1.2
气体分子运动与压强
同步练习
(时间:60分钟)
考查知识点及角度
难度及题号
基础
中档
稍难
气体分子运动的特点
1、3、4
2、5
气体压强的微观解释
6、8、9
7、10
综合提升
11、12
知识点一 气体分子运动的特点
1.关于气体分子,下列说法中正确的是
( ).
A.由于气体分子间的距离很大,气体分子可以视为质点
B.气体分子除了碰撞以外,可以自由地运动
C.气体分子之间存在相互斥力,所以气体对容器壁有压强
D.在常温常压下,气体分子的相互作用力可以忽略
解析 通常情况下,分子间距离较大,相互作用力可以忽略,气体分子能否视为质点应视具体问题而定,A错、D对.气体分子间除相互碰撞及与器壁的碰撞外,不受任何力的作用,可自由移动,B对.气体对器壁的压强是由大量分子碰撞器壁产生,C错.
答案 BD
2.对一定质量的气体,通过一定的方法得到了分子数目f与速率v的两条关系图线,如图1-2-1所示,下列说法正确的是
( ).
A.曲线Ⅰ对应的温度T1高于曲线Ⅱ对应的温
度T2
B.曲线Ⅰ对应的温度T1可能等于曲线Ⅱ对应的温度T2
C.曲线Ⅰ对应的温度T1低于曲线Ⅱ对应的温度T2
D.无法判断两曲线对应的温度关系
解析 对一定质量的气体,当温度升高时,速率大的分子数目一定增加,因此曲线的峰值向速率增大的方向移动,且峰值变小,由此可知曲线Ⅱ对应的温度T2一定高于曲线Ⅰ所对应的温度T1.
答案 C
3.下列关于气体分子运动的特点,正确的说法是
( ).
A.气体分子运动的平均速率与温度有关
B.当温度升高时,气体分子的速率分布不再是“中间多,两头少”
C.气体分子的运动速率可由牛顿运动定律求得
D.气体分子的平均速度随温度升高而增大
解析 气体分子的运动与温度有关,温度升高时,平均速率变大,但仍遵循“中间多、两头少”的统计规律,A对、B错.分子运动无规则,而且牛顿定律是宏观定律,不能用它来求微观分子的运动速率,C错.大量分子向各个方向运动的概率相等,所以稳定时,平均速度几乎为零,与温度无关,D错.
答案 A
4.关于温度较高的密闭的气体,下列说法正确的是
( ).
A.每个气体分子的速率都比较大
B.不可能存在很小速率的分子
C.绝大多数分子的速率都很大
D.各种速率的分子都存在,但中间区域的分子占大多数
解析 由气体速率的分布特点可知,无论温度高低,气体分子速率的“中间
多、两头少”的分布规律不变,既有速率很小的分子,又有速率很大的分子,但中等速率的分子占绝大多数,由此可知A、B、C错误,D正确.
答案 D
5.在一定温度下,某种气体的速率分布应该是
( ).
A.每个分子速率都相等
B.每个分子速率一般都不相等,速率很大和速率很小的分子数目都很少
C.每个分子速率一般都不相等,但在不同速率范围内,分子数的分布是均匀的
D.每个分子速率一般都不相等,速率很大和速率很小的分子数目很多
解析 由麦克斯韦气体分子速率分布规律知,气体分子速率大部分集中在某个数值附近,速率很大的和速率很小的分子数目都很少,所以B正确.
答案 B
知识点二 气体压强的微观解释
6.在一定温度下,当一定量气体的体积增大时,气体的压强减小,这是由于
( ).
A.单位体积内的分子数变少,单位时间内对单位面积器壁碰撞的次数减少
B.气体分子的密集程度变小,分子对器壁的吸引力变小
C.每个分子对器壁的平均撞击力都变小
D.气体分子的密集程度变小,单位体积内分子的重量变小
解析 温度不变,一定量气体分子的平均动能、平均速率不变,每次碰撞分子对器壁的平均作用力不变,但体积增大后,单位体积内的分子数减少,因此单位时间内碰撞次数减少,气体的压强减小,A正确,B、C、D错误.
答案 A
7.根据分子动理论,下列关于气体的说法中正确的是
( ).
A.气体的温度越高,气体分子无规则运动越剧烈
B.气体的压强越大,气体分子的平均动能越大
C.气体分子的平均动能越大,气体的温度越高
D.气体的体积越大,气体分子之间的相互作用力越大
解析 由分子动理论知:气体的温度越高,气体分子无规则的热运动就越剧
烈,所以选项A正确.而气体压强越大,只能反映出单位面积的器壁上受到的撞击力越大,可能是分子平均动能大的原因,也可能是单位时间内撞击的分子数目多的原因,所以选项B错误.温度是分子平均动能的标志,所以平均动能越大,则表明温度越高,所以选项C正确.气体分子间的距离基本上已超出了分子作用力的作用范围,所以选项D错误.
答案 AC
8.在某一容器中封闭着一定质量的气体,对此气体的压强,下列说法中正确的是
( ).
A.气体压强是由重力引起的,容器底部所受压力等于容器内气体所受的重
力
B.气体压强是由气体分子对器壁的碰撞引起的
C.容器以9.8
m/s2的加速度向下运动时,容器内的气体压强为零
D.由于分子运动无规则,所以容器内壁各处所受气体压强不一定相等
答案 B
9.下列哪些参量能决定气体的压强
( ).
A.一定质量气体的体积和温度
B.分子密度和温度
C.分子总数和温度
D.分子密度和分子种类
解析 气体的压强是气体分子对容器壁频繁碰撞产生的,从微观的角度考虑,气体的压强大小是由分子的平均动能和分子的密集程度共同决定的,从宏观的角度考虑,一定质量的气体的压强与气体的温度和体积有关.
答案 AB
10.密封在圆柱形容器内的气体上半部分密度为ρ,压强为p,则下半部分气体的压强和密度分别为
( ).
A.p,ρ
B.,
C.2p,2ρ
D.,ρ
解析 密封容器内气体各处的压强和密度均相同,其大小决定于气体的分子
密度和温度.
答案 A
11.某房间,上午10时的温度为15
℃,下午2时的温度为25
℃,假定房间内气压无变化,则下午2时与上午10时相比较,对房间内的气体分子来说下列说法正确的是
( ).
A.气体分子单位时间撞击单位面积墙壁的数目减少了
B.空气分子的平均速率增大
C.所有空气分子的速率都增大
D.气体分子密度减小了
解析 由于下午2时温度高于上午10时,但房间内压强无变化,说明下午2时虽然空气分子的撞击作用加强,但单位时间内对单位面积的撞击次数减少,A正确;因下午2时温度高,分子平均速率一定大,但所有分子的平均速率并不一定都增大,B正确、C错误;因下午2时温度高,压强不变,说明气体的分子密度减小,D正确.
答案 ABD
12.在冬季,装有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后,第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧,不易拔出来,其中主要原因是
( ).
A.软木塞受潮膨胀
B.瓶口因温度降低而收缩变小
C.白天气温升高,大气压强变大
D.瓶内气体因温度降低而压强减小
解析 软木塞不易拔出,并非软木塞受潮膨胀,也不是瓶口收缩,白天大气压强也没有明显变化,故A、B、C错误;由于经过一个夜晚,水的温度降低,因此水面上方的空气温度发生了明显的变化,温度降低较多,因此,内部空气压强减小较多,而外界压强不变,势必用较大的力才能拔出木塞,D正确.
答案 D
13.在失重状态下气体对器壁是否还有压强?你是根据什么道理得出结论的?
答案:在失重状态下气体对器壁也有压强,因为气体对器壁的压力是由大量气体分子不断撞击器壁产生的,而不是由分子的重力产生的,因此在失重的情况下也有压强.
14.图1-2-8所示为两种不同温度气体分子的麦克斯韦速率分布曲线.其横坐标为速率,纵坐标为对应这一速率的分子个数,可以看出,在任一温度下,既有速率很小的分子,也有速率很大的分子.温度升高,只是分子的平均速率增大,并不能说温度高的物体所有分子速度都比温度低的物体分子速率大.由图1-2-8所示图象中,你能判断T1、T2的大小吗?
据麦克斯韦气体分子分布规律知,温度升高,气体分子速率大的占的比率要增大,速率小的所占的比率要减小,这也就是我们前边学过的“温度越高分子运动越剧烈,所以T2要大于T1”.
答案:T2大于T1
图1-2-1