新教材同步系列2024春高中物理第二章气体液体和固体第三节气体实验定律的微观解释课后提升训练粤教版选择性必修第三册

其次章第三节A组·基础达标1．确定质量的志向气体阅历等温压缩过程时，气体压强增大，从分子运动理论观点来分析，这是因为()A．气体分子的平均速率增大B．单位时间内，器壁单位面积上分子碰撞的次数增多C．气体分子数增加D．气体的分子数密度变小【答案】B【解析】等温压缩，温度不变，平均速率不变，A错误；由查理定律知，温度不变，体积减小，故压强增大，故B正确；由于气体质量不变，体积减小，故分子数不变，密度变大，故C、D错误．2．下列说法正确的是()A．确定质量的气体，保持温度不变，压强随体积减小而增大的微观缘由是：每个分子撞击器壁的作用力增大B．确定质量的气体，保持温度不变，压强随体积增大而减小的微观缘由是：单位体积内的分子数削减C．确定质量的气体，保持体积不变，压强随温度上升而增大的微观缘由是：每个分子动能都增大D．确定质量的气体，保持体积不变，压强随温度上升而增大的微观缘由是：分子的密度增大【答案】B【解析】确定气体压强大小的微观因素是分子密集程度和分子平均动能，宏观上体现在体积和温度上．若温度不变，压强随分子密度的变更而变更，A错误，B正确，若体积不变，压强随分子平均动能的变更而变更，C、D错误．3．我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇创建了海拔9032米的大气科学观测世界纪录．若在浮空艇某段上升过程中，艇内气体温度降低，体积和质量视为不变，则艇内气体(视为志向气体)()A．吸取热量 B．压强增大C．内能减小 D．对外做负功【答案】C【解析】由于浮空艇上升过程中体积和质量均不变，则艇内气体不做功；依据eq\f(pV,T)＝c，可知温度降低，则艇内气体压强减小，气体内能减小；又依据ΔU＝W＋Q可知气体放出热量，C正确．4．如图是确定质量的某种气体的等压线，等压线上的a、b两个状态比较，下列说法正确的是()A．b状态在相同时间内撞在单位面积上的分子数较多B．在相同时间内撞在单位面积上的分子数a状态较多C．在相同时间内撞在相同面积上的分子数两个状态一样多D．单位体积的分子数两个状态一样多【答案】B【解析】b状态比a状态体积大，故单位体积分子数b比a少，b状态比a状态温度高，其分子平均动能大，而a、b压强相等，故相同时间内a状态撞到单位面积上的分子数较多，B正确．5．(2024年佛山模拟)如图，小明把空的玻璃瓶开口向下缓慢压入恒温水中，瓶内空气无泄漏，在下降过程中()A．气体从外界吸热B．单位面积单位时间气体分子撞击瓶壁次数增多C．气体内能增大D．气体对外做功【答案】B【解析】下压过程中，气体压强变大，温度不变，则体积减小，外界对气体做功，气体内能不变，气体向外放热，A、C、D错误；气体压强变大，温度不变，则气体分子平均动能不变，气体体积减小，则气体的分子数密度变大，则单位面积单位时间气体分子撞击瓶壁次数增多，B正确．6．(多选)对确定量的气体，若用N表示单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数，则()A．当体积减小时，N必定增加B．当体积减小时，N可能减小C．当温度上升时，N不愿定增加D．当压强不变而体积和温度变更时，N必定变更【答案】BCD【解析】单位时间内与器壁单位面积相碰的分子数N既与分子密度有关，还与分子的平均速率有关．当气体体积减小时，分子密度增加，但若温度降低，分子平均速率变小，N也不愿定增加，A错误，B正确；当温度上升时，分子的平均速率增大，但若体积增大，分子密度减小，N也不愿定增加，C正确；当气体压强不变，则器壁单位面积受到的压力不变，由于温度变更，平均每个分子对器壁的冲力变更，N只有变更才能保持压强不变，D正确．7．对于确定质量的志向气体，下列论述中正确的是()A．当分子热运动变猛烈时，压强必变大B．当分子热运动变猛烈时，压强可能不变C．当分子间的平均距离变大时，压强必变小D．当分子间的平均距离变大时，压强必变大【答案】B【解析】分子的热运动变猛烈，表明气体温度上升，分子平均动能增大，但假如分子的密集程度减小，则压强有可能不变，也可能减小，故A错误，B正确；分子间的平均距离变大，说明体积变大，分子的密集程度减小，但假如温度也变更，则压强有可能减小，有可能增大，也有可能不变，故C、D错误．8．(多选)确定质量的气体，经等温压缩，气体的压强增大，用分子动理论的观点分析，这是因为()A．气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大B．单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多C．气体分子的总数增加D．气体分子数的密度增大【答案】BD【解析】气体经等温压缩，压强增大，体积减小，气体分子的总数不变，气体分子数的密度增大，则单位时间内单位面积器壁上受到气体分子的碰撞次数增多，但气体分子每次碰撞器壁的平均冲力不变．A、C错误，B、D正确．B组·实力提升9．(多选)如图所示是确定质量的志向气体的p－V图线，若其状态为A→B→C→A，且A→B等容，B→C等压，C→A等温，则气体在A、B、C三个状态时()A．单位体积内气体的分子数nA＝nB＝nCB．气体分子的平均速率vA>vB>vCC．气体分子在单位时间内对器壁的平均作用力FA>FB，FB＝FCD．气体分子在单位时间内，对器壁单位面积碰撞的次数是NA>NB，NA>NC【答案】CD【解析】由题图可知B→C，气体的体积增大，密度减小，A错误；C→A为等温变更，分子平均速率vA＝vC，B错误；气体分子对器壁产生作用力，B→C为等压过程，pB＝pC，FB＝FC，由题图知，pA>pB，则FA>FB，C正确；A→B为等容降压过程，密度不变，温度降低，NA>NB，C→A为等温压缩过程，温度不变，密度增大，应有NA>NC，D正确．10．(多选)如图所示为确定质量的志向气体在不同体积时的两条等容线，a、b、c、d表示四个不同状态，则()A．气体由状态a变到状态c，其内能削减B．气体由状态a变到状态d，其内能增加C．气体由状态d变到状态c，其内能增加D．气体由状态b变到状态a，其内能削减【答案】ABD【解析】气体由状态a变到状态c，温度降低，平均动能削减，内能削减，A正确；气体由状态a变到状态d，温度上升，平均动能增大，内能增加，B正确；气体由状态d变到状态c，温度降低，平均动能削减，内能削减，C错误；气体由状态b变到状态a，温度降低，平均动能削减，内能削减，D正确．11．某同学家一台新电冰箱能显示冷藏室内的温度．存放食物之前，该同学关闭冰箱密封门并给冰箱通电．若大气压为1.0×105Pa，则通电时显示温度为27℃，通电一段时间后显示温度为6℃，则此时冷藏室中气体的压强是()A．2.2×104Pa B．9.3×105PaC．1.0×105Pa D．9.3×104Pa【答案】D【解析】由查理定律有eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)，解得p2＝eq\f(6＋273,27＋273)×1.0×105Pa＝9.3×104Pa，D正确，A、B、C错误．12．(2024年中山期末)确定质量的志向气体状态变更如p－V图像所示，图中p1＝3p2，V2＝4V1，状态1、2对应的温度分别为T1、T2.由状态1变更到状态2的过程中，下列说法正确的是()A．气体内能不变B．气体对外做功并放热C．气体分子热运动平均动能增大D．单位时间内器壁单位面积上受气体分子撞击的次数增加【答案】C【解析】依据志向气体状态方程eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(3p2V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)＝eq\f(4p2V1,T2)，可得T1<T2，C正确．因此从状态1到状态2，气体分子热运动平均动能增大，气体内能增加，而气体体积增大，气体对外做功，因此气体通过吸热，增加了内能，A、B错误，C正确；分子平均动能增大，因此分子撞击器壁的力增大，而状态1变更到状态2的过程中气体压强减小了，因此器壁上单位面积上受气体分子撞击的次数削减，D错误．13．如图所示，两个完全相同的圆柱形密闭容器，甲中装有与容器容积等体积的水，乙中充溢空气，试问：(1)两容器各侧壁压强的大小关系及压强的大小确定于哪些因素？(容器容积恒定)(2)若让两容器同时做自由落体运动，容器侧壁上所受压强将怎么变？解：(1)对甲容器，上壁的压强为零，底面的压强最大，其数值为p＝ρgh(h为上下底面间的距离).侧壁的压强自上而下，由小变大，其数值大小与侧壁上各点距上底面的竖直距离x的关系是p＝ρgx；对乙容器，各处器壁上的压强大小都相等，其大小确定于气体的分子密集程度和温度．(2)甲容器做自由落体运动时器壁各处的压强均为零．乙容器做自由落体运动时，器壁各处的压强不发生变更．14．有一空的薄金属筒开口向下静止于恒温透亮液体中，筒中液面与A点齐平．现缓慢将其压到更深处，筒中液面与B点齐平，此时筒中气体长度减为原来的eq\f(2,3).若测得A点压强