人教版(新教材)高中物理選擇性必修3課時(shí)作業(yè)5：1 3 分子運(yùn)動(dòng)速率分布規(guī)律練習(xí)

人教版(新教材)高中物理選擇性必修第三冊(cè)PAGEPAGE13分子運(yùn)動(dòng)速率分布規(guī)律考點(diǎn)一氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)分子運(yùn)動(dòng)速率分布圖像1．(多選)下列關(guān)于氣體分子速率分布的說(shuō)法正確的是()A．分子的速率大小與溫度有關(guān)，溫度越高，所有分子的速率都越大B．分子的速率大小與溫度有關(guān)，同一種氣體溫度越高，分子的平均速率越大C．氣體分子的速率分布總體呈現(xiàn)出“中間多、兩邊少”的正態(tài)分布特征D．氣體分子的速率分布遵循統(tǒng)計(jì)規(guī)律，適用于大量分子〖答案〗BCD〖解析〗分子的速率大小與溫度有關(guān)，溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)的平均速率越大，并非所有分子的速率都越大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．2．關(guān)于氣體分子的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法正確的是()A．某一時(shí)刻具有任意速率的分子數(shù)目是相等的B．某一時(shí)刻一個(gè)分子速度的大小和方向是偶然的C．某一溫度下，大多數(shù)氣體分子的速率不會(huì)發(fā)生變化D．分子的速率分布毫無(wú)規(guī)律〖答案〗B〖解析〗具有不同速率的分子數(shù)目并不是相等的，呈“中間多、兩頭少”的統(tǒng)計(jì)規(guī)律分布，故A、D項(xiàng)錯(cuò)誤；由于分子之間頻繁地碰撞，分子隨時(shí)都會(huì)改變自己的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，因此在某一時(shí)刻，一個(gè)分子速度的大小和方向是偶然的，故B項(xiàng)正確；某一溫度下，每個(gè)分子的速率仍然是隨時(shí)變化的，只是分子運(yùn)動(dòng)的平均速率不變，故C項(xiàng)錯(cuò)誤．3．(2021·南京市中華中學(xué)高二期末)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化分別如圖1中兩條曲線所示．下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()圖1A．圖中兩條曲線下面積相等B．圖中虛線對(duì)應(yīng)于氧氣分子的平均速率較小的情形C．圖中實(shí)線對(duì)應(yīng)于氧氣分子在100℃時(shí)的情形D．與0℃時(shí)相比，100℃時(shí)氧氣分子速率出現(xiàn)在0～400m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較大〖答案〗D〖解析〗由題圖可知，在0℃和100℃兩種不同情況下各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比與分子速率間的關(guān)系圖線與橫軸所圍面積都應(yīng)該等于1，即相等，故A正確，不符合題意；氣體溫度越高，分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈，分子的平均速率越大，大速率的分子所占的百分比越大，故虛線對(duì)應(yīng)的溫度較低，故B、C正確，不符合題意；由圖中0～400m/s區(qū)間圖線下的面積可知，0℃時(shí)氧氣分子速率出現(xiàn)在0～400m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較大，故D錯(cuò)誤，符合題意．4．(2021·江蘇鹽城市高二期末)圖2是氧氣分子在不同溫度(0℃和100℃)下的速率分布，由圖可知()圖2A．同一溫度下，氧氣分子速率呈現(xiàn)出“中間多、兩頭少”的分布規(guī)律B．隨著溫度的升高，每一個(gè)氧氣分子的速率都增大C．隨著溫度的升高，氧氣分子中速率小的分子所占的比例變高D．隨著溫度的升高，氧氣分子的平均速率變小〖答案〗A〖解析〗由題圖可知，同一溫度下，氧氣分子速率呈現(xiàn)出“中間多、兩頭少”的分布規(guī)律，A正確；溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度的標(biāo)志，是大量分子運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)單個(gè)的分子沒(méi)有意義，所以溫度越高，分子的平均速率越大，但不是所有分子運(yùn)動(dòng)速率變大，B錯(cuò)誤；由題圖知，隨著溫度升高，速率較大的分子數(shù)增多，氧氣分子的平均速率變大，氧氣分子中速率小的分子所占比例變低，故C、D錯(cuò)誤．5．(2021·常州市第三中學(xué)高二期中)某種氣體在不同溫度下的氣體分子速率分布曲線如圖3所示，圖中f(v)表示v處單位速率區(qū)間的分子數(shù)百分比，所對(duì)應(yīng)的溫度分別為T(mén)Ⅰ、TⅡ、TⅢ，則()圖3A．TⅠ＞TⅡ＞TⅢ B．TⅢ＞TⅡ＞TⅠC．TⅡ＞TⅠ，TⅡ＞TⅢ D．TⅠ＝TⅡ＝TⅢ〖答案〗B6．夏天開(kāi)空調(diào)，冷氣從空調(diào)中吹進(jìn)室內(nèi)，則室內(nèi)氣體分子的()A．熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度加劇B．平均速率變大C．每個(gè)分子速率都會(huì)相應(yīng)地減小D．速率小的分子數(shù)所占的比例升高〖答案〗D〖解析〗冷氣從空調(diào)中吹進(jìn)室內(nèi)，室內(nèi)溫度降低，分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度減弱，分子平均速率減小，即速率小的分子數(shù)所占的比例升高，但不是每個(gè)分子的速率都減小，D正確．考點(diǎn)二氣體壓強(qiáng)的微觀解釋7．關(guān)于氣體的壓強(qiáng)，下列說(shuō)法正確的是()A．氣體的壓強(qiáng)是由氣體分子間的吸引和排斥產(chǎn)生的B．氣體分子的平均速率增大，氣體的壓強(qiáng)一定增大C．氣體的壓強(qiáng)等于大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力D．當(dāng)某一容器自由下落時(shí)，容器中氣體的壓強(qiáng)將變?yōu)榱恪即鸢浮紺〖解析〗氣體的壓強(qiáng)是由于大量氣體分子頻繁撞擊器壁產(chǎn)生的，等于大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力，A錯(cuò)誤，C正確；氣體分子的平均速率增大，若氣體體積增大，氣體的壓強(qiáng)不一定增大，B錯(cuò)誤；當(dāng)某一容器自由下落時(shí)，容器中氣體分子的運(yùn)動(dòng)不受影響，氣體的壓強(qiáng)不為零，D錯(cuò)誤．8．如圖4所示，兩個(gè)完全相同的圓柱形密閉容器，甲中裝滿水，乙中充滿空氣，則下列說(shuō)法正確的是(容器容積恒定)()圖4A．兩容器中器壁的壓強(qiáng)都是由于分子撞擊器壁而產(chǎn)生的B．兩容器中器壁的壓強(qiáng)都是由所裝物質(zhì)的重力而產(chǎn)生的C．甲容器中pA>pB，乙容器中pC＝pDD．當(dāng)溫度升高時(shí)，pA、pB變大，pC、pD也要變大〖答案〗C〖解析〗甲容器中器壁的壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因是水受到重力的作用，而乙容器中器壁的壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因是分子撞擊器壁，A、B錯(cuò)誤；水的壓強(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；溫度升高時(shí)，pA、pB不變，而pC、pD變大，D錯(cuò)誤．9．在一定溫度下，當(dāng)一定質(zhì)量氣體的體積增大時(shí)，氣體的壓強(qiáng)減小，這是由于()A．單位體積內(nèi)的分子數(shù)變少，單位時(shí)間內(nèi)對(duì)單位面積器壁碰撞的次數(shù)減少B．氣體分子數(shù)密度變小，分子對(duì)器壁的吸引力變小C．每個(gè)分子對(duì)器壁的平均撞擊力都變小D．氣體分子數(shù)密度變小，單位體積內(nèi)分子的重力變小〖答案〗A10．一定質(zhì)量的氣體，在壓強(qiáng)不變的條件下，溫度升高，體積增大，從分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)來(lái)分析，正確的是()A．此過(guò)程中分子的平均速率不變，所以壓強(qiáng)保持不變B．此過(guò)程中每個(gè)氣體分子碰撞器壁的平均沖擊力不變，所以壓強(qiáng)保持不變C．此過(guò)程中單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)單位面積器壁的碰撞次數(shù)不變，所以壓強(qiáng)保持不變D．以上說(shuō)法都不對(duì)〖答案〗D〖解析〗壓強(qiáng)與單位時(shí)間內(nèi)碰撞到器壁單位面積的分子數(shù)和每個(gè)分子的沖擊力有關(guān)，溫度升高，分子與器壁的平均撞擊力增大，單位時(shí)間內(nèi)碰撞到器壁單位面積的分子數(shù)應(yīng)減小，壓強(qiáng)才可能保持不變．11．對(duì)于一定質(zhì)量的某種氣體，若用N表示單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的分子數(shù)，則()A．當(dāng)體積減小時(shí)，N必定增加B．當(dāng)溫度升高時(shí)，N必定增加C．當(dāng)壓強(qiáng)不變而體積和溫度變化時(shí)，N必定變化D．當(dāng)壓強(qiáng)不變而體積和溫度變化時(shí)，N可能不變〖答案〗C〖解析〗由于氣體壓強(qiáng)是由大量氣體分子對(duì)器壁的碰撞作用產(chǎn)生的，其值與分子數(shù)密度及分子平均速率有關(guān)；對(duì)于一定質(zhì)量的氣體，壓強(qiáng)與溫度和體積有關(guān)．若壓強(qiáng)不變而溫度和體積發(fā)生變化(即分子數(shù)密度發(fā)生變化時(shí))，N一定變化，故C正確，D錯(cuò)誤；若體積減小且溫度也減小，N不一定增加，A錯(cuò)誤；當(dāng)溫度升高，同時(shí)體積增大時(shí)，N也不一定增加，故B錯(cuò)誤．12．對(duì)一定質(zhì)量的氣體，下列敘述正確的是()A．如果體積減小，氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)單位面積器壁的碰撞次數(shù)一定增多B．當(dāng)溫度一定時(shí)，如果壓強(qiáng)增大，氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)單位面積器壁的碰撞次數(shù)一定增多C．如果溫度升高，氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)單位面積器壁的碰撞次數(shù)一定增多D．如果分子數(shù)密度增大，氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)單位面積器壁的碰撞次數(shù)一定增多〖答案〗B〖解析〗氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)單位面積器壁的碰撞次數(shù)，是由分子的數(shù)密度和分子的平均速率共同決定的，選項(xiàng)A和D都是分子數(shù)密度增大，但分子的平均速率如何變化卻不知道；對(duì)選項(xiàng)C，由溫度升高可知分子的平均速率增大，但分子的數(shù)密度如何變化未知，所以選項(xiàng)A、C、D都不正確．當(dāng)溫度一定時(shí)，氣體分子的平均速率一定，此時(shí)氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)單位面積器壁的碰撞次數(shù)正是氣體壓強(qiáng)的微觀表現(xiàn)，所以選項(xiàng)B正確．13.節(jié)假日釋放氫氣球，在氫氣球上升過(guò)程中，氣球會(huì)膨脹，達(dá)到極限體積時(shí)甚至?xí)浧疲僭O(shè)在氫氣球上升過(guò)程中，環(huán)境溫度保持不變，則球內(nèi)的氣體壓強(qiáng)________(選填“增大”“減小”或“不變”)，氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度________(選填“變強(qiáng)”“變?nèi)酢被颉安蛔儭?，氣體分