1、【成才之路】2016 高中物理 第 8 章 第 4 节 气体热现象的微观意义同步练习 新人教版选修 3-3基础夯实一、选择题(13 题为单选题，4、5 题为多选题)11859 年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验证了这一规律。若以横坐标 v 表示分子速率，纵坐标 f(v)表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。下面四幅图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是( )答案：D解析：各速率区间的分子数占总分子数的百分比不能为负值，A、B 错；气体分子速率的分布规律呈现“中间多，两头少”的趋势，速率为 0 的分子几乎不存在，故 C 错、D 对。2(上海理工大学附
2、中 20142015 学年高二下学期期中)关于气体的压强，下列说法中正确的是( )A气体的压强是由气体分子间的吸引和排斥产生的B气体分子的平均速率增大，气体的压强一定增大C气体的压强是由于气体分子的频繁撞击产生的D当某一容器自由下落时，容器中气体的压强将变为零答案：C解析：气体的压强是由于气体分子的频繁撞击产生的，A 错误，C 正确；气体分子的平均速率增大，若气体体积增大，气体的压强不一定增大，B 错误；当某一容器自由下落时，分子的运动不受影响，容器中气体的压强不为零，D 错误。3教室内的气温会受到室外气温的影响，如果教室内上午 10 时的温度为 15，下午2 时的温度为 25，假设大气压强无
3、变化，则下午 2 时与上午 10 时相比较，房间内的( )A空气分子密集程度增大B空气分子的平均动能增大C空气分子的速率都增大D空气质量增大答案：B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小， 故 A 项、D 项错误、B 项正确；温度升高，并不是所有空气分子的速率都增大，C 项错误。4对于一定质量的气体，当它们的压强和体积发生变化时，以下说法正确的是( )A压强和体积都增大时，其分子平均动能不可能不变B压强和体积都增大时，其分子平均动能有可能减小C压强增大，体积减小时，其分子平均动能一定不变D压强减小，体积增大时，其
4、分子平均动能可能增大答案：AD解析：质量一定的气体，分子总数不变，体积增大，单位体积内的分子数减小；体积减小，单位体积内的分子数增大，根据气体的压强与单位体积内的分子数和分子的平均动能这两个因素有关，可判知 A、D 选项正确，B、C 选项错误。5根据气体分子动理论，气体分子运动的剧烈程度与温度有关，下列表格中的数据是研究氧气分子速率分布规律而列出的。各速率区间的分子数占分子总数的百分率按速率大小划分区间(m/s)0 100100 以下 1.4 0.7100200 8.1 5.4200300 17.0 11.9300400 21.4 17.4400500 20.4 18.6500600 15.1
5、 16.7600700 9.2 12.9700800 4.5 7.9800900 2.0 7.6900 以上 0.9 3.9根据表格内容，以下四位同学所总结的规律正确的是( )A不论温度多高，速率很大和很小的分子总是少数B温度变化，表现出“中间多两头少”的分布规律要改变C某一温度下，速率在某一数值附近的分子数多，离开这个数值越远，分子数越少D温度增加时，速率小的分子数减少了答案：ACD解析：温度变化，表现出“中间多两头少”的分布规律是不会改变的，B 错误；由气体分子运动的特点和统计规律可知，A、C、D 描述正确。二、非选择题6(江苏盐城市 20132014 学年高二下学期期末)密闭在钢瓶中的理
6、想气体，温度升高时压强增大。从分子动理论的角度分析，这是由于分子热运动的_增大了。该气体在温度 T1、 T2 时的分子速率分布图象如图所示，则 T1_(选填“大于”或“小于”) T2。答案：平均动能 小于解析：本题考查气体分子动理论和气体分子速率的分布。密闭在钢瓶中的理想气体，体积不变，气体密度不变，分子密集程度不变，温度升高时， 分子的平均动能增大，所以气体压强增大。气体的温度越高，速率大的分子占总分子的百分率越大，由图象可知 T1小于 T2。7(日照市 20142015 学年部分重点高中高二联考)中国是世界上的人口大国，也是自行车的王国，随着社会的不断进步，虽然汽车已经进入家庭，但自行车以
7、其轻便、经济、维修方便等独有的优势，依然成为人们目前重要的交通工具之一，轮胎“跑气”是自行车的常见故障之一，现用活塞气筒向一个容积为 V 的自行车轮胎内打气，每次能把体积为V0，压强为 p0的空气打入自行车轮胎内。若胎内原有空气的压强为 p，设打入气体的温度不变，则打了 n 次后自行车轮胎内气体的压强为多大？并解释为何在打气过程中越打越费劲？答案： p n ；打入气的次数越多，轮胎内气体压强越大，再次将气体打入时，需p0V0V用力越大即越费劲。解析：取胎内原有气体和 n 次打入的气体为研究对象由玻意耳定律知 pV np0V0 pnV所以 pn p n( )p0V0Vp0、 V0、 V、 p 各
8、量不变， pn越大即打入气的次数越多，需要克服胎内气体对气筒(活塞)的压力越大，感觉越费劲。能力提升一、选择题(13 题为单选题，4、5 题为多选题)1(上海理工大学附中 20142015 学年高二下学期期中)某种气体在不同温度下的分子速率分布曲线如图所示， f(v)表示分子速率 v 附近单位速率区间内的分子数百分率。曲线和所对应的温度分别为 T 和 T ，所对应的气体分子平均动能分别为 Ek1和 Ek2，则( )A T T ， Ek1Ek2 B T T ， Ek1Ek2 D T T ， Ek1Ek2答案：D解析：根据麦克斯韦分布规律知，气体的温度越高，速率较大的分子所占的比例越大，所以的温度
9、低，的温度高，即 T T ，而温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大，则 Ek1Ek2，故 D 正确。2.如图所示，一定质量的理想气体由状态 A 沿平行纵轴的直线变化到状态 B，则它的状态变化过程是( )A气体的温度不变B气体的内能增加C气体的分子平均速率减少D气体分子在单位时间内与器壁单位面积上碰撞的次数不变答案：B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，根据查理定律，一定质量的气体，当体积不变时，压强跟热力学温度成正比，所以压强增大温度升高，故答案 A 错误。一定质量的理想气体的内能仅由温度决定，所以气体的温度升高，内能增加，故答案 B
10、 对。气体的温度升高，分子平均速率增大，故答案 C 错。气体压强增大，则气体分子在单位时间内与器壁单位面积上碰撞的次数增加，故答案 D 错误。3下列说法正确的是( )A一定质量的气体，保持温度不变，压强随体积减小而增大的微观原因是：每个分子撞击器壁的作用力增大B一定质量的气体，保持温度不变，压强随体积增大而减小的微观原因是：单位体积内的分子数减少C一定质量的气体，保持体积不变，压强随温度升高而增大的微观原因是：每个分子动能都增大D一定质量的气体，保持体积不变，压强随温度升高而增大的微观原因是：分子的密度增大答案：B解析：决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
11、温度上。若温度不变，压强随分子密度的变化而变化，A 错，B 对，若体积不变，压强随分子平均动能的变化而变化，C、D 错误。4(泰安一中 20142015 学年高二下学期质检)如图所示，绝热隔板 K 把绝热汽缸分隔成两部分， K 与汽缸的接触是光滑的，隔板 K 用销钉固定，两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种理想气体 a、 b， a 的体积大于 b 的体积。现拔去销钉(不漏气)，当 a、 b 各自达到新的平衡时( )A a 的体积等于 b 的体积B a 的体积大于 b 的体积C在相同时间内两边与隔板碰撞的分子数相同D a 的温度比 b 的温度高答案：BD解析：由于两部分气体是相同质量、相同温
12、度的同种气体，所以两部分气体的 值是pVT相等的，由于 a 的体积大一些，压强就小一些，拔去销钉后， a 的体积会减小，温度升高，压强增大，再次平衡后压强相等，但由于 a 的温度高一些， a 的体积还是大一些，A 错误 ，B、D 正确；由于压强相等， a 的温度高，分子平均动能大，相同时间内碰撞的次数要少，C 错误。5关于理想气体的温度、分子平均速率、内能的关系，下列说法正确的是( )A温度升高时，气体分子的平均速率增大B温度相同时，各种气体分子的平均速率都相同C温度相同时，各种气体分子的平均动能相同D温度相同时，各种气体的内能都相同答案：AC解析：温度是物体所处热运动状态的一个重要参量。从分
13、子动理论的角度看，温度是物体分子热运动的平均动能大小的标志。温度升高，气体分子的平均动能增大，气体分子的平均速率增大，因此，选项 A 正确。温度相同时，一定质量的各种理想气体平均动能相同，但由于是不同气体，分子质量不同，所以各种气体分子的平均速率不同，所以选项 C正确，选项 B 错误。各种理想气体的温度相同，只说明它们的平均动能相同，气体的内能大小还和气体的质量有关，即便是相同质量的气体，由于是不同气体，所含分子数不同，其内能也不相同，所以选项 D 错误。二、非选择题6(扬州市 20132014 学年高二下学期期末)节假日释放氢气球，在氢气球上升过程中，气球会膨胀，达到极限体积时甚至会爆炸。假
14、设在氢气球上升过程中，环境温度保持不变，则球内的气体压强_(填“增大” 、 “减小”或“不变”)，气体分子热运动的剧烈程度_(填“变强” 、 “变弱”或“不变”)，气体分子的速率分布情况最接近图中的_线(填“ A”、 “B”、 “C”)。图中 f(v)表示速率 v 处单位速率区间内的分子数百分率。答案：减小 不变 C7(临朐一中 20142015 高二下学期期末)有一空的薄金属筒开口向下静止于恒温透明液体中，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 。若测得 A 点压强为 1.2105 Pa，不计气体分子间相互作用，且23筒内气体无泄漏。(1)求液体中 B 点的压强。(2)从微观上解释气体压强变化的原因。答案：(1) 1.810 5 Pa (2)见解析解析：(1)由题意知气体做等温变化则有 pAV pB V23代入数据得 pB1.810 5 Pa(2)在缓慢下压过程中，温度不变，气体分子的平均动能不变，但单位体积内的气体分子数增多，单位时间内气体分子碰撞器壁的次数增多，气体的压强变大。
