新教材2024-2025学年高中物理第1章分子动理论分层作业3分子运动速率分布规律新人教版选择性必修第三册

第一章分层作业3分子运动速率分布规律A级必备学问基础练1.伽耳顿板可以演示统计规律。如图所示,让大量小球从上方漏斗形入口落下,则选项图中能正确反映最终落在槽内小球的分布状况的是()2.(多选)在探讨热现象时,我们可以采纳统计方法,这是因为()A.每个分子的运动速率随温度的变更是有规律的B.个别分子的运动不具有规律性C.在肯定温度下,大量分子的速率分布是确定的D.在肯定温度下,大量分子的速率分布随时间而变更3.夏天开空调,冷气从空调中吹进室内,则室内气体分子的()A.热运动猛烈程度加剧B.平均速率变大C.每个分子速率都会相应地减小D.速率小的分子数所占的比例上升4.如图所示,两个完全相同的圆柱形密闭容器(容器容积恒定),甲中装满水,乙中充溢空气,则下列说法正确的是()A.两容器中器壁的压强都是由于分子撞击器壁而产生的B.两容器中器壁的压强都是由所装物质的重力而产生的C.甲容器中pA>pB,乙容器中pC=pDD.当温度上升时,pA、pB、pC、pD都要变大5.(多选)(2024山东日照高二期末)潜水员在执行某次试验任务时,外部携带一装有肯定质量气体的封闭容器,容器体积不变,导热性能良好,并与海水干脆接触。已知海水温度随深度增加而降低,则潜水员下潜过程中,容器内气体()A.全部气体分子的速率均减小B.气体分子单位时间撞击容器壁单位面积的次数削减C.速率大的分子数占总分子数的比例削减D.速率大的分子数占总分子数的比例增加6.(多选)有甲、乙、丙、丁、戊五瓶氢气。甲的体积为V,质量为m,温度为t,压强为p。下列说法正确的是()A.若乙的质量、温度和甲相同,体积大于V,则乙的压强肯定大于pB.若丙的体积、质量和甲相同,温度高于t,则丙的压强肯定大于pC.若丁的质量和甲相同,体积大于V、温度高于t,则丁的压强肯定大于pD.若戊的体积和甲相同,质量大于m、温度高于t,则戊的压强肯定大于p7.虽然单个微小粒子撞击一个巨大物体的力是局部而短暂的脉冲,但大量粒子频繁撞击在物体上产生的平均效果是个匀称而持续的压力。为简化问题,我们设粒子流中每个粒子的速度都与物体的壁面垂直,并且速率也一样,皆为v,如图所示。此外,设每个粒子的质量为m,数密度(即单位体积内的粒子数)为n。求粒子完全射入壁面时,壁面受到的压强。B级关键实力提升练8.假如教室内上午10时的温度为15℃,下午2时的温度为25℃,假设大气压强无变更,则下午2时与上午10时相比较,教室内的()A.空气分子密集程度增大B.空气分子的平均速率增大C.空气分子的速率都增大D.空气质量增大9.(2024辽宁沈阳高二模拟)肯定质量的某气体在不同的温度下分子的速率分布图像如图中的1、2、3所示,图中横轴表示分子运动的速率v,纵轴表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比f(v),其中f(v)取最大值时的速率称为最概然速率。下列说法错误的是()A.3条图线与横轴围成的面积相同B.3条图线温度不同,且T1>T2>T3C.图线3对应的分子平均动能最大D.最概然速率是气体中任何分子最有可能具有的速率10.(多选)(2024黑龙江哈尔滨高二期中)正方体密闭容器中有大量的运动粒子,每个粒子质量为m,单位体积内粒子数量为n。为简化问题,我们假定,粒子大小可以忽视;其速率均为v,且与器壁各面碰撞的机会均等;与器壁碰撞前后瞬间,粒子速度方向都与器壁垂直,且速率不变。利用所学力学学问,导出器壁单位面积所受粒子压力大小为F,则()A.一个粒子每与器壁碰撞一次给器壁的冲量大小为2mvB.Δt时间内粒子给面积为S的器壁的冲量大小为nSvC.器壁单位面积所受粒子压力大小为nmD.器壁所受的压强大小为2nmv211.密闭钢瓶中的气体分子在两种不同温度下的速率分布状况如图所示,可知,肯定温度下气体分子的速率呈现(选填“两头多、中间少”或“中间多、两头少”)的分布规律;T1温度下气体分子的平均速率(选填“大于”“等于”或“小于”)T2温度下气体分子的平均速率。

12.两个完全相同的圆柱形密闭容器温度相同,如图所示,甲内有2g的H2气体,乙内有2g的O2气体,试推断两个容器壁所受压强的大小关系。

分层作业3分子运动速率分布规律1.C依据统计规律,能正确反映最终落在槽内小球的分布状况的是C。2.BC在探讨热现象时,单个分子的运动具有无规则的特征,但大量的分子运动却满意统计规律,故选项B、C正确。3.D冷气从空调中吹进室内,室内温度降低,分子热运动猛烈程度减小,分子平均速率减小,即速率小的分子数所占的比例上升,但不是每个分子的速率都减小,D正确。4.C甲容器压强产生的缘由是水受到重力的作用,而乙容器压强产生的缘由是分子撞击器壁,A、B错误;水的压强p=ρgh,hA>hB,可知pA>pB,而密闭容器中气体压强各处均相等,与位置无关,pC=pD,C正确;温度上升时,pA、pB不变,而pC、pD变大,D错误。5.BC海水温度随深度增加而降低,容器导热良好,则潜水员下潜过程中,容器内的气体温度降低,内能削减,气体分子的平均速率减小,但不是每个气体分子的速率均减小,故A错误;气体体积不变,气体温度降低,气体分子运动的平均速率减小,依据气体压强微观意义可知,气体分子单位时间撞击容器壁单位面积的次数减小,故B正确;因温度降低,故速率大的分子数占总分子数的比例削减,故C正确,D错误。6.BD若乙的质量、温度和甲相同,则分子平均速率相同,气体分子对器壁的平均作用力相同,而乙的体积大于V,则乙的分子数密度较小,单位时间撞击器壁的分子数较少,气体压强较小,即乙的压强小于p,选项A错误;丙的体积、质量和甲相同,则丙的分子数密度与甲相同,由于丙的温度高于t,分子平均速率较大,分子对器壁的平均撞击力较大,则丙气体的压强较大,即丙的压强大于p,选项B正确;若丁的质量和甲相同,体积大于V,则丁的分子数密度小于甲,单位时间内撞击器壁的分子数小于甲,但丁的温度高于t,分子平均速率较大,分子对器壁的平均撞击力较大,因此无法比较丁的压强与p的大小,选项C错误;戊的质量大于m、温度高于t,体积和甲相同,则戊的分子数密度大于甲,分子的平均速率大于甲,单位时间内撞击器壁的分子数大于甲,分子对器壁的平均撞击力大于甲,则压强大于甲,即戊的压强大于p,选项D正确。7.答案nmv2解析设物体的面积为S,粒子撞击到壁面上所用的时间为t,则在t时间内能撞击到壁面上的粒子的个数N=nvtS,因此粒子的总质量为m总=mN=mnvtS。取向右为正方向粒子完全射入壁面,由动量定理有0-m总v=-Ft=-pSt,解得p=nmv2,由牛顿第三定律得,壁面受到的压强p1'=p=nmv2。8.B温度上升,气体分子的平均速率增大,平均每个分子对教室墙壁的撞击力将变大,但气压并未变更,可见单位体积内的分子数肯定减小,故A、D错误,B正确;温度上升,并不是全部空气分子的速率都增大,C错误。9.B因为图线与横轴围成的面积表示分子总数,又因为该气体质量肯定,所以分子总数肯定,故3条图线与横轴围成的面积相同,故A正确;因为温度越高,速率大的分子占的比例越多,所以3条图线温度关系为T1<T2<T3,且温度越高,对应的分子平均动能越大,故图线3对应的分子平均动能最大,故B错误,C正确;由题意知,f(v)取最大值时的速率称为最概然速率,即此时分子对应的速率所占比例最大,故最概然速率是气体中任何分子最有可能具有的速率,故D正确。10.AC由题意,依据动量定理有I=mv-(-mv)=2mv,可知一个粒子每与器壁碰撞一次给器壁的冲量大小为2mv,故A正确;在Δt时间内,面积为S的容器壁上的粒子所占的体积为V=S·vΔt,因粒子与器壁各面碰撞的机会均等,即可能撞击到某一面容器壁的粒子数为N=16nV=16nSvΔt,依据动量定理可得,在Δt时间内,粒子给面积为S的器壁的冲量大小为I'=NI=16nSvΔt·2mv=13nSmv2Δt,故B错误;依据动量定理可得,面积为S的器壁所受粒子的压力大小为F'=I'Δt=111.答案中间多、两头少小于解析由题图可知,肯定温度下气体分子的速率呈现中间多、两头少的分布规律。温度是分子热运动猛烈程度的标记