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雙基限時練(九)氣體熱現(xiàn)象的微觀意義1.下列關(guān)于氣體分子運(yùn)動的特點(diǎn),正確的說法是()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對,B錯.由于分子運(yùn)動是無規(guī)章的,而且牛頓運(yùn)動定律是物體運(yùn)動宏觀定律,故不能用它來求微觀的分子運(yùn)動速率,C錯.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錯.答案A2.氣體的壓強(qiáng)是由于氣體分子的下列哪種緣由造成的()A.氣體分子間的作用力B.對器壁的碰撞力C.對器壁的排斥力D.對器壁的萬有引力答案B3.(多選題)關(guān)于抱負(fù)氣體的溫度和分子平均速率、內(nèi)能之間的關(guān)系,下列說法正確的是()A.溫度上升,氣體分子的平均速率增大B.溫度相同時,氣體分子的平均速率都相同C.溫度相同時,氣體分子的平均動能相同D.溫度相同時,各種氣體的內(nèi)能相同解析溫度上升,分子平均速率增大,A選項正確;溫度相同分子平均動能相同,B選項錯誤,C選項正確;氣體的內(nèi)能與溫度和物質(zhì)的量有關(guān),故D選項錯誤.答案AC4.肯定質(zhì)量的某種氣體,在體積不變的狀況下,將氣體的溫度由-13℃上升到50A.壓強(qiáng) B.分子平均速率C.分子平均動能 D.氣體的密度解析氣體體積不變,質(zhì)量不變,故當(dāng)溫度變化時,氣體密度保持不變,故D選項正確.答案D5.(多選題)關(guān)于氣體分子運(yùn)動的特點(diǎn),下列說法正確的是()A.氣體分子之所以能布滿空間,是由于氣體分子間相互作用的引力和斥力格外微弱,氣體分子可以在空間自由運(yùn)動B.每個氣體分子的速率都相等C.每個氣體分子的速率都不等,速率很大和速率很小的分子數(shù)目很多D.氣體分子速率很大和速率很小的分子數(shù)目都很小答案AD6.(多選題)注射器中封閉著肯定質(zhì)量的氣體,現(xiàn)在緩慢壓下活塞,下列物理量發(fā)生變化的是()A.氣體壓強(qiáng) B.分子平均速率C.分子密度 D.氣體密度解析緩慢下壓活塞的過程中溫度保持不變,分子平均速率不變,故B選項錯誤.答案ACD7.關(guān)于密閉容器中氣體的壓強(qiáng),下列說法正確的是()A.是由于氣體分子相互作用產(chǎn)生的B.是由于氣體分子碰撞容器壁產(chǎn)生的C.是由于氣體的重力產(chǎn)生的D.氣體溫度越高,壓強(qiáng)就肯定越大解析氣體的壓強(qiáng)是由容器內(nèi)的大量分子撞擊器壁產(chǎn)生的,A、C錯,B正確.氣體的壓強(qiáng)受溫度、體積影響,溫度上升,若體積變大,壓強(qiáng)不肯定增大,D錯.答案B8.下面的表格是某地區(qū)1~7月份氣溫與氣壓的對比表:月份/月1234567平均最高氣溫/℃1.43.910.719.626.730.230.8平均大氣壓/105Pa1.0211.0191.0141.0081.0030.9980.9967月份與1月份相比較,正確的是()A.空氣分子無規(guī)章熱運(yùn)動的狀況幾乎不變B.空氣分子無規(guī)章熱運(yùn)動減弱了C.單位時間內(nèi)空氣分子對地面的撞擊次數(shù)增多了D.單位時間內(nèi)空氣分子對單位面積地面撞擊次數(shù)削減了解析由表中數(shù)據(jù)知,7月份與1月份相比,溫度上升,壓強(qiáng)減小,溫度上升使氣體分子熱運(yùn)動更加猛烈,空氣分子與地面撞擊一次對地面的沖擊力增大,而壓強(qiáng)減小,單位時間內(nèi)空氣分子對單位面積地面的沖擊力減?。詥挝粫r間內(nèi)空氣分子對單位面積地面的撞擊次數(shù)削減了,因而只有D項正確.答案D9.肯定質(zhì)量的抱負(fù)氣體由狀態(tài)A經(jīng)過如圖所示過程變到狀態(tài)B,在此過程中氣體的分子密度()A.始終變小 B.始終變大C.先變小后變大 D.先變大后變小解析由圖可知,氣體由A狀態(tài)變化到B狀態(tài),氣體的體積增大,分子密度不斷減小,故A選項正確.答案A10.(多選題)如圖所示,肯定質(zhì)量的抱負(fù)氣體,從狀態(tài)A經(jīng)絕熱過程A→B,等容過程B→C,等溫過程C→A,又回到了狀態(tài)A,則()A.A→B過程氣體降溫B.B→C過程氣體吸熱C.C→A過程氣體放熱D.全部過程氣體做功為零解析A→B過程氣體絕熱膨脹,氣體對外界做功,其對應(yīng)的內(nèi)能必定減小,即氣體溫度降低,選項A正確.B→C過程氣體等容升壓,由p/T=恒量可知,氣體溫度上升,其對應(yīng)內(nèi)能增加,因做功W=0,故該過程必定從外界吸熱,即選項B正確.C→A過程氣體等溫壓縮,故內(nèi)能變化為零,但外界對氣體做功,因此該過程中氣體放熱,選項C正確.A→B過程氣體對外做功,其數(shù)值等于AB線與橫軸包圍的面積.B→C過程氣體不做功.C→A過程外界對氣體做功,其數(shù)值等于CA線與橫軸包圍的面積,明顯全過程對氣體做的凈功為ABC封閉曲線包圍的面積,選項D不正確.由以上分析易知A、B、C選項正確.答案ABC11.如下圖所示,兩個完全相同的圓柱形密閉容器,①中恰好裝滿水,②中布滿空氣,(容器容積恒定)則下列說法正確的是()A.兩容器中器壁的壓強(qiáng)都是由分子撞擊器壁而產(chǎn)生的B.兩容器中器壁的壓強(qiáng)都是由所裝物質(zhì)的重力而產(chǎn)生的C.①容器中pA>pB,②容器中pC=pDD.當(dāng)溫度上升時,pA、pB變大,pC、pD也變大解析對①容器壓強(qiáng)產(chǎn)生的緣由是由于液體受到重力作用;而②容器中壓強(qiáng)產(chǎn)生的緣由,是分子對器壁撞擊而產(chǎn)生的,故A、B選項錯誤;液體壓強(qiáng)p=ρgh,可知pA>pB,而密閉容器中氣體壓強(qiáng)處處相等,與位置無關(guān),pC=pD,故C選項正確,當(dāng)溫度上升時,pA、pB不變,而pC、pD增大,故D選項錯誤.答案C12.(多選題)x、y兩容器中裝有相同質(zhì)量的氦氣,已知x容器中氦氣的溫度高于y容器中氦氣的溫度,但壓強(qiáng)卻低于y容器中氦氣的壓強(qiáng).由此可知()A.x中氦氣分子的平均動能肯定大于y中氦氣分子的平均動能B.x中每個氦分子的動能肯定都大于y中每個氦分子的動能C.x中動能大的氦氣分子數(shù)肯定多于y中動能大的氦氣分子數(shù)D.x中氦分子的熱運(yùn)動肯定比y中氦分子的熱運(yùn)動猛烈解析分子的平均動能取決于溫度,溫度越高,分子的平均動能越大,故A項正確;但對于任一個氦分子來說并不肯定成立,故B項錯;分子的動能也應(yīng)遵從統(tǒng)計規(guī)律:即“中間多、兩頭少”,溫度較高時容器中動能大的分子數(shù)肯定多于溫度較低時容器中動能大的分子數(shù),C項正確;溫度越高,分子的無規(guī)章熱運(yùn)動越猛烈,D項正確.答案ACD13.肯定質(zhì)量的某種抱負(fù)氣體,當(dāng)它的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?倍,體積減小為原來的一半時,其熱力學(xué)溫度變?yōu)樵瓉淼亩嗌??試從壓?qiáng)和溫度的微觀意義進(jìn)行說明.解析設(shè)原來氣體的壓強(qiáng)為p0,體積為V0,熱力學(xué)溫度為T0.則末狀態(tài)時的壓強(qiáng)變?yōu)?p0,體積變?yōu)閑q\f(1,2)V0,依據(jù)抱負(fù)氣體狀態(tài)方程可得:eq\f(p0V0,T0)=eq\f(3p0·\f(1,2)V0,T).解得T=eq\f(\f(3,2)·p0V0,p0V0)T0=eq\f(3,2)T0.下面從氣體的壓強(qiáng)和溫度的微觀意義對上述結(jié)果進(jìn)行說明.從微觀角度看,氣體壓強(qiáng)的大小跟兩個因素有關(guān):一個是氣體分子的平均動能,一個是氣體分子的密集程度.當(dāng)體積減小為原來的一半時,氣體分子的密集程度變?yōu)樵瓉淼膬杀叮@時氣體的壓強(qiáng)相應(yīng)地變?yōu)樵瓉淼膬杀?,但還不能滿足題意(題目要求,壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?倍),這時,只能要求從另外一個因素考慮,即增加氣體分子的平均動能.而氣體分子的平均動能是由溫度來打算的,即應(yīng)增加溫度,依據(jù)計算,氣體的熱力學(xué)溫度應(yīng)變?yōu)樵瓉淼?.5倍,這時壓強(qiáng)便在兩個因素(體積減小——分子密集程度增大,溫度上升——分子平均動能變大)的共同作用下變?yōu)樵瓉淼?倍.答案見解析14.肯定質(zhì)量的抱負(fù)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,TA=TC=300K,TB(1)求氣體
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