高中物理选修3-3
题组一 气体分子运动的特点
1．(多选)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．某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图1所示，图中f(v)表示v处单位速率区间内的分子数百分率，所对应的温度分别为TⅠ、TⅡ、TⅢ，则( )
图1
A．TⅠ＞TⅡ＞TⅢ C．TⅡ＞TⅠ，TⅡ＞TⅢ 答案 B
解析 曲线下的面积表示分子速率从0→∞所有区间内分子数的比率之和，显然其值应等于1，当温度升高时，分子的平均速率增大，所以曲线的高峰向右移动，曲线变宽，但由于曲线下总面积恒等于1，所以曲线的高度相应降低，曲线变得平坦．所以，TⅢ＞TⅡ＞TⅠ.
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”
1
B．TⅢ＞TⅡ＞TⅠ D．TⅠ＝TⅡ＝TⅢ
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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，而且牛顿运动定律是宏观定律，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．
4．(多选)如图2所示为一定质量的氧气分子在0℃和100℃两种不同情况下的速率分布情况，由图可以判断以下说法中正确的是( )
图2
A．温度升高，所有分子的运动速率均变大 B．温度越高，分子的平均速率越小
C．0℃和100℃时氧气分子的速率都呈现“中间多，两头少”的分布特点 D．100℃的氧气与0℃的氧气相比，速率大的分子所占的比例较大 答案 CD
解析 温度升高，气体分子的平均动能增大，平均运动速率增大，但有些分子的运动速率可能减小，从图中可以看出温度高时，速率大的分子所占比例较大，A、B错误，C、D正确．
题组二 压强的微观解释
5．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
6．如图3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，
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则下列说法中正确的是(容器容积恒定)( )
图3
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pA>pB，乙容器中pC＝pD
D．当温度升高时，pA、pB变大，pC、pD也要变大 答案 C
解析 甲容器压强产生的原因是水受到重力的作用，而乙容器压强产生的原因是分子撞击器壁，A、B错；水的压强p＝ρgh，hA>hB，可知pA>pB，而密闭容器中气体压强各处均相等，与位置无关，pC＝pD，C对；温度升高时，pA、pB不变，而pC、pD变大，D错．
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．(多选)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．分子密集程度减小，平均速率增大 答案 AD
V解析 一定质量的理想气体，在压强不变时，由盖—吕萨克定律＝C可知，体积增大，
T
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温度升高，所以气体分子的平均动能增大，平均速率增大，分子密集程度减小，A、D对，B、C错．
9．(多选)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．(多选)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都呈现“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集程度、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都增大，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集程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
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p
C．增大时，n一定增大
Tp
D．增大时，n一定减小
T答案 C
p
解析 只有p或T增大，不能得出体积的变化情况，A、B错误；增大，V一定减小，
T单位体积内的气体分子数一定增加，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VA＝0.3m3，TA＝TC＝300K，TB＝400K.
(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)0.4m3
(2)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
VAVB
解析 (1)设气体在B状态时的体积为VB，由盖—吕萨克定律得，＝，代入数据得TATB
VB＝0.4m3.
(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．
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高中物理选修3-3课时作业11：8.4 气体热现象的微观意义
