2.3 气体实验定律的微观解释同步练习 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．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．两容器中器壁上的压强都是由于分子撞击器壁而产生的 B．两容器中器壁上的压强都是由所装物质的重力而产生的 C．甲容器中 p A  pB D．当温度升高时， ，乙容器中 pA 、 pB pC  pD 变大， pC 、 pD 也要变大 2．对于一定质量的理想气体，下列说法中正确的是 A．气体的温度升高时，气体分子撞击器壁的作用加剧，气体的压强增大 B．气体体积变小时，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多，气体的压强增大 C．物体温度升高每个分子的动能都一定增大 r0 D．当两个分子之间的距离为 时，分子势能最小 3．如图所示为大量氮气分子在甲、乙两种状态下的速率分布统计规律图，则下列说法正确的是(　　) A．氮气在甲状态下的温度较高 B．甲状态做无规则运动平均速率较大，氮气分子较多 C．乙状态下氮气分子做无规则运动更剧烈 D．某时刻速率为 1000m/s 的分子在下一时刻的速率一定还是 1000m/s 4．如图，元宵佳节，室外经常悬挂红灯笼烘托喜庆的气氛，若忽略空气分子间的作用力，大气压强不变， 当点燃灯笼里的蜡烛燃烧一段时间后，灯笼内的空气（　　） A．分子总数减少 B．分子的平均动能不变 C．压强不变，体积增大 D．单位时间与单位面积器壁碰撞的分子数增大 5．对于一定质量的某种理想气体，下列叙述中正确的是（　　） A．如果气体体积减小，气体分子在单位时间内对单位面积器壁碰撞的次数一定增多 B．如果气体压强增大，气体分子在单位时间内对单位面积器壁碰撞的次数可能增多 C．如果气体温度升高，气体分子在单位时间内对单位面积器壁碰撞的次数一定增多 D．如果分子数密度增大，气体分子在单位时间内对单位面积器壁碰撞的次数一定增多 6．有一段 12cm 长汞柱，在均匀玻璃管中封住一定质量的气体。若管口向上将玻璃管放置在一个倾角为 30°的光滑斜面上（如图所示），在下滑过程中被封闭气体的压强（设大气压强为 p0=76cmHg）为（　　） A．76cmHg B．82cmHg C．88cmHg D．70cmHg 7．一定量的理想气体从状态 a 开始，经历等温或等压过程 ab、bc、cd、da 回到原状态，其 p-T 图象如图 所示，其中对角线 ac 的延长线过原点 O.下列判断正确的是（ ） A．在过程 ab 中气体分子碰撞器壁的平均冲力增大 B．气体在状态 a 时的内能大于它在状态 c 时的内能 C．在过程 cd 中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功 D．在过程 da 中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功 8．气体对器壁有压强的原因是（　　） A．单个分子对器壁碰撞产生压力 B．几个分子对器壁碰撞产生压力 C．大量分子对器壁碰撞产生压力 D．以上说法都不对 C 和 100 � C 两种不同情况下速率分布情况，由图可以判断以下说 9．如图所示，为一定质量氧气分子在 0 � 法正确的是（　　） A．温度升高，所有分子运动速率变大 B．温度越高，分子平均速率越小 C 和 100 � C 氧气分子速率都呈现“中间少、两头多”的分布特点 C．0 � C 的氧气和 0 � C 氧气相比，速率大的分子数比例较多 D．100 � 10．一定质量的气体，温度不变仅体积减小后，气体的压强增大，用分子动理论的观点分析，这是因为（ ） A．气体分子的总数增加 B．单位体积内的分子数目不变 C．气体分子每次碰撞器壁的平均作用力增大 D．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 11．物理学中有些结论不一定要通过计算才能验证，有时只需通过一定的分析就能判断结论是否正确．根 据流体力学知识，喷气式飞机喷出气体的速度 （单位 m/s）与飞机发动机燃烧室内气体的压强 N/m2）、气体密度 体的速度的倒数 （单位 kg/m3）及外界大气压强 （单位 （单位 N/m2）有关．试分析判断下列关于喷出气 的表达式正确的是 A． B． C． D． 12．下列说法正确的是（　　） A．给自行车的轮胎打气越来越困难，说明分子间存在斥力 B．把两块纯净的铅压紧后会“粘”在一起，说明分子之间存在引力 C．一定质量的某种气体，温度升高时压强一定增大 D．气体压强的大小只与温度和气体分子的总数有关 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．对于一定质量的气体，下列说法不正确的是（　　） A．温度升高，气体中每个分子的速率都增大 B．当分子热运动变剧烈时，压强可以不变 C．从微观角度看，气体的压强取决于气体分子的平均速率和分子的数密度 D．温度不变时，气体的体积减小，压强一定增大 15．一定质量的理想气体，当温度保持不变时，压缩体积，气体的压强会变大，这是因为气体分子的（　 ） A．平均动能增大 B．平均动能减小 C．密集程度增加 D．密集程度减小 二、填空题（共 4 题） 16．一定质量的某种理想气体，体积保持不变时，分子的数密度保持不变，温度升高时，分子的平均动能 ______ （填“增大”或“减小”），气体的压强______ （填“增大”或“减小”）。 3 17．一定质量的理想气体由状态 A 经状态 B 变为状态 C，其体积 V（单位 m ）与热力学温度 T（单位 K） 的关系图像如图所示，已知气体在状态 A 时的压强 p A  p0 ，线段 AB 与 V 轴平行， BC 的延长线过原点。 （1）气体在状态 B 时的压强为_________。 （2）画出气体全过程的 p  V 图像，标出相应状态的坐标。( （3）气体分子在单位时间内对器壁单位面积碰撞的次数是 NA ) ______ NB （选填“>”、“=”或“<”）。 18．如图（a）所示为一种减震垫，上面布满了圆柱形薄膜气泡，每个气泡内充满体积为 V0 、压强为 p0 的 气体。当平板状物品平放在气泡上时，如图（b）所示，气泡被压缩。若气泡内气体温度保持不变． （1）下列关于圆柱形薄膜气泡内气体压强的说法，正确的是( A．气泡内压强 p0 大于大气压强 C．该压强是由分子的斥力产生的 ) B．该压强是由气体的重力产生的 D．该压强是由大量分子对薄膜频繁碰撞产生的 （2）当体积压缩到 V 时，气泡与物品接触面的面积为 S，求此时每个气泡内气体对接触面处薄膜的压力__ ____； （3）当物品放在气泡上后，气泡内气体的压强增加了 p ，求放上物品前后此气泡内气体体积的变化量__ ____。 19．一定量的理想气体从状态 a 开始．经历 ab、bc、ca 三个过程回到原状态，其 V-T 图象如图所示．下列 判断正确的是______ A．ab 过程中气体一定放热 B．ab 过程中气体对外界做功 C．bc 过程中气体内能保持不变 D．bc 过程中气体一定吸热 E．ca 过程中容器壁单位面积受到气体分子的撞击力一定减小 三、综合题（共 4 题） C ，另一个容器的温度是 20．体积都是1L 的两个容器，装着质量相等的氧气，其中一个容器内的温度是 0� 100� C 。请说明：这两个容器中关于氧分子运动速率分布的特点有哪些相同？有哪些不同？ 21．已知大气压强为 p0 ，如图所示的各装置均处于静止状态，液体密度均为  S ，玻璃管的横截面积为 ， 重力加速度为 g ，求下列四幅图中被封闭气体的压强。 22．为适应太空环境，去太空旅行的航天员都要穿上航天服，航天服有一套生命保障系统，为航天员提供 合适的温度、氧气和气压，让航天员在太空中如同在地面上一样。假如在地面上航天服内气压为 1atm，气 体体积为 2L，到达太空后由于外部气压低，航天服急剧膨胀，内部气体体积变为 4L，使航天服达到最大 体积，假设航天服内气体的温度不变，将航天服视为封闭系统。 （1）求此时航天服内气体的压强，并从微观角度解释压强变化的原因。 （2）若开启航天服封闭系统向航天服内充气，使航天服内的气压缓慢恢复到 0.9atm，则需补充 1atm 的等 温气体多少升？ 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。 各速率区间的分子数占总分子数的百分比 按速率大小划分的区间 (m/s) (%) 0℃ 100 ℃ 100 以下 1.4 0.7 100～200 8.1 5.4 200～300 17.0 11.9 300～400 21.4 17.4 400～500 20.4 18.6 500～600 15.1 16.7 600～700 9.2 12.9 700～800 4.5 7.9 800～900 2.0 4.6 900 以上 0.9 3.9 试作出题中的分子运动速率分布图像。参考答案： 1．C 2．D 3．C 4．A 5．B 6．A 7．B 8．C 9．D 10．D 11．A 12．B 13．A 14．A 15．C 16． 增大 增大 17． > 1 p0 2 18． AD p0V0 S V p V0 p0  p 19．ADE 20． 相同点：两容器中氧气的质量相同，则氧分子数相同；且分子的速率分布都呈现“两头少中间多”的趋势； 不同点：温度越高分子的平均速率越大，则在 100℃的容器中速率较大的氧分子占据的比例较大，而在 0℃的容器中速率较大的氧分子占据的比例较小。 3 p0   gh p   gh p   gh 21．图甲： 0 2 图乙： 0 图丙： 图丁： p0   gh1 22． （1）气体的状态参量：p1=1atm，V1=2L，V2=4L 气体发生等温变化，由玻意耳定律得 p1V1  p2V2