统计规律、理想气体的压强和温度

统计规律、理想气体的压强和温度1、选择题题号：20911001分值：3分难度系数等级：1理想气体中仅由温度决定其大小的物理量是气体的压强 (B)气体的内能(C)气体分子的平均平动动能 (D)气体分子的平均速率[]答案：(C)题号：20911002分值：3分难度系数等级：1温度、压强相同的氦气和氧气，它们的分子平均动能云和平均平动动能巧的关系为k£和巧都相等 (B)£相等，而巧不相等kk(C)£相等，而£不相等 (D)£和£都不相等kk[]答案：(C)题号：20911003分值：3分难度系数等级：1一瓶氢气和一瓶氧气温度相同，若氢气分子的平均平动动能为6.21x10-2打，则氧气的温度为100K (B)200K (C)273K (D)300K文档来自于网[]答案：(D)题号：20911004分值：3分难度系数等级：1理想气体处于平衡状态，设温度为T，气体分子的自由度为i,则每个气体分子所具有的(A)动能为2kT (B)动能为RT

(C)平均平动动能为gkT3(C)平均平动动能为gkT(D)平均平动动能为2kT[]答案：(D)题号：20912005分值：3分难度系数等级：2一氧气瓶的容积为V，充了气未使用时的压强为*温度为J使用后瓶内氧气的质则此时瓶内氧气的温度T2为则此时瓶内氧气的温度T2为2Tp,、2Tp（A—1—2（B）pp12答案：A）题号：20912006分值：3分量减少为原来的一半’其压强降为P2,难度系数等级：2Tp2T（C）（D） —ppp112[]一个能量为1.Ox1012eV宇宙射线粒子射入氖管中，氖管中有氖气0.1mol。如果宇宙射线粒子的能量全部被氖气分子所吸收而变为分子热运动能量，则氖气升高的温度为文档来（A）1.93x10-7k （B）1.28x10-7k （C）7.70x10-6k （D）5.50x10-6k[]答案：(B)题号：20912007分值：3分难度系数等级：2设想在理想气体内部取一小截面dA，则两边气体通过dA互施压力。从分子运动论的观点来看，这个压力施于dA的压强为2—4—3（A）p=n（B）p=n（C）p=kT（D）p=3kT3 k3 k2[]答案：(A)题号：20912008分值：3分难度系数等级：2两瓶不同种类的气体，它们的温度和压强相同，但体积不同，则下列说法正确的是单位体积内的分子数相同，单位体积内的气体质量也相同单位体积内的分子数不相同，但单位体积内的气体质量相同单位体积内的分子数相同，但单位体积内的气体质量不相同单位体积内的分子数不相同，单位体积内的气体质量也不相同

[]答案：（C）题号：20912009分值：3分难度系数等级：2真空管的线度为10-2m,真空度为1.33x10-3Pa。设空气分子的有效直径为3.0x10-10m，空气分子的平均速率为469m/s,则在27oC时空气的分子数密度和平均碰撞频率分别为文档来自于网络搜索S-1(A)n=3.2x1017m-3，Z=59.8x109(B)n=3.1x10-18m-3，Z=5.96x10-37s-i(C)n=3.2x1017m-3，Z=5.98x109S-1(D)n=3.2x1017m-3，Z=59.8s-i[]答案：（D）题号：20912010分值：3分难度系数等级：2容积为V的容器中，贮有N个氧分子、N2氮分子和Mkg氩气的混合气体，则混合气体在温度为T时的压强为（其中N为阿佛伽德罗常数，卩为氩分子的摩尔质量）文档来A(A)善kT(B) 2(A)善kT(B) 2kTC）MNAkT(D)丄(N+N+MN)kTV1 2卩A[]答案：（D）题号：20913011分值：3分难度系数等级：3保持气体的压强恒定，使其温度升高一倍，则每秒与器壁碰撞的气体分子数以及每个分子在碰撞时施于器壁的冲量的变化分别为文档来自于网络搜索（A） 每秒与器壁碰撞的气体分子数将变大，而每个分子在碰撞时施于器壁的冲量将减少（B） 每秒与器壁碰撞的气体分子数将减少，而每个分子在碰撞时施于器壁的冲量将变大（C） 每秒与器壁碰撞的气体分子数将减少，每个分子在碰撞时施于器壁的冲量也减少（D） 每秒与器壁碰撞的气体分子数将变大，每个分子在碰撞时施于器壁的冲量也变大[]答案：（B）

题号：20913012分值：3分难度系数等级：3（C）Td>T（D）无法确定[]如图所示，AB为一理想气体等温线，C态与D（C）Td>T（D）无法确定[]答案：（C）题号：20913013分值：3分难度系数等级：3三个容器A、B、C中装有同种理想气体，其分子数密度n相同，方均根速率之比为讣A:严B:讥=1:2:4，则其压强之比PA:PB：PC为D）1:4:16[]（A）4:2:1 （B）1:2:4 （C）1:4:8D）1:4:16[]答案：（D）（pA:pB题号：20913014分值：3分难度系数等级：3两瓶不同种类气体，体积不同，但温度和压强相同，k表示气体分子的平均平动动能,kn^表示单位体积分子总的平均平动动能，则下列表述正确的是k（A（A）&相同，n&也相同

kk（C）&7不同，nJ相同kk（B） J相同，nJ不同kk（D）J不同，nJ也不同kk[]答案：（A）题号：20913015分值：3分难度系数等级：3处于平衡状态下的一瓶氦气和一瓶氮气的分子数密度相同，分子的平均平动动能也相同，则它们（A）温度、压强均不相同 （B）温度相同，但氦气压强大于氮气的压强（C）温度、压强均相同 （D）温度相同，但氦气压强小于氮气的压强[]答案：（C）题号：20913016分值：3分难度系数等级：3体积为4.0X103m3的容器中含有1.01X1023个氧气分子，如果其中压强为1.01X105Pa，则氧分子的平均平动动能为(A)1.67x1020j (B)1.52x105j(c)606.0J (D)6.0x10-21j[]答案：(D)题号：20914017分值：3分难度系数等级：4阿佛伽德罗常数为NA某理想气体的摩尔质量为卩，则该气体在压强为p，气体质量为M、体积为V时的平均平动动能为(A)讣2M3pVy(B)2NMA5pVy(C)2NMA7pVp(D)2NMA[]答案：(B)题号：20914018分值：3分难度系数等级：4某理想气体处于平衡状态，已知压强为p=1.013x103pa,密度为1.24x10-2kg/m3,则该气体分子的方均根速率+v2为(A)494.4m/s (B)457.3m/s (C)403.0m/s (D)无法确定文档答案：(A用=1.73詰[]题号：20914019分值：3分难度系数等级：4在等体过程中，理想气体的压强增大到原来的100倍，其方均根速率(A)减小到原来的1/100(B)减小到原来的1/10(C)增大到原来的100倍(D)增大到原来的10倍[]答案：(D)题号：20915020分值：3分难度系数等级：5用绝热材料制成的一个容器，体积为2V，被绝热板隔成A,B两部分，A内储lmol单0原子理想气体，B内储有2mol双原子理想气体，A，B两部分压强相等均为p，两部分体0积均为V，则当抽去绝热板，两种气体混合后处于平衡时的温度为文档来自于网络搜索0TOC\o"1-5"\h\zpV 8pV 2pV pV(A)i (B) — (C) i (D)—R 13R 3R 2R[]答案：(B)52、判断题题号：20921001分值：2分难度系数等级：1从分子运动论的观点说明：当气体的温度升高时，只要适当增大容器的容积，就可使气体的压强保持不变。[]答案：对题号：20921002分值：2分难度系数等级：1理想气体是真实气体在压强趋于零时的极限情形，是一种理想化的模型，它严格尊从理想气体状态方程。[]答案：对题号：20921003分值：2分难度系数等级：1若盛有某种理想气体的容器漏气，使气体的压强、分子数密度各减为原来的一半，则气体分子的平均动能不变。[]答案：对(因温度不变)题号：20922004分值：2分难度系数等级：2两瓶不同种类的气体，它们的体积不同，但它们的温度和压强相同，所以它们单位体积内的分子数一定相同。[]p答案：对（n=kT题号：20922005分值：2分难度系数等级：2在推导理想气体压强公式时，可以不考虑分子间的相互碰撞。[]答案：对（因是大量分子共同作用的统计效果）题号：20922006分值：2分难度系数等级：2给自行车轮胎打气，使其达到所需要的压强，不管是夏天或冬天，打入胎内的空气质量一定相同。答案：错（轮胎内的空气密度p=-^p）RT题号：20922007分值：2分难度系数等级：2理想气体的实验基础是（1）气体很容易被压缩；（2）气体分子可以到达它所能到达的任何空间；（3）平衡状态下，气体的温度和压强都不随时间改变。文档来自于网络搜索[]答案：对题号：20923008分值：2分难度系数等级：3在推导理想气体压强公式的过程中，利用了理想气体的假设、平衡态的条件和统计平均的概念。[]答案：对题号：20923009分值：2分难度系数等级：3气体处于平衡态时，其分子的平均速率不等于零，但分子的平均速度等于零，平均动量也等于零。[]答案：对题号：20923010分值：2分难度系数等级：3不管气体处于平衡态还是非平衡态，按统计规律性都有V2=V2=v2。xyz[]答案：错（非平衡态时不成立）题号：20923011分值：2分难度系数等级：3温度反映了组成系统的大量分子无规则运动的剧烈程度。它是大量分子热运动的集体表现，所以对于单个分子不能说它的温度有多高。文档来自于网络搜索[]答案：对题号：20923012分值：2分难度系数等级：3气体处于平衡态时，按统计规律性有V2=V2=v2；如果气体整体沿一定方向运动时,xyz上式是不成立的。[]答案：对题号：20923013分值：2分难度系数等级：3取一金属杆，使其一端与沸水接触，另一端与冰水接触，当沸水和冰的温度保持不变时，杆的不同部分温度虽然不同，但将不随时间变化，所以这时金属杆是处于平衡状态。文档来[]答案：错（因各部分温度不同）题号：20923014分值：2分难度系数等级：3两瓶不同种类的气体，它们的体积不同，但它们的温度和压强相同，所以它们单位体积内气体分子的总平动动能也相同。文档来自于网络搜索[]答案：对（单位体积内气体分子的总平动动能=n厂）k题号：20924015分值：2分难度系数等级：4气体处于平衡态时，即使考虑重力的作用，按统计规律性的观点来看，等式V2=V2=V2仍然成立。xyz[]答案：对题号：20924016分值：2分难度系数等级：4两瓶不同种类的气体，它们的体积不同，但它们的温度和压强相同，所以它们单位体积内气体的质量也相同。答案：错（P=nm,n相同，m不同）题号：20924017分值：2分难度系数等级：4系统A和B原来各自处在平衡态，现在使它们互相接触。若当V保持不变，p增大,AAP不变而V增大时，说明两系统相接触部分是透热的。文档来自于网络搜索BB[]答案：对题号：20925018分值：2分难度系数等级：5保持气体的压强恒定，使其温度升高一倍，则每秒与器壁碰撞的气体分子数减少一倍而每个分子在碰撞时施于器壁的冲量增大一倍。文档来自于网络搜索[]答案：对题号：20925019分值：2分难度系数等级：5在推导理想气体的压强公式时，曾假设分子与器壁间的碰撞是完全弹性的。实际上，器壁可以是非弹性的，只要器壁和气体的温度想同，弹性和非弹性的效果没什么不同。文档来[]答案：对3、填空题题号：20931001分值：2分难度系数等级：1温度为127°C的1m3的理想气体中含有25mol的理想气体分子，那么该气体的压强应为 Pa。答案：83100Pa题号：20931002分值：2分难度系数等级：1体积为l.Ox103m3的容器中含有1.01x1023个理想气体分子，如果气体压强为1.01x105Pa，则该理想气体的温度为K。答案：72.5K题号：20931003

分值：2分难度系数等级：1有一瓶质量为M的氧气，温度为T，则氧分子的平均平动动能为。13答案：看2kT题号：20931004分值：2分轮胎中空气的压强为p-轮胎中空气的压强为p-4g105pa，则一打足气的自行车内胎，在t二7.00C时,当温度变为t二37.0。C时，轮胎内空气的压强p0为Pa。22答案：4.43x105Pa题号：20932005分值：2分难度系数等级：2有一体积为1.0x10-5m3的空气泡由水下50.0m深的湖底处（温度为4.0。C）升到湖面上。若湖面的温度为17-00C，大气压强为P0-1-013x105pa，则气泡到达湖面时的体积为m3。答案：6.11x10-5m3题号：20932006分值：2分难度系数等级：2一定量的理想气体储于某一容器中，温度为T,气体分子的质量为m，根据理想气体分子模型和统计假设，分子速度在x方向的速度分量平均值丁=。文档来自于网络搜索x答案：0题号：20932007分值：2分难度系数等级：2如果一个气体分子的平均平动动能等于一个电子由静止通过1V电势差的加速作用所获得的动能，则此时气体分子的温度为K。文档来自于网络搜索2厂答案：T二k二7729K3k题号：20932008分值：2分难度系数等级：2质量为lkg的氮气，压强为1.013x105Pa,体积为7.7m3，则在此条件下氮分子的平均平动动能为J。答案：8=kT= =5.44x10-20jk2 2MNA题号：20932009分值：2分难度系数等级：2在标准状态下，1cm3中的氮分子数为。答案：2.69x1019题号：20932010分值：2分难度系数等级：2一容积为10cm3的电子管，当温度为300K时，用真空泵把管内空气抽成压强为5x10-6mmHg的高真空，则此时管内的空气分子数为文档来自于网络搜索(760mmHg=1.013x105Pa)。答案：N二pV/kT=1.61x1012题号：20933011分值：2分难度系数等级：3温度为127。C时，一摩尔氧气具有的平均平动动能为J。3答案：4.98x103J题号：20933012分值：2分难度系数等级：3一容积为10cm3的电子管，当温度为300K时，用真空泵把管内空气抽成压强为5x10-6mmHg的高真空，则此时管内的空气分子的平均平动动能的总和为文档来自于网络搜索(760mmHg=1.013x105Pa)。3答案：—NkT=1.0x10-8J2题号：20933013分值：2分难度系数等级：3在压强为1.01X105Pa下，氮气分子的平均自由程为6.0X10-8m，当温度不变，而平均自由程变为1.0mm时，则其压强应为Pa。X答案：p2=产P1=6.06Pa2题号：20933014分值：2分难度系数等级：3一定量的理想气体储于某一容器中，温度为T，气体分子的质量为m，根据理想气体分子模型和统计假设，分子速度在x方向的分量v2=。文档来自于网络搜索xkT答案：v2=-xm题号：20933015分值：2分难度系数等级：3温度为270C时，1mol氧气具有的平均平动动能为J。3答案：E=—RT=3740J平2题号：20933016分值：2分难度系数等级：3理想气体在温度为300K，压强为1.013X105Pa时，在1m3内气体分子的平均平动动能的总和分别为J/m3。答案：1.52X105J/m3题号：20934017分值：2分难度系数等级：4某容器内分子数密度为LOx1026m-3，每个分子的质量为3.0x10-27kg，设其中1/6分子数以速率v=200m/s垂直地向容器的一壁运动，而其余5/6分子或者离开此壁，或者平行此壁方向运动，且分子与容器壁的碰撞为完全弹性。则每个分子作用于器壁的冲量为文档Kg.m/s。答案：Ap=2mv=1.2x10-24kg.m.s-1

题号：20934018分值：2分难度系数等级：4某容器内分子数密度为l.Ox1026m一3，每个分子的质量为3.0x10-27kg，设其中1/6分子数以速率v=200m/s垂直地向容器的一壁运动，而其余5/6分子或者离开此壁，或者平行此壁方向运动，且分子与容器壁的碰撞为完全弹性。则每秒碰在器壁单位面积上的分子数文M2s-1。N 1 1 nxyz 1 x 1 1答案：一x一=—x =—xn=nv=x1028m-2.s-16 At 6 At-yz 6 At 6 3题号：20934019分值：2分难度系数等级：4已知太阳的半径为R=6.96x108m，太阳的质量为m=1.99x1030kg。设想太阳是S由氢原子组成的理想气体（氢原子的质量m=1.67x10-27kg），其密度可当作是均匀的，H若此理想气体的压强为1.35x1014Pa，贝估计太阳的温度为K。文档来自于网络搜索答案：1.16x107K题号：20935020分值：2分难度系数等级：5某容器内分子数密度为LOx1026m-3，每个分子的质量为3.0x10-27kg，设其中1/6分子数以速率v=200m/s垂直地向容器的一壁运动，而其余5/6分子或者离开此壁，或者平行此壁方向运动，且分子与容器壁的碰撞为完全弹性。则作用在器壁上的压强为文档来自于网Pa。答案：Fn-S-答案：Fn-S-At-App= =—0—S S-At=n0Ap*x1028x1.2x10-24=4.0x103Pa4、计算题题号：20941001分值：10分难度系数等级：1求在温度为30oC时氧气分子的平均平动动能，平均动能，平均能量以及

4.0x10-3kg的氧气的内能？（常温下，氧气分子可看成刚性分子）解答及评分标准：常温下，氧气分子看成刚性分子，所以其自由度为i=5TOC\o"1-5"\h\z_ 3氧气分子的平均平动动能： kT=6.28x10-21（刀 （2分）kt2\o"CurrentDocument"氧气分子的平均动能： kT=L05x10-20（J） （3分）k2氧气分子的平均能量：& =kT=L05x10-20J （2分）k24.0X10-3kg氧气的内能:LMrt=LMrt=52卩24.0X10-3x8.31x303二787（J）32x10-33分）题号：20941002分值：10分难度系数等级：1温度为00C和1000C时理想气体分子的平均平动动能各为多少？欲使分子的平均平动动能等于1.6x10-19j，则气体的温度需多高？解答及评分标准：00C时的平均平动动能3r=kT=1.5x1.38x10-23x273=5.65x10-21J（3分）k1 2 11000C时的平均平动动能3s=kT=1.5x1.38x10-23x373=7.72x10-21J（3分）k2 2 23分子的动能s=kT=1-6x10-19J时的温度为k23kx1.63kx1.6x10-19x1.38x10-23=7.73x103K4分）题号：20942003分值：10分难度系数等级：2在体积为2.0xl0-3m3的容器中，有内能为6.75x102〕的刚性双原子分子理想气体。求:

（1）气体的压强；（2）设分子总数为5.4x102个，则分子的平均平动动能及气体的温度。解答及评分标准：m（1）PV二——RT，（1）气体的压强；（2）设分子总数为5.4x102个，则分子的平均平动动能及气体的温度。解答及评分标准：m（1）PV二——RT，ME=--RT，P二2E二2x6.75x102二1.35x105Pa（4分）M2 iV5x2.0x10-3=PV」35x105x型10-3二3.62x102K⑵n=N，TVnkNk5.4x1022x1.38x10-233分）—3kT=3“38x1。-23x362=7.49x10-21jk23分）题号：20942004分值：10分难度系数等级：2试由理想气体压强公式和理想气体状态方程推导出理想气体分子的平均平动动能与温度的关系式，再由次推导出方均根速率与温度的关系式。解答及评分标准：可得m N RRT— RT—N T—NkTMNANA-kT—nkT（1）（3分）2-n£3k（2）（2分）由理想气体状态方程pv二理想气体压强公式为P=- 3由（1）、（2）两式可得£k=三kT（2分）k21 3再由ek=2m0v2=2kT可得m0题号：20942005分值：10分难度系数等级：2氢分子的质量为3.32x10-24kg，如果每秒内有1.0X1023个氢分子，以与墙面成450角的方向、1.0X103m/s的速率撞击在面积为2.0x10-4m2的墙面上，试求氢气作用在墙面上的压强。解答及评分标准：设每秒与墙面碰撞的分子数为N，则在At时间内与墙面碰撞的分子数为NAt，碰撞前这些分子的动量在墙面法线方向的投影为-NAtmvcos45o（2分）碰撞后动量的投影为NAtmvcos45o（2分）若墙面对这些分子的平均冲力为F，则有FAt=NAtmvcos45o一（-NAtmvcos45o）=2NAtmvcos45o（3分）这些分子作用于墙面的的冲力大小与F相等，故作用于墙面的压强为F2Nmvcos4502x1.0x1023x3.32x10-24x1.0x103x0.707= =2.35x106Pa （3分）2.0x10-4题号：20943006分值：10分难度系数等级：3一容器内储有氧气，其压强为P=1.01x105pa，温度为t=27oC。求：（1）单位体积内的分子数；（2）氧气的质量密度；（3）氧分子的质量；（4）分子间的平均距离（分子所占的空间看作球状）；（5）氧分子的平均平动动能。文档来自于网络搜索解答及评分标准：p1.01x105（1）单位体积内的分子数n= = =2.44x1025m-3（2分）kT1.38x10-23x300（2） 由状态方程pV=MRT得氧气密度p=M旦=32x10-3x1.01x105=1.30kg-m3（2分）VRT 8.31x300卩 32.00x10-3（3）氧分子的质量m= = =5.31x10-26kg（2分）N 6.0223A⑷由人=n=3兀什"，得■66分子间的平均距离d=3 =3 =4・28x10-9m（2分）n兀 3.14x2.44x10253（5）分子的平均平动动能亍=kT=1.5x1.38x10-23x300=6.21x10-21j （2分）k2

题号：20943007分值：10分难度系数等级：3某容器中装有质量为M二8.0x10-3kg的氧气（视作刚性分子的理想气体），其温度T=300K。求：（1）氧气的内能；（2）当对氧气加热到某一温度时，测得此时的压强为p二2.0x105Pa，已知容器容积V=5.0x10-3m3,求此时氧气的内能。解答及评分标准：1）氧气的内能Mi 8.01）氧气的内能Mi 8.0x10-3x5x8.31x300E=RT=卩2 2x32.0x10-3二1.56x103j3分）M Mi（2）由pV=M Mi（2）由pV=RT和E=RT（4分）卩 卩2•<得内能E=—pV=—x2.0x105x5.0x10-3=2.5x103J22题号：20943008分值：10分难度系数等级：33分）体积为6.0x10-3m3的容器中装有非刚性双原子分子理想气体，其内能为2.1x103J，求:1）气体的压强；（2）若分子总数为2.0x1023个氧气分子，求气体的温度和氧气分子的方均根速率。解答及评分标准：（1）由pV=MRT和E=M—RT（2分）卩卩22E_2E_2x2.1x1037F=7x6.0x10-3=1.0x105pa2分）2分）=217K（2分）（2）由p=nkT2分）=217K（2分）pV_1.0x105x6.0x10-3Nk 2.0x1023x1.38x10-233RT '3x8.31x217方均根速率：*：v2= = =411.2m/s （2分）R\ 32x10-3*O2题号：20943009分值：10分难度系数等级：3质量为O.lkg,温度为270C的氮气，装在容积为0.01m3的容器中，容器

以v二100m/s的速率作匀速直线运动，若容器突然停下来，定向运动的动能全部转化为分子热运动的动能，则平衡后氮气的温度和压强各增加多少？文档解答及评分标准：常温下，氮气可视为刚性双原子分子，则氮气的内能E=M2RT（3分）卩2M5内能增量AE= RAT （1分）卩2得：AE=—Mv2=~!~x0.1x100=50JnAT="丘"—6.7（K） （3分）2 2 5MR其中卩=28x10-3kg由pV=RT，得（1分）压强增量AP压强增量AP=善如=28x倍0.01X831X°7=2.°X104（Pa）2分）题号：20944010分值：10分难度系数等级：4容器内某理想气体的温度T=273k,压强p=101.3Pa，密度为P=1.25x10-3kg/m3,求：（1）气体的摩尔质量；（2）气体分子运动的方均根速率；（3）气体分子的平均平动动能和转动动能；（4）单位体积内气体分子的总平动动能；（5