2019-2020学年高中物理 第8章 气体 4 气体热现象的微观意义提能训练（含解析）新人教版选修3-3

气体热现象的微观意义基础达标1下列关于气体分子运动的说法不正确的是()a分子除相互碰撞或跟容器壁碰撞外，无相互作用力b分子的频繁碰撞致使它做杂乱无章的热运动c分子沿各个方向运动的机会相等d分子的速率分布毫无规律【答案】d解析：分子的频繁碰撞使其做杂乱无章的无规则运动，除碰撞外，分子可做匀速直线运动大量分子运动遵守统计规律，如分子向各方向运动机会均等，分子速率分布呈“中间多，两头少”的规律2(2017淮安校级期中)关于气体压强，以下理解不正确的是()a从宏观上讲，气体的压强就是单位面积的器壁所受压力的大小b从微观上讲，气体的压强是大量的气体分子无规则运动不断撞击器壁产生的c容器内气体的压强是由气体的重力所产生的d压强的国际单位是帕，1 pa1 n/m2【答案】c解析：压强是压力与接触面积的比值，故从宏观上讲，气体的压强就是单位面积的器壁所受压力的大小，故a正确；从微观上讲，大量做无规则热运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞产生了气体的压强，故b正确；因密闭容器的气体分子数的密度一般很小，由气体自身重力产生的压强极小，可忽略不计，故气体压强由气体分子碰撞器壁产生，大小由气体分子数的密度和温度决定，与重力无关，故c不正确；根据公式p，压强的国际单位是帕，1 pa1 n/m2，故d错误本题选不正确的，故选c3(2019上海校级模拟)理想气体就是()a处于标准状况下的气体b不能忽略分子间势能的气体c严格遵守气体实验定律的气体d温度不太低、压强不太大的气体【答案】c解析：理想气体是物理学上为了简化问题而引入的一个理想化模型，在现实生活中不存在；通常状况下，严格遵从状态方程的气体，叫做理想气体，故c正确4(2019郑州名校二模)在不同温度下，一定量气体的分子速率分布规律如图所示横坐标v表示分子速率，纵坐标f(v)表示某速率附近单位区间内的分子数占总分子数的百分率，图线1、2对应的气体温度分别为t1、t2，且t1t2.以下对图线的解读中正确的是()at1温度时，分子的最高速率约为400 m/sb对某个分子来说，温度为t1时的速率一定小于t2时的速率c温度升高，f(v)最大处对应的速率增大d温度升高，每个单位速率区间内分子数的占比都增大【答案】c解析：纵坐标表示的是不同速率的分子数所占的比例，而不是速率的大小t1温度时，分子速率约为400 m/s的分子数所占的比例最大，分子速率可以大于、小于或等于400 m/s，故a错误；温度升高分子的平均动能增加，平均速率也增加，是大量分子运动的统计规律，对个别的分子没有意义，并不是每个分子的速率都增加，故b错误；温度是分子的平均动能的标志，温度升高，速率大的分子所占的比例增加，f(v)最大处对应的速率增大，故c正确；温度升高，速率大的区间分子数占比增大，速率小的区间分子数占比减小，故d错误5(多选)关于气体分子，下列说法中正确的是()a由于气体分子间的距离很大，气体分子可以视为质点b气体分子除了碰撞以外，可以自由地运动c气体分子之间存在相互斥力，所以气体对容器壁有压强d在常温常压下，气体分子的相互作用力可以忽略【答案】bd解析：通常情况下，分子间距离较大，相互作用力可以忽略，气体分子能否视为质点应视具体问题而定，a错误，d正确；气体分子间除相互碰撞及与器壁的碰撞外，不受任何力的作用，可自由移动，b正确；气体对器壁的压强是由大量分子碰撞器壁产生，c错误6(多选)一定质量的理想气体，在压强不变的条件下，体积增大，则()a气体分子的平均动能增大b气体分子的平均动能减小c气体分子的平均动能不变d分子密度减小，平均速率增大【答案】ad解析：一定质量的理想气体，在压强不变时，由盖吕萨克定律c可知，体积增大，温度升高，所以气体分子的平均动能增大，平均速率增大，分子密度减小，a、d对，b、c错能力提升7(多选)根据分子动理论，下列关于气体的说法中正确的是()a气体的温度越高，气体分子无规则运动越剧烈b气体的压强越大，气体分子的平均动能越大c气体分子的平均动能越大，气体的温度越高d气体的体积越大，气体分子之间的相互作用力越大【答案】ac解析：由分子动理论知：气体的温度越高，气体分子无规则的热运动就越剧烈，所以选项a正确而气体压强越大，只能反映出单位面积的器壁上受到的撞击力越大，可能是分子平均动能大的原因，也可能是单位时间内撞击的分子数目多的原因，所以选项b错误温度是分子平均动能的标志，所以平均动能越大，则表明温度越高，所以选项c正确气体分子间的距离基本上已超出了分子作用力的作用范围，所以选项d错误8一定质量的某种理想气体的压强为p，热力学温度为t，单位体积内的气体分子数为n，则()ap增大，n一定增大bt减小，n一定增大c增大时，n一定增大d增大时，n一定减小【答案】c解析：只有p或t增大，不能得出体积的变化情况，a、b错误；增大，v一定减小，单位体积内的分子数一定增加，c正确，d错误9(多选)封闭在汽缸内一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时，以下说法正确的是()a气体的密度增大b气体的压强增大c气体分子的平均动能减小d每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多【答案】bd解析：由理想气体状态方程可知，当体积不变时，常数，t升高时，压强增大，b项正确；由于体积不变，分子密度不变，而温度升高，分子的平均动能增加，所以单位时间内，气体分子对容器壁碰撞次数增多，d项正确，a、c两项错误10一定质量的某种理想气体，当体积减小为原来的一半时，其热力学温度变为原来的2倍时，它的压强变为原来的多少？试从压强和温度的微观意义进行解释【答案】4倍解释见解析解析：由理想气体状态方程恒量得，压强变为原来的4倍，从微观角度看，气体压强的大小跟两个因素有关：一个是气体分子的平均动能，一个是气体分子的密集程度，当体积减小为原来的一半时，气体分子的密集程度变为原来的两倍，这时气体的压强相应地变为原来的两倍，这时还要从另外一个因素考虑，即增加气体分子的平均动能，而气体分子的平均动能是由温度来决定的，气体的热力学温度变为原来的2倍，这时压强便在这两个因素(体积减小分子密度程度增大，温度升高分子的平均动能增大)的共同作用下变为原来的4倍11一定质量的理想气体由状态a经状态b变为状态c，其中ab过程为等压变化，bc过程为等容变化已知va0.3 m3，tatc300 k，tb400 k(1)求气体在状态b时的体积；(2)说明bc过程压强变化的微观原因【答案】(1)0.4 m3