2024-2025學(xué)年新教材高中物理第1章分子動(dòng)理論3分子運(yùn)動(dòng)速率分布規(guī)律課時(shí)分層作業(yè)含解析新人教版選擇性必修3

PAGE5-分子運(yùn)動(dòng)速率分布規(guī)律(建議用時(shí)：25分鐘)◎考點(diǎn)一氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)1．(多選)在探討熱現(xiàn)象時(shí)，我們可以采納統(tǒng)計(jì)方法，這是因?yàn)?)A．每個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)速率隨溫度的變更是有規(guī)律的B．個(gè)別分子的運(yùn)動(dòng)不具有規(guī)律性C．在肯定溫度下，大量分子的速率分布是確定的D．在肯定溫度下，大量分子的速率分布隨時(shí)間而變更BC[在探討熱現(xiàn)象時(shí)，單個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)具有無(wú)規(guī)則的特征，但大量的分子運(yùn)動(dòng)卻滿意統(tǒng)計(jì)規(guī)律，故選項(xiàng)B、C正確。]2．(多選)下列說(shuō)法正確的是()A．氣體分子間距離很大，因此，氣體分子間只存在分子引力，不存在分子斥力B．在肯定溫度下，每個(gè)氣體分子對(duì)器壁碰撞時(shí)，對(duì)器壁的沖擊力大小都相等C．溫度上升，氣體的壓強(qiáng)不肯定增大D．氣體分子間除相互碰撞外，相互作用很小CD[依據(jù)分子動(dòng)理論可知，分子間同時(shí)存在分子引力和斥力，且分子引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，只是分子斥力減小得更快些，氣體分子間距離較大，但引力和斥力都同時(shí)存在，只是都特別微弱，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由于每個(gè)氣體分子的動(dòng)能不肯定相同，且每時(shí)每刻都在變更，則每個(gè)氣體分子碰撞器壁時(shí)對(duì)器壁的沖擊力大小也不肯定相等，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；氣體的壓強(qiáng)由氣體分子的平均速率和數(shù)密度這兩個(gè)因素確定，而溫度只確定于氣體分子的平均速率，假如溫度上升，當(dāng)氣體分子數(shù)密度減小時(shí)，氣體的壓強(qiáng)就不肯定增大，氣體分子間除相互碰撞外相互作用很小，故選項(xiàng)C、D正確。]3．(多選)氣體能夠充溢密閉容器，說(shuō)明氣體分子除相互碰撞的短短暫間外()A．氣體分子可以做布朗運(yùn)動(dòng)B．氣體分子可以自由運(yùn)動(dòng)C．氣體分子間的相互作用力特別微弱D．氣體分子沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)(概率)相等BCD[布朗運(yùn)動(dòng)是指懸浮顆粒因受分子作用力不平衡而做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；氣體分子不停地做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，其分子間的距離大于10r0，因此氣體分子間除相互碰撞的短短暫間外，相互作用力特別微弱，分子的運(yùn)動(dòng)是相對(duì)自由的，可以充溢所能達(dá)到的整個(gè)空間，故選項(xiàng)B、C、D正確。]4．教室內(nèi)的氣溫會(huì)受到室外氣溫的影響，假如教室內(nèi)上午10時(shí)的溫度為15℃，下午2時(shí)的溫度為25℃，假設(shè)大氣壓強(qiáng)無(wú)變更，則下午2時(shí)與上午10時(shí)相比較，關(guān)于房間內(nèi)的空氣，下列說(shuō)法中正確的是()A．空氣分子數(shù)密度增大B．空氣分子的平均速率增大C．空氣分子的速率都增大D．空氣質(zhì)量增大B[溫度上升，氣體分子的平均速率增大，平均每個(gè)分子對(duì)器壁的沖力將變大，但氣壓并未變更，可見(jiàn)單位體積內(nèi)的分子數(shù)密度肯定減小，故A、D錯(cuò)誤，B正確；溫度上升，并不是全部空氣分子的速率都增大，C錯(cuò)誤。]◎考點(diǎn)二氣體壓強(qiáng)的微觀說(shuō)明5．對(duì)于肯定質(zhì)量的志向氣體，下列四項(xiàng)論述中正確的是()A．當(dāng)分子熱運(yùn)動(dòng)變猛烈時(shí)，壓強(qiáng)必變大B．當(dāng)分子熱運(yùn)動(dòng)變猛烈時(shí)，壓強(qiáng)可能不變C．當(dāng)分子間的平均距離變大時(shí)，壓強(qiáng)必變小D．當(dāng)分子間的平均距離變大時(shí)，壓強(qiáng)必變大B[分子的熱運(yùn)動(dòng)變猛烈，表明氣體溫度上升，分子平均速率增大，但假如分子的數(shù)密度減小，則壓強(qiáng)有可能不變，也可能減小，故A錯(cuò)誤，B正確；分子間的平均距離變大，說(shuō)明體積變大，分子的數(shù)密度減小，但假如溫度也變更，則壓強(qiáng)有可能減小，有可能增大，也有可能不變，故C、D錯(cuò)誤。]6．肯定質(zhì)量的氣體在溫度不變的狀況下，當(dāng)氣體的體積變更時(shí)，下列各量中發(fā)生變更的是()A．分子的平均速率B．單位體積內(nèi)的分子數(shù)C．全部分子的速率D．分子總數(shù)B[氣體的質(zhì)量不變，則分子總數(shù)不變，故D錯(cuò)誤；溫度不變，分子的平均速率不變，不是全部分子的速率都不變更，故A、C錯(cuò)誤；體積變更而分子總數(shù)不變，故單位體積內(nèi)的分子數(shù)變更，故B正確。]7．對(duì)于肯定質(zhì)量的某種志向氣體，下列敘述中正確的是()A．假如氣體體積減小，氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)單位面積器壁碰撞的次數(shù)肯定增多B．假如氣體壓強(qiáng)增大，氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)單位面積器壁碰撞的次數(shù)可能增多C．假如氣體溫度上升，氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)單位面積器壁碰撞的次數(shù)肯定增多D．假如分子數(shù)密度增大，氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)單位面積器壁碰撞的次數(shù)肯定增多B[氣體體積減小，單位體積內(nèi)的分子數(shù)增多，分子數(shù)密度增大，但不明確溫度的變更，即不知道分子的平均速率的變更，所以無(wú)法推斷氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)單位面積器壁碰撞的次數(shù)變更狀況，故A、D錯(cuò)誤；氣體溫度上升，分子平均速率增大，但體積變更未知，即分子的數(shù)密度未知，所以無(wú)法推斷單位時(shí)間內(nèi)對(duì)單位面積器壁碰撞的次數(shù)變更狀況，故C錯(cuò)誤；氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)單位面積器壁碰撞次數(shù)是確定氣體壓強(qiáng)的微觀因素之一，故B正確。]8．如圖所示，兩個(gè)完全相同的圓柱形容器，甲中恰好裝滿水，容器乙密閉，其中充溢空氣，則下列說(shuō)法中正確的是()甲乙A．兩容器中的壓強(qiáng)都是由于分子撞擊器壁而產(chǎn)生的B．兩容器中的壓強(qiáng)都是由于所裝物質(zhì)的重力而產(chǎn)生的C．甲容器中pA>pB，乙容器中pC＝pDD．假如溫度略有上升，pA，pB變大，pC，pD也要變大C[甲容器中壓強(qiáng)產(chǎn)生的緣由是液體受到重力的作用，而乙容器中壓強(qiáng)產(chǎn)生的緣由是分子撞擊器壁，A、B錯(cuò)誤；液體的壓強(qiáng)p＝ρgh，hA>hB，可知pA>pB，而密閉容器中氣體壓強(qiáng)各處均相等，與位置無(wú)關(guān)，pC＝pD，C正確；溫度略有上升時(shí)，pA、pB不變，而pC、pD增大，D錯(cuò)誤。]9．在裝有食品的包裝袋中充入氮?dú)猓梢云鸬奖Ｙ|(zhì)作用。某廠家為檢測(cè)包裝袋的密封性，在包裝袋中充溢肯定量的氮?dú)?，然后密封進(jìn)行加壓測(cè)試。測(cè)試時(shí)，對(duì)包裝袋緩慢地施加壓力，對(duì)袋內(nèi)的氮?dú)饧訅簻y(cè)試過(guò)程中，包裝袋內(nèi)壁單位面積上所受氣體分子撞擊的作用力________。[解析]壓強(qiáng)增大，包裝袋內(nèi)壁單位面積上撞擊的分子數(shù)增多，所受氣體分子撞擊的作用力增大。[答案]增大(建議用時(shí)：15分鐘)10．(多選)氧氣分子在0℃和100℃溫度下單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率的變更分別如圖中兩條曲線所示。下列說(shuō)法正確的是()A．圖中兩條曲線下面積相等B．圖中虛線對(duì)應(yīng)于氧氣分子平均動(dòng)能較小的情形C．圖中實(shí)線對(duì)應(yīng)于氧氣分子在100℃時(shí)的情形D．圖中曲線給出了隨意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目ABC[面積表示總的氧氣分子數(shù)，二者相等，A正確；溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)記，溫度越高，分子的平均動(dòng)能越大，虛線為氧氣分子在0℃時(shí)的情形，分子平均動(dòng)能較小，B正確；實(shí)線為氧氣分子在100℃時(shí)的情形，C正確；曲線給出的是分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比，D錯(cuò)誤。]11．(多選)對(duì)于肯定質(zhì)量的志向氣體，下列論述中正確的是()A．若單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)不變，當(dāng)分子熱運(yùn)動(dòng)加劇時(shí)，壓強(qiáng)肯定變大B．若單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)不變，當(dāng)分子熱運(yùn)動(dòng)加劇時(shí)，壓強(qiáng)可能不變C．若氣體的壓強(qiáng)不變而溫度降低時(shí)，則單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)肯定增加D．若氣體的壓強(qiáng)不變而溫度降低時(shí)，則單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)可能不變AC[肯定質(zhì)量的志向氣體，單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)不變即氣體分子的數(shù)密度不變，分子熱運(yùn)動(dòng)加劇即氣體溫度上升，分子平均速率增大壓強(qiáng)肯定變大，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；若氣體的壓強(qiáng)不變而溫度降低時(shí)，氣體的體積減小，則單位體積內(nèi)分子數(shù)增加，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。]12．如圖所示，兩個(gè)完全相同的圓柱形密閉容器，甲中裝有與容器容積相等的水，乙中充溢空氣，試問(wèn)：甲乙(1)兩容器各側(cè)壁壓強(qiáng)的大小狀況及壓強(qiáng)的大小取決于哪些因素(容器容積恒定)?(2)若讓兩容器同時(shí)做自由落體運(yùn)動(dòng)，容器側(cè)壁上所受的壓強(qiáng)將怎樣變更？[解析](1)對(duì)甲容器，上壁的壓強(qiáng)為零，底面的壓強(qiáng)最大，其數(shù)值為p＝ρgh(h為上、下底面間的距離)。側(cè)壁的壓強(qiáng)自上而下，由小變大，其數(shù)值大小與側(cè)壁上各點(diǎn)距水面的豎直距離x的關(guān)系是p＝ρgx。對(duì)乙容器，各處器壁上的壓強(qiáng)大小都相等，其大小取決于氣體的分子數(shù)密度和溫度。(2)甲容器做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，器壁各處的壓強(qiáng)均為零；乙容器做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，器壁各處的壓強(qiáng)不發(fā)生變更。[答案]見(jiàn)解析13．肯定量的氧氣貯存在密封容器中，在T1和T2溫度下其分子速率分布的狀況見(jiàn)表。則T1________(選填“大于”“小于”或“等于”)T2。若約10%的氧氣從容器中泄漏，泄漏前后容器內(nèi)溫度均為T(mén)1，則在泄漏后的容器中，速率處于400～500m/s區(qū)間的氧氣分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比________(選填“大于”“小于”或“等于”)18.6%。速率區(qū)間/(m·s－1)各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比/%溫度T1溫度T2100以下0.71.4100～2005.48.1200～30011.917.0300～40017.421.4400～50018.620.4500～60016.715.1600～700