2020高中物理 第二章 气体 气体热现象的微观意义习题 教科版选修3-3

申明敬告: 本站不保证该用户上传的文档完整性,不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。

文档介绍

2020高中物理 第二章 气体 气体热现象的微观意义习题 教科版选修3-3

气体热现象的微观意义 一、选择题 ‎1.封闭在体积一定的容器内的理想气体,当温度升高时,下列说法正确的是( ).‎ ‎ A.气体分子的密度增大 B.气体分子的平均动能增大 ‎ C.气体分子的平均速率增大 D.气体分子的势能增大 ‎2.下列说法正确的是( ).‎ A.理想气体温度升高时,分子的平均动能一定增大 B.一定质量的理想气体,体积减小时单位体积内的分子数增多,气体的压强一定增大 C.压缩处于绝热容器中的一定质量的理想气体,其内能一定增加 D.当分子力表现为引力时,分子力和分子势能都随分子间距离的增大而减小 ‎3.密封在圆柱形容器内的气体上半部分密度为,压强为p,则下半部分气体的压强和密度分别为( ).‎ ‎ A.p, B., C.2p,2 D.,‎ ‎4.一定质量的理想气体处于平衡状态Ⅰ,现设法使其温度降低而压强升高,达到平衡状态Ⅱ,则( ).‎ ‎ A.状态Ⅰ时气体的密度比状态Ⅱ时的大 ‎ B.状态Ⅰ时分子的平均动能比状态Ⅱ时的大 ‎ C.状态Ⅰ时分子间的平均距离比状态Ⅱ时的大 ‎ D.状态Ⅰ时每个分子的动能都比状态Ⅱ时的分子平均动能大 ‎5.一定质量的理想气体经历等温压缩过程时,气体压强增大,从分子运动理论观点来分析,这是因为( ).‎ ‎ A.气体分子的平均动能增大 ‎ B.单位时间内,器壁单位面积上分子碰撞的次数增多 ‎ C.气体分子数增加 ‎ D.气体分子的分布密度增大 ‎6.如图所示为一定质量的某种气体的等压线,对于等压线上的a、b两个状态比较,下列说法正确的是( ).‎ ‎ ‎ ‎ A.在相同时间内撞在单位面积上的分子数b状态较多 ‎ B.在相同时间内撞在单位面积上的分子数a状态较多 ‎ c.在相同时间内撞在相同面积上的分子数两状态一样多 5‎ ‎ D.单位体积的分子数两状态一样多 ‎7.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 ‎8.某一密闭容器中密封着一定质量的某种实际气体,气体分子间的相互作用力表现为引力。关于实际气体的下列说法中正确的是( ).‎ A.在完仝失重的情况下,密封容器内的气体对器壁的顶部没有作用力 B.若气体膨胀对外界做功,则分子势能一定增大 C.若气体被压缩,外界对气体做功,则气体内能一定增加 D.若气体从外界吸收的热量等于膨胀对外界做的功,则气体分子的平均动能一定减小 二、填空题 ‎9.容积为‎20升的圆筒内装有氧气,温度为‎17℃‎,它的压强是1.0×107帕,在标准状态下,温度为‎2.5℃‎时这些氧气的体积为________升(取1标准大气压=1.0×105帕).‎ ‎10.如图所示,一端封闭,一端开口,截面积均匀的U形玻璃管AB,管内装有水银,两水银面高度相等,管A内封有一定质量的空气,今将管B的开口端接一抽气机,抽尽管曰内水银面上的空气,结果两水银面产生18厘米的高度差,则A管内原来的气柱长度是________厘米(设外界气压为72厘米汞柱).‎ ‎ ‎ ‎11.密闭的体积为‎1升的氢气,压强为2个大气压,温度为‎27℃‎.加热以后,压强、体积各增加了原来的l/10,则此时气体的温度为________℃.‎ ‎12.一定质量的理想气体,在压强不变的情况下发生状态变化,如果气体增加的体积等于它在‎0℃‎的体积,那么气体增加的温度为________。‎ 三、解答题 ‎13.两个完全相同的圆柱形密闭容器,甲中装有与容器容积等体积的水,乙中充满空气,试问:‎ ‎ (1)两容器各侧壁压强的大小关系及压强的大小决定于哪些因素?(容器容积恒定)‎ ‎(2)若让两容器同时做自由落体运动,容器侧壁上所受压强将怎样变化?‎ ‎14.如图,上粗下细且上端开口的薄壁玻璃管内有一部分水银封住密闭气体,横截面积分别为S1=‎ 5‎ ‎1cm‎2、S2=‎2cm2,细管内水银长度为h1=‎4cm,封闭气体长度为L=‎6cm。大气压强为p0=76cmHg,气体初始温度为T1=280K,上管足够长。‎ ‎(1)缓慢升高气体温度,求水银刚好全部进入粗管内时的温度T2;‎ ‎(2)气体温度保持T2不变,为使封闭气体长度变为‎8cm,需向开口端注入的水银柱的体积为多少?‎ ‎15.如图所示,一个密闭的汽缸,被活塞分成体积相等的左、右两室,汽缸壁与活塞是不导热的;它们之间没有摩擦,两室中气体的温度相等.现利用右室中的电热丝对右室加热一段时间,达到平衡后,左室的体积变为原来的,气体的温度T1=300 K,求右室气体的温度.‎ ‎ ‎ ‎【答案与解析】‎ 一、选择题 ‎1.【答案】B、C ‎ ‎【解析】理想气体做等容变化时,由查理定律得,,当温度升高时,其压强增大。故当T增大时,分子的平均动能增大,分子的平均速率增大,而分子的密度和分子势能都不变,故只有B、C正确。‎ ‎2.【答案】A、C ‎ ‎【解析】理想气体温度升高时,分子的平均动能一定增大,选项A正确;对于一定质量的理想气体,当体积减小时,单位体积的分子数增多,但是气体的压强不一定增大,还与分子的平均动能有关.选项B错误;压缩处于绝热容器中的理想气体时,气体不会吸热及放热,则由热力学第一定律可知内能一定增加;选项C正确;两分子之间的距离大于r0,分子力表现为引力,分子力随着分子间距的增大而减小,分子势能随着分子间距的增大而增大.选项D错误。‎ ‎3.【答案】A ‎ ‎【提示】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。‎ 5‎ ‎4.【答案】B、C ‎ ‎【解析】题中从状态Ⅰ到状态Ⅱ,温度降低,分子的平均动能减小,B项正确;由,得从状态态Ⅰ到状态Ⅱ,T减小而p增大,理想气体的体积V应当减小,故C项正确、A项错误。‎ ‎5.【答案】B、D ‎ ‎6.【答案】D ‎7.【答案】A、C、D ‎ ‎【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,故A项正确;但对于任一个氦气分子来说并不一定成立,故B项错;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容器中动能大的分子数,C项正确;温度越高,分子的无规则热运动越剧烈,D项正确。‎ ‎8.【答案】BD ‎【解析】A、气体压强产生的原因是大量气体分子​对容器壁的持续的、无规则撞击产生的.在完全失重的情况下,密闭容器内的气体对器壁的顶部有作用力,故A错误;‎ B、若气体膨胀对外界做功,分子之间的距离增大,需要克服气体分子之间的吸引力做功,则分子势能一定增大,故B正确;‎ C、若气体被压缩,外界对气体做功,若气体同时对外做功,则气体内能不一定增加,故C错误;‎ D、若气体从外界吸收的热量等于膨胀对外界做的功,气体的内能不变,而分子势能一定增大,则气体分子的平均动能一定减小,故D正确。‎ 故选:BD 二、填空题 ‎9.【答案】1.9×103 ‎ ‎10.【答案】3 ‎ ‎11.【答案】90 ‎ ‎12.【答案】‎‎273℃‎ 三、解答题 ‎13.【答案】见解析 ‎【解析】(1)对甲容器,上壁的压强为零,底面的压强最大,其数值为p=gh(h为上下底面间的距离)。侧壁的压强自上而下,由小变大,其数值大小与侧壁上各点距水面的竖直距离x的关系是p=gx,对乙容器,各处器壁上的压强大小都相等,其大小决定于气体的密度和温度。‎ ‎ (2)甲容器做自由落体运动时器壁各处的压强均为零。乙容器做自由落体运动时,器壁各处的压强不发生变化。‎ ‎14.【答案】(1)T2=455K;(2)‎37cm3‎ ‎【解析】(1)S1h1=S2h2,h2=‎‎2cm 初状态:p1=p0+ph1=80cmHg,V1=LS1=‎6cm3,T1=280K 末状态:p2=p0+ph2=78cmHg,V2=(L+h1)S1=‎10cm3 ‎ 5‎ 根据,代入数据 ‎ 得T2=455K ‎ ‎(2)等温变化,P2 V2=P3 V3 ‎ ‎78×10=P3×8,得P3=97.5 cmHg ‎ 此时水银柱的液面高度差h3=97.5-76=‎‎21.5cm 注入的水银柱体积V注=(21.5-3)×2=‎37cm3‎ ‎15.【答案】见解析 ‎【解析】根据题意对汽缸中左、右两室中气体的状态进行分析:‎ 左室的气体:加热前p0、V0、T0,加热后p1、、T1;‎ 右室的气体:加热前p0、V0、T0,加热后p1、、T2。‎ 根据理想气体状态方程:恒量,‎ 左室气体,右室气体,‎ 所以,所以T2=500 K。‎ 5‎
查看更多

相关文章

您可能关注的文档