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

这是一份物理选择性必修 第三册第三节 气体实验定律的微观解释测试题，共6页。试卷主要包含了下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。

A组·基础达标
1．一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．气体分子的平均速率增大
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．气体的分子数密度变小
【答案】B 【解析】等温压缩，温度不变，平均速率不变，A错误；由查理定律知，温度不变，体积减小，故压强增大，故B正确；由于气体质量不变，体积减小，故分子数不变，密度变大，故C、D错误．
2．下列说法正确的是( )
A．一定质量的气体，保持温度不变，压强随体积减小而增大的微观原因是：每个分子撞击器壁的作用力增大
B．一定质量的气体，保持温度不变，压强随体积增大而减小的微观原因是：单位体积内的分子数减少
C．一定质量的气体，保持体积不变，压强随温度升高而增大的微观原因是：每个分子动能都增大
D．一定质量的气体，保持体积不变，压强随温度升高而增大的微观原因是：分子的密度增大
【答案】B 【解析】决定气体压强大小的微观因素是分子密集程度和分子平均动能，宏观上体现在体积和温度上．若温度不变，压强随分子密度的变化而变化，A错误，B正确，若体积不变，压强随分子平均动能的变化而变化，C、D错误．
3．我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇创造了海拔9 032米的大气科学观测世界纪录．若在浮空艇某段上升过程中，艇内气体温度降低，体积和质量视为不变，则艇内气体(视为理想气体)( )
A．吸收热量B．压强增大
C．内能减小D．对外做负功
【答案】C 【解析】由于浮空艇上升过程中体积和质量均不变，则艇内气体不做功；根据 eq \f(pV,T)＝c，可知温度降低，则艇内气体压强减小，气体内能减小；又根据ΔU＝W＋Q可知气体放出热量，C正确．
4．如图是一定质量的某种气体的等压线，等压线上的a、b两个状态比较，下列说法正确的是( )
A．b状态在相同时间内撞在单位面积上的分子数较多
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个状态一样多
D．单位体积的分子数两个状态一样多
【答案】B 【解析】b状态比a状态体积大，故单位体积分子数b比a少，b状态比a状态温度高，其分子平均动能大，而a、b压强相等，故相同时间内a状态撞到单位面积上的分子数较多，B正确．
5．(2023年佛山模拟)如图，小明把空的玻璃瓶开口向下缓慢压入恒温水中，瓶内空气无泄漏，在下降过程中( )
A．气体从外界吸热
B．单位面积单位时间气体分子撞击瓶壁次数增多
C．气体内能增大
D．气体对外做功
【答案】B 【解析】下压过程中，气体压强变大，温度不变，则体积减小，外界对气体做功，气体内能不变，气体向外放热，A、C、D错误；气体压强变大，温度不变，则气体分子平均动能不变，气体体积减小，则气体的分子数密度变大，则单位面积单位时间气体分子撞击瓶壁次数增多，B正确．
6．(多选)对一定量的气体，若用N表示单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数，则( )
A．当体积减小时，N必定增加
B．当体积减小时，N可能减小
C．当温度升高时，N不一定增加
D．当压强不变而体积和温度变化时，N必定变化
【答案】BCD 【解析】单位时间内与器壁单位面积相碰的分子数N既与分子密度有关，还与分子的平均速率有关．当气体体积减小时，分子密度增加，但若温度降低，分子平均速率变小，N也不一定增加，A错误，B正确；当温度升高时，分子的平均速率增大，但若体积增大，分子密度减小，N也不一定增加，C正确；当气体压强不变，则器壁单位面积受到的压力不变，由于温度变化，平均每个分子对器壁的冲力变化，N只有变化才能保持压强不变，D正确．
7．对于一定质量的理想气体，下列论述中正确的是( )
A．当分子热运动变剧烈时，压强必变大
B．当分子热运动变剧烈时，压强可能不变
C．当分子间的平均距离变大时，压强必变小
D．当分子间的平均距离变大时，压强必变大
【答案】B 【解析】分子的热运动变剧烈，表明气体温度升高，分子平均动能增大，但如果分子的密集程度减小，则压强有可能不变，也可能减小，故A错误，B正确；分子间的平均距离变大，说明体积变大，分子的密集程度减小，但如果温度也变化，则压强有可能减小，有可能增大，也有可能不变，故C、D错误．
8．(多选)一定质量的气体，经等温压缩，气体的压强增大，用分子动理论的观点分析，这是因为( )
A．气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大
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．气体分子的总数增加
D．气体分子数的密度增大
【答案】BD 【解析】气体经等温压缩，压强增大，体积减小，气体分子的总数不变，气体分子数的密度增大，则单位时间内单位面积器壁上受到气体分子的碰撞次数增多，但气体分子每次碰撞器壁的平均冲力不变．A、C错误，B、D正确．
B组·能力提升
9．(多选)如图所示是一定质量的理想气体的p－V图线，若其状态为A→B→C→A，且A→B等容，B→C等压，C→A等温，则气体在A、B、C三个状态时( )
A．单位体积内气体的分子数nA＝nB＝nC
B．气体分子的平均速率vA>vB>vC
C．气体分子在单位时间内对器壁的平均作用力FA>FB，FB＝FC
D．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，NA>NC
【答案】CD 【解析】由题图可知B→C，气体的体积增大，密度减小，A错误；C→A为等温变化，分子平均速率vA＝vC，B错误；气体分子对器壁产生作用力，B→C为等压过程，pB＝pC，FB＝FC，由题图知，pA>pB，则FA>FB，C正确；A→B为等容降压过程，密度不变，温度降低，NA>NB，C→A为等温压缩过程，温度不变，密度增大，应有NA>NC，D正确．
10．(多选)如图所示为一定质量的理想气体在不同体积时的两条等容线，a、b、c、d表示四个不同状态，则( )
A．气体由状态a变到状态c，其内能减少
B．气体由状态a变到状态d，其内能增加
C．气体由状态d变到状态c，其内能增加
D．气体由状态b变到状态a，其内能减少
【答案】ABD 【解析】气体由状态a变到状态c，温度降低，平均动能减少，内能减少，A正确；气体由状态a变到状态d，温度升高，平均动能增大，内能增加，B正确；气体由状态d变到状态c，温度降低，平均动能减少，内能减少，C错误；气体由状态b变到状态a，温度降低，平均动能减少，内能减少，D正确．
11．某同学家一台新电冰箱能显示冷藏室内的温度．存放食物之前，该同学关闭冰箱密封门并给冰箱通电．若大气压为1.0×105 Pa，则通电时显示温度为27 ℃，通电一段时间后显示温度为6 ℃，则此时冷藏室中气体的压强是( )
A．2.2×104 PaB．9.3×105 Pa
C．1.0×105 PaD．9.3×104 Pa
【答案】D 【解析】由查理定律有 eq \f(p1,T1)＝ eq \f(p2,T2)，解得p2＝ eq \f(6＋273,27＋273)×1.0×105 Pa＝9.3×104 Pa，D正确，A、B、C错误．
12．(2022年中山期末)一定质量的理想气体状态变化如p－V图像所示，图中p1＝3p2，V2＝4V1，状态1、2对应的温度分别为T1、T2.由状态1变化到状态2的过程中，下列说法正确的是( )
A．气体内能不变
B．气体对外做功并放热
C．气体分子热运动平均动能增大
D．单位时间内器壁单位面积上受气体分子撞击的次数增加
【答案】C 【解析】根据理想气体状态方程 eq \f(p1V1,T1)＝ eq \f(3p2V1,T1)＝ eq \f(p2V2,T2)＝ eq \f(4p2V1,T2)，可得T113．如图所示，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么变？
解：(1)对甲容器，上壁的压强为零，底面的压强最大，其数值为p＝ρgh(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上底面的竖直距离x的关系是p＝ρgx；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分子密集程度和温度．
(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．有一空的薄金属筒开口向下静止于恒温透明液体中，筒中液面与A点齐平．现缓慢将其压到更深处，筒中液面与B点齐平，此时筒中气体长度减为原来的 eq \f(2,3).若测得A点压强为1.2×105 Pa，不计气体分子间相互作用，且筒内气体无泄漏．
(1)求液体中B点的压强；
(2)从微观上解释气体压强变化的原因．
解：(1)由题意知气体做等温变化，则有pAV＝pB eq \f(2,3)V，
代入数据得pB＝1.8×105 Pa.
(2)在缓慢下压过程中，温度不变，气体分子的平均速率不变；但单位体积内的气体分子数增多，单位时间内气体分子碰撞器壁的次数增多，气体的压强变大．