2024-2025學(xué)年高中物理第8章氣體第4節(jié)氣體熱現(xiàn)象的微觀意義課后練習(xí)含解析新人教版選修3-3

PAGE3-氣體熱現(xiàn)象的微觀意義基礎(chǔ)夯實(shí)一、選擇題(1～3題為單選題，4題為多選題)1．1859年麥克斯韋從理論上推導(dǎo)出了氣體分子速率的分布規(guī)律，后來(lái)有很多試驗(yàn)驗(yàn)證了這一規(guī)律。若以橫坐標(biāo)v表示分子速率，縱坐標(biāo)f(v)表示各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比。下面四幅圖中能正確表示某一溫度下氣體分子速率分布規(guī)律的是(D)解析：各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比不能為負(fù)值，A、B錯(cuò)；氣體分子速率的分布規(guī)律呈現(xiàn)“中間多，兩頭少”的趨勢(shì)，速率為0的分子幾乎不存在，故C錯(cuò)、D對(duì)。2．(2024·山東省菏澤市高二下學(xué)期期中)關(guān)于氣體熱現(xiàn)象的微觀說(shuō)明，下列說(shuō)法中正確的是(B)A．密閉在容器中的氣體，在某一時(shí)刻向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的氣體分子數(shù)目肯定相等B．大量氣體分子的速率有的大有的小，但是按“中間多，兩頭少”的規(guī)律分布C．氣體壓強(qiáng)的大小跟氣體的質(zhì)量和氣體的種類有關(guān)D．當(dāng)某一容器自由下落時(shí)，容器中氣體的壓強(qiáng)將變?yōu)榱憬馕觯弘m然分子的運(yùn)動(dòng)雜亂無(wú)章，在某一時(shí)刻，與容器各側(cè)面碰撞的氣體分子數(shù)目基本相同，不能說(shuō)肯定相同，故A錯(cuò)誤；大量氣體分子的速率有大有小，但是按“中間多，兩頭少”的規(guī)律分布，故B正確；氣體壓強(qiáng)跟氣體分子的平均動(dòng)能、分子的密集程度這兩個(gè)因素有關(guān)，故C錯(cuò)誤；當(dāng)某一容器自由下落時(shí)，雖然處于失重狀態(tài)，但分子熱運(yùn)動(dòng)不會(huì)停止，所以分子仍舊不斷撞擊容器壁產(chǎn)生壓力，故壓強(qiáng)不為零，故D錯(cuò)誤。3．教室內(nèi)的氣溫會(huì)受到室外氣溫的影響，假如教室內(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)變更，則下午2時(shí)與上午10時(shí)相比較，房間內(nèi)的(B)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)量增大解析：溫度上升，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，但氣壓并未變更，可見(jiàn)單位體積內(nèi)的分子數(shù)肯定減小，故A項(xiàng)、D項(xiàng)錯(cuò)誤、B項(xiàng)正確；溫度上升，并不是全部空氣分子的速率都增大，C項(xiàng)錯(cuò)誤。4．依據(jù)氣體分子動(dòng)理論，氣體分子運(yùn)動(dòng)的猛烈程度與溫度有關(guān)，下列表格中的數(shù)據(jù)是探討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依據(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(ACD)A．不論溫度多高，速率很大和很小的分子總是少數(shù)B．溫度變更，表現(xiàn)出“中間多兩頭少”的分布規(guī)律要變更C．某一溫度下，速率在某一數(shù)值旁邊的分子數(shù)多，離開(kāi)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)削減了解析：溫度變更，表現(xiàn)出“中間多兩頭少”的分布規(guī)律是不會(huì)變更的，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5.節(jié)假日釋放氫氣球，在氫氣球上升過(guò)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(guò)程中，環(huán)境溫度保持不變，則球內(nèi)的氣體壓強(qiáng)_減小__(填“增大”、“減小”或“不變”)，氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的猛烈程度_不變__(填“變強(qiáng)”、“變?nèi)酢被颉安蛔儭?，氣體分子的速率分布狀況最接近圖中的_C__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。6．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(jiàn)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(shuō)明為何在打氣過(guò)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＋n(eq\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(jué)越費(fèi)勁。實(shí)力提升一、選擇題(1～3題為單選題，4題為多選題)1．下圖描繪的是肯定質(zhì)量的氧氣分子分別在0℃和100℃兩種狀況下速率分布的狀況，符合統(tǒng)計(jì)規(guī)律的是(A)解析：氣體溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越猛烈，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率增大，且分子速率分布呈現(xiàn)“兩頭少、中間多”的特點(diǎn)。溫度高時(shí)速率大的分子所占據(jù)的比例越大，所以A正確。2．(2024·山東省壽光現(xiàn)代中學(xué)高二下學(xué)期檢測(cè))關(guān)于氣體壓強(qiáng)的理解，哪一種理解是錯(cuò)誤的(A)A．大氣壓強(qiáng)是由地球表面空氣重力產(chǎn)生的，因此將開(kāi)口瓶密閉后，瓶?jī)?nèi)氣體脫離大氣，它自身重力太小，會(huì)使瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)遠(yuǎn)小于外界大氣壓強(qiáng)B．氣體壓強(qiáng)是由于氣體分子不斷撞擊器壁而產(chǎn)生的C．氣體壓強(qiáng)取決于單位體積內(nèi)分子數(shù)和分子的平均動(dòng)能D．單位面積器壁受到空氣分子碰撞的平均壓力就是氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng)解析：大氣壓強(qiáng)是由地球表面空氣重力產(chǎn)生的，而被密封在某種容器中的氣體，其壓強(qiáng)是大量的做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的氣體分子對(duì)容器壁不斷碰撞而產(chǎn)生的，它的大小不是由被封閉氣體的重力所確定的，故A錯(cuò)誤；密閉容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)是大量氣體分子頻繁撞擊器壁產(chǎn)生，故B正確；氣體壓強(qiáng)取決于分子的密集程度與分子的平均動(dòng)能，即為單位體積內(nèi)分子數(shù)和分子的平均動(dòng)能，故C正確；依據(jù)公式P＝eq\f(F,S)，可知單位面積器壁受到氣體分子碰撞的平均壓力在數(shù)值上就等于氣體壓強(qiáng)的大小，故D正確；本題選擇錯(cuò)誤的，故選A。3.如圖所示，是描述肯定質(zhì)量的某種氣體狀態(tài)變更的V－T圖線，對(duì)圖線上的a、b兩個(gè)狀態(tài)，下列說(shuō)法不正確的是(B)A．從a到b的狀態(tài)變更過(guò)程是等壓變更過(guò)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(guò)原點(diǎn)可知，a→b是等壓變更過(guò)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(shuō)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)。4．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?，F(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。二、非選擇題5．(2024·南京市玄武區(qū)高三模擬)肯定量的氧氣貯存在密封容器中，在T1和T2溫度下其分子速率分布的狀況見(jiàn)下表。則T1_大于__(選填“大于”“小于”或“等于”)T2。若約10%的氧氣從容器中泄漏，泄漏前后容器內(nèi)溫度均為T1，則在泄漏后的容器中，速率處于400～500m/s區(qū)間的氧氣分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比_等于__(選填“大于”“小于”或“等于”)18.6%。eq\f(速率區(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/%溫度T1溫度T2100以下0.71.4100～2005.48.1200～30011.917.0300～40017.421.4400～50018.620.4500～60016.715.1600～70012.99.2700～8007.94.5800～9004.62.0900以上3.90.9解析：溫度上升，速率大的分子比例較大，故T1>T2。溫度肯定，氣體分子速率分布狀況不變，故泄漏前后速率處于400～500m/s區(qū)間的氧氣分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比保持不變。6.有一空的薄金屬筒開(kāi)口向下靜止于恒溫透亮液體中，筒中液面與A點(diǎn)齊平?，F(xiàn)緩慢將其壓到更深處，筒中液面與B點(diǎn)齊平，此時(shí)筒中氣體長(zhǎng)度減為原來(lái)的eq\f(2,3)。若測(cè)得A點(diǎn)壓強(qiáng)為1.2×105Pa，不計(jì)氣體分子間相互作用，且