物理人教版選修1214 氣體同步練習(xí)教師用卷

1、1-4 氣體同步練習(xí)一、單選題1. 下面說法正確的是()A. 大量分子的無規(guī)則運動遵循一定的統(tǒng)計規(guī)律B. 當(dāng)物體溫度升高時，每個分子運動都加快C. 氣體的體積等于氣體分子體積的總和D. 溫度高的物體是指各個分子的平均溫度高【答案】A【解析】解：A、大量分子的無規(guī)則運動遵循一定的統(tǒng)計規(guī)律，A正確；B、當(dāng)物體溫度升高時，分子的平均動能增大，并不是每個分子運動都加快，B錯誤；C、氣體分子間距很大，氣體的體積大于氣體分子體積的總和，C錯誤D、溫度是對大量分子的平均效果，對少數(shù)分子沒有意義，D錯誤；故選A 2. 一定質(zhì)量的理想氣體，在壓強(qiáng)不變的條件下，溫度升高，體積增大，從分子動理論的觀點來分析，正確的

2、是()A. 此過程中分子的平均速率不變，所以壓強(qiáng)保持不變B. 此過程中每個氣體分子碰撞器壁的平均沖擊力不變，所以壓強(qiáng)保持不變C. 此過程中單位時間內(nèi)氣體分子對單位面積器壁的碰撞次數(shù)不變，所以壓強(qiáng)保持不變D. 以上說法都不對【答案】D【解析】解：A、氣體壓強(qiáng)與分子數(shù)密度和平均動能有關(guān)，溫度升高，說明分子熱運動的平均動能增加，故平均速率增加，故A錯誤；B、溫度升高，說明分子熱運動的平均動能增加，故氣體分子碰撞器壁的平均沖擊力增加，故B錯誤；C、氣體分子碰撞器壁的平均沖擊力增加，而壓強(qiáng)不變，故單位時間內(nèi)氣體分子對單位面積器壁的碰撞次數(shù)減小，故C錯誤，D正確；故選：D 3. 對于地面所受到的大氣壓強(qiáng)，

3、甲說：“這個壓強(qiáng)就是地面上每平方米面積的上方整個大氣柱對地面的壓力，它等于地面上方的這一大氣柱的重力.”乙說：“這個壓強(qiáng)是由地面附近哪些做無規(guī)則運動的空氣分子對每平方米地面的碰撞造成的.”下列判斷正確的是()A. 甲說的對B. 乙說的對C. 甲、乙說的都對D. 甲、乙說的都不對【答案】C【解析】解：氣體分子的運動特點是速度大，約為幾百米每秒，分子之間的相互作用力十分微弱，除相互碰撞外無其他相互作用.此外，氣體分子的質(zhì)量一般很小，氣體對容器壁的壓力主要是大量的氣體分子在同一時間對器壁撞擊造成的，這是氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的根源.例如，在空杯子口蒙上一層彈性薄膜，則薄膜會呈水平狀，說明杯子內(nèi)外的空氣對薄膜的

4、壓強(qiáng)是相等的.然而杯中空氣柱的重量是絕對不足以與薄膜上方的空氣柱的重量相對等，所以，氣壓是由于氣體分子對杯壁的密集的、激烈的碰撞的效應(yīng)從宏觀效果上看，對于地面所受到的大氣壓強(qiáng)，就是地面上每平方米面積的上方整個大氣柱對地面的壓力，它等于地面上方的這一大氣柱的重力故答案為：C4. 某種氣體在不同溫度下的氣體分子速率分布曲線如圖所示，圖中f(v)表示v處單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)百分率，所對應(yīng)的溫度分別為TI，TII，TIII，則()A. T>T>TB. T>T>TC. T>T，T>TD. T=T=T【答案】B【解析】解：溫度越高分子熱運動越激烈，分子運動激烈是指速率

5、大的分子所占的比例大，圖腰最粗，速率大的分子比例最大，溫度最高；圖雖有更大速率分子，但所占比例最小，溫度最低，故B正確正確答案B5. 如圖描繪一定質(zhì)量的氧氣分子分別在0和100兩種情況下速率分布情況，符合統(tǒng)計規(guī)律的是.()A. B. C. D. 【答案】A【解析】解：A、B、溫度是分子熱運動平均動能的標(biāo)志，溫度越高，平均動能越大，故平均速率越大，故A正確，B錯誤；C、D、分子總數(shù)目是一定的，故圖線與橫軸包圍的面積是100%，故兩個圖線與橫軸包圍的面積是相等的，故C錯誤，D錯誤；故選A6. 在不同溫度下，一定量氣體的分子速率分布規(guī)律如圖所示。橫坐標(biāo)v表示分子速率，縱坐標(biāo)f(v)表示某速率附近單位

6、區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分率，圖線1、2對應(yīng)的氣體溫度分別為t1、t2，且t1<t2.以下對圖線的解讀中正確的是()A. t1溫度時，分子的最高速率約為400m/sB. 對某個分子來說，溫度為t1時的速率一定小于t2時的速率C. 溫度升高，f(v)最大處對應(yīng)的速率增大D. 溫度升高，每個單位速率區(qū)間內(nèi)分子數(shù)的占比都增大【答案】C【解析】解：A、縱坐標(biāo)表示是不同速率的分子數(shù)所占的比例，而不是速率的大?。籺1溫度時，分子速率約為400m/s的分子數(shù)所占的比例最大，分子速率可以大于、小于或等于400m/s。故A錯誤；      B

7、、溫度升高分子的平均動能增加，平均速率也增加，是大量分子運動的統(tǒng)計規(guī)律，對個別的分子沒有意義，并不是每個分子的速率都增加。故B錯誤；      C、溫度是分子的平均動能的標(biāo)志，溫度升高，速率大的分子所占的比例增加，f(v)最大處對應(yīng)的速率增大。故C正確；      D、溫度升高，速率大的區(qū)間分子數(shù)所占比增加，速率小的區(qū)間分子數(shù)所占比減小。故D錯誤。故選：C。7. 下列說法中正確的是()A. 氣體總是很容易充滿整個容器，這是分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn)B. 布朗運動反映了液體分子運動的無規(guī)則性C. 溫

8、度高的物體分子平均動能大，因此內(nèi)能一定大D. 理想氣體在等溫變化時，內(nèi)能不改變，因而與外界不發(fā)生熱交換【答案】B【解析】解：A、氣體總是很容易充滿整個容器，這是分子處于永不停息的無規(guī)則運動并忽略分子間的作用力的結(jié)果的原因，A錯誤；B、布朗運動反映了液體分子運動的無規(guī)則性，B正確；C、內(nèi)能的大小與溫度、質(zhì)量、狀態(tài)等元素有關(guān)，C錯誤；D、內(nèi)能不改變可以是與外界發(fā)生熱交換的同時還做功，D錯誤；故選B 二、多選題8. 以下說法正確的是()A. 物體中大量分子運動速率的分布服從統(tǒng)計規(guī)律B. 用氣筒的活塞壓縮氣體很費力，說明氣體分子間有斥力C. 能源就是能量，是不會減少的D. 將一個分子從無窮遠(yuǎn)處無限靠近

9、另一個分子，則分子勢能先減小后增大【答案】AD【解析】解：A、物體中大量分子運動速率的分布服從統(tǒng)計規(guī)律，但是個別分子的速率可以不符合統(tǒng)計規(guī)律，故A正確B、用氣筒的活塞壓縮氣體很費力，是因為氣體壓縮內(nèi)外壓強(qiáng)差增大，與分子力無關(guān)，故B錯誤C、能源不是能量，能源是可以利用的，會隨著使用逐漸減少；而能量是守恒的，故C錯誤D、將一個分子從無窮遠(yuǎn)處無限靠近另一個分子，開始時兩分子之間的距離大于r0，因此分子力為引力當(dāng)相互靠近時分子力做正功，分子勢能減小，當(dāng)分子間距小于r0，分子力為斥力，相互靠近時，分子力做負(fù)功，分子勢能增大，故分子勢能先減小后增大，故D正確故選：AD 9. 下列說法正確的是()A. 氣體

10、分子的速率均呈現(xiàn)“中間多、兩頭少”的分布規(guī)律B. 從微觀角度看，氣體的壓強(qiáng)僅取決于氣體分子的密集程度C. 晶體熔化時要吸收熱量，但其分子的平均動能仍保持不變D. 所有遵循能量守恒定律的熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都是不可逆的E. 一滴油酸酒精溶液的體積除以它在水面上形成的油膜面積就是油酸分子的直徑【答案】ACD【解析】解：A、氣體分子是無規(guī)則的，其速率分布呈現(xiàn)“兩頭少，中間多”的統(tǒng)計規(guī)律；故A正確B、從微觀角度看，氣體的壓強(qiáng)取決于氣體分子的密集程度以及分子的平均動能；故B錯誤；C、晶體在熔化時溫度不變，此時分子平均動能不變，但需要從外界吸收熱量；故C正確；D、由熱力學(xué)第二定律可知，所有遵循能量守恒

11、定律的熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都是不可逆的；故D正確；E、酒精溶于水，所以我們測量的油膜面積是純油酸的體積；故E錯誤；故選：ACD10. 關(guān)于固體、液體和氣體，下列說法正確的是()A. 固體可以分為晶體和非晶體兩類，非晶體和多晶體都沒有確定的幾何形狀B. 液晶像液體一樣具有流動性，而其光學(xué)性質(zhì)與某些多晶體相似，具有各向同性C. 在圍繞地球運行的天宮一號中，自由飄浮的水滴呈球形，這是表面張力作用的結(jié)果D. 空氣的相對濕度越大，空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)越接近同一溫度時水的飽和汽壓E. 大量氣體分子做無規(guī)則運動，速率有大有小，但分子的速率按“中間少，兩頭多”的規(guī)律分布【答案】ACD【解析】解：A、固體可以

12、分為晶體和非晶體兩類，晶體又分為單晶體和多晶體，非晶體和多晶體都沒有確定的幾何形狀，故A正確B、液晶像液體一樣具有流動性，而其光學(xué)性質(zhì)與某些單晶體相似，具有各向異性，故B正確C、凡作用于液體表面，使液體表面積縮小的力，稱為液體表面張力.它產(chǎn)生的原因是液體跟氣體接觸的表面存在一個薄層，叫做表面層，表面層里的分子比液體內(nèi)部稀疏，分子間的距離比液體內(nèi)部大一些，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，在圍繞地球運行的天宮一號中，自由飄浮的水滴呈球形，這是表面張力作用的結(jié)果，故C正確；D、空氣相對濕度越大時，空氣中水蒸氣壓強(qiáng)越接近飽和氣壓，水蒸發(fā)越慢，故D正確；E、大量分子做無規(guī)則運動的速率有大有小，分子速率分布有

13、規(guī)律，即統(tǒng)計規(guī)律.分子數(shù)百分率呈現(xiàn)“中間多，兩頭少”統(tǒng)計規(guī)律，故E錯誤；故選：ACD11. 某種氣體在不同溫度下的氣體分子速率分布曲線如圖所示，圖中f(v)表示v處單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)百分率，由圖可知()A. 氣體的所有分子，其速率都在某個數(shù)值附近B. 某個氣體分子在高溫狀態(tài)時的速率可能與低溫狀態(tài)時相等C. 高溫狀態(tài)下大多數(shù)分子的速率大于低溫狀態(tài)下大多數(shù)分子的速率D. 高溫狀態(tài)下分子速率的分布范圍相對較小【答案】BC【解析】【分析】解答本題的關(guān)鍵是結(jié)合不同溫度下的分子速率分布曲線理解溫度是分子平均動能的標(biāo)志的含義。對于物理學(xué)中的基本概念和規(guī)律要深入理解，理解其實質(zhì)，不能只是停留在表面上，同時

14、要通過練習(xí)加強(qiáng)理解?！窘獯稹緼.由不同溫度下的分子速率分布曲線可知，在一定溫度下，大多數(shù)分子的速率都接近某個數(shù)值，但不是說其余少數(shù)分子的速率都小于該數(shù)值，有個別分子的速率會更大，故A錯誤；B.高溫狀態(tài)下大部分分子的速率大于低溫狀態(tài)下大部分分子的速率，不是所有，有個別分子的速率會更大或更小，故B正確；C.溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度高則分子速率大的占多數(shù)，即高溫狀態(tài)下分子速率大小的分布范圍相對較大，故C正確，故D錯誤。故選BC。12. 下列說法正確的是()A. 一定質(zhì)量的氣體，保持溫度不變，壓強(qiáng)隨體積減小而增大的微觀原因是：每個分子撞擊器壁的作用力增大B. 一定質(zhì)量的氣體，保持溫度不變，壓強(qiáng)隨

15、體積增大而減小的微觀原因是：單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少C. 一定質(zhì)量的氣體，保持體積不變，壓強(qiáng)隨溫度升高而增大的微觀原因是：分子平均動能增大D. 一定質(zhì)量的氣體，保持體積不變，壓強(qiáng)隨溫度升高而增大的微觀原因是：分子的密度增大【答案】BC【解析】解：A、一定質(zhì)量的氣體，保持溫度不變，體積減小，單位體積內(nèi)的分子數(shù)越多，分子密度增大，使壓強(qiáng)增大；故A錯誤；B、一定質(zhì)量的氣體，保持溫度不變，體積增大時，單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少而使分子撞擊次數(shù)減少；從而使壓強(qiáng)減??；故B正確；C、一定質(zhì)量的氣體，保持體積不變，溫度升高時，分子平均動能增大而使壓強(qiáng)升高；故C正確，D錯誤；故選：BC三、計算題13. 汽車行駛時輪胎

16、的胎壓太高容易造成爆胎事故，太低又會造成耗油量上升.已知某型號輪胎能在4090正常工作，為使輪胎在此溫度范圍內(nèi)工作時的最高胎壓不超過3.5atm，最低胎壓不低于1.6atm.設(shè)輪胎容積不變，氣體視為理想氣體，請計算和回答：在t=20時給該輪胎充氣，充氣后的胎壓在什么范圍內(nèi)比較合適？為什么汽車在行駛過程中易爆胎，爆胎后胎內(nèi)氣體的內(nèi)能怎樣變化？說明理由【答案】解：由于輪胎容積不變，輪胎內(nèi)氣體做等容變化.設(shè)在T0=293 K充氣后的最小胎壓為pmin，最大胎壓為pmax.依題意，當(dāng)T1=233 K時胎壓為p1=1.6 atm.根據(jù)查理定律有P1T1=PminT0

17、0;     即 1.6atm233K=Pmin293K 解得pmin=2.01 atm                           當(dāng)T2=363 K時胎壓為p2=3.5 atm.根據(jù)查理定律有 P2T2=PmaxT0 即 3.5

18、atm363K=Pmax293K，解得pmax=2.83 atm所以胎壓在20時的合適范圍是2.01 atm2.83 atm 汽車在行駛過程中，由于輪胎與路面的摩擦，致使胎內(nèi)氣體溫度升高，壓強(qiáng)變大，易爆胎；爆胎后，胎內(nèi)氣體一方面由于溫度降低而放熱，另一方面氣體膨脹對外做功，根據(jù)熱力學(xué)定律知，其內(nèi)能減少.     答：在t=20時給該輪胎充氣，充氣后的胎壓在2.01 atm2.83 atm范圍內(nèi)比較合適；汽車在行駛過程中，由于輪胎與路面的摩擦，致使胎內(nèi)氣體溫度升高，壓強(qiáng)變大，易爆胎；爆胎后，胎內(nèi)氣體一方面由

19、于溫度降低而放熱，另一方面氣體膨脹對外做功，根據(jù)熱力學(xué)定律知，其內(nèi)能減少【解析】根據(jù)題意，該變化為等容變化，在t=20時給該輪胎充氣，充氣后的胎壓在40不低于1.6atm，在90不超過3.5atm.根據(jù)查理定律P1T1=P2T2進(jìn)行求解解決本題的關(guān)鍵掌握查理定律的公式進(jìn)行相關(guān)的計算或解釋有關(guān)的物理現(xiàn)象.基礎(chǔ)題目14. 如圖所示，一根兩端封閉的均勻玻璃管AB，內(nèi)有一段長L=3cm的水銀柱將兩段空氣柱隔開.當(dāng)玻璃管放在水平桌面上時，L1=45cm，L2=105cm，管中空氣的壓強(qiáng)p=20cmHg.現(xiàn)將玻璃管A端緩慢抬起直至玻璃管處于豎直狀態(tài)，管中空氣的溫度與環(huán)境溫度相同且恒為27求玻璃管處于豎直狀態(tài)時A端空氣柱的長度L1及其壓強(qiáng)p1；若玻璃管處于豎直狀態(tài)時用冰塊包在A管周圍以降低A管中空氣的溫度，直至B管中空氣柱長度仍為105cm，求此時A管中空氣的溫度t.(設(shè)此過程中B管中空氣的溫度不變)【答案】解：(1)根據(jù)玻意耳定律，對A管中的空氣有：pL1S=p1L1S 對B管中的空氣有：pL2S=(p1+L)L2S 又：L1+L2=L1+L2 解得：L1=50cm，p1=18cmHg (2)由題意可知，B管中空氣的壓強(qiáng)仍為p=20cmHg，則A管中空氣的壓強(qiáng)為：p=pL=17cmHg 對A