高中第三节 气体实验定律的微观解释同步练习题

2.3气体实验定律的微观解释基础巩固2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第三册

一、选择题（共15题）

1．氧气分子在0℃和100℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示，下列说法正确的是（　　）

A．图中虚线对应于氧气分子平均速率较大的情形

B．图中实线对应于氧气分子在100℃时的情形

C．图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目

D．与0℃时相比，100℃时氧气分子速率出现在0～400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大

2．右图是氧气分子在不同温度(0℃和100℃)下的速率分布，由图可得信息(　　)

A．同一温度下，氧气分子呈现出“中间多，两头少”的分布规律

B．随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大

C．随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例变高

D．随着温度的升高，氧气分子的平均速率变小

3．下列关于分子运动和热现象的说法正确的是    

A．一定量的水变成的水蒸汽，其内能不变

B．一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热

C．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在斥力的缘故

D．一定质量的气体温度升高，单位时间内撞击容器壁单位面积上的分子数一定增多

4．根据分子动理论，可知下列说法中正确的是(　　)

A．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动

B．把缝衣针小心地放在水面上，针可以把水面压弯而不沉没，是因为针的重力小，又受到液体的浮力的缘故

C．密封在体积不变的容器中的气体，若温度升高，则气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大

D．分子力随分子间的距离的变化而变化，当r>r0时，随着距离的增大，分子间的引力和斥力都增大，但引力比斥力增大的快，故分子力表现为引力

5．关于下列四幅图的说法，正确的是

A．图甲中C摆开始振动后，A、B、D三个摆中B摆的振幅最大

B．图乙为两列水波在水槽中产生的干涉图样，这两列水波的频率不一定相同

C．图丙是两种光现象图案，上方为光的衍射条纹、下方为光的干涉条纹

D．图丁说明气体压强的大小既与分子动能有关也与分子的密集程度有关

6．以下说法正确的是（　　）

A．水流速度越大，水分子的热运动越剧烈

B．水的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现

C．给汽车轮胎充气时很费力，说明分子间存在斥力

D．阳光射入屋内，可以看见尘埃乱舞，这属于布朗运动

7．夏天开空调，冷气从空调中吹进室内，则室内气体分子的

A．热运动剧烈程度加剧

B．平均动能变大

C．每个分子速率都会相应的减小

D．速率小的分子数所占的比例升高

8．已知大气压强和气体温度随高度的增加而减小，则氢气球在高空缓慢上升的过程中（　　）

A．氢气分子的平均速率不变

B．氢气分子平均动能减小

C．氢气分子单位时间内撞击气球壁单位面积的分子数增多

D．氢气分子无规则运动加剧

9．对于下列实验．说法不正确的有（　　）

A．甲图是用油膜法测分子直径的示意图．认为油酸薄膜厚度等于油酸分子直径

B．乙图是溴蒸气的扩散实验，若温度升高．则扩散的速度加快

C．丙图是模拟气体压强产生机理的实验，说明气体压强是由气体分子对器壁碰撞引起的

D．丁图是蜂蜡涂在单层云母片上融化实验．说明云母晶体的导热性能各向同性

10．关于密封容器中气体的压强，下列说法中正确的是（　　）

A．是由于气体受到重力作用而产生

B．是由于气体分子间的相互作用的分子斥力产生的

C．是由容器器壁对气体分子的排斥而产生的

D．是由大量气体分子频繁碰撞器壁所产生的

11．一定质量的气体处于某一平衡状态，此时其压强为p0，有人设计了四种途径，使气体经过每种途径后压强仍为p0，这四种途径中（　　）

①先保持体积不变，降低压强，再保持温度不变，压缩体积

②先保持体积不变，使气体升温，再保持温度不变，让体积膨胀

③先保持温度不变，使体积膨胀，再保持体积不变，使气体升温

④先保持温度不变，压缩气体，再保持体积不变，使气体降温

A．①、②不可能

B．③、④不可能

C．①、③不可能

D．①、②、③、④都可能

12．以下说法正确的是（　　）

A．当两个分子间的距离为r0（平衡位置）时，分子势能最小且为零

B．布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动

C．一定量的气体，在体积不变时，单位时间分子平均碰撞器壁的次数随着温度降低而减小

D．液晶的光学性质不随温度、电磁作用变化而改变

13．一切物体的分子都在做永不停息的无规则热运动，但大量分子的运动却有一定的统计规律。氧气分子在0℃或100℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比（以下简称占比）随气体分子速率的变化如图中两条曲线所示。对于图线的分析，下列说法正确的是（　　）

A．如果同样质量的氧气所占据体积不变，100℃温度下氧气分子在单位时间与单位面积器壁碰撞的次数较0℃时更多

B．100℃温度下，速率在200~300m/s的那一部分分子占比较 0℃的占比多

C．由于分子之间的频繁碰撞，经过足够长时间，各种温度下的氧气分子都将比现在速率更趋于一样

D．温度升高，所有分子的动能都增大

14．当氢气和氧气的质量和温度都相同时，下列说法中不正确的是（　　）

A．两种气体分子的平均动能相等

B．氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率

C．氢气分子的平均动能大于氧气分子的平均动能

D．两种气体分子热运动的总动能不相等

15．两个相同的容器中，分别盛有质量相等、温度相同的氧气和氢气，则它们的(　　)

A．压强相等

B．分子运动的平均速率相等

C．分子的平均动能相等，压强不等

D．分子的平均动能相等，压强相等

二、填空题（共4题）

16．必然事件：在一定条件下______出现的事件。

17．微观解释：

（1）某容器中气体分子的平均速率越大，单位时间内、单位面积上气体分子与器壁的碰撞对器壁的作用力越______。

（2）容器中气体分子的数密度大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子数就______，平均作用力也会较______

18．判断下列说法的正误．

（1）理想气体在超低温和超高压时，气体的实验定律不适用了．(    )

（2）对于不同的理想气体，其状态方程＝C中的常量C相同．(    )

（3）一定质量的理想气体，温度和体积均增大到原来的2倍时，压强增大到原来的4倍．(    )

（4）一定质量的某种理想气体，若p不变，V增大，则T增大，是由于分子数密度减小，要使压强不变，需使分子的平均动能增大．(    )

19．如图所示，在“小钢珠连续撞击磅秤模拟气体压强的产生”的演示实验中，当将一杯钢珠均匀地倒向磅秤，可观察到磅秤有一个_________（选填“稳定”或“不稳定”示数。这个实验模拟了气体压强的产生是_______的结果。

三、综合题（共4题）

20．一圆柱形导热气缸置于水平桌面上，质量为，内有一活塞，活塞质量为，横截面积为，活塞与气缸壁间的摩擦不计，且不漏气。如图所示，用弹簧测力计钩住活塞，稳定时气缸内气柱的长度为，弹簧测力计的示数为。已知外界大气压强为，重力加速度为，缸内气体可视为理想气体，缸体和活塞的厚度不计。

(1)稳定时气缸内气体的压强为多大？

(2)当用弹簧测力计拉着活塞和气缸一起以的加速度向上做匀加速运动时，气缸内气柱的长度为多少？（计算结果均保留3位有效数字）

21．如图所示，一导热性能良好、内壁光滑的汽缸竖直放置，在距汽缸底部l=36cm处有一与汽缸固定连接的卡环，活塞与汽缸底部之间封闭了一定质量的气体当气体的温度T0=300K、大气压强p0=1.0×105Pa时，活塞与汽缸底部之间的距离l0=30cm，不计活塞的质量和厚度现对汽缸加热，使活塞缓慢上升，求：

（1）活塞刚到卡环处时封闭气体的温度T1；

（2）封闭气体温度升高到T2=540K时的压强p2．

22．如图所示，粗细均匀的长直玻璃管被轻绳倒挂于倾角为θ的斜面上，管内有一段长为h的水银柱(其密度为ρ)封闭着一段空气柱．求玻璃管静止不动时，被封闭气体的压强为多少(式中各物理量单位均为国际单位制单位,大气压强为P0)?

23．根据气体分子动理论，气体分子运动的剧烈程度与温度有关，下列表格中的数据是研究氧气分子速率分布规律而列出的。

试作出题中的分子运动速率分布图像。

参考答案：

1．B

2．A

3．B

4．C

5．D

6．B

7．D

8．B

9．D

10．D

11．D

12．C

13．A

14．C

15．C

16．必然

17．     大     多     大

18．     错误     错误     错误     正确

19．     稳定     大量气体分子撞击器壁

20．(1)；(2)

21．①；②

22．p0－ρhgsinθ

23．

分子运动速率分布图像如图所示：

横坐标：表示分子的速率

纵坐标：表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。