2.3气体实验定律的微观解释同步练习（word版含答案）

2.3气体实验定律的微观解释同步练习2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第三册
一、选择题（共15题）
1．如图所示，两个完全相同的圆柱形密闭容器，甲中恰好装满水，乙中充满空气，则下列说法中正确的是（容器容积恒定）（　　）
A．两容器中器壁上的压强都是由于分子撞击器壁而产生的
B．两容器中器壁上的压强都是由所装物质的重力而产生的
C．甲容器中，乙容器中
D．当温度升高时，、变大，、也要变大
2．对于一定质量的理想气体，下列说法中正确的是
A．气体的温度升高时，气体分子撞击器壁的作用加剧，气体的压强增大
B．气体体积变小时，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多，气体的压强增大
C．物体温度升高每个分子的动能都一定增大
D．当两个分子之间的距离为时，分子势能最小
3．如图所示为大量氮气分子在甲、乙两种状态下的速率分布统计规律图，则下列说法正确的是(　　)
A．氮气在甲状态下的温度较高
B．甲状态做无规则运动平均速率较大，氮气分子较多
C．乙状态下氮气分子做无规则运动更剧烈
D．某时刻速率为1000m/s的分子在下一时刻的速率一定还是1000m/s
4．如图，元宵佳节，室外经常悬挂红灯笼烘托喜庆的气氛，若忽略空气分子间的作用力，大气压强不变，当点燃灯笼里的蜡烛燃烧一段时间后，灯笼内的空气（　　）
A．分子总数减少
B．分子的平均动能不变
C．压强不变，体积增大
D．单位时间与单位面积器壁碰撞的分子数增大
5．对于一定质量的某种理想气体，下列叙述中正确的是（　　）
A．如果气体体积减小，气体分子在单位时间内对单位面积器壁碰撞的次数一定增多
B．如果气体压强增大，气体分子在单位时间内对单位面积器壁碰撞的次数可能增多
C．如果气体温度升高，气体分子在单位时间内对单位面积器壁碰撞的次数一定增多
D．如果分子数密度增大，气体分子在单位时间内对单位面积器壁碰撞的次数一定增多
6．有一段12cm长汞柱，在均匀玻璃管中封住一定质量的气体。若管口向上将玻璃管放置在一个倾角为30°的光滑斜面上（如图所示），在下滑过程中被封闭气体的压强（设大气压强为p0=76cmHg）为（　　）
A．76cmHg B．82cmHg C．88cmHg D．70cmHg
7．一定量的理想气体从状态a开始，经历等温或等压过程ab、bc、cd、da回到原状态，其p-T图象如图所示，其中对角线ac的延长线过原点O.下列判断正确的是（ ）
A．在过程ab中气体分子碰撞器壁的平均冲力增大
B．气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能
C．在过程cd中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功
D．在过程da中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功
8．气体对器壁有压强的原因是（　　）
A．单个分子对器壁碰撞产生压力 B．几个分子对器壁碰撞产生压力
C．大量分子对器壁碰撞产生压力 D．以上说法都不对
9．如图所示，为一定质量氧气分子在0和100两种不同情况下速率分布情况，由图可以判断以下说法正确的是（　　）
A．温度升高，所有分子运动速率变大
B．温度越高，分子平均速率越小
C．0和100氧气分子速率都呈现“中间少、两头多”的分布特点
D．100的氧气和0氧气相比，速率大的分子数比例较多
10．一定质量的气体，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．气体分子的总数增加
B．单位体积内的分子数目不变
C．气体分子每次碰撞器壁的平均作用力增大
D．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
11．物理学中有些结论不一定要通过计算才能验证，有时只需通过一定的分析就能判断结论是否正确．根据流体力学知识，喷气式飞机喷出气体的速度（单位m/s）与飞机发动机燃烧室内气体的压强（单位N/m2）、气体密度（单位kg/m3）及外界大气压强（单位N/m2）有关．试分析判断下列关于喷出气体的速度的倒数的表达式正确的是
A．
B．
C．
D．
12．下列说法正确的是（　　）
A．给自行车的轮胎打气越来越困难，说明分子间存在斥力
B．把两块纯净的铅压紧后会“粘”在一起，说明分子之间存在引力
C．一定质量的某种气体，温度升高时压强一定增大
D．气体压强的大小只与温度和气体分子的总数有关
13．一切物体的分子都在做永不停息的无规则热运动，但大量分子的运动却有一定的统计规律。氧气分子在0℃或100℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比（以下简称占比）随气体分子速率的变化如图中两条曲线所示。对于图线的分析，下列说法正确的是（　　）
A．如果同样质量的氧气所占据体积不变，100℃温度下氧气分子在单位时间与单位面积器壁碰撞的次数较0℃时更多
B．100℃温度下，速率在200~300m/s的那一部分分子占比较 0℃的占比多
C．由于分子之间的频繁碰撞，经过足够长时间，各种温度下的氧气分子都将比现在速率更趋于一样
D．温度升高，所有分子的动能都增大
14．对于一定质量的气体，下列说法不正确的是（　　）
A．温度升高，气体中每个分子的速率都增大
B．当分子热运动变剧烈时，压强可以不变
C．从微观角度看，气体的压强取决于气体分子的平均速率和分子的数密度
D．温度不变时，气体的体积减小，压强一定增大
15．一定质量的理想气体，当温度保持不变时，压缩体积，气体的压强会变大，这是因为气体分子的（　　）
A．平均动能增大 B．平均动能减小
C．密集程度增加 D．密集程度减小
二、填空题（共4题）
16．一定质量的某种理想气体，体积保持不变时，分子的数密度保持不变，温度升高时，分子的平均动能______ （填“增大”或“减小”），气体的压强______ （填“增大”或“减小”）。
17．一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C，其体积V（单位）与热力学温度T（单位K）的关系图像如图所示，已知气体在状态A时的压强，线段与V轴平行，的延长线过原点。
（1）气体在状态B时的压强为_________。
（2）画出气体全过程的图像，标出相应状态的坐标。( )
（3）气体分子在单位时间内对器壁单位面积碰撞的次数是______（选填“>”、“=”或“<”）。
18．如图（a）所示为一种减震垫，上面布满了圆柱形薄膜气泡，每个气泡内充满体积为、压强为的气体。当平板状物品平放在气泡上时，如图（b）所示，气泡被压缩。若气泡内气体温度保持不变．
（1）下列关于圆柱形薄膜气泡内气体压强的说法，正确的是( )
A．气泡内压强大于大气压强 B．该压强是由气体的重力产生的
C．该压强是由分子的斥力产生的 D．该压强是由大量分子对薄膜频繁碰撞产生的
（2）当体积压缩到V时，气泡与物品接触面的面积为S，求此时每个气泡内气体对接触面处薄膜的压力______；
（3）当物品放在气泡上后，气泡内气体的压强增加了，求放上物品前后此气泡内气体体积的变化量______。
19．一定量的理想气体从状态a开始．经历ab、bc、ca三个过程回到原状态，其V-T图象如图所示．下列判断正确的是______
A．ab过程中气体一定放热
B．ab过程中气体对外界做功
C．bc过程中气体内能保持不变
D．bc过程中气体一定吸热
E．ca过程中容器壁单位面积受到气体分子的撞击力一定减小
三、综合题（共4题）
20．体积都是的两个容器，装着质量相等的氧气，其中一个容器内的温度是，另一个容器的温度是。请说明：这两个容器中关于氧分子运动速率分布的特点有哪些相同？有哪些不同？
21．已知大气压强为，如图所示的各装置均处于静止状态，液体密度均为，玻璃管的横截面积为，重力加速度为，求下列四幅图中被封闭气体的压强。
22．为适应太空环境，去太空旅行的航天员都要穿上航天服，航天服有一套生命保障系统，为航天员提供合适的温度、氧气和气压，让航天员在太空中如同在地面上一样。假如在地面上航天服内气压为1atm，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，假设航天服内气体的温度不变，将航天服视为封闭系统。
（1）求此时航天服内气体的压强，并从微观角度解释压强变化的原因。
（2）若开启航天服封闭系统向航天服内充气，使航天服内的气压缓慢恢复到0.9atm，则需补充1atm的等温气体多少升？
23．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。
按速率大小划分的区间(m/s) 各速率区间的分子数占总分子数的百分比(%)
0 ℃ 100 ℃
100以下 1.4 0.7
100～200 8.1 5.4
200～300 17.0 11.9
300～400 21.4 17.4
400～500 20.4 18.6
500～600 15.1 16.7
600～700 9.2 12.9
700～800 4.5 7.9
800～900 2.0 4.6
900以上 0.9 3.9
试作出题中的分子运动速率分布图像。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．D
3．C
4．A
5．B
6．A
7．B
8．C
9．D
10．D
11．A
12．B
13．A
14．A
15．C
16． 增大 增大
17． >
18． AD
19．ADE
20．
相同点：两容器中氧气的质量相同，则氧分子数相同；且分子的速率分布都呈现“两头少中间多”的趋势；
不同点：温度越高分子的平均速率越大，则在100℃的容器中速率较大的氧分子占据的比例较大，而在0℃的容器中速率较大的氧分子占据的比例较小。
21．图甲：图乙：图丙：图丁：
22．
（1）气体的状态参量：p1=1atm，V1=2L，V2=4L
气体发生等温变化，由玻意耳定律得
解得
p2=0.5atm
由于气体的压强与分子密度和分子平均动能有关，在气体体积变大的过程中，该气体的分子密度变小，而温度不变，即分子的平均动能不变，故该气体的压强减小。
（2）设需要1atm的等温气体V升，以该气体和航天服原有气体为研究对象， p3=0.9atm，V3=4L
由玻意耳定律得
解得
V=1.6L
23．
分子运动速率分布图像如图所示：
横坐标：表示分子的速率
纵坐标：表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。
答案第1页，共2页