新教材高中物理选择性课时作业2气体分子速率分布的统计规律

课时分层作业(二)气体分子速率分布的统计规律(建议用时：25分钟)◎考点统计规律与气体分子运动特点1．(多选)如图为密闭钢瓶中的理想气体分子在T1、T2两个不同温度下的速率分布情况的柱形图．由图可知()A．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B．T1对应于气体分子平均动能较小的情形C．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D．T2时，气体每个分子的速率都比T1时的大AB[由题图可以知道，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；由图可知，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动能小于T2温度下气体分子的平均动能，故B正确；由图可知与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C错误；由分子热运动的无规则性可知T2时，气体每个分子的速率不一定比T1时的大，故D错误．]2．如图所示，氧气在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．下列说法正确的是()A．甲为0℃时情形，速率大的分子比例比100℃时少B．乙为0℃时情形，速率大的分子比例比100℃时少C．甲为100℃时情形，速率小的分子比例比0℃时多D．乙为100℃时情形，速率小的分子比例比0℃时多A[一定质量的气体分子，温度升高，大部分分子速率增大，反映在图像上峰值右移，分子平均速率越大，分子速率大的占有比例越大．由此可知甲为0℃时情形，速率大的分子比例比100℃时少，故A正确，B错误；如前分析可知甲为0℃时情形，速率小的分子比例比100℃时多，故C、D均错误．]3．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中两条曲线所示．下列说法正确的是()A．图中两条曲线下面积相等B．图中实线对应于氧气分子平均动能较小的情形C．图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目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A[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，A正确；由图可知，具有最大比例的速率区间，100℃时对应的速率大，故说明实线为100℃的分布图像，故对应的平均动能较大，B错误；图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子占据的比例，但无法确定分子具体数目，C错误；由图可知，0～400m/s段内，100℃对应的占据的比例均小于0℃时所占据的比值，因此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小，D错误．]4．下图描绘一定质量的氧气分子分别在0℃和100℃两种情况下速率分布情况，符合统计规律的是()ABCDA[温度是分子热运动平均动能的标志，温度越高，平均动能越大，故平均速率越大，即速率大的分子数占据总数的比例越大，故A正确，B错误；分子总数目是一定的，故图线与横轴包围的面积是100%，故两个图线与横轴包围的面积是相等的，故C、D错误．故选A．]5．(多选)下列各种说法中正确的是()A．温度低的物体内能小B．分子运动的平均速度可能为零，瞬时速度不可能为零C．0℃的铁和0℃的冰，它们的分子平均动能相同D．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数与单位体积内的分子数和温度有关CD[影响内能大小的因素除了温度以外，还有物体的质量、体积和物态．所以在不确定其他因素都相同的情况下，只凭温度无法比较内能的大小，A错误；根据分子动理论的内容可知，分子运动的瞬时速度可能为零，平均速度不可能为零，B错误；温度是分子的平均动能的标志，0℃的铁和0℃的冰，它们的分子平均动能相同，C正确；由压强微观解释可知，压强与单位面积上碰撞的分子数和分子平均动能有关，如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体的平均动能一定增大，因此压强也必然增大，故D正确．]6．在没有外界影响的情况下，密闭容器内的理想气体静置足够长时间后，该气体()A．分子的无规则运动停息下来B．分子的速度保持不变C．分子的平均动能保持不变D．每个分子的速度大小均相等C[由分子动理论可知，分子总是在永不停息的做无规则运动，故A错误；因为分子总是在做无规则运动，所以分子的速度总是在变化，故B错误；在没有外界影响的情况下，密闭容器内的理想气体静置足够长时间后，理想气体将会达到平衡态，即理想气体的温度、体积和压强等状态参量均不会发生变化，因温度不变，所以分子的平均动能保持不变，故C正确；在相同温度下，各个分子的动能并不相同，故速度大小也不相等，故D错误．]7．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，由图可知()A．气体的所有分子，其速率都在某个数值附近B．某个气体分子在高温状态时的速率不可能与低温状态时相等C．高温状态下，大多数分子的速率大于低温状态下大多数分子的速率D．高温状态下，分子速率的分布范围相对较小C[根据图像可知，气体的分子速率在各个区间的都有，A错误；对单个分子而言，始终无规则运动，无法判断具体的运动状态，B错误；根据图像可知，高温状态下大多数分子的速率大于低温状态下大多数分子的速率，C正确；根据图像可知，温度大的分子平均动能大，分布范围相对较大，D错误．]8．(多选)下列说法正确的是()A．用油膜法估测分子直径的实验中，用酒精稀释过的油酸滴在水面上形成单分子层，单分子油膜的厚度就是酒精分子和油酸分子半径的平均值B．布朗运动说明液体分子在做永不停息的无规则运动，同时说明液体分子间有间隙C．分子间作用力为零时，分子间的势能不一定是零D．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度有关BCD[用油膜法估测分子直径的实验中，用酒精稀释过的油酸滴在水面上形成单分子油膜层，单分子油膜的厚度为油酸分子直径，故A错误；布朗运动说明液体分子做永不停息的无规则运动，同时说明液体分子间有间隙，故B正确；分子间作用力为零时，分子势能最小，但分子间的势能不一定是零，故C正确；气体压强与分子数密度和分子热运动的平均动能有关，而温度是分子平均动能的标志，故气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内的分子数及气体温度都有关；故D正确．]9．(多选)某房间，上午9时的温度为18℃，下午3时的温度为26℃．假定房间内气压无变化，则下午3时与上午9时相比较，房间内的()A．气体分子单位时间撞击墙壁单位面积的数目减少B．所有空气分子的速率都增大C．气体密度减小D．空气分子的平均动能增大ACD[温度升高了，分子平均动能增大，撞击墙壁时撞击力增大，压强不变，因此单位时间内气体分子撞击墙壁单位面积的数目将减少，故A正确；温度升高，分子的平均动能将增大，并非所有空气分子的速率都增大，故B错误；压强不变，当温度升高时，气体体积增大，因此房间内的空气质量将减少，房间体积不变，则密度减小，故C正确；温度是分子平均动能的标志，温度升高分子平均动能增大，故D正确．](建议用时：15分钟)10．(多选)我们知道，气体分子的运动是无规则的，每个分子运动的速率一般是不同的，但大量分子的速率分布却呈现一定的统计规律．如图所示描绘了某种气体在不同温度下分子数百分比按速率分布的曲线，两条曲线对应的温度分别为T1和T2，则下列说法正确的是()A．T1＜T2B．T1＞T2C．两曲线与横轴所围图形的“面积”相等D．两曲线与横轴所围图形的“面积”不相等AC[根据麦克斯韦分布律知，气体的温度越高，速率较大的分子所占的比例越大，故T1＜T2，A正确，B错误；分子总数目是一定的，故图线与横轴包围的面积是100%，故两个图线与横轴包围的面积是相等的，C正确，D错误．]11．(多选)表中数据是某地区1～6月气温与气压的对照表：月份/月123456平均气温/℃1.84.512.821.428.731.4平均大气压/(×105Pa)1.0311.0251.0181.0121.0070.97646月与1月相比较，下列说法正确的是()A．空气中每个气体分子无规则热运动速度加快了B．空气中气体分子的平均动能增加了C．单位时间内空气分子对地面单位面积的撞击次数增加了D．速率大的空气分子比例较多BD[6月与1月相比较，平均气温升高，空气中气体分子的平均动能增加了，但非每个气体分子无规则热运动速度都加快了，选项A错误，B正确；温度升高，每个分子对地面单位面积的碰撞力增加，但是由于压强减小，则单位时间内空气分子对地面单位面积的撞击次数减少了，选项C错误；因平均速率变大，则速率大的空气分子比例较多，选项D正确．]12．(多选)下列说法正确的是()甲乙丙A．由图甲可知，状态①的温度比状态②的温度高B．由图乙可知，当分子间的距离r>r0时，分子间的作用力先增大后减小C．由图乙可知，当分子力表现为斥力时，分子力总是随分子间距离的减小而减小D．由图丙可知，在r由r1变到r2的过程中分子力做正功ABD[当温度升高时分子的平均动能增大，则分子的平均速率也将增大，图甲中状态①的温度比状态②的温度高，故A正确；由图乙可知，当分子间的距离r>r0时，分子力表现为引力，分子间的作用力先增大后减小，故B正确；由图乙可知，当分子力表现为斥力时，分子间的距离r＜r0，分子力随着分子间距离的减小而增大，故C错误；丙图为分子势能图线，r2对应的分子势能最小，则r2对应的分子间的平衡位置r0，当分子间的距离r＜r0时，分子力表现为斥力，分子间距离由r1变到r2的过程中，分子力做正功，分子势能减小，故D正确．]13．(多选)一定质量的某种气体，在不同温度下的气体热运动速率的统计分布图像如图所示，下列说法正确的是()A．曲线①的温度低于曲线②的温度B．该气体分子在高温状态时的平均速率大于低温状态时的平均速率C．不计分子势能，气体在曲