“四翼”检测评价（二） 气体分子速率分布的统计规律

“四翼”检测评价（二）气体分子速率分布的统计规律A组—重基础·体现综合1．(多选)大量气体分子运动的特点是()A．分子除相互碰撞或跟容器壁碰撞外，可在空间里自由移动B．分子的频繁碰撞致使它做杂乱无章的热运动C．分子沿各方向运动的机会相等D．分子的速率分布毫无规律解析：选ABC气体分子除碰撞外可以认为是在空间内自由移动的，因气体分子沿各方向运动的机会相等，碰撞使之做无规则运动，但气体分子速率按正态分布，即按“中间多、两头少”的规律分布，所以A、B、C正确，D错误。2.某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中f(v)表示v处单位速率区间内的分子数百分比，若曲线所对应的温度分别为TⅠ、TⅡ、TⅢ，则TⅠ、TⅡ、TⅢ的大小关系为()A．TⅠ＞TⅡ＞TⅢ B．TⅢ＞TⅡ＞TⅠC．TⅡ＞TⅠ，TⅡ＞TⅢ D．TⅠ＝TⅡ＝TⅢ解析：选B气体温度越高，分子热运动越剧烈，分子热运动的平均速率越大，且分子速率分布呈现“中间多、两头少”的特点。温度高时速率大的分子所占据的比例越大，题图中图线越宽、越平缓，显然从题图中可看出TⅢ＞TⅡ＞TⅠ，B正确。3.伽尔顿板可以演示某种统计规律。如图所示，让大量小球从上方漏斗形入口落下，则下列图中能正确反映最终落在槽内小球的分布情况的是()解析：选C让大量小球从上方漏斗形入口落下，显示出规律性，按正态分布，落在槽内小球的分布形状如C所示，故C正确。4.(多选)甲、乙两容器中装有相同质量的氦气，已知甲容器中氦气的温度高于乙容器中氦气的温度。由此可知()A．甲中氦气分子的平均动能一定大于乙中氦气分子的平均动能B．甲中每个氦气分子的动能一定都大于乙中每个氦气分子的动能C．甲中动能大的氦气分子所占比例一定大于乙中动能大的氦气分子所占比例D．甲中氦气分子的热运动一定比乙中氦气分子的热运动剧烈解析：选ACD分子的平均动能取决于温度，温度越高，分子的平均动能越大，故选项A正确；根据气体速率分布规律知某气体的分子的平均动能比另一气体的大不意味着每一个分子的动能都比另一气体的大，故选项B错误；分子的动能也应遵从统计规律，即“中间多、两头少”，两容器中分子总数相同，温度较高的容器中分子动能大的分子所占比例一定大于温度较低的容器中分子动能大的分子所占比例，选项C正确；温度越高，分子的热运动越剧烈，选项D正确。5.如图所示，横坐标v表示分子速率，纵坐标f(v)表示各等间隔速率区间的分子数占总分子数的百分比。图中曲线能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是()A．曲线① B．曲线②C．曲线③ D．曲线④解析：选D大量气体在某温度下分子速率的分布规律是：大部分气体速率在平均值附近，速率越大或越小的分子数越少，呈现“中间多，两头少”的分布规律，且没有速率为零的分子，故D正确。6．如图是氧气分子在不同温度(0℃和100℃)下的速率分布图像，由图可得知信息()A．同一温度下，氧气分子呈现出“中间多，两头少”的分布规律B．随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大C．随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例变高D．随着温度的升高，氧气分子的平均速率变小解析：选A同一温度下，中等速率的氧气分子数所占的比例大，呈现“中间多、两头少”的分布规律，故A正确；温度升高使得氧气分子的平均速率增大，不一定每个分子的速率都增大，故B、D错误；温度升高使得速率小的氧气分子所占的比例变小，故C错误。7．(多选)通过大量实验可以得出一定质量的气体在一定温度下，其分子速率的分布情况，下表为0℃时空气分子的速率分布，如图为速率分布图，由图可知()速率区间/(m·s－1)分子数占总分子数的比例100以下0.01100～2000.08200～3000.15300～4000.20400～5000.21500～6000.17600～7000.10700以上0.08A.速率特别大的分子与速率特别小的分子都比较少B．在400～500m/s这一速率区间中的分子数占的比例最大C．若气体温度发生变化，将不再有如图所示的“中间多、两头少”的规律D．当气体温度升高时，并非每个气体分子的速率都增大，而是速率大的气体分子所占的比例增大，使得气体分子的平均速率增大解析：选ABD由速率分布图可知速率特别大的分子与速率特别小的分子都比较少，选项A正确；在400～500m/s这一速率区间中的分子数占的比例最大，选项B正确；若气体温度发生变化，将仍有如题图所示的“中间多、两头少”的规律，选项C错误；当气体温度升高时，并非每个气体分子的速率都增大，而是速率大的气体分子所占的比例增大，使得气体分子的平均速率增大，选项D正确。8．根据实验测得的结果，气体分子的平均速率是很大的。如在0℃，氢气为1760m/s，氧气为425m/s。可是在一个房间里，打开香水瓶时，却无法立即闻到它的香味，这是什么缘故？解析：分子的速率虽然很大，但由于单位体积内的气体分子数也非常巨大，所以一个分子要前进一段距离是“很不容易”的。分子在前进的过程中要与其他分子发生非常频繁地碰撞(标准状况下，1个分子在1s内大约与其他分子发生65亿次碰撞)，每次碰撞后，分子速度的大小和方向都会发生变化，所以它所经历的路程是极其曲折的。不排除有个别香水分子迅速地运动到人的鼻子处，但要想使人闻到香味，必须有相当数量的分子扩散到人的鼻子处，还需要较长的时间。答案：见解析eq\a\vs4\al(B)组—重应用·体现创新9．如图所示为密闭钢瓶中的气体分子在T1、T2两种不同温度下的速率分布情况的柱形图。由图可知()A．T2时气体每个分子的速率都比T1时的大B．T1对应于气体分子平均速率较大的情形C．分别将T1、T2柱形图顶端用平滑的曲线连接起来，则两条曲线下的面积相等D．与T1时相比，T2时气体分子速率出现在0～400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大解析：选C由分子热运动的随机性可知T2时气体每个分子的速率不是都比T1时的大，故A错误；由题图可知，两种温度下气体分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点，由于T1时速率较低的气体分子所占比例较大，则说明T1温度下气体分子的平均速率小于T2温度下气体分子的平均速率，故B错误；分子的总数不变，在T1、T2两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子的速率间的关系图线与横轴所围面积表示所有速率区间的百分比之和，则两面积都等于100%，故相等，故C正确；由题图可知，与T1时相比，T2时气体分子速率出现在0～400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较小，故D错误。故选C。10.用豆粒模拟气体分子，可以模拟气体压强产生的机理。如图所示，从距秤盘80cm高度把1000粒豆粒连续均匀地倒在秤盘上，持续作用时间为1s，豆粒弹起时竖直方向的速度变为碰前的一半。若每个豆粒只与秤盘碰撞一次，且碰撞时间极短(在豆粒与秤盘碰撞极短时间内，碰撞力远大于豆粒受到的重力)，已知1000粒豆粒的总质量为100g，则在碰撞过程中秤盘受到的压力大小约为()A．0.2N B．0.6NC．1.0N D．1.6N解析：选B由题意知豆粒下落到秤盘上的速度v1＝eq\r(2gh)＝4m/s，反弹后的速度v2＝－eq\f(1,2)v1＝－2m/s，根据动量定理F·Δt＝Δp，得F＝eq\f(Δp,Δt)＝－0.6N，根据牛顿第三定律，秤盘受到的压力大小为0.6N，故B正确。11．(多选)下面是某地区1～7月份气温与气压的对照表：月份1234567平均最高气温/℃1.43.910.719.626.730.230.8平均大气压/(×105Pa)1.0211.0191.0141.0081.0030.9980.996由对照表可知，7月份与1月份相比较()A．空气分子无规则热运动加剧B．空气分子无规则热运动减弱C．单位时间内空气分子对地面的撞击次数增加了D．单位时间内空气分子对地面的撞击次数减少了解析：选AD由题表可知，7月份比1月份气温高，空气分子无规则热运动加剧，A正确，B错误；7月份比1月份大气压强小，而分子热运动的平均速率大，平均每个分子对地面的冲力大，所以单位时间内空气分子对地面的撞击次数必然减少，才能使大气压强减小，故C错误，D正确。12．生命茁壮成长的地球，有水行星之称。液态水覆盖地球表面的三分之二，重量约15×1017t，地球表面最高气温为60℃，而此时水蒸气分子的平