人教版高中物理选择性必修第三册第二章气体、固体和液体第3节第2课时理想气体状态方程和气体实验定律的微观解释课件+学案+练习含答案

1．在一定的温度下，一定质量的气体体积减小时，气体的压强增大，这是由于(　　) A．单位体积内的分子数增多，单位时间内分子对器壁碰撞的次数增多 B．气体分子的数密度变大，分子对器壁的吸引力变大 C．每个气体分子对器壁的平均撞击力都变大 D．气体密度增大，单位体积内气体质量变大 答案：A 2．(多选)对于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 3．(多选)一定质量的理想气体的p－V图线如图所示，若其状态为A→B→C→A，且A→B为等容变化，B→C为等压变化，C→A为等温变化，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＝FC　 D．气体分子在单位时间内对器壁单位面积碰撞的次数NA>NB，NA>NC 解析：选CD。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；而气体分子对器壁产生的作用力，B→C为等压变化，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。 4．关于理想模型，下列说法错误的是(　　) A．单摆、弹簧振子、理想变压器、热平衡状态、简谐运动、等温过程、等压过程、等容过程都属于理想模型 B．理想气体分子本身的大小与分子间的距离相比可忽略不计，分子不占空间，可视为质点。它是对实际气体的一种科学抽象的理想模型，实际并不存在 C．理想气体只有在温度不太低、压强不太大情况下才遵守气体实验定律及理想气体状态方程 D．理想气体分子无分子势能的变化，内能等于所有分子热运动的动能之和，只和温度、物质的量有关 解析：选C。单摆是由一根绝对刚性且长度不变、质量可忽略不计的线悬挂一个质点构成，是一个理想化模型；弹簧振子是由不计质量的弹簧，不考虑大小和形状的振子(金属小球)组成，且振动过程忽略一切摩擦阻力的理想化的物理模型；理想变压器是忽略原、副线圈内阻，忽略漏磁以及铁芯功率损耗的理想化模型；热平衡状态指在没有外界影响的条件下，热力学系统的宏观性质不随时间变化的状态，是一种动态的平衡，是一个理想化的概念，是在一定条件下对实际情况的抽象和近似；简谐运动、等温过程、等压过程、等容过程是把研究对象实际变化过程进行近似处理，排除其在实际变化过程中一些次要因素的干扰，能够反映实际过程的本质特征而进行的科学的抽象化处理，是理想化的过程，故是一种理想模型，故A正确；理想气体分子本身的大小与分子间的距离相比可忽略不计，分子不占空间，可视为质点，它是对实际气体的一种科学抽象，是一种理想模型，实际并不存在，故B正确；理想气体是在任何温度、任何压强下都遵守气体实验定律及理想气体状态方程的气体，是理想化模型，故C错误；忽略理想气体分子间的相互作用，分子势能视为零，内能等于所有分子热运动的动能之和，而分子热运动的动能与温度有关，分子数目与物质的量有关，故D正确。 5．如图1所示，U形玻璃管粗细均匀，管内有一段水银柱，左管口封闭，水银柱左右两管中水银液面高度差h＝4 cm，底部水平水银柱长L＝10 cm，环境温度为300 K，大气压强为76 cmHg。将U形管在竖直面内沿顺时针缓慢转动90°，如图2所示，这时上、下管中水银液面相平，玻璃管的直径忽略不计。 (1)图1左管中封闭气柱的长度为多少？ (2)若在图1状态下，通过升温，使左右两管中的水平液面相平，则环境温度上升为多少 ... ...