选修3-3 8.4 气体热现象的微观意义 同步练习(word含答案)
文档属性
| 名称 | 选修3-3 8.4 气体热现象的微观意义 同步练习(word含答案) |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 275.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-23 07:03:30 | ||
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文档简介
选修3-3 8.4 气体热现象的微观意义 同步练习
一、单项选择题（共10小题；共40分）
1. 关于气体热现象的微观解释，下列说法中正确的是
A. 密闭在容器中的气体，在某一时刻向各个方向运动的气体分子数目一定相等
B. 大量气体分子的速率有的大有的小，但是按“中间多，两头少”的规律分布
C. 气体压强的大小跟气体的质量和气体的种类有关
D. 当某一容器自由下落时，容器中气体的压强将变为零
2. 一杯水含有大量的水分子，若杯中水的温度升高，则
A. 水分子的平均动能增大 B. 只有个别水分子动能增大
C. 所有水分子的动能都增大 D. 每个水分子的动能改变量均相同
3. 堵住打气筒的出气口，下压活塞使气体体积减小，你会感到越来越费力。其原因是
A. 气体的密度增大，使得在相同时间内撞击活塞的气体分子数目增多
B. 分子间没有可压缩的间隙
C. 压缩气体要克服分子力做功
D. 分子力表现为斥力，且越来越大
4. 如图所示，一定质量的理想气体由状态 沿平行于纵轴的直线变化到状态 ，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上碰撞的次数不变
5. 对一定质量的气体，若用 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， 必定增加
B. 当温度升高时， 必定增加
C. 当压强不变而体积和温度变化时， 必定变化
D. 当压强不变而体积和温度变化时， 可能不变
6. 负压病房是收治传染性极强的呼吸道疾病病人所用的医疗设施，可以大大减少医务人员被感染的机会，病房中气压小于外界环境的大气压。若负压病房的温度和外界温度相同，负压病房内气体和外界环境中气体都可以看成理想气体，则以下说法正确的是
A. 负压病房内气体分子的平均速率小于外界环境中气体分子的平均动能
B. 负压病房内每个气体分子的运动速率都小于外界环境中每个气体分子的运动速率
C. 负压病房内单位体积气体分子的个数小于外界环境中单位体积气体分子的个数
D. 相同面积下，负压病房内壁受到的气体压力等于外壁受到的气体压力
7. 一定质量的气体，温度不变仅体积减小后，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作用力增大
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. 单位体积内的分子数目不变
8. 关于决定气体压强大小的因素，下列说法中正确的是
A. 气体的体积和气体的密度
B. 气体的质量和气体的种类
C. 气体分子的数密度和气体的温度
D. 气体分子的质量和气体分子的速度
9. 如图是氧气分子在不同温度（ 和 ）下的速率分布图象，由图可知
A. 同一温度下，氧气分子的速率呈现出“中间多，两头少”的分布规律
B. 随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大
C. 随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例变高
D. 随着温度的升高，氧气分子的平均速率变小
10. 某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，三条曲线所对应的温度分别为 、 、 ，则
A. B.
C. D. ，
二、填空题（共4小题；共16分）
11. 如图为密闭钢瓶中的理想气体分子在两种不同温度下的速率分布情况，可知，一定温度下气体分子的速率呈现 （选填“两头多、中间少”或“两头少、中间多”）的分布规律； 温度下气体分子的平均速率 （填“大于”“等于”或“小于”） 温度下气体分子的平均速率。
12. 如图所示，图线 和 分别表示在温度 和 下的分子速率分布图线，则温度高低关系有 （选填“”“”或“”）。
13. 当一定量的气体温度保持不变而体积减小时，单位体积内的分子数将 ，单位时间内撞到单位面积上的分子数会 ，导致压强 。
14. 气体的压强就是 ，它是由于 而引起的。
三、解答题（共3小题；共39分）
15. 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，乙中充满空气，试问：
（1）两容器各侧壁压强的大小关系及压强的大小取决于哪些因素 （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样变化
16. 下图是氧分子在不同温度（ 和 ）下的速率分布规律图，由图可得出哪些结论 （至少答出两条）
17. 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，乙中充满空气，试问：
（1）两容器各侧壁压强的大小关系及压强的大小决定于哪些因素 （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样变化
答案
第一部分
1. B
【解析】虽然分子的运动杂乱无章，但在某一时刻，向各个方向运动的气体分子数目基本相等，不能说一定相等，故A错误；大量气体分子的速率有大有小，但是按“中间多，两头少”的规律分布，故B正确；气体压强跟气体分子的平均速率和分子的数密度有关，故C错误；当某一容器自由下落时，虽然处于失重状态，但分子热运动不会停止，所以分子仍然不断撞击容器壁产生压力，故压强不为零，故D错误。
2. A
【解析】水的温度升高，即其内部的水分子运动越剧烈，即水分子的平均动能变大，即其内能增加，这是统计规律，个别分子不适用。故A正确，BCD错误。
3. A
【解析】【分析】由于出气口被封住，没有气体跑出来，管内气体分子数并没有发生改变，但是由于被压缩，所以气体的体积减小但单位体积内的分子数增大，根据压强的决定因素进行分析。
【解析】解：、、压缩气体越来越费力，是因为气体的体积减小，单位体积内的分子数增多，使得在相同时间内撞击活塞的气体分子数目增多，气体的压强增大，需要用的外力增大，故正确，错误；
、气体分子间有较大的间隙。故错误；
、气体分子间距较大，分子力表现为很小的引力，故错误；
故选：。
【点评】本题的解题关键是明确决定气体压强的微观因素：分子的平均动能和单位体积内的分子数。
4. B
【解析】由 图象可知，气体状态由 变到 为等容升压过程，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，故选项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，分子的平均速率增大，故选项B正确，C错误；
气体温度升高，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，故选项D错误。
5. C
【解析】一定质量的气体，单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数取决于分子数密度和分子的平均速率，即与体积和温度都有关系，故A、B项错误。压强取决于单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数及分子的平均速率，在压强不变的情况下，温度变化表明气体分子的平均速率发生变化，即分子每次撞击器壁的作用力大小变化，而体积变化，则单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数必然改变，故C项正确，D项错误。
6. C
【解析】负压病房的温度和外界温度相同，故负压病房内气体分子的平均速率等于外界环境中气体分子的平均速率，故A错误；负压病房内气体分子的平均运动速率相等，故不可能负压病房内每个气体分子的运动速率都小于外界环境中每个气体分子的运动速率，故B错误；决定气体压强的微观因素：单位体积气体分子数和气体分子的平均速率，现内外温度相等，即气体分子平均速率相等，压强要减小形成负压，则要求负压病房内单位体积气体分子的个数小于外界环境中单位体积气体分子的个数，故C正确；压力 ，内外压强不等相同面积下，负压病房内壁受到的气体压力小于外壁受到的气体压力，故D错误。
7. B
【解析】温度是分子热运动的平均动能的标志，气体温度不变，则分子热运动的平均动能不变，故气体分子每次碰撞器壁的平均作用力不变，故A错误；
气体的体积减小，分子数密度增加，故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，故B正确；
气体的体积减小，分子数密度增加，但分子总数是一定的，故C错误；
气体体积减小，分子总数不变，单位体积内的分子数目增加，故D错误。
8. C
【解析】决定气体压强大小的微观因素是气体分子的数密度和分子的平均速率，宏观上体现在体积和温度上，故C正确。
9. A
【解析】由图可知，同一温度下，氧气分子的速率呈现“中间多，两头少”的分布特点，故A正确。温度是分子热运动剧烈程度的标志，是大量分子运动的统计规律，对单个分子没有意义，温度越高，平均速率越大，但不是所有分子运动的速率都变大，故B错误；由图可知，随着温度升高，速率较大的分子数增多，分子的平均速率变大，速率小的分子所占比例变低，故C、D错误。
10. B
第二部分
11. 两头少、中间多；小于
【解析】由题图可知，一定温度下气体分子的速率呈现两头少、中间多的分布规律。温度是分子热运动剧烈程度的标志，温度升高时，速率小的分子所占的百分比减小，速率大的分子所占百分比变大，分子的平均速率增大，则 温度下气体分子的平均速率小于 温度下气体分子的平均速率。
12.
13. 增加；增加；增加
14. 容器壁单位面积所受的压力；大量气体分子对容器壁的频繁撞击
第三部分
15. （1） 对甲容器，上底面的压强为零，下底面的压强最大，其数值为 （ 为上、下底面间的距离）；侧壁的压强自上而下，由小变大，其数值与侧壁上各点距水面的距离 的关系是 。对乙容器，各处器壁上的压强大小都相等，其大小取决于乙容器中空气分子的数密度和分子平均动能。
（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化。
16. ①一定温度下，氧气分子的速率呈现出‘‘中间多，两头少”的分布规律；②温度越高，氧气分子热运动的平均速率越大（或温度越高，氧气分子运动越剧烈）。
17. （1） 对甲容器，上壁的压强为零，底面的压强最大，其数值为 （ 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水面的竖直距离 的关系是 。对乙容器，各处器壁上的压强大小都相等，其大小决定于气体的密度和温度。
【解析】对甲容器，上壁的压强为零，底面的压强最大，其数值为 （ 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水面的竖直距离 的关系是 。对乙容器，各处器壁上的压强大小都相等，其大小决定于气体的密度和温度。
（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化。
【解析】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化。
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一、单项选择题（共10小题；共40分）
1. 关于气体热现象的微观解释，下列说法中正确的是
A. 密闭在容器中的气体，在某一时刻向各个方向运动的气体分子数目一定相等
B. 大量气体分子的速率有的大有的小，但是按“中间多，两头少”的规律分布
C. 气体压强的大小跟气体的质量和气体的种类有关
D. 当某一容器自由下落时，容器中气体的压强将变为零
2. 一杯水含有大量的水分子，若杯中水的温度升高，则
A. 水分子的平均动能增大 B. 只有个别水分子动能增大
C. 所有水分子的动能都增大 D. 每个水分子的动能改变量均相同
3. 堵住打气筒的出气口，下压活塞使气体体积减小，你会感到越来越费力。其原因是
A. 气体的密度增大，使得在相同时间内撞击活塞的气体分子数目增多
B. 分子间没有可压缩的间隙
C. 压缩气体要克服分子力做功
D. 分子力表现为斥力，且越来越大
4. 如图所示，一定质量的理想气体由状态 沿平行于纵轴的直线变化到状态 ，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上碰撞的次数不变
5. 对一定质量的气体，若用 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， 必定增加
B. 当温度升高时， 必定增加
C. 当压强不变而体积和温度变化时， 必定变化
D. 当压强不变而体积和温度变化时， 可能不变
6. 负压病房是收治传染性极强的呼吸道疾病病人所用的医疗设施，可以大大减少医务人员被感染的机会，病房中气压小于外界环境的大气压。若负压病房的温度和外界温度相同，负压病房内气体和外界环境中气体都可以看成理想气体，则以下说法正确的是
A. 负压病房内气体分子的平均速率小于外界环境中气体分子的平均动能
B. 负压病房内每个气体分子的运动速率都小于外界环境中每个气体分子的运动速率
C. 负压病房内单位体积气体分子的个数小于外界环境中单位体积气体分子的个数
D. 相同面积下，负压病房内壁受到的气体压力等于外壁受到的气体压力
7. 一定质量的气体，温度不变仅体积减小后，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作用力增大
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. 单位体积内的分子数目不变
8. 关于决定气体压强大小的因素，下列说法中正确的是
A. 气体的体积和气体的密度
B. 气体的质量和气体的种类
C. 气体分子的数密度和气体的温度
D. 气体分子的质量和气体分子的速度
9. 如图是氧气分子在不同温度（ 和 ）下的速率分布图象，由图可知
A. 同一温度下，氧气分子的速率呈现出“中间多，两头少”的分布规律
B. 随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大
C. 随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例变高
D. 随着温度的升高，氧气分子的平均速率变小
10. 某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，三条曲线所对应的温度分别为 、 、 ，则
A. B.
C. D. ，
二、填空题（共4小题；共16分）
11. 如图为密闭钢瓶中的理想气体分子在两种不同温度下的速率分布情况，可知，一定温度下气体分子的速率呈现 （选填“两头多、中间少”或“两头少、中间多”）的分布规律； 温度下气体分子的平均速率 （填“大于”“等于”或“小于”） 温度下气体分子的平均速率。
12. 如图所示，图线 和 分别表示在温度 和 下的分子速率分布图线，则温度高低关系有 （选填“”“”或“”）。
13. 当一定量的气体温度保持不变而体积减小时，单位体积内的分子数将 ，单位时间内撞到单位面积上的分子数会 ，导致压强 。
14. 气体的压强就是 ，它是由于 而引起的。
三、解答题（共3小题；共39分）
15. 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，乙中充满空气，试问：
（1）两容器各侧壁压强的大小关系及压强的大小取决于哪些因素 （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样变化
16. 下图是氧分子在不同温度（ 和 ）下的速率分布规律图，由图可得出哪些结论 （至少答出两条）
17. 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，乙中充满空气，试问：
（1）两容器各侧壁压强的大小关系及压强的大小决定于哪些因素 （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样变化
答案
第一部分
1. B
【解析】虽然分子的运动杂乱无章，但在某一时刻，向各个方向运动的气体分子数目基本相等，不能说一定相等，故A错误；大量气体分子的速率有大有小，但是按“中间多，两头少”的规律分布，故B正确；气体压强跟气体分子的平均速率和分子的数密度有关，故C错误；当某一容器自由下落时，虽然处于失重状态，但分子热运动不会停止，所以分子仍然不断撞击容器壁产生压力，故压强不为零，故D错误。
2. A
【解析】水的温度升高，即其内部的水分子运动越剧烈，即水分子的平均动能变大，即其内能增加，这是统计规律，个别分子不适用。故A正确，BCD错误。
3. A
【解析】【分析】由于出气口被封住，没有气体跑出来，管内气体分子数并没有发生改变，但是由于被压缩，所以气体的体积减小但单位体积内的分子数增大，根据压强的决定因素进行分析。
【解析】解：、、压缩气体越来越费力，是因为气体的体积减小，单位体积内的分子数增多，使得在相同时间内撞击活塞的气体分子数目增多，气体的压强增大，需要用的外力增大，故正确，错误；
、气体分子间有较大的间隙。故错误；
、气体分子间距较大，分子力表现为很小的引力，故错误；
故选：。
【点评】本题的解题关键是明确决定气体压强的微观因素：分子的平均动能和单位体积内的分子数。
4. B
【解析】由 图象可知，气体状态由 变到 为等容升压过程，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，故选项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，分子的平均速率增大，故选项B正确，C错误；
气体温度升高，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，故选项D错误。
5. C
【解析】一定质量的气体，单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数取决于分子数密度和分子的平均速率，即与体积和温度都有关系，故A、B项错误。压强取决于单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数及分子的平均速率，在压强不变的情况下，温度变化表明气体分子的平均速率发生变化，即分子每次撞击器壁的作用力大小变化，而体积变化，则单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数必然改变，故C项正确，D项错误。
6. C
【解析】负压病房的温度和外界温度相同，故负压病房内气体分子的平均速率等于外界环境中气体分子的平均速率，故A错误；负压病房内气体分子的平均运动速率相等，故不可能负压病房内每个气体分子的运动速率都小于外界环境中每个气体分子的运动速率，故B错误；决定气体压强的微观因素：单位体积气体分子数和气体分子的平均速率，现内外温度相等，即气体分子平均速率相等，压强要减小形成负压，则要求负压病房内单位体积气体分子的个数小于外界环境中单位体积气体分子的个数，故C正确；压力 ，内外压强不等相同面积下，负压病房内壁受到的气体压力小于外壁受到的气体压力，故D错误。
7. B
【解析】温度是分子热运动的平均动能的标志，气体温度不变，则分子热运动的平均动能不变，故气体分子每次碰撞器壁的平均作用力不变，故A错误；
气体的体积减小，分子数密度增加，故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，故B正确；
气体的体积减小，分子数密度增加，但分子总数是一定的，故C错误；
气体体积减小，分子总数不变，单位体积内的分子数目增加，故D错误。
8. C
【解析】决定气体压强大小的微观因素是气体分子的数密度和分子的平均速率，宏观上体现在体积和温度上，故C正确。
9. A
【解析】由图可知，同一温度下，氧气分子的速率呈现“中间多，两头少”的分布特点，故A正确。温度是分子热运动剧烈程度的标志，是大量分子运动的统计规律，对单个分子没有意义，温度越高，平均速率越大，但不是所有分子运动的速率都变大，故B错误；由图可知，随着温度升高，速率较大的分子数增多，分子的平均速率变大，速率小的分子所占比例变低，故C、D错误。
10. B
第二部分
11. 两头少、中间多；小于
【解析】由题图可知，一定温度下气体分子的速率呈现两头少、中间多的分布规律。温度是分子热运动剧烈程度的标志，温度升高时，速率小的分子所占的百分比减小，速率大的分子所占百分比变大，分子的平均速率增大，则 温度下气体分子的平均速率小于 温度下气体分子的平均速率。
12.
13. 增加；增加；增加
14. 容器壁单位面积所受的压力；大量气体分子对容器壁的频繁撞击
第三部分
15. （1） 对甲容器，上底面的压强为零，下底面的压强最大，其数值为 （ 为上、下底面间的距离）；侧壁的压强自上而下，由小变大，其数值与侧壁上各点距水面的距离 的关系是 。对乙容器，各处器壁上的压强大小都相等，其大小取决于乙容器中空气分子的数密度和分子平均动能。
（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化。
16. ①一定温度下，氧气分子的速率呈现出‘‘中间多，两头少”的分布规律；②温度越高，氧气分子热运动的平均速率越大（或温度越高，氧气分子运动越剧烈）。
17. （1） 对甲容器，上壁的压强为零，底面的压强最大，其数值为 （ 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水面的竖直距离 的关系是 。对乙容器，各处器壁上的压强大小都相等，其大小决定于气体的密度和温度。
【解析】对甲容器，上壁的压强为零，底面的压强最大，其数值为 （ 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水面的竖直距离 的关系是 。对乙容器，各处器壁上的压强大小都相等，其大小决定于气体的密度和温度。
（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化。
【解析】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化。
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