同步课时精练（六）2.3气体实验定律的微观解释（含解析）

同步课时精练（六）2.3 气体实验定律的微观解释（后附解析）
一、单选题
1．下列说法正确的是（　　）
A．液体具有表面张力，是因为液体表面层分子间距大于液体内部分子间距
B．压缩封闭在注射器中的气体，其压强增大，是因为气体分子间斥力增大
C．当分子间作用力为零时，分子势能也一定为零
D．在阳光照射下的教室里，眼睛看到空气中尘埃的运动就是布朗运动
2．如图，在固定的汽缸A和B中分别用活塞封闭一定质量的理想气体，活塞面积之比为SA：SB＝1：2。两活塞以穿过B的底部的刚性细杆相连，可沿水平方向无摩擦滑动。两个汽缸都不漏气。某状态下系统平衡时，A中气体压强为pA＝1.5p0，p0是汽缸外的大气压强，则此时B中气体压强为（　　）
A．0.75p0 B．0.25p0 C．0.5p0 D．p0
3．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
4．汽缸内封闭着一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度升高（　　）
A．气体的分子数密度增大
B．气体的压强减小
C．气体分子的平均速率减小
D．每秒钟撞击器壁单位面积上的气体分子数增多
5．关于液体中布朗运动和气体分子统计观点，下列说法中正确的是（ ）
A．布朗运动是液体分子的无规则运动
B．悬浮颗粒越大，在相同时间内撞击它的分子数越多，布朗运动越显著
C．某温度下，气体的多数分子的速率表现出“中间多、两头少”的分布规律
D．温度升高时，“中间多、两头少”的分布规律是不变的，但分布曲线的峰值向速率小的一方移动
6．下列关于气体压强的说法，正确的是（　　）
A．大气压强与封闭气体的压强产生原因完全相同
B．容器内的大量气体分子对器壁的碰撞满足统计规律，机会均等，故器壁各部分气体压强相等
C．一定质量的理想气体，只要温度升高，气体分子的平均速率就增大，在单位时间内对单位面积器壁的平均撞击力就增大，压强就增大
D．一定质量的理想气体，只要体积减小，单位体积内气体的分子数就增多，气体分子对器壁的碰撞就更加频繁，压强就增大
7．密闭在钢瓶中的理想气体，温度升高时压强增大，该气体在温度T1、T2时的分子速率分布图像如图所示，则T1（　　）T2。
A．大于 B．等于
C．小于 D．无法比较
8．对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是（　　）
A．若体积不变、温度升高，则每个气体分子热运动的速率都增大
B．若体积减小、温度不变，则器壁单位面积受气体分子的碰撞力不变
C．若体积变大，则内能一定变小
D．若体积减小、温度不变，则气体分子密集程度增大，压强一定增大
9．如图所示，带有活塞的汽缸中封闭一定质量的气体（不计气体的分子势能以及汽缸和活塞间的摩擦）。将一个半导体NTC热敏电阻R（随着温度的升高热敏电阻阻值减小）置于汽缸中，热敏电阻R与汽缸外的电源E和电流表组成闭合电路，汽缸和活塞与外界无热交换。现保持活塞位置不变，当发现电流表的读数增大时，下列说法正确的是（　　）
A．气体的密度增大
B．气体的压强不变
C．气体分子的平均动能增大
D．每秒撞击单位面积器壁的气体分子数不变
二、多选题
10．一定质量的理想气体处于平衡状态Ⅰ，现设法使其温度降低而压强升高，达到平衡状态Ⅱ，则（ ）
A．状态Ⅰ时气体的密度比状态Ⅱ时的大
B．状态Ⅰ时气体的平均动能比状态Ⅱ时的大
C．状态Ⅰ时分子间的平均距离比状态Ⅱ时的大
D．状态Ⅰ时每个分子的动能都比状态Ⅱ时的分子平均动能大
11．对于一定质量的理想气体，从微观的角度解释，下列说法中正确的是 ．
A．在体积不变时，气体的温度升高，每个气体分子对器壁产生的平均冲量减小，压强增大
B．密闭容器内一定质量的理想气体体积不变，温度升高，单位时间内撞击容器壁的分子数增加
C．封闭容器中的理想气体，若温度不变，体积减半，则单位时间内气体分子在容器壁单位面积上碰撞的次数加倍，气体的压强加倍
D．气体的温度变化时，其分子平均动能和分子间势能也随之改变
E．在体积不变时，分子间每秒平均碰撞次数随着温度的降低而减小
12．下列说法中正确的是________．
A．当一定量气体吸热时，其内能可能减小
B．玻璃、石墨都是晶体，蜂蜡和松香是非晶体
C．扩散和布朗运动的实质是相同的，都是分子的无规则运动
D．只要能减弱分子热运动的剧烈程度，物体的温度一定降低
E．一定质量的理想气体，在温度不变而体积增大时，单位时间碰撞容器壁单位面积的分子数一定减小
三、解答题
13．举出一个日常生活中表现统计规律的事例。
14．试用分子动理论解释气体三实验定律。
15．对于气体的压强，甲同学提出：气体压强是由气体分子间的斥力产生的；乙同学认为在失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强。请判断两位同学的观点正确与否，说说你判断的依据。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
解析：A．液体具有表面张力，是因为液体表面层分子间距大于液体内部分子间距，表面层液体分子间作用力表现为引力，从而使液体表面紧绷，故A正确；
B．压缩封闭在注射器中的气体，其压强增大，是因为气体体积减小，密度增大，单位面积上撞击的分子数增大，故B错误；
C．分子间作用力为零时，分子势能最小，但是不为零，一般取分子之间的距离为无穷大时分子势能为零，故C错误；
D．做布朗运动的小颗粒非常小，必须经显微镜放大500倍左右才能观察到，肉眼能直接看到尘埃不符合这个条件，不可能做布朗运动，故D错误。
答案：A。
2．A
解析：对A中气体，有
对B中气体，有
联立，可得
答案：A。
3．A
思路：考查大气压强。
解析：因玻璃管和水银柱组成系统，根据牛顿第二定律可得整体的加速度
a=gsinθ
所以对水银柱由牛顿第二定律得
p0S＋mgsinθ-pS=ma
解得
p=p0
答案：A。
4．D
解析：A．当温度升高时，由于气体的体积均不变，因此气体的分子数密度不变，A错误；
BD．保持气体体积不变，当温度升高时，气体的压强增大，因此每秒钟撞击器壁单位面积上的气体分子数增多，B错误，D正确；
C．当温度升高时，分子的平均动能增大，平均速率增大，C错误；
答案：D。
5．C
解析：A．布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的无规则运动，反映了液体分子的无规则运动，故A错误；
B．形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的，悬浮颗粒越小，温度越高，颗粒的受力越不均衡，布朗运动就越明显，故B错误；
C．麦克斯韦提出了气体分子速率分布的规律，即“中间多，两头少”，故C正确；
D．根据分子运动的统计规律可知，不论温度如何变化，分子速率分布规律总表现为“中间多两头少”，速率很大和很小的分子总是少数分子，但分布曲线的峰值向速率大的一方移动，故D错误。
答案：C。
6．B
解析：A．因为封闭气体的气压主要产生于分子间作用力，而大气压是因为地球的引力聚集了气体，封闭气体内部气压根据微观层面解释的话，处处相等。A错误；
B．容器内的大量气体分子对器壁的碰撞满足统计规律，机会均等，故器壁各部分气体压强相等，B正确；
C．温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增大，每次碰撞对容器壁的作用力增大，由于气体体积的变化情况不确定，在单位时间内对单位面积器壁的平均撞击力不一定增大，C错误；
D．一定质量的理想气体，从宏观上看，压强与气体的体积及温度均有关系，从微观上看，压强与单位体积内的分子数及分子的平均动能有关，故体积减小，压强不一定增大，D错误。
答案：B。
7．C
解析：密闭在钢瓶中的理想气体，温度升高时，分子的平均动能增大，温度升高时，速率大的分子数占总分子数的百分比较大，所以T1小于T2，则C正确；ABD错误；
答案：C。
8．D
解析：A．温度升高，气体分子的平均动能增大，但并不是气体中每个分子的速率都增大，也有个别速度减小的，故A错误；
BD．对于一定质量的理想气体，体积减小，分子密集程度增大。理想气体质量一定时，满足
若体积减小、温度不变，则压强增大，故器壁单位面积受气体分子的碰撞力会增大，故B错误，D正确；
C．体积变大、温度升高，气体的内能会增大，故C错误。
答案：D。
9．C
解析：A．气体的质量和体积不变，根据可知气体的密度不变，A错误；
B．电流表读数增大，热敏电阻减小，气体温度升高，根据查理定律可知气体压强增大，B错误；
C．气体的温度升高，所以气体分子的平均动能增大，C正确；
D．气体温度升高，分子热运动剧烈程度增加，所以每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增大，D错误。
答案：C。
10．BC
解析：A．气体温度降低而压强升高，由理想气体状态方程可知，体积V一定减小，则状态I时的密度小于状态Ⅱ时的密度，故A不符合题意；
B．因温度降低，分子平均动能降低，状态Ⅰ时气体的平均动能比状态Ⅱ时的大，故B符合题意；
C．由于体积减小，状态Ⅰ时分子间的平均距离比状态Ⅱ时的大，故C符合题意；
D．气体分子的平均动能减小，但是对于单个分子来说，其分子的动能不一定减小，甚至有可能增大，故D不符合题意。
答案：BC。
11．BCE
解析：A．在体积不变时，气体的温度升高，分子的平均动能增加，分子数密度不变，故单个分子每次与器壁碰撞时平均冲量增加，碰撞次数增多，压强增大，故A错误；
B．容器内一定质量的理想气体体积不变，单位体积内的分子数不变，温度升高，分子平均动能增大，则单位时间内撞击容器壁的分子数增加，故B正确；
C．由理想气体的状态方程可知，当温度不变，体积减半，则气体压强p加倍，即单位时间内气体分子在容器壁单位面积上碰撞的次数加倍，故C正确；
D．温度是分子平均动能的标志，与分子势能无关，故D错误；
E．由压强的微观解释，温度降低，分子平均动能减小，单个分子撞击容器壁产生的撞击力减小，所以一定量的气体，在体积不变时，分子每秒对器壁单位面积的平均碰撞次数随着温度的降低而减小，故E正确．
12．ADE
解析：A．根据可知，当一定量气体吸热的同时可能对外做功，故其内能可能减小，也可能不变，也可能增大，A正确；
B．晶体有整齐规则的几何外形，晶体有固定的熔点，在熔化过程中，温度始终保持不变，且晶体有各向异性的特点，玻璃是非晶体，B错误；
C．扩散现象指不同的物质相互接触时，彼此进入对方的现象，是分子的无规则运动，；布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是分子的无规则运动，C错误；
D．温度是分子平均动能的标志，只要能减弱分子热运动的剧烈程度，物体的温度就可以降低，D正确；
E．从微观角度看，气体压强是分子数和分子密集程度和分子热运动的平均动能决定，故在温度不变而体积增大时，分子热运动平均动能不变，而分子数密度减小，压强一定减小，也就是说单位时间碰撞容器壁单位面积的分子数一定减小，E正确．
答案：ADE。
13．见解析
解析：某地区的超市每天新鲜牛奶销售量就是一个统计平均值，超市是根据该地区消费人群的平均消费量来进货的，每天去买牛奶的人不一定是同样的人，但每天该地区牛奶的销售量基本上是不变的，有时也会出现小幅度的涨落，或多或少，但牛奶需求量大致不变。
14．见解析
解析：一定质量的理想气体，其分子总数是一个定值，当温度保持不变时，则分子的平均速率也保持不变，当其体积增大几倍时，则单位体积内的分子数变为原来的几分之一，因此气体的压强也减为原来的几分之一；反之若体积减小为原来的几分之一，则压强增大几倍，即压强与体积成反比。这就是玻意耳定律；
一定质量的气体的总分子数是一定的，体积保持不变时，其单位体积内的分子数也保持不变，当温度升高时，其分子运动的平均速率也增大，则气体压强也增大；反之当温度降低时，气体压强也减小。这就是查理定律；
一定质量的理想气体的总分子数是一定的，要保持压强不变，当温度升高时，分子运动的平均速率会增加，那么单位体积内的分子数一定要减小，因此气体体积一定增大；反之当温度降低时，同理可推出气体体积一定减小。这就是盖·吕萨克定律。
点拨：根据分子动理论，结合理想气体状态方程，利用影响压强的微观原因做出解释。
15．见解析
解析：不正确。气体压强是由于大量分子都在不停地做无规则运动，与器壁频繁碰撞，使器壁受到一个平均持续的冲力，致使气体对器壁产生一定的压强。分子的无规则运动与是否处于失重状态无关，即气体压强与是否处于失重状态无关，所以两位同学观点错误。
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