17学年高中物理第八章气体第4节气体热现象的微观意义课时训练新人教版选修3_3

气体热现象的微观意义[A组素养达标]1．下列各组物理量中能决定气体的压强的是( )A．分子的平均动能和分子种类B．分子密集程度和分子的平均动能C．分子总数和分子的平均动能D．分子密集程度和分子种类解析：气体的压强是由大量分子碰撞器壁而产生的，气体分子的密集程度越大(即单位体积内分子数越多)，在单位时间内撞击器壁单位面积的分子数就越多，则气体的压强越大．另外气体分子的平均动能越大，分子撞击器壁对器壁产生的作用力越大，气体的压强就越大．故决定气体压强的因素是分子密集程度和分子的平均动能，故B项正确．答案：B2．(多选)在研究热现象时，我们可以采用统计方法，这是因为( )A．每个分子的运动速率随温度的变化是有规律的B．个别分子的运动不具有规律性C．在一定温度下，大量分子的速率分布是有规律的D．在一定温度下，大量分子的速率分布随时间而变化解析：在研究热现象时，单个分子的运动具有无规则的特征，但大量的分子却满足统计规律，故正确选项为B、C.答案：BC3．下面的表格是某地区1～7月份气温与气压的对照表：7月份与1月份相比较，正确的是( )A．空气分子无规则热运动的情况几乎不变B．空气分子无规则热运动减弱了C．单位时间内空气分子对单位面积器壁的撞击次数增多了D．单位时间内空气分子对单位面积器壁的撞击次数减少了解析：由表中数据知，7月份与1月份相比，温度升高，压强减小，温度升高使气体分子热运动更加剧烈，而压强减小，可知气体分子的密集程度减小，所以单位时间内空气分子对单位面积器壁的撞击次数减少了，因而只有选项D正确．答案：D4．气体能够充满密闭容器，说明气体分子除相互碰撞的短暂时间外( )A．气体分子可以做布朗运动B．气体分子的动能都一样大C．相互作用力十分微弱，气体分子可以自由运动D．相互作用力十分微弱，气体分子间的距离都一样大解析：布朗运动是悬浮在液体或气体中的微小颗粒的运动，是分子无规则运动的反映，选项A错误；分子的速率分布是“两头少、中间多”，各个分子的速率并不都相等，选项B 错误；气体分子间的距离远大于分子间发生作用的距离，故相互作用力可忽略，故选项C正确；分子间的距离并不一定一样大，选项D错误．答案：C5.如图所示是一定质量的某种气体的等压线，关于等压线上的a、b两个状态的比较，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D．单位体积的分子数两状态一样多解析：由题图可知一定质量的气体a、b两个状态，压强相等，而a状态温度低，分子的平均动能小，平均每个分子对器壁的撞击力小，而压强不变，则相同时间内撞在单位面积上的分子数a状态一定较多，故A、C错，B对，一定质量的气体，分子总数不变，V b>V a，单位体积的分子数a状态多，故D错误．答案：B6．(多选)对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是( )A．温度不变时，压强增大n倍，单位体积内的分子数一定也增大n倍B．体积不变时，压强增大，气体分子热运动的平均速率也一定增大C．压强不变时，若单位体积内的分子数增大，则气体分子热运动的平均速率一定增大D．气体体积增大时，气体的内能可能增大解析：对于一定质量的理想气体，其压强与单位体积内的分子数有关，与气体分子热运动的平均速率有关，因此，根据气体实验定律，可知选项A、B正确，C错误．一定质量的理想气体的内能由温度决定，气体的体积增大时，温度可能升高，内能可能增大，因此选项D 正确．答案：ABD7．一定质量的某种理想气体的压强为p ，热力学温度为T ，单位体积内的气体分子数为n ，则( )A ．p 增大，n 一定增大B ．T 减小，n 一定增大 C.p T 增大时，n 一定增大 D.p T增大时，n 一定减小解析：只有p 或T 增大，不能得出体积的变化情况，A 、B 两项错误；由pV T ＝C ，得p T ＝C V，可知p T增大，V 一定减小，单位体积内的分子数一定增加，C 项正确，D 项错误．答案：C8．我国舰艇发展迅速，核潜艇研发也取得突破性进展，潜艇水柜内的气体从宏观上看，一定质量的气体体积不变、温度升高或温度不变、体积减小都会使压强增大，从微观分析这两种情况有没有区别？解析：因为一定质量的气体的压强是由单位体积内的分子数和气体的温度决定的．体积不变时，虽然分子的密集程度不变，但气体温度升高，气体分子运动加剧，分子的平均速率增大．单位时间内分子撞击器壁的次数增多，并且分子撞击器壁的作用力增大，故压强增大．气体体积减小时，虽然分子的平均速率不变，分子对容器的撞击力不变，但单位体积内的分子数增多，单位时间内撞击器壁的分子数增多，故压强增大，所以这两种情况在微观上是有区别的．答案：见解析[B 组 素养提升]9.如图所示，绝热隔板K 把绝热汽缸分隔成两部分，K 与汽缸的接触是光滑的，隔板K 用销钉固定，两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种理想气体a 、b ，a 的体积大于b 的体积．现拔去销钉(不漏气)，当a 、b 各自达到新的平衡时( )A ．a 的体积小于b 的体积B ．a 的体积等于b 的体积C ．在相同时间内两边与隔板碰撞的分子数相同D ．a 的温度比b 的温度高解析：由于两部分气体是相同质量、相同温度的同种气体，所以两部分气体的pVT值是相等的，由于a 的体积大一些，压强就小一些，拔去销钉后，a 的体积会减小，温度升高，压强增大，再次平衡后压强相等，但由于 a 的温度高一些，a 的体积还是大一些，A 、B 错，D 正确；由于压强相等，a 的温度高，分子平均动能大，相同时间内碰撞的次数要少，C 错．答案：D10．(多选)如图所示，表示一定质量氧气分子在0 ℃和100 ℃两种不同情况下速率分布情况，由图可以判断以下说法正确的是( )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 ．0 ℃和100 ℃氧气分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点D ．100 ℃的氧气与0 ℃氧气相比，速率大的分子数比例较多解析：由图象的意义及特点可知C 、D 正确，温度升高，分子平均速率变大，但具体到某个分子速率可能变大、不变或变小，A 、B 错．答案：CD11．一定质量的理想气体由状态A 经状态B 变成状态C ，其中A →B 过程为等压变化，B →C 过程为等容变化．已知V A ＝0.3 m 3，T A ＝T C ＝300 K ，T B ＝400 K.(1)求气体在状态B 时的体积．(2)说明B →C 过程压强变化的微观原因．解析：(1)设气体在B 状态时的体积为V B ，由盖—吕萨克定律得V A T A ＝V BT B， 代入数据得V B ＝0.4 m 3.(2)微观原因：气体体积不变，分子密集程度不变，温度变低，气体分子平均动能减小，导致气体压强减小．答案：(1)0.4 m 3(2)见解析[C 组 学霸冲刺]12．为适应太空环境，去太空旅行的航天员都要穿航天服．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1×105Pa ，气体体积为2 L ，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4 L ，使航天服达到最大体积．若航天服内气体的温度不变，将航天服视为封闭系统．求：此时航天服内的气体压强，并从微观角度解释压强变化的原因．解析：对航天服内气体，开始时压强为p 1＝1×105Pa ，体积为V 1＝2 L ，到达太空后压强为p 2，气体体积为V 2＝4 L ．由等温变化的玻意耳定律得p 1V 1＝p 2V 2，解得p 2 ＝5×104Pa.航天服内，温度不变，气体分子平均动能不变，体积膨胀，单位体积内的分子数减少，单位时间撞击到单位面积上的分子数减少，故压强减小．答案：见解析。

第4节气体热现象的微观意义同步试题一、完成以下各题：1．下列有关气体的压强的说法中，正确的是（）A、气体分子的平均速率增大，则气体的压强一定增大。

B、气体分子的密度增大，则气体的压强一定增大。

C、气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定增大。

D、气体分子的平均动能增大，气体的压强可能减小。

2．如图8.4—1所示，用导热的固定隔板把一容器隔成体积相等的甲、乙两部分。

甲、乙中分别有质量相等的氮气和氧气。

在达到平衡时，它们的温度相等。

若分子势能可忽略，则甲、乙中（）A．气体的压强相等 B.气体的内能相等C. 气体分子的平均动能相等.D.气体分子的平均速率相等.图8.4—13.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中每个氦分子的动能一定大于y 中的每个氦分子的动能.C. x中动能大的氦气分子数一定大于y中动能大的氦气分子数.D. x中氦分子的热运动一定比y中氦分子的热运动剧烈.4.对一定量的理想气体,用p、 V、 T 分别表示气压强体积和温度,则有 ( )A、若T不变,p 增大,则分子热运动的平均动能增大.B、若p不变,V增大,则分子热运动的平均动能减小.C、若p不变,T增大,则单位体积中的分子数减少.D、若V不变,p减小,则单位体积中的分子数减少.5、对于一定质量的理想气体，下列论述中正确的是（）A、分子热运动变剧烈时，压强必变大B、分子热运动变剧烈时，压强可以不变C、分子间的平均距离变大时，压强必变小D、分子间的平均距离变大时，压强必变大6、一定质量的理想气体，下列说法正确的是A. 压强增大，体积增大，分子的平均动能一定增大B. 压强减小，体积减小，分子的平均动能一定增大C. 压强减小，体积增大，分子的平均动能一定增大D. 压强增大，体积减小，分子的平均动能一定增大7、一定质量的理想气体，当体积保持不变时，其压强随温度升高而增大，用分子运动论来解释，当气体的温度升高时，其分子的热运动加剧，因此(1)(2) ，从而导致气体的压强增大。

第4讲气体热现象的微观意义[目标定位] 1.初步了解统计规律． 2.知道气体分子运动的特点． 3.理解气体压强的微观意义． 4.能对气体三大实验定律进行微观解释，并能用微观观点解释气体状态变化．一、随机性与统计规律1．随机事件：在一定条件下可能出现，也可能不出现的事件．2．统计规律：大量随机事件的整体表现出的规律．二、气体分子运动的特点1．气体的微观结构特点(1)气体分子之间的距离很大，大约是分子直径的10倍左右．(2)气体分子间的相互作用力十分微弱．2．气体分子运动的特点对个别分子，在某一时刻速度的大小与方向有偶然性，因大量分子频繁碰撞，对大量分子来说，它们向各个方向运动的几率是相等的，分子速率呈现“中间多，两头少”．当温度升高时，对某一分子在某一时刻它的速率不一定增加，但大量分子的平均速率一定增加，而且“中间多”的分子速率值在增加(如图8－4－1所示)．图8－4－13气体分子的热运动与温度的关系(1)温度越高，分子的热运动越激烈．(2)理想气体的热力学温度T与分子的平均动能E k成正比，即：T＝a E k(式中a是比例常数)，这表明，温度是分子平均动能的标志．三、气体压强的微观意义1．气体的压强是大量气体分子频繁地对容器的碰撞而产生的．2．影响气体压强的两个因素：(1)气体分子的平均动能；(2)分子的密集程度．一、气体分子运动与统计规律1．气体分子运动特点的理解(1)气体分子之间的距离很大，大约是分子直径的10倍，因此除相互碰撞或者跟器壁碰撞外，气体分子不受力而做匀速直线运动，因而气体会充满它能达到的整个空间．(2)分子的运动永不停息，杂乱无章，在某一时刻，向着任何一个方向运动的分子都有，而且向各个方向运动的气体分子数目都相等．(3)每个气体分子都在做永不停息的运动，常温下大多数气体分子的速率都达到数百米每秒，在数量级上相当于子弹的速率．(4)温度是分子平均动能的标志．2．统计规律的理解(1)个别事物的出现具有偶然性，但大量事物出现的机会，却遵从一定的统计规律．(2)从微观角度看，由于物体是由数量极多的分子组成的，这些分子并没有统一的运动步调，单独来看，各个分子的运动都是不规则的，带有偶然性，但从总体来看，大量分子的运动却有一定的规律．例1(2012·上海单科)图8－4－2(a)为测量分子速率分布的装置示意图．圆筒绕其中心匀速转动，侧面开有狭缝N，内侧贴有记录薄膜，M为正对狭缝的位置．从原子炉R中射出的银原子蒸汽穿过屏上S缝后进入狭缝N，在圆筒转动半个周期的时间内相继到达并沉积在薄膜上．展开的薄膜如图8－4－2(b)所示，NP，PQ间距相等．则()图8－4－2A．到达M附近的银原子速率较大B．到达Q附近的银原子速率较大C．位于PQ区间的分子百分率大于位于NP区间的分子百分率D．位于PQ区间的分子百分率小于位于NP区间的分子百分率答案AC解析根据分子速率分布规律的“中间多，两头少”特征可知：M附近的银原子速率较大，故选项A正确；B错误．PQ区间的分子百分率最大，故选项D 错误，C正确．借题发挥气体分子的运动特点：一是统计规律上看是大量分子的表现出来的“中间多，两头少”的速率分布规律，每个分子因频繁的碰撞，速度的大小和方向不断的改变；二是从温度上看温度是分子平均动能标志，温度升高使分子的平均速率变大，或说速率大的分子占的比例增大，速率小的分子占的比例减少，而不是大部分分子的速率增大了，少数分子的速率减小了．二、正确理解气体压强的微观意义1．气体压强的产生单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的，但是大量分子频繁地碰撞器壁，就对器壁产生持续、均匀的压力．所以从分子动理论的观点来看，气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力．2．决定气体压强大小的因素(1)微观因素①气体分子的密集程度：气体分子密集程度(即单位体积内气体分子的数目)大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子数就多，气体压强就越大；②气体分子的平均动能：气体的温度高，气体分子的平均动能就大，每个气体分子与器壁的碰撞(可视为弹性碰撞)给器壁的冲力就大；从另一方面讲，分子的平均速率大，在单位时间内器壁受气体分子撞击的次数就多，累计冲力就大，气体压强就越大．(2)宏观因素①与温度有关：温度越高，气体的压强越大；②与体积有关：体积越小，气体的压强越大．3．大气压强的理解大气压强可以从宏观和微观两个方面理解：宏观上，可以看作由大气的重力引起的；微观上，可以认为是大气分子对地面或对某一平面无规则的碰撞引起的．例2下列说法正确的是()A．气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力B．气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均作用力C．气体分子热运动的平均动能减小，气体的压强一定减小D．单位体积的气体分子数增加，气体的压强一定增大答案 A解析气体压强为气体分子对器壁单位面积的撞击力，故A正确；平均作用力不是压强，B错误；气体压强的大小与气体分子的平均动能和气体分子密集程度有关，故C、D错．三、三个气体实验定律的微观解释1．玻意耳定律(1)宏观表现：一定质量的某种理想气体，在温度保持不变时，体积减小，压强增大，体积增大，压强减小．(2)微观解释：温度不变，分子的平均动能不变．体积越小，分子越密集，单位时间内撞到单位面积器壁上的分子数就越多，气体的压强就越大．2．查理定律(1)宏观表现：一定质量的某种理想气体，在体积保持不变时，温度升高，压强增大，温度降低，压强减小．(2)微观解释：体积不变，则分子密集程度不变．温度升高，分子平均动能增大，分子撞击器壁的作用力变大，所以气体的压强增大．3．盖—吕萨克定律(1)宏观表现：一定质量的某种理想气体，在压强不变时，温度升高，体积增大，温度降低，体积减小．(2)微观解释：温度升高，分子平均动能增大，撞击器壁的作用力变大，而要使压强不变，则需影响压强的另一个因素分子密度减小，所以气体的体积增大．例3对一定质量的理想气体，下列说法正确的是()A．体积不变，压强增大时，气体分子的平均动能一定增大B．温度不变，压强减小时，气体的密度一定减小C．压强不变，温度降低时，气体的密度一定减小D．温度升高，压强和体积都可能不变答案AB解析根据气体压强、体积、温度的关系可知，体积不变，压强增大时，温度升高，气体分子的平均动能一定增大，选项A正确；温度不变，压强减小时，气体体积增大，气体的密度减小．压强不变，温度降低时，体积减小，气体密度增大．温度升高，压强、体积中至少有一个发生改变．综上所述，正确答案为A、B.针对训练对于一定质量的气体，当它的压强和体积发生变化时，以下说法正确的是()A．压强和体积都增大时，其分子平均动能不可能不变B．压强和体积都增大时，其分子平均动能有可能减小C．压强增大，体积减小时，其分子平均动能一定不变D．压强减小，体积增大时，其分子平均动能可能增大答案AD解析质量一定的气体，分子总数不变，体积增大，单位体积内的分子数减少；体积减小，单位体积内的分子数增多．根据气体的压强与单位体积内的分子数和分子的平均动能这两个因素的关系，可判知A、D正确，B、C错误．气体分子运动的特点1．1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验证了这一规律．若以横坐标v表示分子速率，纵坐标f(v)表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比．如图所示的各幅图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是________．(填选项字母)答案 D解析气体分子速率分布规律是中间多、两头少，且分子不停地做无规则运动，没有速度为零的分子，故选D.气体压强的微观解释2．封闭在气缸内一定质量的理想气体，如果保持体积不变，当温度升高时，以下说法正确的是()A．气体的密度增大B．气体的压强增大C．气体分子的平均动能减小D．每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多答案BD解析由理想气体状态方程pVT＝C(常量)可知，当体积不变时，pT＝常量，T升高时，压强增大，B正确；由于质量不变，体积不变，分子密度不变，而温度升高，分子的平均动能增加，所以单位时间内气体分子对容器壁碰撞次数增多，D正确，A、C错误．实验定律的微观解释3．对于一定质量的某种理想气体，若用N表示单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数，则()A．当体积减小时，N必定增加B．当温度升高时，N必定增加C．当压强不变而体积和温度变化时，N必定变化D．当压强不变而体积和温度变化时，N可能不变答案 C解析由于气体压强是由大量气体分子对器壁的碰撞作用而产生的，其值与分子密度及分子平均速率有关；对于一定质量的气体，压强与温度和体积有关．若压强不变而温度和体积发生变化(即分子密度发生变化时)，N一定变化，故C正确、D错误；若体积减小且温度也减小，N不一定增加，A错误；当温度升高，同时体积增大时，N也不一定增加，故B错误．4．如图8－4－3所示，c、d表示一定质量的某种气体的两个状态，则关于c、d两状态的下列说法中正确的是()图8－4－3A．压强p d>p cB．温度T d<T cC．体积V d>V cD．d状态时分子运动剧烈，分子密度大答案AB解析由题中图象可直观看出p d>p c，T d<T c，A、B对；c→d，温度降低，分子平均动能减小，分子运动剧烈程度减小，体积减小V c>V d，分子密度增大，C、D错．(时间：60分钟)题组一气体分子运动的特点1．关于气体分子，下列说法中正确的是()A．由于气体分子间的距离很大，气体分子可以视为质点B．气体分子除了碰撞以外，可以自由地运动C．气体分子之间存在相互斥力，所以气体对容器壁有压强D．在常温常压下，气体分子的相互作用力可以忽略答案BD解析通常情况下，分子间距离较大，相互作用力可以忽略，气体分子能否视为质点应视具体问题而定，A错、D对；气体分子间除相互碰撞及与器壁的碰撞外，不受任何力的作用，可自由移动，B对；气体对器壁的压强是由大量分子碰撞器壁产生，C错．2．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8－4－4所示，下列说法正确的是()图8－4－4A．曲线Ⅰ对应的温度T1高于曲线Ⅱ对应的温度T2B．曲线Ⅰ对应的温度T1可能等于曲线Ⅱ对应的温度T2C．曲线Ⅰ对应的温度T1低于曲线Ⅱ对应的温度T2D．无法判断两曲线对应的温度关系答案 C解析对一定质量的气体，当温度升高时，速率大的分子数目一定增加，因此曲线的峰值向速率增大的方向移动，且峰值变小，由此可知曲线Ⅱ对应的温度T2一定高于曲线Ⅰ所对应的温度T1.3．下列关于气体分子运动的特点，正确的说法是()A．气体分子运动的平均速率与温度有关B．当温度升高时，气体分子的速率分布不再是“中间多，两头少”C．气体分子的运动速率可由牛顿运动定律求得D．气体分子的平均速度随温度升高而增大答案 A解析气体分子的运动与温度有关，温度升高时，平均速率变大，但仍遵循“中间多，两头少”的统计规律，A对、B错；分子运动无规则，而且牛顿定律是宏观定律，不能用它来求微观分子的运动速率，C错；大量分子向各个方向运动的概率相等，所以稳定时，平均速度几乎为零，与温度无关，D错．题组二压强的微观解释4．在一定温度下，当一定质量气体的体积增大时，气体的压强减小，这是由于()A．单位体积内的分子数变少，单位时间内对单位面积器壁碰撞的次数减少B．气体分子的密集程度变小，分子对器壁的吸引力变小C．每个分子对器壁的平均撞击力都变小D．气体分子的密集程度变小，单位体积内分子的重量变小答案 A解析温度不变，一定质量气体分子的平均动能、平均速率不变，每次碰撞分子对器壁的平均作用力不变，但体积增大后，单位体积内的分子数减少，因此单位时间内碰撞次数减少，气体的压强减小，A正确，B、C、D错误．5．如图8－4－5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)()图8－4－5A．两容器中器壁的压强都是由于分子撞击器壁而产生的B．两容器中器壁的压强都是由所装物质的重力而产生的C．甲容器中p A＞p B，乙容器中p C＝p DD．当温度升高时，p A、p B变大，p C、p D也要变大答案 C解析甲容器压强产生的原因是液体受到重力的作用，而乙容器压强产生的原因是分子撞击器壁，A、B错；液体的压强p＝ρgh，h A＞h B，可知p A＞p B，而密闭容器中气体压强各处均相等，与位置无关，故p C＝p D，C对；当温度升高时，p A、p B不变，而p C、p D增大，D错．6．下面关于气体压强的说法正确的是()①气体对器壁产生的压强是由于大量气体分子频繁碰撞器壁而产生的②气体对器壁产生的压强等于作用在器壁单位面积上的平均作用力③从微观角度看，气体压强的大小跟气体分子的平均动能和分子密集程度有关④从宏观角度看，气体压强的大小跟气体的温度和体积有关A．只有①③对B．只有②④对C．只有①②③对D．①②③④都对答案 D解析大量气体分子对容器壁撞击产生了压强，①选项正确；气体分子的速率不尽相同，因此气体分子对容器壁的作用力不尽相同，应取平均值，②选项正确；气体压强与单位时间内分子撞击容器壁单位面积上的分子数有关，即跟体积有关；气体压强也与分子撞击容器壁的压力有关，即与气体分子的平均动能有关，即与气体的温度有关，③④选项正确．故选D项．题组三对气体实验定律的解释7．一房间内，上午10时的温度为15 ℃，下午2时的温度为25 ℃，假设大气压强无变化，则下午2时与上午10时相比较，房间内的() A．空气密度增大B．空气分子的平均动能增大C．空气分子的速率都增大D．空气质量增大答案 B解析温度升高，气体分子的平均动能增大，平均每个分子对器壁的作用力将变大，但气压并未改变，可见单位体积内的分子数一定减小，所以有ρ空减小，m空＝ρ空·V随之减小．8．一定质量的理想气体，在压强不变的条件下，体积增大，则()A．气体分子的平均动能增大B．气体分子的平均动能减小C．气体分子的平均动能不变D．分子密度减小，平均速率增大答案AD解析一定质量的理想气体，在压强不变时，由盖—吕萨克定律VT＝C可知，体积增大，温度升高，所以气体分子的平均动能增大，平均速率增大，分子密度减小，A、D对，B、C错．9．根据分子动理论，下列关于气体的说法中正确的是()A．气体的温度越高，气体分子无规则运动越剧烈B．气体的压强越大，气体分子的平均动能越大C．气体分子的平均动能越大，气体的温度越高D．气体的体积越大，气体分子之间的相互作用力越大答案AC解析由分子动理论知：气体的温度越高，气体分子无规则的热运动就越剧烈，所以选项A正确；而气体压强越大，只能反映出单位面积的器壁上受到的撞击力越大，可能是分子平均动能大的原因，也可能是单位时间内撞击的分子数目多的原因，所以选项B错误；温度是分子平均动能的标志，所以平均动能越大，则表明温度越高，所以选项C正确；气体分子间的距离基本上已超出了分子作用力的作用范围，所以选项D错误．题组四综合应用10．对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是()A．温度升高，气体中每个分子的动能都增大B．在任一温度下，气体分子的速率分布呈现“中间多，两头少”的分布规律C．从微观角度看，气体的压强取决于气体分子的平均动能和分子的密集程度D．温度不变时，气体的体积减小，压强一定增大E．气体的压强由分子密度、分子平均动能、重力共同决定答案BCD解析温度升高时，分子平均动能增大，但每个分子的动能不一定增大，A 错；气体分子的速率分布规律是“中间多，两头少”，B对；气体的压强由分子密度和分子平均动能决定，与重力无关，C对、E错；温度不变，体积减小时，由玻意耳定律可知，压强一定增大，D对．11．一定质量的某种理想气体的压强为p，热力学温度为T，单位体积内的气体分子数为n，则()A．p增大，n一定增大B．T减小，n一定增大C.pT增大时，n一定增大D.pT增大时，n一定减小答案 C解析 只有p 或T 增大，不能得出体积的变化情况，A 、B 错误；p T 增大，V一定减小，单位体积内的分子数一定增加，C 正确、D 错误．12．一定质量的理想气体由状态A 经状态B 变为状态C ，其中A →B 过程为等压变化，B →C 过程为等容变化．已知V A ＝0.3 m 3，T A ＝T C ＝300 K 、T B ＝400 K.(1)求气体在状态B 时的体积．(2)说明B →C 过程压强变化的微观原因．答案 (1)0.4 m 3 (2)微观原因：气体体积不变，分子密集程度不变，温度变小，气体分子平均动能减小，导致气体压强减小．解析 (1)设气体在B 状态时的体积为V B ，由盖—吕萨克定律得，V A T A ＝V B T B，代入数据得V B ＝0.4 m 3.(2)微观原因：气体体积不变，分子密集程度不变，温度变小，气体分子平均动能减小，导致气体压强减小．。

4 气体热现象的微观意义1.(多选)对于气体分子的运动,下列说法正确的是( BD )A.一定温度下某理想气体的分子的碰撞虽然十分频繁,但同一时刻,每个分子的速率都相等B.一定温度下某理想气体的分子速率一般不相等,但速率很大和速率很小的分子数目相对较少C.一定温度下某理想气体的分子做杂乱无章的运动可能会出现某一时刻所有分子都朝同一方向运动的情况D.一定温度下某理想气体,当温度升高时,其中某10个分子的平均动能可能减小解析:一定温度下某理想气体分子碰撞十分频繁,单个分子运动杂乱无章,速率不等,但大量分子的运动遵从统计规律,速率很大和速率很小的分子数目相对较少,向各个方向运动的分子数目基本相等,A,C错,B正确;温度升高时,大量分子平均动能增大,但个别或少量(如10个)分子的平均动能有可能减小,D正确.2.(2019·山东菏泽期中)关于气体热现象的微观解释,下列说法中正确的是( B )A.密闭在容器中的气体,在某一时刻向各个方向运动的气体分子数目一定相等B.大量气体分子的速率有的大有的小,但是按“中间多,两头少”的规律分布C.气体压强的大小跟气体的质量和气体的种类有关D.当某一容器自由下落时,容器中气体的压强将变为零解析:虽然分子的运动杂乱无章,但在某一时刻,与容器各侧面碰撞的气体分子数目基本相等,不能说一定相等,故A错误;大量气体分子的速率有大有小,但是按“中间多,两头少”的规律分布,故B正确;气体压强跟气体分子的平均动能、分子的密集程度这两个因素有关,故C错误;当某一容器自由下落时,虽然处于失重状态,但分子热运动不会停止,所以分子仍然不断撞击容器壁产生压力,故压强不为零,故D错误.3.一定质量的理想气体,在压强不变的条件下,温度升高,体积增大,从分子动理论的观点来分析,正确的是( D )A.此过程中分子的平均速率不变,所以压强保持不变B.此过程中每个气体分子碰撞器壁的平均冲击力不变,所以压强保持不变C.此过程中单位时间内气体分子对单位面积器壁的碰撞次数不变,所以压强保持不变D.以上说法都不对解析:压强与单位时间内碰撞到器壁单位面积的分子数和每个分子的冲击力有关,温度升高,分子与器壁的平均冲击力增大,单位时间内碰撞到器壁单位面积的分子数应减小,压强才可能保持不变.4.(2019·湖南衡阳月考)(多选)一定质量的理想气体,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( BD )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.气体分子的密集程度增大解析:理想气体经等温压缩,压强增大,体积减小,分子密集程度增大,由于温度不变,气体分子碰撞器壁的平均冲力不变,所以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,故B,D正确,A,C错误.5.(多选)对于一定质量的稀薄气体,下列说法中正确的是( BD )A.压强变大时,分子热运动必然变得剧烈B.保持压强不变时,分子热运动可能变得剧烈C.压强变大时,分子间的平均距离必然变小D.压强变小时,分子间的平均距离可能变小解析:一定质量的稀薄气体,可以认为是理想气体.气体的压强增大可能是由气体的体积缩小而引起的,不一定是分子的热运动变得剧烈所致,A错误;在气体的体积增大时,气体分子的热运动一定变得剧烈,压强才会保持不变,B正确;气体压强增大可能是由气体的体积缩小而引起,这样气体分子的平均距离会变小,也可能是由于分子的热运动变得剧烈所致,而气体的体积不变,这时气体分子的平均距离不会变小,C错误;如果气体分子的热运动变得缓慢时,气体的体积减小一些,即气体分子的平均距离减小一些,气体的压强也可能减小,D正确.6.下面的表格是某地区1～7月份气温与气压的对照表月份/月 1 2 3 4 5 6 7平均最高1.4 3.9 10.7 19.6 26.7 30.2 30.8气温/℃平均大气压1.021 1.019 1.014 1.008 1.003 0.998 4 0.996 0 /(×105 Pa)7月份与1月份相比较,正确的是( D )A.空气分子无规则热运动的情况几乎不变B.空气分子无规则热运动减弱了C.单位时间内空气分子对地面的撞击次数增多了D.单位时间内空气分子对单位面积地面撞击次数减少了解析:由表中数据知,7月份与1月份相比,温度升高,压强减小,温度升高使气体分子热运动更加剧烈,空气分子与地面撞击一次对地面的冲力增大,而压强减小,单位时间内空气分子对单位面积地面的冲力减小,所以单位时间内空气分子对单位面积地面的撞击次数减少了,因而只有D项正确.7.(多选)对一定质量的气体,若用N表示单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数,则下列说法不正确的是( ABD )A.当体积减小时,N必定增加B.当温度升高时,N必定增加C.当压强不变而体积和温度变化时,N必定变化D.当体积不变而压强和温度变化时,N可能不变E.当温度不变,而压强和体积变化时,N必定变化解析:气体的体积减小时,压强和温度是怎样变化的并不清楚,不能判断N是必定增加的,A错误;同理,温度升高时,气体的体积和压强怎样变化也不清楚,无法判断N的变化,B错误;当压强不变而体积和温度变化时,存在两种变化的可能性:一是体积增大时,温度升高,分子的平均动能变大,即分子对器壁碰撞的力增大,因压强不变,因此单位时间内对单位面积器壁碰撞的次数降低,N减小;二是体积减小时,温度降低,同理可推知N增大.选项C,E正确,D错误.8.(2019·河南焦作检测)(多选)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容器中氦气的压强.由此可知( ACD )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E.x中氦气分子的平均速率一定小于y中氦气分子的平均速率解析: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,但对于任一个氦气分子来说并不一定成立,故A项正确,B项错误;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时动能大的分子数,C项正确;温度越高,分子的无规则热运动越剧烈,平均速率越大,D项正确,E项错误.9.如图所示,一定质量的理想气体由状态A沿平行纵轴的直线变化到状态B,则它的状态变化过程是( B )A.气体的温度不变B.气体的内能增加C.气体的分子平均速率减小D.气体分子在单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数不变解析:从p V图象中的AB图线看,气体状态由A变到B为等容升压,根据查理定律,一定质量的气体,当体积不变时,压强跟热力学温度成正比,所以压强增大,温度升高,故A错误;一定质量的理想气体的内能仅由温度决定,所以气体的温度升高,内能增加,故B对;气体的温度升高,分子平均速率增大,故C错;气体压强增大,则气体分子在单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数增加,故D错误.[教师备用1] (多选)如图所示,一个与外界绝热的汽缸有一个绝热的活塞,中间有一个固定的导热性良好的隔板,封闭着两部分气体A和B,活塞处于静止状态,现通过电热丝对A气体加热一段时间,后来活塞达到新的平衡状态,不计气体分子势能,不计活塞与汽缸壁的摩擦,大气压强保持不变,则( ACE )A.气体A吸热,内能增加B.气体B吸热,B压强增大C.气体A分子单位时间内对单位面积器壁碰撞次数增多D.气体B分子单位时间内对单位面积器壁碰撞次数不变E.气体B分子单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数减少解析:绝热的汽缸有一个绝热的活塞,不存在热传递,气体内能的变化主要看温度变化,由于气体A吸热,温度升高,故内能增加,则A正确.由于隔板导热,活塞绝热,则B的温度升高,且活塞能自由移动,故此过程是等压变化,则B错误.气体A的温度升高,压强增大,气体分子单位时间内对单位面积器壁碰撞次数增多,C正确.由于气体B压强不变,温度升高,体积增大,则单位时间内对单位面积器壁碰撞次数减少,则D错误,E正确.[教师备用2] 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.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.解析:(1)由题意知气体做等温变化则有p A V=p B·V代入数据得p B=1.8×105 Pa.(2)在缓慢下压过程中,温度不变,气体分子的平均动能不变,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.答案:(1)1.8×105 Pa (2)见解析。

第4节气体热现象的微观意义[对点训练]考点1 气体分子运动的特点1.1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验证了这一规律。

若以横坐标v表示分子速率，纵坐标f(v)表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。

下面四幅图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是( )答案 D解析分子的速率分布遵循“中间多两头少”的统计规律，即分子平均速率附近的分子最多，与平均速率差距越大的分子越少，所以选项D正确。

2.对一定质量的气体，通过一定的方法得到了某一速率的分子数目N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对应的温度T1高于曲线Ⅱ对应的温度T2B.曲线Ⅰ对应的温度T1可能等于曲线Ⅱ对应的温度T2C.曲线Ⅰ对应的温度T1低于曲线Ⅱ对应的温度T2D.无法判断两曲线对应的温度关系答案 C解析温度越高，分子的平均速率越大，从题图中可以看出Ⅱ的平均速率大，故Ⅱ的温度高，C项正确。

3.(多选)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容器中氦气的压强。

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激烈答案ACD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，但对于任一个氦气分子来说并不一定成立，故A项正确，B项错误；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时动能大的分子数，C项正确；温度越高，分子的无规则热运动越激烈，D项正确。

考点2 对气体压强的微观解释4.密闭容器中气体的压强是( )A.由于气体的重力产生的B.由于分子间的相互作用力产生的C.大量气体分子频繁碰撞器壁产生的D.在失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强答案 C解析密闭容器中的气体由于自身重力产生的压强很小，可忽略不计。

8.4 气体热现象的微观意义新提升·课时作业基础达标1．下列关于气体分子运动的特点，正确的说法是( )A．气体分子运动的平均速率与温度有关B．当温度升高时，气体分子的速率分布不再是“中间多、两头少”C．气体分子的运动速率可由牛顿运动定律求得D．气体分子的平均速度随温度升高而增大【解析】气体分子的运动与温度有关，温度升高时，平均速率变大，但仍遵循“中间多、两头少”的统计规律，A对，B错．由于分子运动是无规则的，而且牛顿运动定律是物体运动宏观定律，故不能用它求微观的分子运动速率，C错．大量分子向各个方向运动的概率相等，所以稳定时，平均速度几乎为零，与温度无关，D错．【答案】A2．(多选)关于理想气体的温度和分子平均速率、内能之间的关系，下列说法正确的是( )A．温度升高，气体分子的平均速率增大B．温度相同时，气体分子的平均速率都相同C．温度相同时，气体分子的平均动能相同D．温度相同时，各种气体的内能相同【解析】温度升高，分子平均速率增大，A选项正确；温度相同分子平均动能相同，B 选项错误，C选项正确；气体的内能与温度和物质的量有关，故D选项错误．【答案】AC3．在一定温度下，当气体的体积减小时，气体的压强增大，这是由于( )A．单位体积内的分子数增多，单位时间对器壁碰撞的次数增多B．气体分子密度变大，分子对器壁的吸引力变大C．每个分子对器壁的平均撞击力变大D．气体分子的密度变大，单位体积内分子的重量变大【解析】气体体积减小，质量不变，分子总数不变，单位体积内分子数增多，故A对．气体分子密度变大，但分子对器壁的吸引力不变，B错．温度不变，故分子的平均速率不变，每个分子对器壁的平均撞击力不变，C错．【答案】A4．在一房间内，上午10时的温度为15℃，下午2时的温度为25℃，假设大气压强无变化，则下午2时与上午10时相比较，房间内的( )A．空气密度增大B．空气分子的平均动能增大C．空气分子的速率都增大D．空气质量增大【解析】温度升高，气体分子的平均动能增大，平均每个分子对器壁的冲击力将变大，但气压并未改变，可见单位体积内的分子数一定减少，所以有ρ空减小，m空＝ρ空·V，所以m空减小．【答案】B5．如图所示，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．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．在相同时间内撞在单位面积上的分子数两状态一样多D．单位体积的分子数两状态一样多【解析】由V－T过原点可知a→b是等压过程，T a<T b，a态平均动能较小，分子的平均速率小，由于a状态和b状态的压强相同，说明a状态单位时间内撞到器壁单位面积上分子数多．综上所述，可知B正确．【答案】B6．关于密闭容器中气体的压强，下列说法正确的是( )A．是由于气体分子相互作用产生的B．是由于气体分子碰撞容器壁产生的C．是由于气体的重力产生的D．气体温度越高，压强就一定越大【解析】气体的压强是由容器内的大量分子撞击器壁产生的，A、C错，B对．气体的压强受温度、体积影响，温度升高，若体积变大，压强不一定增大，D错．【答案】B7．一定量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时的小C．状态Ⅰ时分子间的平均距离比状态Ⅱ时的大的两倍，但还不能满足题意(题目要求，压强变为原来的3倍)，这时，只能要求从另外一个因素考虑，即增加气体分子的平均动能．而气体分子的平均动能是由温度决定的，即应增加温度，根据计算，气体的热力学温度应变为原来的1.5倍，这时压强便在两个因素(体积减小——分子密集程度增大，温度升高——分子平均动能变大)的共同作用下变为原来的3倍．【答案】见解析能力提升1．如图所示，c、d表示一定质量的某种气体的两状态，则关于c、d两状态的下列说法中正确的是( )A．压强p d<p cB．温度T d<T cC．体积V d>V cD．d状态时分子运动剧烈，分子密度大【解析】由图象可直观看出p d>p c，T d<T c，A错，B对，c→d，温度降低平均动能减小，分子运动剧烈程度减小，体积减小V c>V d，分子密度增大，C、D错．【答案】B2．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对应的温度T1高于曲线Ⅱ对应的温度T2B．曲线Ⅰ对应的温度T1可能等于曲线Ⅱ对应的温度T2C．曲线Ⅰ对应的温度T1低于曲线Ⅱ对应的温度T2D．无法判断两曲线对应的温度关系【解析】对一定质量的气体，当温度升高时，速度增大的分子数目一定增加，因此曲线的峰值向速率增大的方向移动，且峰值变小，由此可知曲线Ⅱ对应的温度T2一定高于曲线Ⅰ所对应的温度T1.【答案】C3．用一导热的可自由滑动的轻隔板把一圆柱形容器分隔成A、B两部分，如图所示．A和B中分别封闭有质量相等的氮气和氧气，均可视为理想气体，则可知两部分气体处于热平衡时( )A．分子的平均动能和平均速率都相等B．分子的平均动能相等C．分子的平均速率相等D．分子数相同【解析】两种理想气体的温度相同，所以分子的平均动能相同，而气体种类不同，其分子质量不同，所以分子的平均速率不同，故B正确，A、C错误．两种气体的质量相同，而摩尔质量不同，所以分子数不同，故D错误．故正确答案为B.【答案】B4．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．两容器中器壁的压强都是由于分子撞击器壁而产生的B．两容器中器壁的压强都是由所装物质的重力而产生的C．甲容器中p A>p B，乙容器中p C＝p DD．当温度升高时，p A、p B变大，p C、p D也要变大【解析】对甲容器压强产生的原因是由于液体受到重力的作用，而乙容器压强产生的原因是分子撞击器壁产生的，A、B错；液体的压强p＝ρgh，h A>h B，可知p A>p B，而密闭容器中气体压强各处均相等，与位置无关，p C＝p D，C对；温度升高时，p A、p B不变，而p C、p D增大，D错．【答案】C5．(多选)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容器中氦气的压强．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中每个氦分子的动能一定都大于y中每个氦分子的动能。

——教学资料参考参考范本——高中物理第八章气体4气体热现象的微观意义课后训练新人教版选修3_3______年______月______日____________________部门课后集训基础过关1.关于气体分子运动的特点，正确的说法是( )A.气体分子运动的平均速率与温度有关B.当温度升高时，气体分子的速率分布不再是“中间多，两头少”C.气体分子的运动速率可由牛顿第二定律求得D.气体分子的平均速度随温度升高而增大解析：气体分子的运动与温度有关，当温度升高时，平均速率变大，但仍然遵循“中间多，两头少”的统计规律.由于分子运动的无规性，不能用牛顿第二定律求得其速率.由于分子向各个方向运动机会均等，稳定时，平均速度几乎等于零，故温度升高，平均速度不一定增大，本题只有A正确.答案：A2.两个相同的容器中，分别盛有质量相同、温度相同的氧气和氢气，则它们的( )A.压强相同B.平均速率相同C.分子的平均动能相同，压强不相等D.分子的平均动能相同，压强相等解析：温度是物质分子平均动能的标志，其关系T=.气体的压强，从微观看取决于分子无规则运动的剧烈程度和分子密度，氢气和氧气同温同体积、同质量，但由于氢气分子的质量小，氢气分子数多，分子密度大，氢气的压强大，所以ABD均错，C正确.k Ea答案：C3.封闭在体积一定的容器内的理想气体，当温度升高时，下列四个结论中正确的是( )A.分子的密度增大B.分子的平均动能增大C.分子的平均速率增加D.分子的势能增加解析：一定质量的理想气体，分子总数一定，在体积不变的条件下，分子密度保持不变，A 选项错误.理想气体分子间作用力为零，无分子势能，故D 选项错误；温度升高时分子平均动能增加，由可知分子平均速率增大，故选项B 、C 均正确.221mv E K 答案：BC4.关于气体的压强、下列说法中正确的是( ) A.人造卫星内，气体完全失重，所以气体压强为零 B.人造卫星内，气体完全失重，但气体仍有压强 C.气体的压强是单纯由气体重力造成的 D.气体的压强是由气体分子的碰撞造成的解析：气体分子不停地做无规则运动，对器壁频繁碰撞，使气壁受到持续均匀的压力；从而产生压强.所以选项C 错，D 对，人造卫星内，气体处于完全失重状态，但气体分子无规则热运动并不停息，因此选项A 错，选项B 正确. 答案：BD5.一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，器壁单位表面积上分子碰撞的次数增多C.气体分子数增加D.气体分子数的密度加大解析：一定质量的理想气体经历等温压缩过程，由于温度不变，气体分子的平均动能不变.所以选项A错误.气体分子总数一定，体积缩小，单位体积内的分子数增多，因而单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数增多，因而压强增大，故选项BD正确，选项C错误.答案：BD综合运用6.对于一定量的理想气体，下列论述中正确的是( )A.当分子热运动变得剧烈时，压强必变大B.当分子热运动变得剧烈时，压强可以不变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，压强必变大解析：一定质量的理想气体温度升高，分子的平均动能增大，分子热运动加剧，气体压强有增大的趋势.气体体积变大，分子间的平均距离变大，分子密度减小，气体的压强有减小的趋势，若两者效果恰好抵消，则气体压强保持不变，故A、C、D选项均错误，B正确.答案：B7.对一定质量的理想气体，用p、V、T分别表示其压强、体积和温度，则有( )A.若T不变，p增大，则分子热运动的平均动能增大B.若p不变，V增大，则分子热运动的平均动能减小C.若p不变，T增大，则单位体积中的分子数减小D.若V不变，p减小，则单位体积中的分子数减小解析：一定质量的理想气体的压强大小与分子平均动能和分子密度n0都有关系.与n0的增大都能导致p的增大，与n0的减小都能导致p的减小.温度T不变，分子平均动能不变，压强增大是由于n0的增大造成的，选项A错，体积增大，则n0减小，若保持p不变，则应增大，故B选项错误，C选项正确.V不变，则n0不变，若p减小，则必然是温度升高，增大，故D错.k E k E k E k E k E答案：C8.恒温室内，一玻璃瓶装有理想气体，由于瓶盖有点漏气，则瓶内气体( )A.分子势能增大B.分子平均动能不变C.温度不变D.气体内能不变解析：理想气体没有分子势能，故选项A错误.由于温度保持不变，所以分子平均动能不变，故B、C正确.由于漏气，玻璃瓶中的气体分子数减少，因而瓶内气体的内能应减小，故D选项错误.答案：BC9.A、B相同的两个气缸中都充有质量相同的氧气，其中P-V图像如图8-4-3所示，从图中可得( )图8-4-3A.A容器中氧气的压强小B.B容器中氧气的密度大C.两个容器的气体的密度相同D.两个容器的气体的温度相同解析：由于两容器容积相同，且装有相同质量的氧气，所以两容器内氧气的密度、分子总数及分子密度均相同.从图8-4-3中可知，在体积相同时，A容器中气体压强大，这说明A容器中气体分子平均动能大，气体温度高.故选项A、B、D均错误，选项C正确.答案：C10.如图8-4-4，一个上下都与大气相通的直圆筒，内部横截面的面积S=0.01 m2，中间用两个活塞A和B封住一定质量的理想气体，A、B都可沿圆筒无摩擦地上下滑动，但不漏气，A的质量可不计，B的质量为M，并与一劲度系数k=5×103 N/m的较长的弹簧相连.已知大气压强p0=1×105 Pa，平衡时，两活塞间的距离l0=0.6 m，现用力压A，使之缓慢向下移动一定距离后，保持平衡.此时，用于压A的力F=5×102 N，求活塞A向下移动的距离.(假定气体温度保持不变)图8-4-4解析：活塞A受压向下移动的同时，活塞B也向下移动，已知达到平衡时，F=5×102 N.设A向下移动的距离为l,B向下移动的距离为x，由于气体温度不变，由玻意耳定律得Fp0l0S=(p0+)(l0－l+x)S ①S当气体的压强为p0时，弹簧受B的作用而有一定的压缩量，当气体的压强变为p0+F/S时，弹簧增加的压缩量就是B向下移动的距离x，由胡克定律F=kx ②将①和②式消去x，代入数值得l=0.3 m答案：0.3 m。

训练4气体热现象的微观意义[概念规律题组]1．下列各组物理量中能决定气体的压强的是() A．分子的平均动能和分子种类B．分子密集程度和分子的平均动能C．分子总数和分子的平均动能D．分子密集程度和分子种类A．曲线Ⅰ对应的温度T1高于曲线Ⅱ对应的温度T2B．曲线Ⅰ对应的温度T1可能等于曲线Ⅱ对应的温度T2C．曲线Ⅰ对应的温度T1低于曲线Ⅱ对应的温度T2D．无法判断两曲线对应的温度关系3．对于地面所受到的大气压强，甲说：“这个压强就是地面上每平方米面积的上方整个大气柱对地面的压力，它等于地面上方的这一大气柱的重力．”乙说：“这个压强是由地面附近那些做不规则运动的空气分子对每平方米地面的碰撞造成的．”下列判断中正确的是()A．甲说得对B．乙说得对C．甲、乙说得都对D．甲、乙说得都不对图2A．两容器中器壁的压强都是由于分子撞击器壁而产生的B．两容器中器壁的压强都是由所装物质的重力而产生的C．甲容器中p A>p B，乙容器中p C＝p DD．当温度升高时，p A、p B变大，p C、p D也要变大5．一定质量的理想气体，在压强不变的条件下，体积增大，则() A．气体分子的平均动能增大B．气体分子的平均动能减小C．气体分子的平均动能不变D．条件不足，无法判定气体分子平均动能的变化情况6．一定质量的理想气体，在压强不变的条件下，温度升高，体积增大，从分子动理论的观点来分析，正确的是() A．此过程中分子的平均速率不变，所以压强保持不变B．此过程中每个气体分子碰撞器壁的平均冲击力不变，所以压强保持不变C．此过程中单位时间内气体分子对单位面积器壁的碰撞次数不变，所以压强保持不变D．以上说法都不对[方法技巧题组]() A．空气分子密集程度增大C．空气分子的速率都增大D．空气质量增大8．如图3所示，一定质量的理想气体由状态A沿平行于纵轴的直线变化到状态B，则它的状态变化过程是()图3A．气体的温度不变B．气体的内能增加C．气体分子的平均速率减少D．气体分子在单位时间内与器壁在单位面积上碰撞的次数不变9．如图4所示为一定质量的某种理想气体的等压线，对于等压线上的a、b两个状态比较，下列说法正确的是()图4A．在相同时间内撞在单位面积上的分子数在b状态较多B．在相同时间内撞在单位面积上的分子数在a状态较多C．在相同时间内撞在相同面积上的分子数在两状态一样多D．单位体积的分子数在两状态一样多10．对一定质量的理想气体，下列说法中正确的是() A．气体的体积是所有气体分子的体积之和B．气体温度越高，气体分子的热运动就越剧烈C．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的D．当气体膨胀时，气体分子之间的势能减小，因而气体的内能减小11．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容器中氦气的压强．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12．图5中的实线表示一定质量的理想气体状态变化的p—T图象，变化过程如图中箭头所示，则下列说法中正确的是()图5A．ab过程中气体内能增加，密度不变B．bc过程中气体内能增加，密度也增大C．cd过程中，分子平均动能不变D．da过程中，气体内能增加，密度不变[创新应用题组]13．一定质量的理想气体由状态A经状态B变成状态C，其中A→B过程为等压变化，B→C 过程为等容变化．已知V A＝0.3 m3，T A＝T C＝300 K，T B＝400 K.(1)求气体在状态B时的体积．(2)说明B→C过程压强变化的微观原因．答案1．B2．C3．C4．C5．A6．D7．B8．B9．B 10．BC11．ACD12．AC 13．(1)0.4 m3(2)B→C气体体积不变，分子数密度不变，温度降低，分子平均动能减小，平均每个分子对器壁的冲击力减小，压强减小．。

第八章第4节气体热现象的微观意义基础夯实一、选择题(1～3题为单选题，4题为多选题)1．1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验证了这一规律。

若以横坐标v表示分子速率，纵坐标f(v)表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。

下面四幅图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是( D )解析：各速率区间的分子数占总分子数的百分比不能为负值，A、B错；气体分子速率的分布规律呈现“中间多，两头少”的趋势，速率为0的分子几乎不存在，故C错、D对。

2．(山东省菏泽市2017～2018学年高二下学期期中)关于气体热现象的微观解释，下列说法中正确的是( B )A．密闭在容器中的气体，在某一时刻向各个方向运动的气体分子数目一定相等B．大量气体分子的速率有的大有的小，但是按“中间多，两头少”的规律分布C．气体压强的大小跟气体的质量和气体的种类有关D．当某一容器自由下落时，容器中气体的压强将变为零解析：虽然分子的运动杂乱无章，在某一时刻，与容器各侧面碰撞的气体分子数目基本相同，不能说一定相同，故A错误；大量气体分子的速率有大有小，但是按“中间多，两头少”的规律分布，故B正确；气体压强跟气体分子的平均动能、分子的密集程度这两个因素有关，故C错误；当某一容器自由下落时，虽然处于失重状态，但分子热运动不会停止，所以分子仍然不断撞击容器壁产生压力，故压强不为零，故D错误。

3．教室内的气温会受到室外气温的影响，如果教室内上午10时的温度为15℃，下午2时的温度为25℃，假设大气压强无变化，则下午2时与上午10时相比较，房间内的( B ) A．空气分子密集程度增大B．空气分子的平均动能增大C．空气分子的速率都增大D．空气质量增大解析：温度升高，气体分子的平均动能增大，平均每个分子对器壁的冲力将变大，但气压并未改变，可见单位体积内的分子数一定减小，故A项、D项错误、B项正确；温度升高，并不是所有空气分子的速率都增大，C项错误。

第4节气体热现象的微观意义1.气体分子的运动特点：(1)分子间的距离较大，除碰撞外不受力的作用而做匀速直线运动；(2)分子间的碰撞十分频繁，分子运动杂乱无章，无规则。

2．气体分子的速率都呈“中间多，两头少”的分布。

3．温度越高，气体分子热运动越激烈。

4．从微观角度来看：气体压强是大量气体分子对容器的碰撞而产生的，其大小跟两个因素有关：一个是气体分子的平均动能，二是分子的密集程度。

一、随机性与统计规律、气体分子运动的特点1．随机性与统计规律(1)必然事件：在一定条件下必然出现的事件。

(2)不可能事件：在一定条件下不可能出现的事件。

(3)随机事件：在一定条件下可能出现，也可能不出现的事件。

(4)统计规律：大量随机事件整体表现出来的规律。

2．气体分子运动的特点二、气体温度和气体压强的微观意义1．气体温度的微观意义(1)温度越高，分子的热运动越剧烈。

(2)理想气体的热力学温度T与分子的平均动能E k成正比，即：T＝a E k(式中a是比例常数)，因此可以说，温度是分子平均动能的标志。

2．气体压强的微观意义(1)气体的压强是大量气体分子频繁地碰撞容器而产生的。

(2)影响气体压强的两个微观因素：一个是气体分子的平均动能，一个是分子的密集程度。

三、对气体实验定律的微观解释1．自主思考——判一判(1)气体能够充满它能到达的空间是由于气体分子间的作用力很弱，可以忽略不计。

(√)(2)“温度越高，分子的热运动越激烈”是指温度升高时，所有分子运动的速率都增大。

(×)(3)气体压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的。

(√)(4)气体的压强是由气体受到的重力产生的。

(×)(5)气体的压强是由气体分子间的相互作用(引力和斥力)产生的。

(×)(6)气体的分子总数越多，压强越大。

(×)2．合作探究——议一议(1)根据你对气体分子运动特点的认识，你能否设想一下气体分子的微观模型是怎样的？ 提示：气体分子间距离大(约为分子直径的10倍)，分子力小(可忽略)，因此气体没有一定的形态和体积，会充满它能达到的整个空间，所以气体分子可以看作没有相互作用力的质点。