物理选择性必修 第三册第三节 气体实验定律的微观解释测试题

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．在没有外界影响的情况下，密闭容器内的理想气体静置足够长时间后，该气体（　　）

A．分子的无规则运动停息下来 B．每个分子的速度大小均相等

C．每个分子的动能保持不变 D．分子的密集程度保持不变

2．关于分子动理论，下列说法正确的是（　　）

A．用手捏面包，面包体积会缩小，这是分子间有间隙的缘故

B．分子间的引力随着分子间距离的增大而增大，分子间的斥力随着分子间距离的增大而减小

C．布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的

D．物体的温度升高，物体内可能存在部分分子热运动的速率减小

3．一定质量的理想气体，经等温压缩，下列说法正确的是（　　）

A．气体内能增大

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．气体分子的平均动能增大

D．若该气体压缩后的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数可表示为

4．关于气体压强的理解，哪一种理解是错误的（　　）

A．将原先敞口的开口瓶密闭后，由于瓶内气体重力太小，它的压强将远小于外界大气压强

B．气体压强是由于气体分子不断撞击器壁而产生的

C．气体压强取决于单位体积内气体分子数及其平均动能

D．单位面积器壁受到气体分子碰撞产生的平均压力在数值上等于气体压强的大小

5．自行车内胎充气过足，在阳光下受暴晒时车胎极易爆裂，设暴晒过程中内胎容积的变化可以忽略不计。则（　　）

A．在车胎突然爆裂的瞬间，胎内气体内能减小

B．车胎爆裂，是车胎内气体温度升高，气体分子间斥力急剧增大的结果

C．在车胎爆裂前，胎内所有气体分子的运动速率都在增大

D．在车胎爆裂前，胎内气体吸热、温度升高，气体分子的平均动能减小

6．下列说法正确的是（　　）

A．相同温度的10克冰和10克水比较，内能不相等

B．氢气和氧气的温度相同时，它们分子的平均速率相同

C．如果气体温度升高，那么每一个分子热运动的速率都增加

D．一定质量的某种理想气体，体积减小时，分子的密集程度也将减小

7．关于下列实验及现象的说法，正确的是

A．图甲说明薄板是非晶体

B．图乙说明气体速率分布随温度变化而变化，且

C．图丙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

D．图丁说明水黾受到了浮力作用

8．对一定质量的气体，通过一定的方法得到了分子数目f与速率v的两条关系图线，如图所示。下列说法正确的是（　　）

A．曲线Ⅰ对应的气体温度较高

B．曲线Ⅰ对应的气体分子平均速率较小

C．曲线Ⅱ对应的图线与横坐标轴所围面积较大

D．曲线Ⅱ对应的图线与横坐标轴所围面积较小

9．下列说法正确的是(   )

A．一般分子直径的数量级为10－10m

B．如果气体温度升高，那么每一个分子热运动的速率都增加

C．氢气和氧气的温度相同时，它们分子的平均速率相同

D．气体压强的大小与气体分子的平均动能有关，与分子的密集程度无关

10．氧气分子在0°C和100°C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。下列说法错误的是（　　）

A．图中两条曲线下面积相等

B．图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形

C．图中实线对应于氧气分子在100 °C时的情形

D．与0°C时相比，100°C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

11．一定质量的理想气体，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

12．下列说法正确的是（     ）

A．大量分子能聚集在一起形成液体或固体，说明分子之间存在引力

B．被活塞封闭在气缸中的气体体积增大时压强一定减小

C．被活塞封闭在气缸中的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．如图，由于下落的许多小钢珠不断地撞击托盘，托盘就受到一个持续的压力，这个现象可以类比说明（   ）

A．气体温度的实质 B．气体体积的可变性

C．气体压强产生的原因 D．气体密度的可变性

14．物体分子热运动平均动能取决于物体的（　　）

A．压强 B．温度 C．体积 D．状态

15．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

二、填空题（共4题）

16．下列说法正确的是____

A．只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，就可以算出气体分子的体积

B．在一定温度下，悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显

C．一定质量的理想气体压强不变时，气体分子单位时间内对器壁单位面积的平均碰撞次数随着温度升高而减少

D．一定温度下，水的饱和汽的压强是一定的

E. 由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间只有引力，没有斥力，所以液体表面具有收缩的趋势

17．如图1所示，在斯特林循环的P－V图象中，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，整个过程由两个等温和两个等容过程组成．

（1）B→C的过程中，单位体积中的气体分子数目_____（选填“增大”、“减小”或“不变”）．状态A和状态D的气体分子热运动速率的统计分布图象如图2所示，则状态A对应的是_____（选填“①”或“②”）．

（2）在A→B和D→A的过程中，气体放出的热量分别为4 J和20 J；在B→C和C→D的过程中，气体吸收的热量分别为20 J和12 J，则气体完成一次循环对外界所做的功为_____J．

18．如p-V图所示，1、2、3三个点代表某容器中一定量理想气体的三个不同状态，对应的温度分别是T1、T2、T3．用N1、N2、N3分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数，则N1______N2，T1______T3，T3，N2______N3．（填“大于”“小于”或“等于”）

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．把一颗豆粒拿到台秤上方约10 cm的位置，放手后使它落在秤盘上，观察秤的指针的摆动情况，如图乙所示，再从相同高度把100粒或更多的豆粒连续地倒在秤盘上，观察指针的摆动情况，使这些豆粒从更高的位置落在秤盘上，观察指针的摆动情况，用豆粒做气体分子的模型，试说明气体压强产生的原理。

21．如图所示，由U形管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为0℃的水槽中，B的容积是A的4倍．阀门S将A和B两部分隔开．A内为真空，B和C内都充有气体，U形管内左边水银柱比右边的低50mm．打开阀门S，整个系统稳定后，U形管内左右水银柱高度相等．设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积．

（1）求玻璃泡C中气体的压强（以mmHg为单位）；

（2）将右侧水槽的水从0℃加热到一定温度时，U形管内左右水银柱高度差变为100mm，求加热后右侧水槽的水温．

22．气体分子间的作用力很小，若没有分子力作用，气体分子将处于怎样的自由状态？

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．D

2．D

3．B

4．A

5．A

6．A

7．C

8．B

9．A

10．D

11．C

12．A

13．C

14．B

15．A

16．BCD

17．     不变       ①     8 J

18．     大于     等于     大于

19．     稳定     大量气体分子撞击器壁

20．气体压强等于大量气体分子在器壁单位面积上的平均作用力，气体压强大小与气体分子的数密度和气体分子的平均速率有关

21．(1) 200mmHg (2) 477.75K

22．无碰撞时气体分子将做匀速直线运动，但由于分子之间的频繁碰撞，使得气体分子的速度大小和方向频繁改变，运动变得杂乱无章

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。