人教版物理選修33：第8章 氣體 第4節(jié) 課堂作業(yè) 含解析

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1、 第八章　第4節(jié) 基礎(chǔ)夯實 一、選擇題(1～3題為單選題，4題為多選題) 1．1859年麥克斯韋從理論上推導(dǎo)出了氣體分子速率的分布規(guī)律，后來有許多實驗驗證了這一規(guī)律。若以橫坐標(biāo)v表示分子速率，縱坐標(biāo)f(v)表示各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比。下面四幅圖中能正確表示某一溫度下氣體分子速率分布規(guī)律的是( D ) 解析：各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比不能為負(fù)值，A、B錯；氣體分子速率的分布規(guī)律呈現(xiàn)“中間多，兩頭少”的趨勢，速率為0的分子幾乎不存在，故C錯、D對。 2．(山東省菏澤市2017～2018學(xué)年高二下學(xué)期期中)關(guān)于氣體熱現(xiàn)象的微觀解釋，下列說法中正確的是

2、( B ) A．密閉在容器中的氣體，在某一時刻向各個方向運動的氣體分子數(shù)目一定相等 B．大量氣體分子的速率有的大有的小，但是按“中間多，兩頭少”的規(guī)律分布 C．氣體壓強(qiáng)的大小跟氣體的質(zhì)量和氣體的種類有關(guān) D．當(dāng)某一容器自由下落時，容器中氣體的壓強(qiáng)將變?yōu)榱? 解析：雖然分子的運動雜亂無章，在某一時刻，與容器各側(cè)面碰撞的氣體分子數(shù)目基本相同，不能說一定相同，故A錯誤；大量氣體分子的速率有大有小，但是按“中間多，兩頭少”的規(guī)律分布，故B正確；氣體壓強(qiáng)跟氣體分子的平均動能、分子的密集程度這兩個因素有關(guān)，故C錯誤；當(dāng)某一容器自由下落時，雖然處于失重狀態(tài)，但分子熱運動不會停止，所以分子仍然不斷撞擊

3、容器壁產(chǎn)生壓力，故壓強(qiáng)不為零，故D錯誤。 3．教室內(nèi)的氣溫會受到室外氣溫的影響，如果教室內(nèi)上午10時的溫度為15℃，下午2時的溫度為25℃，假設(shè)大氣壓強(qiáng)無變化，則下午2時與上午10時相比較，房間內(nèi)的( B ) A．空氣分子密集程度增大 B．空氣分子的平均動能增大 C．空氣分子的速率都增大 D．空氣質(zhì)量增大 解析：溫度升高，氣體分子的平均動能增大，平均每個分子對器壁的沖力將變大，但氣壓并未改變 ，可見單位體積內(nèi)的分子數(shù)一定減小， 故A項、D項錯誤、B項正確；溫度升高，并不是所有空氣分子的速率都增大，C項錯誤。 4．根據(jù)氣體分子動理論，氣體分子運動的劇烈程度與溫度有關(guān)，下列表格中的數(shù)

4、據(jù)是研究氧氣分子速率分布規(guī)律而列出的。 按速率大小劃分區(qū)間(m/s) 各速率區(qū)間的分子數(shù)占分子總數(shù)的百分率 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 7.6 900以上 0.9 3.9 根據(jù)表格內(nèi)容，以下四位同學(xué)所總結(jié)的規(guī)律正確的是( ACD ) A．不論溫度

5、多高，速率很大和很小的分子總是少數(shù) B．溫度變化，表現(xiàn)出“中間多兩頭少”的分布規(guī)律要改變 C．某一溫度下，速率在某一數(shù)值附近的分子數(shù)多，離開這個數(shù)值越遠(yuǎn)，分子數(shù)越少 D．溫度增加時，速率小的分子數(shù)減少了 解析：溫度變化，表現(xiàn)出“中間多兩頭少”的分布規(guī)律是不會改變的，B錯誤；由氣體分子運動的特點和統(tǒng)計規(guī)律可知，A、C、D描述正確。 二、非選擇題 5.節(jié)假日釋放氫氣球，在氫氣球上升過程中，氣球會膨脹，達(dá)到極限體積時甚至?xí)ā＜僭O(shè)在氫氣球上升過程中，環(huán)境溫度保持不變，則球內(nèi)的氣體壓強(qiáng)減小(填“增大”、“減小”或“不變”)，氣體分子熱運動的劇烈程度不變(填“變強(qiáng)”、“變?nèi)酢被颉安蛔儭?，

6、氣體分子的速率分布情況最接近圖中的C線(填“A”、“B”、“C”)。圖中f(v)表示速率v處單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)百分率。 6．中國是世界上的人口大國，也是自行車的王國，隨著社會的不斷進(jìn)步，雖然汽車已經(jīng)進(jìn)入家庭，但自行車以其輕便、經(jīng)濟(jì)、維修方便等獨有的優(yōu)勢，依然成為人們目前重要的交通工具之一，輪胎“跑氣”是自行車的常見故障之一，現(xiàn)用活塞氣筒向一個容積為V的自行車輪胎內(nèi)打氣，每次能把體積為V0，壓強(qiáng)為p0的空氣打入自行車輪胎內(nèi)。若胎內(nèi)原有空氣的壓強(qiáng)為p，設(shè)打入氣體的溫度不變，則打了n次后自行車輪胎內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為多大？并解釋為何在打氣過程中越打越費勁？ 答案：p＋n；打入氣的次數(shù)越多，輪胎內(nèi)氣

7、體壓強(qiáng)越大，再次將氣體打入時，需用力越大即越費勁。 解析：取胎內(nèi)原有氣體和n次打入的氣體為研究對象 由玻意耳定律知pV＋np0V0＝pnV 所以pn＝p＋n() p0、V0、V、p各量不變，pn越大即打入氣的次數(shù)越多，需要克服胎內(nèi)氣體對氣筒(活塞)的壓力越大，感覺越費勁。 能力提升 一、選擇題(1～3題為單選題，4題為多選題) 1．下圖描繪的是一定質(zhì)量的氧氣分子分別在0℃和100℃兩種情況下速率分布的情況，符合統(tǒng)計規(guī)律的是( A ) 解析：氣體溫度越高，分子熱運動越劇烈，分子熱運動的平均速率增大，且分子速率分布呈現(xiàn)“兩頭少、中間多”的特點。溫度高時速率大的分子所占據(jù)的

8、比例越大，所以A正確。 2.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A沿平行縱軸的直線變化到狀態(tài)B，則它的狀態(tài)變化過程是( B ) A．氣體的溫度不變 B．氣體的內(nèi)能增加 C．氣體的分子平均速率減少 D．氣體分子在單位時間內(nèi)與器壁單位面積上碰撞的次數(shù)不變 解析：從p－V圖象中的AB圖線看，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，壓強(qiáng)跟熱力學(xué)溫度成正比，所以壓強(qiáng)增大溫度升高，故答案A錯誤。一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定，所以氣體的溫度升高，內(nèi)能增加，故答案B對。氣體的溫度升高，分子平均速率增大，故答案C錯。氣體壓強(qiáng)增大，則氣體分子在單位時間內(nèi)與器壁單

9、位面積上碰撞的次數(shù)增加，故答案D錯誤。 3.如圖所示，是描述一定質(zhì)量的某種氣體狀態(tài)變化的V－T圖線，對圖線上的a、b兩個狀態(tài)，下列說法不正確的是( B ) A．從a到b的狀態(tài)變化過程是等壓變化過程 B．a(chǎn)狀態(tài)的壓強(qiáng)、體積、溫度均比b狀態(tài)小 C．a(chǎn)狀態(tài)比b狀態(tài)分子平均動能小 D．a(chǎn)狀態(tài)時在相同時間內(nèi)撞到器壁單位面積上的分子數(shù)比b狀態(tài)多 解析：由V－T圖線過原點可知，a→b是等壓變化過程，A對、B錯。由Ta

10、汽缸分隔成兩部分，K與汽缸的接觸是光滑的，隔板K用銷釘固定，兩部分中分別盛有相同質(zhì)量、相同溫度的同種理想氣體a、b，a的體積大于b的體積。現(xiàn)拔去銷釘(不漏氣)，當(dāng)a、b各自達(dá)到新的平衡時( BD ) A．a(chǎn)的體積等于b的體積 B．a(chǎn)的體積大于b的體積 C．在相同時間內(nèi)兩邊與隔板碰撞的分子數(shù)相同 D．a(chǎn)的溫度比b的溫度高 解析：由于兩部分氣體是相同質(zhì)量、相同溫度的同種氣體，所以兩部分氣體的值是相等的，由于a的體積大一些，壓強(qiáng)就小一些，拔去銷釘后，a的體積會減小，溫度升高，壓強(qiáng)增大，再次平衡后壓強(qiáng)相等，但由于a的溫度高一些，a的體積還是大一些，A錯誤 ，B、D正確；由于壓強(qiáng)相等，a的

11、溫度高，分子平均動能大，相同時間內(nèi)碰撞的次數(shù)要少，C錯誤。 二、非選擇題 5．在裝有食品的包裝袋中充入氮氣，可以起到保質(zhì)作用。某廠家為檢測包裝袋的密封性，在包裝袋中充滿一定量的氮氣，然后密封進(jìn)行加壓測試。測試時，對包裝袋緩慢地施加壓力。將袋內(nèi)的氮氣視為理想氣體，則加壓測試過程中，包裝袋內(nèi)壁單位面積上所受氣體分子撞擊的作用力增大(選填“增大”、“減小”或“不變”)，包裝袋內(nèi)氮氣的內(nèi)能不變(選填“增大”、“減小”或“不變”)。 解析：加壓測試過程中，包裝袋體積減小，氣體分子對內(nèi)壁單位面積的撞擊力增大；理想氣體內(nèi)能僅與溫度有關(guān)，該過程溫度不變，內(nèi)能不變。 6．(昌樂及弟中學(xué)2016年高二下學(xué)

12、期質(zhì)檢)有一空的薄金屬筒開口向下靜止于恒溫透明液體中，筒中液面與A點齊平?，F(xiàn)緩慢將其壓到更深處，筒中液面與B點齊平，此時筒中氣體長度減為原來的。若測得A點壓強(qiáng)為1.2×105Pa，不計氣體分子間相互作用，且筒內(nèi)氣體無泄漏。 (1)求液體中B點的壓強(qiáng)。 (2)從微觀上解釋氣體壓強(qiáng)變化的原因。 答案：(1) 1.8×105Pa　(2)見解析 解析：(1)由題意知氣體做等溫變化 則有pAV＝pBV 代入數(shù)據(jù)得pB＝1.8×105Pa (2)在緩慢下壓過程中，溫度不變，氣體分子的平均動能不變，但單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)增多，單位時間內(nèi)氣體分子碰撞器壁的次數(shù)增多，氣體的壓強(qiáng)變大。