《2025年5年高考3年模拟高中物理选择性必修第三册人教版江苏专版》

6.(2025湖南岳阳期中) 对于一定量的气体，下列四个论述中正确的是 (B)

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

答案： 6.B 气体的压强在微观上与分子的平均速率和分子的密集程度有关，当分子热运动变剧烈时，温度升高，分子平均速率增大，破题点，压强的变化还要看气体的密集程度的变化，所以压强可能增大，可能减小，可能不变，故 A 错误，B 正确；当分子间的平均距离变大时，分子的密集程度变小，但分子的平均速率的变化情况未知，则压强可能增大，可能减小，可能不变，故 C、D 错误。
名师点津
气体压强的决定因素（气体种类确定，气体质量确定）：
(1) 微观角度：①气体分子的数密度；②气体分子的平均速率。
(2) 宏观角度：①体积；②温度。

7.(创新题 | 新情境)(2025江苏常州期中) 某同学为了表演“轻功”，他站上了一块由气球垫放的轻质硬板，如图所示。气球内充有空气，气球内气体的压强 (B)


A.是由气体受到的重力产生的
B.是由大量气体分子不断地碰撞气球壁而产生的
C.大小只取决于气体分子数量的多少
D.大小只取决于气体温度高低

答案： 7.B 由于气球内气体分子都在不停地做无规则运动，与气球壁频繁碰撞，使气球壁受到一个平均持续的冲力，致使气体对气球壁产生一定的压强，A 错误，B 正确；根据气体压强的微观解释可知，气体压强的大小取决于气体分子的数密度以及气体分子的平均速率，C、D 错误。

8.(2025湖北武汉期中) 如图所示，两个完全相同的圆柱形密闭容器，甲中装满水，乙中充满空气，则下列说法正确的是(容器容积恒定) (C)


A.两容器中器壁所受的压强都是由于分子撞击器壁而产生的
B.两容器中器壁所受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$p_C=p_D$
D.当温度升高时，$p_A$、$p_B$变大，$p_C$、$p_D$也要变大

答案： 8.C 甲容器中器壁所受的压强产生的原因是水受到重力的作用，而乙容器中器壁所受的压强产生的原因是气体分子撞击器壁，A、B 错误；水的压强 $p = \rho gh$，$h_A＞h_B$，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 正确；温度升高时，$p_A$、$p_B$ 不变，而气体压强受温度影响，$p_C$、$p_D$ 变大，D 错误。
归纳总结
气体压强与液体压强的区别
气体对容器壁的压强由气体分子对容器壁的碰撞产生，大小由气体分子的数密度和气体分子的平均速率决定，与地球的引力无关，气体对容器上、下、左、右器壁的压强大小相等。液体压强是由液体自身重力所产生的，液体完全失重后将不再产生压强。根据压强的定义可推得，液体内部的压强公式 $p = \rho gh$。

9.(2025北京西城期末) 从分子动理论的观点来看，一个密闭容器中气体分子的运动是杂乱无章的，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几乎相等，如图所示。为简化问题，假定：气体分子的大小可以忽略，速率均为$v$，每次分子与器壁碰撞作用时间为$\Delta t$，碰撞前后气体分子的速度方向都与器壁垂直，且速率不变。已知每个分子的质量为$m$，单位体积内分子数量$n$为恒量。利用所学的力学知识，回答以下问题：

(1) 选择一个与器壁发生正碰的气体分子为研究对象，求碰撞过程气体分子对器壁的作用力的大小$F_0$；
(2) 推导出器壁单位面积受到的压力$p$的表达式；
(3) 对于一定量的气体，从宏观上看，仅升高温度或仅减小体积都会使气体压强增大，请从微观角度说明原因。
热学中的状态参量和各种现象具有统计平均的意义，研究热学现象时，必须充分领会这种观点。

答案： 9.答案
(1) $\frac{2mv}{\Delta t}$
(2) 见解析
(3) 见解析
解析
(1) 根据动量定理有 $-F_0\Delta t = -mv - mv$
解得 $F_0 = \frac{2mv}{\Delta t}$
(2) 在空间截取棱长为 $vt$ 的正方体，其所含分子数为 $N = n(vt)^3$
由于向各个方向运动的气体分子数目几乎相等，则在时间 $t$ 内正方体内与其中一个面撞击的分子数占总分子数的 $\frac{1}{6}$，根据动量定理有 $-Ft = -\frac{N}{6}mv - \frac{N}{6}mv$
器壁在单位面积上受到的压力等于气体压强，则 $p = \frac{F}{S} = \frac{F}{(vt)^2}$，解得 $p = \frac{nmv^2}{3}$
(3) 对于一定量的气体，若仅升高温度，气体分子运动的平均速率增大，气体分子撞击器壁的平均作用力增大，则气体压强增大；若仅减小体积，则气体分子的数密度增大，单位时间内撞击器壁单位面积的分子数目增大，则气体压强增大。