高中物理 第八章 气体 8.4 气体热现象的微观意义检测 新人教版选修3-3

1、8.4 气体热现象的微观意义新提升课时作业基础达标1下列关于气体分子运动的特点，正确的说法是()A气体分子运动的平均速率与温度有关B当温度升高时，气体分子的速率分布不再是“中间多、两头少”C气体分子的运动速率可由牛顿运动定律求得D气体分子的平均速度随温度升高而增大【解析】气体分子的运动与温度有关，温度升高时，平均速率变大，但仍遵循“中间多、两头少”的统计规律，A对，B错由于分子运动是无规则的，而且牛顿运动定律是物体运动宏观定律，故不能用它求微观的分子运动速率，C错大量分子向各个方向运动的概率相等，所以稳定时，平均速度几乎为零，与温度无关，D错【答案】A2(多选)关于理想气体的温度和分子平均速率

2、、内能之间的关系，下列说法正确的是()A温度升高，气体分子的平均速率增大B温度相同时，气体分子的平均速率都相同C温度相同时，气体分子的平均动能相同D温度相同时，各种气体的内能相同【解析】温度升高，分子平均速率增大，A选项正确；温度相同分子平均动能相同，B选项错误，C选项正确；气体的内能与温度和物质的量有关，故D选项错误【答案】AC3在一定温度下，当气体的体积减小时，气体的压强增大，这是由于()A单位体积内的分子数增多，单位时间对器壁碰撞的次数增多B气体分子密度变大，分子对器壁的吸引力变大C每个分子对器壁的平均撞击力变大D气体分子的密度变大，单位体积内分子的重量变大【解析】气体体积减小，质量不变

3、，分子总数不变，单位体积内分子数增多，故A对气体分子密度变大，但分子对器壁的吸引力不变，B错温度不变，故分子的平均速率不变，每个分子对器壁的平均撞击力不变，C错【答案】A4在一房间内，上午10时的温度为15，下午2时的温度为25，假设大气压强无变化，则下午2时与上午10时相比较，房间内的()A空气密度增大B空气分子的平均动能增大C空气分子的速率都增大D空气质量增大【解析】温度升高，气体分子的平均动能增大，平均每个分子对器壁的冲击力将变大，但气压并未改变，可见单位体积内的分子数一定减少，所以有空减小，m空空V，所以m空减小【答案】B5如图所示，一定质量的某种气体的等压线，等压线上的a、b两个状态

4、比较，下列说法正确的是()A在相同时间内撞在单位面积上的分子数b状态较多B在相同时间内撞在单位面积上的分子数a状态较多C在相同时间内撞在单位面积上的分子数两状态一样多D单位体积的分子数两状态一样多【解析】由VT过原点可知ab是等压过程，TaTb，a态平均动能较小，分子的平均速率小，由于a状态和b状态的压强相同，说明a状态单位时间内撞到器壁单位面积上分子数多综上所述，可知B正确【答案】B6关于密闭容器中气体的压强，下列说法正确的是()A是由于气体分子相互作用产生的B是由于气体分子碰撞容器壁产生的C是由于气体的重力产生的D气体温度越高，压强就一定越大【解析】气体的压强是由容器内的大量分子撞击器壁产

5、生的，A、C错，B对气体的压强受温度、体积影响，温度升高，若体积变大，压强不一定增大，D错【答案】B7一定量理想气体处于平衡状态，现设法使其温度降低而压强升高，达到平衡状态，则()A状态时气体的密度比状态时的大B状态时分子的平均动能比状态时的小C状态时分子间的平均距离比状态时的大D状态时每个分子的动能都比状态时的分子平均动能大【解析】一定质量气体由状态变到状态，状态变化遵循理想气体状态方程，由恒量知，若气体的温度降低、压强升高，其体积V一定减小由密度知，变大温度是分子平均动能的标志，由状态到，温度下降，则气体的分子平均动能变小分子的速率分布遵循一定的统计规律，气体的分子平均动能大，其中亦有速率

6、小，动能小的分子综上所述A、B、D错误，C正确【答案】C8下列说法正确的是()A只要温度相同，任何分子的平均速率都相同B不管分子间距离是否等于r0(r0是平衡位置分子距离)，只要分子力做正功，分子势能就减小，反之分子势能就增加C10个分子的动能和分子势能的总和就是这10个分子的内能D温度高的物体中的每一个分子的运动速率，一定大于温度低的每一个物体中每一个分子的速率【解析】温度相同，物体分子平均动能相同，而平均速率不一定相同，故选项A错因为分子势能是由分子间相互作用才产生的，而分子力做负功，即外力对分子做正功，分子势能增加，反之，分子势能减小，故选项B对物体内能是对大量分子而言；对于10个这样少

7、的分子无意义，故选项C错温度高的物体分子的平均速率大(相同物质)，但具体的每一个分子的速率是不确定的，可能大于平均速率，也可以小于平均速率，故选项D错【答案】B9一定质量的某种理想气体，当它的压强变为原来的3倍，体积减小为原来的一半时，其热力学温度变为原来的多少？试从压强和温度的微观意义进行说明【解析】设原气体的压强为p0，体积为V0，热力学温度为T0.则末状态时的压强变为3p0，体积变为V0，根据理想气体状态方程可得：.解得TT0T0.下面从气体的压强和温度的微观意义对上述结果进行说明从微观角度看，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

8、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，但还不能满足题意(题目要求，压强变为原来的3倍)，这时，只能要求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决定的，即应增加温度，根据计算，气体的热力学温度应变为原来的1.5倍，这时压强便在两个因素(体积减小分子密集程度增大，温度升高分子平均动能变大)的共同作用下变为原来的3倍【答案】见解析能力提升1如图所示，c、d表示一定质量的某种气体的两状态，则关于c、d两状态的下列说法中正确的是()A压强pdpcB温度TdVcDd状态时分子运动剧烈，分子密度大【解析】由图象可直观看出pdpc，T

9、dVd，分子密度增大，C、D错【答案】B2对一定质量的气体，通过一定的方法得到了分子数目f与速率v的两条关系图线，如图所示，下列说法正确的是()A曲线对应的温度T1高于曲线对应的温度T2B曲线对应的温度T1可能等于曲线对应的温度T2C曲线对应的温度T1低于曲线对应的温度T2D无法判断两曲线对应的温度关系【解析】对一定质量的气体，当温度升高时，速度增大的分子数目一定增加，因此曲线的峰值向速率增大的方向移动，且峰值变小，由此可知曲线对应的温度T2一定高于曲线所对应的温度T1.【答案】C3用一导热的可自由滑动的轻隔板把一圆柱形容器分隔成A、B两部分，如图所示A和B中分别封闭有质量相等的氮气和氧气，均

10、可视为理想气体，则可知两部分气体处于热平衡时()A分子的平均动能和平均速率都相等B分子的平均动能相等C分子的平均速率相等D分子数相同【解析】两种理想气体的温度相同，所以分子的平均动能相同，而气体种类不同，其分子质量不同，所以分子的平均速率不同，故B正确，A、C错误两种气体的质量相同，而摩尔质量不同，所以分子数不同，故D错误故正确答案为B.【答案】B4如图所示，两个完全相同的圆柱形密闭容器，甲中恰好装满水，乙中充满空气，则下列说法中正确的是(容器容积恒定)()A两容器中器壁的压强都是由于分子撞击器壁而产生的B两容器中器壁的压强都是由所装物质的重力而产生的C甲容器中pApB，乙容器中pCpDD当温

11、度升高时，pA、pB变大，pC、pD也要变大【解析】对甲容器压强产生的原因是由于液体受到重力的作用，而乙容器压强产生的原因是分子撞击器壁产生的，A、B错；液体的压强pgh，hAhB，可知pApB，而密闭容器中气体压强各处均相等，与位置无关，pCpD，C对；温度升高时，pA、pB不变，而pC、pD增大，D错【答案】C5(多选)x、y两容器中装有相同质量的氦气，已知x容器中氦气的温度高于y容器中氦气的温度，但压强却低于y容器中氦气的压强由此可知()Ax中氦气分子的平均动能一定大于y中氦气分子的平均动能Bx中每个氦分子的动能一定都大于y中每个氦分子的动能Cx中动能大的氦气分子数一定多于y中动能大的氦气分子数Dx中氦分子的热运动一定比y中氦分子的热运动剧烈【解析】分子的平均动能取决于温度，温度越高，分子的平均动能越大，故A项正确；但对于任一个氦分子来说并不一定成立，故B项错；分子的动能也应遵从统计规律：即“中间多、两头少”，温度较高时容器中动能大的分子数一定多于温度较低时容器中动能大的分子数，C项正确；温度越高，分子的无规则热运动越剧烈，D项正确【答案】ACD6一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