人教版(新教材)高中物理选择性必修3课时作业5：1 3 分子运动速率分布规律练习

人教版(新教材)高中物理选择性必修第三册PAGEPAGE13分子运动速率分布规律考点一气体分子运动的特点分子运动速率分布图像1．(多选)下列关于气体分子速率分布的说法正确的是()A．分子的速率大小与温度有关，温度越高，所有分子的速率都越大B．分子的速率大小与温度有关，同一种气体温度越高，分子的平均速率越大C．气体分子的速率分布总体呈现出“中间多、两边少”的正态分布特征D．气体分子的速率分布遵循统计规律，适用于大量分子〖答案〗BCD〖解析〗分子的速率大小与温度有关，温度越高，分子运动的平均速率越大，并非所有分子的速率都越大，选项A错误．2．关于气体分子的运动情况，下列说法正确的是()A．某一时刻具有任意速率的分子数目是相等的B．某一时刻一个分子速度的大小和方向是偶然的C．某一温度下，大多数气体分子的速率不会发生变化D．分子的速率分布毫无规律〖答案〗B〖解析〗具有不同速率的分子数目并不是相等的，呈“中间多、两头少”的统计规律分布，故A、D项错误；由于分子之间频繁地碰撞，分子随时都会改变自己的运动状态，因此在某一时刻，一个分子速度的大小和方向是偶然的，故B项正确；某一温度下，每个分子的速率仍然是随时变化的，只是分子运动的平均速率不变，故C项错误．3．(2021·南京市中华中学高二期末)氧气分子在0℃和100℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图1中两条曲线所示．下列说法错误的是()图1A．图中两条曲线下面积相等B．图中虚线对应于氧气分子的平均速率较小的情形C．图中实线对应于氧气分子在100℃时的情形D．与0℃时相比，100℃时氧气分子速率出现在0～400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大〖答案〗D〖解析〗由题图可知，在0℃和100℃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速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1，即相等，故A正确，不符合题意；气体温度越高，分子无规则运动越剧烈，分子的平均速率越大，大速率的分子所占的百分比越大，故虚线对应的温度较低，故B、C正确，不符合题意；由图中0～400m/s区间图线下的面积可知，0℃时氧气分子速率出现在0～400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大，故D错误，符合题意．4．(2021·江苏盐城市高二期末)图2是氧气分子在不同温度(0℃和100℃)下的速率分布，由图可知()图2A．同一温度下，氧气分子速率呈现出“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〖答案〗A〖解析〗由题图可知，同一温度下，氧气分子速率呈现出“中间多、两头少”的分布规律，A正确；温度是分子热运动剧烈程度的标志，是大量分子运动的统计规律，对单个的分子没有意义，所以温度越高，分子的平均速率越大，但不是所有分子运动速率变大，B错误；由题图知，随着温度升高，速率较大的分子数增多，氧气分子的平均速率变大，氧气分子中速率小的分子所占比例变低，故C、D错误．5．(2021·常州市第三中学高二期中)某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图3所示，图中f(v)表示v处单位速率区间的分子数百分比，所对应的温度分别为TⅠ、TⅡ、TⅢ，则()图3A．TⅠ＞TⅡ＞TⅢ B．TⅢ＞TⅡ＞TⅠC．TⅡ＞TⅠ，TⅡ＞TⅢ D．TⅠ＝TⅡ＝TⅢ〖答案〗B6．夏天开空调，冷气从空调中吹进室内，则室内气体分子的()A．热运动剧烈程度加剧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升高〖答案〗D〖解析〗冷气从空调中吹进室内，室内温度降低，分子热运动剧烈程度减弱，分子平均速率减小，即速率小的分子数所占的比例升高，但不是每个分子的速率都减小，D正确．考点二气体压强的微观解释7．关于气体的压强，下列说法正确的是()A．气体的压强是由气体分子间的吸引和排斥产生的B．气体分子的平均速率增大，气体的压强一定增大C．气体的压强等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力D．当某一容器自由下落时，容器中气体的压强将变为零〖答案〗C〖解析〗气体的压强是由于大量气体分子频繁撞击器壁产生的，等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力，A错误，C正确；气体分子的平均速率增大，若气体体积增大，气体的压强不一定增大，B错误；当某一容器自由下落时，容器中气体分子的运动不受影响，气体的压强不为零，D错误．8．如图4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)()图4A．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．当温度升高时，pA、pB变大，pC、pD也要变大〖答案〗C〖解析〗甲容器中器壁的压强产生的原因是水受到重力的作用，而乙容器中器壁的压强产生的原因是分子撞击器壁，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；温度升高时，pA、pB不变，而pC、pD变大，D错误．9．在一定温度下，当一定质量气体的体积增大时，气体的压强减小，这是由于()A．单位体积内的分子数变少，单位时间内对单位面积器壁碰撞的次数减少B．气体分子数密度变小，分子对器壁的吸引力变小C．每个分子对器壁的平均撞击力都变小D．气体分子数密度变小，单位体积内分子的重力变小〖答案〗A10．一定质量的气体，在压强不变的条件下，温度升高，体积增大，从分子动理论的观点来分析，正确的是()A．此过程中分子的平均速率不变，所以压强保持不变B．此过程中每个气体分子碰撞器壁的平均冲击力不变，所以压强保持不变C．此过程中单位时间内气体分子对单位面积器壁的碰撞次数不变，所以压强保持不变D．以上说法都不对〖答案〗D〖解析〗压强与单位时间内碰撞到器壁单位面积的分子数和每个分子的冲击力有关，温度升高，分子与器壁的平均撞击力增大，单位时间内碰撞到器壁单位面积的分子数应减小，压强才可能保持不变．11．对于一定质量的某种气体，若用N表示单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数，则()A．当体积减小时，N必定增加B．当温度升高时，N必定增加C．当压强不变而体积和温度变化时，N必定变化D．当压强不变而体积和温度变化时，N可能不变〖答案〗C〖解析〗由于气体压强是由大量气体分子对器壁的碰撞作用产生的，其值与分子数密度及分子平均速率有关；对于一定质量的气体，压强与温度和体积有关．若压强不变而温度和体积发生变化(即分子数密度发生变化时)，N一定变化，故C正确，D错误；若体积减小且温度也减小，N不一定增加，A错误；当温度升高，同时体积增大时，N也不一定增加，故B错误．12．对一定质量的气体，下列叙述正确的是()A．如果体积减小，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增多B．当温度一定时，如果压强增大，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增多C．如果温度升高，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增多D．如果分子数密度增大，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增多〖答案〗B〖解析〗气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数，是由分子的数密度和分子的平均速率共同决定的，选项A和D都是分子数密度增大，但分子的平均速率如何变化却不知道；对选项C，由温度升高可知分子的平均速率增大，但分子的数密度如何变化未知，所以选项A、C、D都不正确．当温度一定时，气体分子的平均速率一定，此时气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数正是气体压强的微观表现，所以选项B正确．13.节假日释放氢气球，在氢气球上升过程中，气球会膨胀，达到极限体积时甚至会胀破．假设在氢气球上升过程中，环境温度保持不变，则球内的气体压强________(选填“增大”“减小”或“不变”)，气体分子热运动的剧烈程度________(选填“变强”“变弱”或“不变”)，气体分