2024-2025学年高中物理第八章气体4气体热现象的微观意义练习含解析新人教版选修3-3

PAGEPAGE34气体热现象的微观意义课后篇巩固提升基础巩固1.(多选)在探讨热现象时,我们可以采纳统计方法,这是因为()A.每个分子的运动速率随温度的改变是有规律的B.个别分子的运动不具有规律性C.在肯定温度下,大量分子的速率分布是确定的D.在肯定温度下,大量分子的速率分布随时间而改变解析在探讨热现象时,单个分子的运动具有无规则的特征,但大量的分子却满意统计规律,故正确选项为B、C。答案BC2.气体的温度是0℃,可以说()A.气体中分子的温度是0℃B.气体中分子运动速度快的温度肯定高于0℃,运动慢的温度肯定低于0℃,所以气体平均温度是0℃C.气体温度上升时,速率小的分子数目削减,速率大的分子数目增加D.气体分子平均速率是确定的解析温度是物体分子运动平均动能的标记,是大量分子热运动的集体表现,对于个别分子来说,温度没有意义,故A、B错误。气体温度上升时,速率小的分子数目削减,速率大的分子数目增加,故C正确,D错误。答案C3.下列说法正确的是()A.气体压强是由气体分子间的斥力产生的B.在失重的状况下,密闭容器内的气体对器壁没有压强C.气体分子的平均动能增大,气体的压强肯定增大D.气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力解析气体的压强是由于大量分子无规则地运动而碰撞器壁产生的,选项A错误;失重并不影响分子的无规则热运动,选项B错误;气体的压强微观上取决于分子的平均动能和分子的密集程度,由这两个因素共同确定,故选项C错误;选项D即为气体压强的微观意义,故选项D正确。答案D4.对于肯定质量的某种志向气体,若用N表示单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数,则()A.当体积减小时,N必定增加B.当温度上升时,N必定增加C.当压强不变而体积和温度改变时,N必定改变D.当压强不变而体积和温度改变时,N可能不变解析由于气体压强是由大量气体分子对器壁的碰撞作用而产生的,其值与分子数密度及分子平均速率有关;对于肯定质量的气体,压强与温度和体积有关。若压强不变而温度和体积发生改变(即分子数密度及平均动能发生改变)时,N肯定改变,故C正确,D错误;若体积减小且温度降低时,N不肯定增加,A错误;当温度上升,同时体积增大时,N也不肯定增加,故B错误。答案C5.(多选)关于肯定量的气体,下列说法正确的是()A.气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积,而不是该气体全部分子体积之和B.只要能减弱气体分子热运动的猛烈程度,气体的温度就会降低C.气体对容器壁的压强不肯定到处相等D.气体在等压膨胀过程中温度肯定上升解析气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积,故A正确;温度是分子平均动能的标记,减弱气体分子热运动的猛烈程度,则气体的温度会降低,故B正确;气体对容器壁的压强到处相等,故C错误;气体在等压膨胀过程中压强不变,但分子数密度减小,因此,分子的平均撞击力变大,则温度肯定上升,故D正确。答案ABD6.如图所示,肯定质量的志向气体由状态A沿平行于纵轴的直线改变到状态B,则它的状态改变过程是()A.气体的温度不变B.气体的内能增加C.气体分子的平均速率减小D.气体分子在单位时间内与器壁单位面积碰撞的次数不变解析从p-V图象中的AB图线看,气体状态由A变到B为等容升压,依据查理定律,肯定质量的气体,当体积不变时,压强跟肯定温度成正比。选项A中温度不变是不正确的,应当是压强增大,温度上升。气体的温度上升,内能增加,选项B正确。气体的温度上升,分子平均速率增加,故选项C错误。气体压强增大,则气体分子在单位时间内与器壁单位面积碰撞的次数增加,故选项D是错误的。答案B7.(多选)对于肯定质量的志向气体,下列说法正确的是()A.假如保持温度不变,则体积越小,压强越大B.假如保持体积不变,则温度越高,压强越大C.假如保持压强不变,则体积越小,温度越高D.假如保持温度不变,则体积越小,内能越大解析若保持气体温度不变,依据pVT=C知,压强和体积成反比,故A正确;若保持体积不变,依据pVT=C知,压强和热力学温度成正比,故温度越高,压强越大,故B正确;若保持压强不变,依据pVT=C知,体积与热力答案AB8.肯定质量的志向气体由状态A经状态B改变到状态C,其中A→B过程为等压改变,B→C过程为等容改变。已知VA=0.3m3,TA=TC=300K,TB=400K。(1)求气体在状态B时的体积;(2)说明B→C过程压强改变的微观缘由。解析(1)A→B过程,由盖—吕萨克定律得VAVB=TBTAVA=400300×0.3m3=0(2)B→C过程,气体体积不变,分子的密集程度不变,温度降低,分子平均动能减小,平均每个分子对器壁的撞击力减小,压强减小。答案(1)0.4m3(2)见解析实力提升1.下图描绘的是肯定质量的氧气分子分别在0℃和100℃两种状况下速率分布的状况,符合统计规律的是()解析气体温度越高,分子热运动越猛烈,分子热运动的平均速率增大,且分子速率分布呈现“两头少、中间多”的特点。温度高时速率大的分子所占据的比例越大,所以A正确。答案A2.(多选)甲、乙两容器中装有相同质量的氦气,已知甲容器中氦气的温度高于乙容器中氦气的温度,但压强却低于乙容器中氦气的压强。由此可知()A.甲中氦气分子的平均动能肯定大于乙中氦气分子的平均动能B.甲中每个氦气分子的动能肯定都大于乙中每个氦气分子的动能C.甲中动能大的氦气分子所占比例肯定多于乙中动能大的氦气分子所占比例D.甲中氦气分子的热运动肯定比乙中氦气分子的热运动猛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,故选项A正确;对于任一个氦气分子来说分子动能无意义,故选项B错;分子的动能也应遵从统计规律,即“中间多、两头少”,两容器分子总数不相同,温度较高时容器中动能大的分子所占比例肯定多于温度较低时容器中动能大的分子所占比例,选项C正确;温度越高,分子的无规则热运动越猛烈,选项D正确。答案ACD3.下面的表格是某地区1~7月份气温与气压的比照表:月份/月1234567平均最高气温/℃1.43.910.719.626.730.230.8平均大气压/105Pa1.0211.0191.0141.0081.0030.99840.99607月份与1月份相比较,正确的是()A.空气分子无规则热运动的状况几乎不变B.空气分子无规则热运动减弱了C.单位时间内空气分子对地面的撞击次数增多了D.单位时间内空气分子对单位面积地面撞击次数削减了解析由表中数据知,7月份与1月份相比,温度上升,压强减小,温度上升使气体分子热运动更加猛烈,空气分子与地面撞击一次对地面的冲量增大。而压强减小,单位时间内空气分子对单位面积地面的冲量减小。所以单位时间内空气分子对单位面积地面的撞击次数削减了,因而只有D项正确。答案D4.(多选)对于肯定量的淡薄气体,下列说法正确的是()A.压强变大时,分子热运动必定变得猛烈B.保持压强不变时,分子热运动可能变得猛烈C.压强变大时,分子间的平均距离必定变小D.压强变小时,分子间的平均距离可能变小解析利用分子动理论分析解答。压强变大时,气体的温度不肯定上升,分子的热运动不肯定变得猛烈,故选项A错误;压强不变时,若气体的体积增大,则气体的温度会上升,分子热运动会变得猛烈,故选项B正确;压强变大时,由于气体温度不确定,则气体的体积可能不变,可能变大,也可能变小,其分子间的平均距离可能不变,也可能变大或变小,故选项C错误;压强变小时,气体的体积可能不变,可能变大也可能变小,所以分子间的平均距离可能不变,可能变大,可能变小,故选项D正确。答案BD5.为适应太空环境,去太空旅行的航天员都要穿航天服。航天服有一套生命保障系统,为航天员供应合适的温度、氧气和气压,让航天员在太空中犹如在地面上一样。假如在地面上航天服内气压为1×105Pa,气体体积为2L,到达太空后由于外部气压低,航天服急剧膨胀,内部气体体积变为4L,使航天服达到最大体积。若航天服内气体的温度不变,将航天服视为封闭系统。求:此时航天服内的气体压强,并从微