu)?L，使航天服達(dá)到最大體積．若航天服內(nèi)氣體的溫度不變，將航天服視為封閉系統(tǒng)．求：此時航天服內(nèi)的氣體壓強(qiáng)，并從微觀角度說明壓強(qiáng)改變的緣由．解析：對航天服內(nèi)氣體，起先時壓強(qiáng)為p1＝1×105Pa，體積為V1＝2L，到達(dá)太空后壓強(qiáng)為p2，氣體體積為V2＝4L．由等溫改變的玻意耳定律得p1V1＝p2V2，解得p2＝5×104Pa.航天服內(nèi)，溫度不變，氣體分子平均動能不變，體積膨脹，單位體積內(nèi)的分子數(shù)削減，單位時間撞擊到單位面積上的分子數(shù)削減，故壓強(qiáng)減?。?0．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＝400K.(1)求氣體在狀態(tài)B時的體積．(2)說明B→C過程壓強(qiáng)改變的微觀緣由．解析：(1)A→B由氣體定律，eq\f(VA,TA)＝eq\f(VB,TB)知VB＝eq\f(TB,TA)VA＝eq\f(400,300)×0.3m3＝0.4m3.(2)B→C氣體體積不變，分子數(shù)密度不變，溫度降低，分子平均動能減小，壓強(qiáng)減小．答案：(1)0.4m3(2)見解析11．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，乙中充溢空氣．試問：(1)兩容器各側(cè)壁壓強(qiáng)的大小及壓強(qiáng)的大小確定于哪些因素(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)將怎樣改變？解析：(1)對甲容器，上壁的壓強(qiáng)為零