高中物理：气体热现象基础、能力提升及解析

高中物理：气体热现象微观基础及能力提升及解析

A基础

1．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

2．如图所示，两个完全相同的圆柱形密闭容器，甲中恰好装满水，乙中充满空气，则下列说法中正确的是(容器容积恒定)()

A．两容器中器壁的压强都是由于分子撞击器壁而产生的

B．两容器中器壁的压强都是由所装物质的重力而产生的

C．甲容器中p A＞p B，乙容器中p C＝p D

D．当温度升高时，p A、p B变大，p C、p D也要变大

解析：甲容器压强产生的原因是液体受到重力的作用，而乙容器压强产生的原因是分子撞击器壁，A、B错；液体的压强p＝ρgh，h A＞h B，可知p A＞p B，而密闭容器中气体压强

各处均相等，与位置无关，故p C＝p D，C对；当温度升高时，p A、p B不变，而p C、p D增大，D错．答案：C

3.（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（）

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

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，D项正确. 答案：ACD

4．(多选)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

5.(1)布朗运动是大量液体分子对悬浮微粒撞击的________引起的，是大量液体分子不停地做无规则运动所产生的结果．布朗运动的激烈程度与________和________有关．

(2)如图所示，在注射器中封有一定质量的气体，缓慢推动活塞使气体的体积减小，并保持气体温度不变，则管内气体的压强________(填“增大”“减小”或“不变”)，按照气体分子热运动理论从微观上解释，这是因为：___________________________ ______________________________________________________.

解析：本题考查布朗运动和气体分子热运动的微观解释．掌握布朗运动的特点和玻意耳定律的微观解释，解题就非常简单．气体温度不变，分子平均动能不变，体积减小，分子的密集程度增大，所以压强增大．答案：(1)不平衡微粒的质量液体的温度(2)增大分子的平均动能不变，分子的密集程度增大

B提能力

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

7．一定质量的某种理想气体的压强为p，热力学温度为T，单位体积内的气体分子数为n，则()

A．p增大，n一定增大B．T减小，n一定增大

C.p

T

增大时，n一定增大 D.

p

T

增大时，n一定减小

解析：只有p或T增大，不能得出体积的变化情况，A、B错误；p

T增大，V一定减小，单位体积内的分子数一定增加，C正确、D错误．答案：C

8．(多选)如图所示，c、d表示一定质量的某种气体的两个状态，则关于c、d两状态的下列说法中正确的是()

A．压强p d>p c

B．温度T d

C．体积V d>V c

D．d状态时分子运动剧烈，分子密度大

解析：由题中图象可直观看出p d>p c，T dV d，分子密度增大，C、D错．答案：AB 9．密闭在钢瓶中的理想气体，温度升高时压强增大．从分子动理论的角度分析，这是由于分子热运动的________增大了．该气体在温度T1、T2时的分子速率分布图象如图所示，则T1________(选填“大于”或“小于”)T2.