高中物理-2.6氣體狀態(tài)參量課時(shí)作業(yè)(含解析)粵教版選修3-3

PAGE第六節(jié)氣體狀態(tài)參量1．在研究氣體的性質(zhì)時(shí)，可以用氣體的________、________、________來(lái)描述氣體的狀態(tài)，描述氣體狀態(tài)的物理量稱為氣體的____________．2．體積是氣體分子所能達(dá)到的________，也就是氣體充滿的容器的________．3．溫度是物體內(nèi)部分子熱運(yùn)動(dòng)____________的標(biāo)志．溫度的________________叫溫標(biāo)．日常生活中常用的溫標(biāo)是____________，它的單位是____________，符號(hào)是________．在國(guó)際單位制中用__________溫標(biāo)來(lái)表示溫度，叫做______________，用符號(hào)________表示，單位是__________，兩種溫標(biāo)的關(guān)系為_(kāi)_____________．4．從分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)來(lái)看，氣體的壓強(qiáng)是大量氣體分子________________的結(jié)果．理想氣體的壓強(qiáng)p與分子平均動(dòng)能ε和單位體積的分子數(shù)n的乘積成正比，即p＝eq\f(2,3)nε.5．關(guān)于氣體的體積下列說(shuō)法正確的是()A．氣體的體積就是所有氣體分子體積的總和B．氣體的體積與氣體的質(zhì)量成正比C．氣體的體積與氣體的密度成反比D．氣體的體積等于氣體所在容器的容積6．關(guān)于溫度的物理意義，下列說(shuō)法正確的是()A．人們?nèi)绻械侥硞€(gè)物體很冷，說(shuō)明這個(gè)物體溫度很低B．物體溫度越高，分子平均速率越大C．溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志D．就某個(gè)分子來(lái)講，溫度越高，動(dòng)能越大7．關(guān)于氣體的壓強(qiáng)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．氣體的壓強(qiáng)是由氣體分子頻繁碰撞容器壁產(chǎn)生的B．氣體的壓強(qiáng)是由氣體的重力產(chǎn)生的C．氣體的壓強(qiáng)數(shù)值上等于作用在單位面積器壁上的壓力D．氣體的壓強(qiáng)大小取決于氣體的溫度與分子密度【概念規(guī)律練】知識(shí)點(diǎn)一熱力學(xué)溫度和攝氏溫度1．(雙選)關(guān)于熱力學(xué)溫度，下列說(shuō)法中正確的是()A．－33℃＝240KB．溫度變化1℃，也就是溫度變化1KC．?dāng)z氏溫度與熱力學(xué)溫度都可能取負(fù)值D．溫度由t℃升至2t℃，對(duì)應(yīng)的熱力學(xué)溫度升高了273K＋t2．關(guān)于熱力學(xué)溫標(biāo)，說(shuō)法錯(cuò)誤是()A．熱力學(xué)溫標(biāo)是一種更為科學(xué)的溫標(biāo)B．熱力學(xué)溫標(biāo)的零度為－273.15℃，叫絕對(duì)零度C．氣體溫度趨近于絕對(duì)零度時(shí)其體積為零D．在絕對(duì)零度附近氣體已液化，所以它的壓強(qiáng)不會(huì)為零知識(shí)點(diǎn)二氣體壓強(qiáng)的微觀解釋3．對(duì)一定質(zhì)量的理想氣體，下列四個(gè)論述中正確的是()A．當(dāng)分子熱運(yùn)動(dòng)變劇烈時(shí)，壓強(qiáng)必變大B．當(dāng)分子熱運(yùn)動(dòng)變劇烈時(shí)，壓強(qiáng)可以不變C．當(dāng)分子間的平均距離變大時(shí)，壓強(qiáng)必變小D．當(dāng)分子間的平均距離變大時(shí)，壓強(qiáng)必變大4．(雙選)一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷等溫壓縮過(guò)程時(shí)，氣體壓強(qiáng)增大，從分子運(yùn)動(dòng)理論觀點(diǎn)來(lái)分析，這是因?yàn)?)A．氣體分子的平均動(dòng)能增大B．單位時(shí)間內(nèi)，器壁單位面積上分子碰撞的次數(shù)增多C．氣體分子數(shù)增加D．氣體的分子數(shù)密度加大【方法技巧練】封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法5．求圖1中被封閉氣體A的壓強(qiáng)．圖中的玻璃管內(nèi)都灌有水銀且水銀柱都處在平衡狀態(tài)，大氣壓強(qiáng)p0＝76cmHg.(p0＝1.01×105Pa，g＝10m/s2)．圖16.圖2如圖2所示，一個(gè)壁厚可以不計(jì)、質(zhì)量為M的汽缸放在光滑的水平地面上，活塞的質(zhì)量為m，面積為S，內(nèi)部封有一定質(zhì)量的氣體．活塞不漏氣，不計(jì)摩擦，外界大氣壓強(qiáng)為p0，若在活塞上加一水平向左的恒力F(不考慮氣體溫度的變化)，求汽缸和活塞以相同加速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為多大？1．描述氣體狀態(tài)的參量是指()A．質(zhì)量、溫度、密度B．溫度、體積、壓強(qiáng)C．質(zhì)量、壓強(qiáng)、溫度D．密度、壓強(qiáng)、溫度2．封閉容器中氣體的壓強(qiáng)()A．是由氣體的重力產(chǎn)生的B．是由氣體分子間相互作用力(引力和斥力)產(chǎn)生的C．是由大量分子頻繁碰撞器壁產(chǎn)生的D．當(dāng)充滿氣體的容器自由下落時(shí)，由于失重，氣體壓強(qiáng)將減小為零3．關(guān)于熱力學(xué)溫標(biāo)和攝氏溫標(biāo)()A．熱力學(xué)溫標(biāo)中的每1K與攝氏溫標(biāo)中每1℃大小相等B．熱力學(xué)溫度升高1K大于攝氏溫度升高1℃C．熱力學(xué)溫度升高1K小于攝氏溫度升高1℃D．某物體攝氏溫度10℃，即熱力學(xué)溫度10K4．某同學(xué)覺(jué)得一只氣球體積比較小，于是他用打氣筒給氣球繼續(xù)充氣．據(jù)有關(guān)資料介紹，隨著氣球體積的增大，氣球膜的張力所產(chǎn)生的壓強(qiáng)逐漸減小，假設(shè)充氣過(guò)程氣球內(nèi)部氣體的溫度保持不變，且外界大氣壓強(qiáng)也不變，則充氣氣球內(nèi)部氣體()A．壓強(qiáng)增大B．單位體積內(nèi)分子數(shù)增多C．單位體積內(nèi)分子數(shù)減少D．分子的平均動(dòng)能增大5．對(duì)于地面所受到的大氣壓強(qiáng)，甲說(shuō)：“這個(gè)壓強(qiáng)就是地面上每平方米面積的上方整個(gè)大氣柱對(duì)地面的壓力，它等于地面上方的這一大氣柱的重力”，乙說(shuō)：“這個(gè)壓強(qiáng)是由地面附近那些做規(guī)則運(yùn)動(dòng)的空氣分子對(duì)每平方米地面的碰撞造成的”．下列判斷正確的是()A．甲說(shuō)得對(duì)B．乙說(shuō)得對(duì)C．甲、乙說(shuō)得都對(duì)D．甲、乙說(shuō)得都不對(duì)6．容積不變的容器內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)溫度升高時(shí)()A．每個(gè)氣體分子的速率都增大B．單位時(shí)間內(nèi)氣體分子撞擊器壁的次數(shù)增多C．氣體分子對(duì)器壁的撞擊在單位面積上的個(gè)數(shù)增多D．以上說(shuō)法都不正確7．將H2、N2、O2三種氣體分別放入不同容器中，使它們的溫度、密度相同，則其壓強(qiáng)p大小的關(guān)系符合(原子質(zhì)量：H：1、N：14、O：16)()A．p(H2)>p(O2)>p(N2)B．p(O2)>p(N2)>p(H2)C．p(H2)>p(N2)>p(O2)D．p(N2)>p(O2)>p(H2)8．如圖3所示，圖3密閉汽缸內(nèi)裝有某種氣體，則氣體對(duì)缸內(nèi)壁A、B兩點(diǎn)產(chǎn)生的壓強(qiáng)分別為pA、pB，若在完全失重狀態(tài)下，氣體對(duì)汽缸內(nèi)壁兩點(diǎn)的壓強(qiáng)為pA′、pB′則()A．pA>pB，pA′>pB′B．pA<pB，pA′＝pB′C．pA＝pB，pA′＝pB′D．無(wú)法確定9.圖4如圖4所示，U形管的A端封有氣體，B端也有一小段氣體．現(xiàn)有一條小鐵絲插入B端氣體，輕輕攪動(dòng)，使B部分上下兩塊水銀柱相連接，設(shè)外界溫度不變，則A端氣柱的()A．壓強(qiáng)增大B．壓強(qiáng)減小C．體積減小D．體積不變10．(雙選)圖5如圖5所示，用彈簧秤拉著一支薄壁平底玻璃試管，將它的開(kāi)口端向下插入水銀槽中，由于管內(nèi)有一部分空氣，此時(shí)試管內(nèi)水銀面比管外水銀面高h(yuǎn).若試管本身的重力與管壁的厚度不計(jì)，此時(shí)彈簧秤的讀數(shù)()A．等于進(jìn)入試管內(nèi)的H高水銀柱的重力B．等于外部大氣壓與內(nèi)部空氣對(duì)試管平底部分的壓力之差C．等于試管內(nèi)高出管外水銀面的h高水銀柱的重力D．等于上面A、C所述的兩個(gè)數(shù)值之差11.圖6如圖6所示，有一壓力鍋，鍋蓋上的排氣孔截面積約為7.0×10－6m2，限壓閥重為0.7N．使用該壓力鍋對(duì)水消毒，根據(jù)下列水的沸點(diǎn)與氣壓關(guān)系的表格，分析可知壓力鍋內(nèi)的最高水溫約為(大氣壓強(qiáng)為1.01×10p(×105Pa)1.011.431.541.631.731.821.912.012.122.21t(℃)100110112114116118120122124126A.100℃B．112℃C．122℃D．124℃題號(hào)1234567891011答案12.圖7如圖7所示，開(kāi)口豎直向上的玻璃管下端有一段被水銀柱封閉了的空氣柱，此時(shí)玻璃管正具有一向下的加速度a，若大氣壓強(qiáng)用p0表示，封閉氣體壓強(qiáng)用p表示，若a＝g，則p________p0.(填“>”或“<”或“＝”)13．如圖8所示，重G1＝20N的活塞將一部分氣體封閉在汽缸內(nèi)，活塞可以在汽缸內(nèi)無(wú)摩擦地滑動(dòng)，活塞的橫截面積為S＝100cm2，外界大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105Pa(g取10m/s2)．圖8(1)活塞上物體重G2＝200N，求汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)p1.(2)活塞受到豎直向上拉力F的作用，拉力F＝10N，求汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)p2.(3)將汽缸懸掛起來(lái)，汽缸及活塞均保持靜止，求汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)p3.(4)將活塞懸掛起來(lái)，汽缸及活塞均保持靜止，汽缸質(zhì)量M＝10kg，汽缸壁厚度可忽略不計(jì)，求汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)p4.

答案課前預(yù)習(xí)練1．體積壓強(qiáng)溫度狀態(tài)參量2．空間容積3．平均動(dòng)能數(shù)值表示法攝氏溫標(biāo)攝氏度℃熱力學(xué)熱力學(xué)溫度T開(kāi)爾文T＝t＋273.15K4．頻繁碰撞器壁5．D6．C[人體感受到物體的冷熱程度，一方面取決于被感受物體的溫度，另一方面還與被感受物體單位時(shí)間內(nèi)放出(或吸收)給人體的熱量的多少有關(guān)，例如冬天溫度相同的鐵塊和木塊，摸上去鐵塊感覺(jué)更冷一些，故A不正確．溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度越高，分子平均動(dòng)能越高，而分子平均速率還與分子質(zhì)量有關(guān)，故B錯(cuò)，C正確．研究單個(gè)分子動(dòng)能大小無(wú)意義，因單個(gè)分子動(dòng)能是時(shí)刻變化的，溫度升高時(shí)，這個(gè)分子動(dòng)能可能變大，也可能變小，故D錯(cuò)．]7．B[氣體的壓強(qiáng)是由大量氣體分子永不停息地、頻繁地碰撞器壁產(chǎn)生的．]課堂探究練1．AB[本題主要考查熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系．T＝273K＋t，由此可知：－33℃＝240K，A正確，同時(shí)B正確；D中初態(tài)熱力學(xué)溫度為273K＋t，末態(tài)為273K＋2t，溫度變化tK，故D錯(cuò)；對(duì)于攝氏溫度可取負(fù)值的范圍為0～－273方法總結(jié)(1)熟練應(yīng)用T＝t＋273K是解決有關(guān)攝氏溫度與熱力學(xué)溫度換算的基礎(chǔ)．(2)就一個(gè)分度來(lái)說(shuō)，1℃和1K相等，即ΔT＝Δt.(3)對(duì)于同一個(gè)溫度來(lái)說(shuō)，用不同的溫標(biāo)表示，數(shù)值不同，這是因?yàn)榱阒颠x取不同．2．C[本題考查熱力學(xué)溫標(biāo)的性質(zhì)．熱力學(xué)溫標(biāo)在科學(xué)計(jì)算中特別體現(xiàn)在熱力學(xué)方程中，使方程更簡(jiǎn)單，更科學(xué)，A對(duì)；B是熱力學(xué)溫標(biāo)的常識(shí)，正確；氣體趨近于絕對(duì)零度時(shí)，已液化，但有體積，故其壓強(qiáng)不為零，C錯(cuò)，D對(duì)．]方法總結(jié)熱力學(xué)溫標(biāo)中的絕對(duì)零度是低溫極限，在接近0K時(shí)，所有物體都被液化或凝固．3．B[當(dāng)分子的熱運(yùn)動(dòng)變劇烈時(shí)，分子的平均動(dòng)能、平均速率變大，使氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)有增大的趨勢(shì)；如果同時(shí)氣體的體積也增大，這將使分子的密集程度減小，使氣體的壓強(qiáng)有減小的趨勢(shì)．因此，只告訴分子的熱運(yùn)動(dòng)變劇烈這一條件，氣體的壓強(qiáng)是變大、變小還是不變是不確定的．同理，當(dāng)分子間的平均距離變大時(shí)，分子的密集程度減小，使氣體的壓強(qiáng)有減小的趨勢(shì)；若同時(shí)氣體的溫度升高，分子的平均速率增大，將使每次的碰撞對(duì)器壁的沖力增大，使氣體的壓強(qiáng)有增大的趨勢(shì)．顯然在只知道分子間的平均距離增大的情況下，無(wú)法確定壓強(qiáng)的變化結(jié)果．]方法總結(jié)決定氣體壓強(qiáng)的因素(1)微觀因素①氣體分子的密集程度：氣體分子的密集程度(單位體積內(nèi)氣體分子的數(shù)目)大，在單位時(shí)間內(nèi)，與單位面積器壁碰撞的分子數(shù)就多，壓強(qiáng)就大．②氣體分子的平均動(dòng)能：氣體的溫度高，氣體分子的平均動(dòng)能就大，每個(gè)氣體分子與器壁的碰撞中給器壁的沖力就大；從另一方面講，分子的平均速率大，在單位時(shí)間里，器壁受氣體分子撞擊的次數(shù)就多，累計(jì)沖力就大，壓強(qiáng)就大．(2)宏觀因素①與溫度有關(guān)：在體積不變的情況下，溫度越高，分子的平均動(dòng)能越大，氣體的壓強(qiáng)就越大．②與體積有關(guān)：在溫度不變的情況下，體積越小，氣體分子的密集程度越大，氣體的壓強(qiáng)就越大．4．BD[一定質(zhì)量的氣體等溫壓縮，分子的平均動(dòng)能不變，氣體分子的總數(shù)不變，故A、C錯(cuò)；氣體壓強(qiáng)增大是因?yàn)闅怏w分子數(shù)密度加大，使單位時(shí)間內(nèi)，器壁單位面積上分子碰撞的次數(shù)增多，故B、D正確．]5．(1)66cmHg(2)71cmHg(3)81cmHg解析(1)pA＝p0－ph＝76cmHg－10cmHg＝66cmHg(2)pA＝p0－ph＝76cmHg－10×sin30°cmHg＝71cmHg(3)pB＝p0＋ph2＝76cmHg＋10cmHg＝86cmHgpA＝pB－ph1＝86cmHg－5cmHg＝81cmHg方法總結(jié)靜止或勻速運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中壓強(qiáng)的計(jì)算，一般選與封閉氣體接觸的液柱(或活塞、汽缸)為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，列平衡方程求氣體壓強(qiáng)．6．p0＋eq\f(MF,M＋mS)解析設(shè)穩(wěn)定時(shí)汽缸和活塞以相同加速度a向左做勻加速運(yùn)動(dòng)，這時(shí)缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p，分析它們的受力情況，分別列出它們的運(yùn)動(dòng)方程為汽缸：pS－p0S＝Ma①活塞：F＋p0S－pS＝ma②將上述兩式相加，可得系統(tǒng)加速度a＝eq\f(F,m＋M)將其代入①式，化簡(jiǎn)即得封閉氣體的壓強(qiáng)為p＝p0＋eq\f(M,M＋m)·eq\f(F,S)＝p0＋eq\f(MF,M＋mS)方法總結(jié)(1)當(dāng)系統(tǒng)加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，選與封閉氣體接觸的物體如液柱、汽缸或活塞等為研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析，然后由牛頓第二定律列方程，求出封閉氣體的壓強(qiáng)．(2)壓強(qiáng)關(guān)系的實(shí)質(zhì)反映力的關(guān)系，力的關(guān)系由物體的狀態(tài)來(lái)決定．課后鞏固練1．B2．C[氣體的壓強(qiáng)是大量氣體分子熱運(yùn)動(dòng)頻繁碰撞器壁產(chǎn)生的，氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)不受重力、超重、失重的影響，所以只有C正確．]3．A[熱力學(xué)溫標(biāo)和攝氏溫標(biāo)盡管是不同標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)數(shù)方式，但僅是起點(diǎn)不同，熱力學(xué)溫標(biāo)中變化1K與攝氏溫標(biāo)中變化1℃是相同的，故A選項(xiàng)正確；B、C選項(xiàng)錯(cuò)誤；攝氏溫度為104．C[隨著氣球體積的增大，氣球膜的張力所產(chǎn)生的壓強(qiáng)逐漸減小，充氣氣球內(nèi)部氣體的壓強(qiáng)減小，故選項(xiàng)A是錯(cuò)誤的．溫度不變，分子平均動(dòng)能不變，壓強(qiáng)減小，所以單位體積內(nèi)分子數(shù)減少，故選項(xiàng)B、D是錯(cuò)誤的，選項(xiàng)C是正確的．]5．C6.B7．C[氣體的壓強(qiáng)是氣體分子對(duì)器壁頻繁碰撞產(chǎn)生的，從微觀角度考慮，氣體壓強(qiáng)的大小由兩個(gè)因素決定：一是氣體分子的平均動(dòng)能，二是分子的密集程度(即單位體積內(nèi)分子的個(gè)數(shù))．將H2、N2、O2三種氣體分別放入不同的容器中，由于它們的溫度相同，所以它們分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能相同，而它們壓強(qiáng)的大小是由分子的密集程度決定的，分子越密集，氣體的壓強(qiáng)就越大．它們的密度相同，即單位體積內(nèi)氣體的質(zhì)量m相同，由于不同氣體的摩爾質(zhì)量M不同，所以，單位體積內(nèi)氣體的摩爾數(shù)n也就不同．由n＝eq\f(m,M)可知，由于M(O2)>M(N2)>M(H2)，所以有n(O2)<n(N2)<n(H2)，p(O2)<p(N2)<p(H2)．