高中物理 第八章 氣體 第四節(jié) 氣體熱現(xiàn)象的微觀意義自我小測(cè) 新人教版選修3-31

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氣體熱現(xiàn)象的微觀意義 1．在研究熱現(xiàn)象時(shí)，我們可以采用統(tǒng)計(jì)方法，這是因?yàn)?　　) A．每個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)速率隨溫度的變化是有規(guī)律的 B．個(gè)別分子的運(yùn)動(dòng)不具有規(guī)律性 C．在一定溫度下，大量分子的速率分布是確定的 D．在一定溫度下，大量分子的速率分布隨時(shí)間而變化 2．氣體能夠充滿(mǎn)密閉容器，說(shuō)明氣體分子除相互碰撞的短暫時(shí)間外(　　) A．氣體分子可以做布朗運(yùn)動(dòng) B．氣體分子的動(dòng)能都一樣大 C．相互作用力十分微弱，氣體分子可以自由運(yùn)動(dòng) D．相互作用力十分微弱，氣體分子間的距離都一樣大 3．(2014臨沂高二檢測(cè))如圖所示，兩個(gè)完全相同的圓柱形密閉容器，甲中恰好裝滿(mǎn)水，乙中充滿(mǎn)空氣，則下列說(shuō)法中正確的是(容器容積恒定)(　　) A．兩容器中器壁的壓強(qiáng)都是由于分子撞擊器壁而產(chǎn)生的 B．兩容器中器壁的壓強(qiáng)都是由所裝物質(zhì)的重力而產(chǎn)生的 C．甲容器中pA>pB，乙容器中pC＝pD D．當(dāng)溫度升高時(shí)，pA、pB變大，pC、pD也要變大 4．對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，下列敘述中正確的是(　　) A．當(dāng)分子熱運(yùn)動(dòng)變劇烈時(shí)，壓強(qiáng)必變大 B．當(dāng)分子熱運(yùn)動(dòng)變劇烈時(shí)，壓強(qiáng)可以不變 C．當(dāng)分子間的平均距離變大時(shí)，壓強(qiáng)必變小 D．當(dāng)分子間的平均距離變大時(shí)，壓強(qiáng)必變大 5．用滾珠做空氣分子模型，把裝有滾珠的杯子拿到秤盤(pán)上方某處，把1粒滾珠倒在秤盤(pán)上，秤的指針會(huì)擺動(dòng)一下。再在相同的高度處把100粒或更多的滾珠勻速倒在秤盤(pán)上，秤的指針會(huì)在一個(gè)位置附近小幅度擺動(dòng)。如果使這些滾珠從更高的位置倒在秤盤(pán)上，可以觀察到秤的指針?biāo)甘镜牧Ω?，這表明(　　) A．大量滾珠撞擊秤盤(pán)，對(duì)秤盤(pán)產(chǎn)生了持續(xù)的、均勻的壓力 B．在一定的時(shí)間內(nèi)，碰撞的滾珠越多，對(duì)秤盤(pán)產(chǎn)生的壓力越大 C．這些滾珠的動(dòng)能越大，對(duì)秤盤(pán)產(chǎn)生的壓力越大 D．指針在一個(gè)位置附近擺動(dòng)，說(shuō)明大量滾珠撞擊秤盤(pán)時(shí)，并沒(méi)有對(duì)秤盤(pán)產(chǎn)生持續(xù)、均勻的壓力 6．封閉在汽缸內(nèi)一定質(zhì)量的氣體，如果保持氣體體積不變，當(dāng)溫度升高時(shí)，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．氣體的密度變大 B．氣體的壓強(qiáng)增大 C．分子的平均動(dòng)能減小 D．氣體在單位時(shí)間內(nèi)撞擊器壁單位面積的分子數(shù)增多 7．(2011上海單科)某種氣體在不同溫度下的氣體分子速率分布曲線(xiàn)如圖所示，圖中f(v)表示v處單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)百分率，所對(duì)應(yīng)的溫度分別為T(mén)Ⅰ，TⅡ，TⅢ，則(　　) A．TⅠ>TⅡ>TⅢ B．TⅢ>TⅡ>TⅠ C．TⅡ>TⅠ，TⅡ>TⅢ D．TⅠ＝TⅡ＝TⅢ 8．如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A沿平行于縱軸的直線(xiàn)變化到狀態(tài)B，則它的狀態(tài)變化過(guò)程是(　　) A．氣體的溫度不變 B．氣體的內(nèi)能增加 C．氣體分子的平均速率減小 D．氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的次數(shù)不變 9．(2014青島高二檢測(cè))一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變成狀態(tài)C，其中A→B過(guò)程為等壓變化，B→C過(guò)程為等容變化。已知VA＝0.3 m3，TA＝TC＝300 K，TB＝400 K。 (1)求氣體在狀態(tài)B時(shí)的體積。 (2)說(shuō)明B→C過(guò)程壓強(qiáng)變化的微觀原因。 參考答案 1.解析：在研究熱現(xiàn)象時(shí)，單個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)具有無(wú)規(guī)則的特征，但大量的分子卻滿(mǎn)足統(tǒng)計(jì)規(guī)律，故正確選項(xiàng)為B、C。 答案：BC 2.解析：布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體或氣體中的微小顆粒的運(yùn)動(dòng)，是分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；分子的速率分布是“兩頭少，中間多”，各個(gè)分子的速率并不都相等，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；氣體分子間的距離遠(yuǎn)大于分子間發(fā)生作用的距離，故相互作用力可忽略，故選項(xiàng)C正確；分子間的距離并不一定一樣大，平時(shí)說(shuō)的是平均距離，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案：C 3.解析：甲容器壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因是液體受到重力的作用，而乙容器壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因是分子撞擊器壁，A、B錯(cuò)；液體的壓強(qiáng)p＝ρgh，hA>hB，可知pA>pB，而密閉容器中氣體壓強(qiáng)各處均相等，與位置無(wú)關(guān)，pC＝pD，C對(duì)；溫度升高時(shí)，pA、pB不變，而pC、pD增大，D錯(cuò)。 答案：C 4.解析：根據(jù)氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因可知：一定質(zhì)量的理想氣體的壓強(qiáng)由氣體分子的平均動(dòng)能和氣體分子的密集程度共同決定。分子平均動(dòng)能越大，單位時(shí)間內(nèi)分子撞擊器壁的次數(shù)越多，氣體壓強(qiáng)越大，A、C、D三個(gè)選項(xiàng)均只給定了其中一個(gè)因素，而另一個(gè)因素不確定。不能判斷壓強(qiáng)是變大還是變小，所以只有B正確。 答案：B 5.解析：1粒滾珠下落對(duì)秤盤(pán)產(chǎn)生瞬間的壓力，秤的指針會(huì)擺動(dòng)一下，大量滾珠撞擊秤盤(pán)，對(duì)秤盤(pán)產(chǎn)生的是持續(xù)的、均勻的壓力，指針在一個(gè)位置附近小幅度擺動(dòng)。 答案：ABC 6.解析：氣體的質(zhì)量和體積都不發(fā)生變化，故密度不變，A項(xiàng)錯(cuò)。溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度升高分子平均動(dòng)能增大，C項(xiàng)錯(cuò)。分子數(shù)不變，體積不變，但分子運(yùn)動(dòng)的劇烈程度加劇了，所以單位時(shí)間內(nèi)撞擊器壁單位面積的分子數(shù)增多，氣體壓強(qiáng)增大，故B、D正確。 答案：BD 7.解析：氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是，在某一溫度下，氣體分子速率都呈“中間多、兩頭少”的規(guī)律分布，即中等速率的分子數(shù)多，速率很大和很小的分子數(shù)少；當(dāng)氣體溫度升高時(shí)，氣 體分子運(yùn)動(dòng)的平均速率變大，但中等速率的分子數(shù)減少。則圖象中三條曲線(xiàn)所對(duì)應(yīng)的溫度關(guān)系是TⅢ>TⅡ>TⅠ，因此選項(xiàng)B正確。 答案：B 8.解析：從pV圖象中的AB圖線(xiàn)看，氣體狀態(tài)由A變到B為等容升壓，根據(jù)查理定律，一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)體積不變時(shí)，壓強(qiáng)跟絕對(duì)溫度成正比。選項(xiàng)A中溫度不變是不正確的，應(yīng)該是壓強(qiáng)增大，溫度升高。氣體的溫度升高，內(nèi)能增加，選項(xiàng)B正確。氣體的溫度升高，分子平均速率增加，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤。氣體壓強(qiáng)增大，則氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的次數(shù)增加，故選項(xiàng)D是錯(cuò)誤的。 答案：B 9.解析：(1)設(shè)氣體在B狀態(tài)時(shí)的體積為VB，由蓋—呂薩克定律得 ， 代入數(shù)據(jù)得VB＝0.4 m3。 (2)微觀原因：氣體體積不變，分子密集程度不變，溫度變小，氣體分子平均動(dòng)能減小，導(dǎo)致氣體壓強(qiáng)減小。 答案：(1)0.4 m3　(2)見(jiàn)解析