高中物理第八章气体4气体热现象的微观意义课时作业(含解析)新人教版选修3-3

4 气体热现象的微观意义
1。

（多选）对于气体分子的运动，下列说法正确的是（BD ）
A。

一定温度下某理想气体的分子的碰撞虽然十分频繁，但同一时刻，每个分子的速率都相等
B。

一定温度下某理想气体的分子速率一般不相等,但速率很大和速率很小的分子数目相对较少
C。

一定温度下某理想气体的分子做杂乱无章的运动可能会出现某一时刻所有分子都朝同一方向运动的情况
D.一定温度下某理想气体，当温度升高时,其中某10个分子的平均动能可能减小
解析：一定温度下某理想气体分子碰撞十分频繁,单个分子运动杂乱无章,速率不等，但大量分子的运动遵从统计规律，速率很大和速率很小的分子数目相对较少，向各个方向运动的分子数目基本相等，A，C错,B正确；温度升高时,大量分子平均动能增大,但个别或少量(如10个）分子的平均动能有可能减小,D正确.
2。

(2019·山东菏泽期中)关于气体热现象的微观解释，下列说法中正确的是（ B ）
A。

密闭在容器中的气体，在某一时刻向各个方向运动的气体分子数目一定相等
B。

大量气体分子的速率有的大有的小,但是按“中间多,两头少”的规律分布
C。

气体压强的大小跟气体的质量和气体的种类有关
D.当某一容器自由下落时，容器中气体的压强将变为零
解析：虽然分子的运动杂乱无章，但在某一时刻，与容器各侧面碰撞的气体分子数目基本相等，不能说一定相等，故A错误;大量气体分子的速率有大有小，但是按“中间多，两头少"的规律分布，故B正确；气体压强跟气体分子的平均动能、分子的密集程度这两个因素有关，故C错误；当某一容器自由下落时，虽然处于失重状态,但分子热运动不会停止,所以分子仍然不断撞击容器壁产生压力，故压强不为零,故D
错误。

3。

一定质量的理想气体，在压强不变的条件下,温度升高，体积增大，从分子动理论的观点来分析,正确的是（ D ）
A。

此过程中分子的平均速率不变,所以压强保持不变
B。

此过程中每个气体分子碰撞器壁的平均冲击力不变，所以压强保持不变
C。

此过程中单位时间内气体分子对单位面积器壁的碰撞次数不变，所以压强保持不变
D。

以上说法都不对
解析:压强与单位时间内碰撞到器壁单位面积的分子数和每个分子的冲击力有关,温度升高，分子与器壁的平均冲击力增大，单位时间内碰撞到器壁单位面积的分子数应减小,压强才可能保持不变。

4。

（2019·湖南衡阳月考)(多选)一定质量的理想气体，经等温压缩，气体的压强增大,用分子动理论的观点分析,这是因为( BD )
A.气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大
B。

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
C.气体分子的总数增加
D。

气体分子的密集程度增大
解析:理想气体经等温压缩,压强增大，体积减小，分子密集程度增大，由于温度不变,气体分子碰撞器壁的平均冲力不变,所以单位时间内单位面积器壁上受到气体分子的碰撞次数增多，故B，D正确，A，C
错误.
5。

(多选）对于一定质量的稀薄气体,下列说法中正确的是( BD ）
A。

压强变大时,分子热运动必然变得剧烈
B.保持压强不变时,分子热运动可能变得剧烈
C。

压强变大时，分子间的平均距离必然变小
D。

压强变小时，分子间的平均距离可能变小
解析：一定质量的稀薄气体，可以认为是理想气体。

气体的压强增大可能是由气体的体积缩小而引起的，不一定是分子的热运动变得剧烈所致，A错误；在气体的体积增大时,气体分子的热运动一定变得剧烈,压强才会保持不变，B正确；气体压强增大可能是由气体的体积缩小而引起，这样气体分子的平均距离会变小,也可能是由于分子的热运动变得剧烈所致，而气体的体积不变,这时气体分子的平均距离不会变小,C错误；如果气体分子的热运动变得缓慢时，气体的体积减小一些，即气体分子的平均距离减小一些，气体的压强也可能减小，D正确。

7月份与1月份相比较,正确的是（ D ）
A.空气分子无规则热运动的情况几乎不变
B.空气分子无规则热运动减弱了
C。

单位时间内空气分子对地面的撞击次数增多了
D。

单位时间内空气分子对单位面积地面撞击次数减少了
解析:由表中数据知,7月份与1月份相比,温度升高，压强减小，温度升高使气体分子热运动更加剧烈,空气分子与地面撞击一次对地面的冲力增大，而压强减小，单位时间内空气分子对单位面积地面的冲力减小，所以单位时间内空气分子对单位面积地面的撞击次数减少了,因而只有D项正确。

7。

（多选）对一定质量的气体,若用N表示单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数,则下列说法不正确的是（ABD ）
A。

当体积减小时，N必定增加
B.当温度升高时,N必定增加
C。

当压强不变而体积和温度变化时,N必定变化
D。

当体积不变而压强和温度变化时,N可能不变
E。

当温度不变，而压强和体积变化时，N必定变化
解析：气体的体积减小时，压强和温度是怎样变化的并不清楚，不能判断N是必定增加的，A错误；同理，温度升高时，气体的体积和压强怎样变化也不清楚，无法判断N的变化，B 错误；当压强不变而体积和温度变化时,存在两种变化的可能性:一是体积增大时，温度升高，分子的平均动能变大，即分子对器壁碰撞的力增大,因压强不变，因此单位时间内对单位面积器壁碰撞的次数降低，N减小；二是体积减小时,温度降低，同理可推知N增大。

选项C,E正确，D错误。

8。

(2019·河南焦作检测）(多选)x,y两容器中装有相同质量的氦气，已知x容器中氦气的温度高于y容器中氦气的温度，但压强却低于y容器中氦气的压强。

由此可知（ACD ）A。

x中氦气分子的平均动能一定大于y中氦气分子的平均动能
B.x中每个氦气分子的动能一定都大于y中每个氦气分子的动能
C。

x中动能大的氦气分子数一定多于y中动能大的氦气分子数
D。

x中氦气分子的热运动一定比y中氦气分子的热运动剧烈
E。

x中氦气分子的平均速率一定小于y中氦气分子的平均速率
解析：分子的平均动能取决于温度，温度越高,分子的平均动能越大,但对于任一个氦气分子来说并不一定成立，故A项正确，B项错误；分子的动能也应遵从统计规律,即“中间多、两头少”，温度较高时，动能大的分子数一定多于温度较低时动能大的分子数,C项正确；温度越高，分子的无规则热运动越剧烈,平均速率越大,D项正确，E项错误.
9。

如图所示,一定质量的理想气体由状态A沿平行纵轴的直线变化到状态B，则它的状态变化过程是( B ）
A。

气体的温度不变
B。

气体的内能增加
C.气体的分子平均速率减小
D。

气体分子在单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数不变
解析:从p V图象中的AB图线看，气体状态由A变到B为等容升压，根据查理定律，一定质量的气体，当体积不变时，压强跟热力学温度成正比,所以压强增大,温度升高,故A错误;一定质量的理想气体的内能仅由温度决定,所以气体的温度升高，内能增加，故B对；气体的温度升高，分子平均速率增大，故C错;气体压强增大，则气体分子在单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数增加,故D错误.
［教师备用1］（多选）如图所示，一个与外界绝热的汽缸有一个绝热的活塞,中间有一个固定的导热性良好的隔板，封闭着两部分气体A和B，活塞处于静止状态，现通过电热丝对A气体加热一段时间，后来活塞达到新的平衡状态，不计气体分子势能,不计活塞与汽缸壁的摩擦，大气压强保持不变，则( ACE ）
A。

气体A吸热,内能增加
B.气体B吸热，B压强增大
C。

气体A分子单位时间内对单位面积器壁碰撞次数增多
D。

气体B分子单位时间内对单位面积器壁碰撞次数不变
E。

气体B分子单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数减少
解析：绝热的汽缸有一个绝热的活塞，不存在热传递，气体内能的变化主要看温度变化，由于气体A吸热，温度升高，故内能增加，则A正确。

由于隔板导热，活塞绝热,则B的温度
升高，且活塞能自由移动，故此过程是等压变化,则B错误。

气体A的温度升高,压强增大,气体分子单位时间内对单位面积器壁碰撞次数增多,C正确。

由于气体B压强不变，温度升高，体积增大，则单位时间内对单位面积器壁碰撞次数减少,则D错误,E正确。

[教师备用2］有一空的薄金属筒开口向下静止于恒温透明液体中，筒中液面与A点齐平。

现缓慢将其压到更深处，筒中液面与B点齐平，此时筒中气体长度减为原来的.若测得A点压强为1。

2×105 Pa，不计气体分子间相互作用，且筒内气体无泄漏。

（1)求液体中B点的压强；
（2)从微观上解释气体压强变化的原因.
解析：(1）由题意知气体做等温变化
则有p A V=p B·V
代入数据得p B=1.8×105 Pa。

(2)在缓慢下压过程中，温度不变,气体分子的平均动能不变,但单位体积内的气体分子数增多,单位时间内气体分子碰撞器壁的次数增多，气体的压强变大.
答案:（1）1。

8×105 Pa （2）见解析。