新教材适用2024-2025学年高中物理第1章分子动理论3分子运动速率分布规律夯基提能作业新人教版选择性必修第三册

第一章3.基础达标练一、选择题1．(多选)肯定质量的气体，在温度不变时，若体积发生变更，则随之发生变更的是(BC)A．分子的平均速率 B．单位体积内的分子数C．气体的压强 D．分子总数解析：气体温度不变，分子的平均速率不变；质量不变，分子总数不变，则体积变更时，单位体积内的分子数和气体压强都变更，故B、C正确。2．在探讨热现象时，我们采纳统计方法，这是因为(C)A．每个分子的运动速率随温度的变更是有规律的B．单个分子的运动具有规律性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解析：大量分子运动的速率分布是有规律的，与温度有关，而个别分子的运动速率没有规律，故只有C选项正确。3．下面的表格是某地区1～7月份气温与气压的比照表：月份/月1234567平均气温/℃1.43.910.719.626.730.230.8平均大气压/(103Pa)1.0211.0191.0141.0081.0030.99840.99607月份与1月份相比较，正确的是(D)A．空气分子热运动的状况几乎不变B．空气分子的热运动减弱了C．单位时间内空气分子对地面的撞击次数增多了D．单位时间内空气分子对单位面积地面的撞击次数削减了解析：由题表中数据知，7月份与1月份相比，温度上升，压强减小，温度上升使空气分子热运动更加猛烈，空气分子与地面撞击一次对地面的平均冲量增大，而压强减小说明单位时间内空气分子对单位面积地面的冲量减小，可知单位时间内空气分子对单位面积地面的撞击次数削减，因而只有D项正确。4.(2024·北京昌平区期末)如图所示为某种气体分子运动速率分布状况。横轴表示分子的速率，纵轴表示各速率的分子数占总分子数的百分比。T1温度下图线与坐标轴所围的面积为S1，T2温度下图线与坐标轴所围的面积为S2。下列说法正确的是(A)A．T1<T2 B．T1>T2C．S1<S2 D．S1>S2解析：依据分子运动速率分布规律知，气体的温度越高，速率较大的分子数所占的比例越大，所以T1<T2，选项A正确，B错误；曲线下的面积表示分子全部坐标区间内分子数所占比例之和，等于1，故两条曲线与坐标轴围成的面积相等，选项C、D错误。5．1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有很多试验验证了这一规律。若以横坐标v表示分子速率，纵坐标f(v)表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。下面四幅图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是(D)解析：各速率区间的分子数占总分子数的百分比不能为负值，A、B错误；气体分子速率的分布规律呈现“中间多，两头少”的趋势，速率为0的分子不存在，故C错误、D正确。6．(多选)对于气体分子的运动，下列说法正确的是(ABD)A．肯定温度下气体分子的碰撞非常频繁，同一时刻，气体分子沿各个方向运动的机会(概率)相等B．肯定温度下气体分子的速率一般不相等，但速率很大和速率很小的分子数目相对较少C．肯定温度下气体分子做杂乱无章的运动，可能会出现某一时刻全部分子都朝同一方向运动的状况D．当温度上升时，其中某10个分子的平均速率可能减小解析：肯定温度下气体分子碰撞非常频繁，单个分子运动杂乱无章，但大量分子的运动遵从统计规律，速率大和速率小的分子数目相对较少，向各个方向运动的分子数目相等，故C错误，A、B正确；温度上升时，大量分子的平均速率增大，但少量(如10个)分子的平均速率有可能减小，故D正确。7．(多选)下面对气体压强的理解，正确的是(BC)A．在完全失重的状况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强B．气体压强取决于单位体积内的分子数和气体的温度C．单位面积器壁受到大量气体分子的碰撞的作用力大小就是气体对器壁的压强大小D．气体的压强是由于气体分子间的斥力产生的解析：气体产生压强的缘由是由于大量分子都在不停地做无规则热运动，与器壁频繁碰撞，使器壁受到一个平均持续的冲力，致使气体对器壁产生肯定的压强。在完全失重时，不影响分子的热运动，不影响大量分子对器壁的撞击，A错误；气体压强取决于分子的密集程度与分子的平均动能，即为单位体积内分子数和气体的温度，B正确；气体对器壁的压强在数值上等于单位面积器壁受到大量气体分子的碰撞的作用力的大小，C正确，D错误。二、非选择题8．如图所示，两个完全相同的圆柱形密闭容器，甲中装有与容器容积相等的水，乙中充溢空气，试问：(1)两容器各侧壁压强的大小状况及压强的大小取决于哪些因素(容器容积恒定)?(2)若让两容器同时做自由落体运动，容器侧壁上所受的压强将怎样变更？答案：(1)对甲容器，上壁的压强为零，底面的压强最大，其数值为p＝ρgh(h为上、下底面间的距离)。侧壁的压强自上而下，由小变大，其数值大小与侧壁上各点距水面的竖直距离x的关系是p＝ρgx。对乙容器，各处器壁上的压强大小都相等，其大小取决于气体的分子数密度和温度。(2)甲容器做自由落体运动时，器壁各处的压强均为零；乙容器做自由落体运动时，器壁各处的压强不发生变更。实力提升练一、选择题1．物质的宏观性质往往是大量微观粒子运动的集体表现。下面对气体温度和压强的微观说明，正确的是(B)A．气体的温度上升，气体的每一个分子运动的速率都会变大B．气体的温度上升，运动速率大的分子所占比例会增大C．气体的压强变大，气体分子的平均速率肯定变大D．气体的压强变大，气体分子的密集程度肯定变大解析：气体的温度上升，分子热运动的平均速率增大，运动速率大的分子所占比例会增大，但不是每个分子的速率均增大，故A错误，B正确；气体压强从微观角度看取决于气体分子的密集程度和分子热运动的平均速率，故气体的压强变大，气体分子的平均速率不肯定变大，气体分子的密集程度也不肯定变大，故C、D错误。2.把豆粒当作气体分子，可以演示气体压强产生的机理，如图所示。某同学进行两次试验，一次运用100g黄豆，另一次运用300g黄豆，把豆粒匀称倒落在秤盘上，视察秤的指针摇摆状况。下列对试验的分析中，错误的是(C)A．倒豆粒过程中要尽可能让豆粒碰撞过秤盘之后掉落下去，不留在秤盘上B．假如两次试验在相同的时间内从相同高度将豆粒全部倒完，可以模拟气体压强与分子密集程度的关系C．假如两次试验在相同的时间内从不同高度将豆粒全部倒完，可以模拟气体压强与分子平均速率的关系D．这个试验说明气体压强是分子的无规则运动造成的解析：要采纳限制变量法探讨影响气体压强的因素，先限制分子数密度肯定，探讨气体压强与分子热运动平均速率的关系，再探讨分子热运动的平均速率肯定，气体压强与分子数密度的关系。本试验用豆粒代替分子，豆粒与秤盘碰撞产生的力代替气体分子碰撞产生的力，所以要尽可能让豆粒碰撞过秤盘之后掉落下去，不留在秤盘上，防止豆粒重力影响试验，A正确；豆粒的速率大小取决于高度，将不同质量的豆粒先后在相同时间内从相同高度连续倒落，使它们落在秤盘上，可模拟演示气体压强与气体分子密集程度的关系，B正确；将相同质量的豆粒先后在相同时间内从不同高度连续倒落，使它们落在秤盘上，可演示气体压强与气体分子的平均速率的关系，C选项中没有限制变量，C错误；这个试验说明气体压强是分子的无规则运动造成的，D正确。故本题应选C。3．对肯定质量的气体，下列叙述正确的是(B)A．假如体积减小，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数肯定增大B．当温度肯定时，假如压强增大，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数肯定增大C．假如温度上升，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数肯定增大D．假如分子数密度增大，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数肯定增大解析：气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数，是由单位体积内的分子数和分子的平均速率共同确定的。选项A和D都是单位体积内的分子数增大，但分子的平均速率如何变更却不知道；对选项C，由温度上升可知分子的平均速率增大，但单位体积内的分子数如何变更未知，所以选项A、C、D都不正确。当温度肯定时，气体分子的平均速率肯定，此时气体压强由气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数确定，所以选项B是正确的。4．教室内的气温会受到室外气温的影响，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，房间内的(B)A．空气分子密集程度增大B．空气分子的平均动能增大C．空气分子的速率都增大D．空气质量增大解析：温度上升，气体分子的平均动能增大，平均每个分子对器壁的冲力将变大，但气压并未变更，可见单位体积内的分子数肯定减小，故A项、D项错误、B项正确；温度上升，并不是全部空气分子的速率都增大，C项错误。5．(多选)如图为密闭钢瓶中的志向气体分子在T1、T2两个不同温度下的速率分布状况的柱形图。由图可知(AB)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时的大解析：由题图可以知道，在T1、T2两种不同状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当等于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；肯定体积的气体分子，不同温度下，各种速率的分子都有，故D错误。二、非选择题6．(2024·南京市玄武区高三模拟)肯定量的氧气贮存在密封容器中，在T1和T2温度下其分子速率分布的状况见下表。则T1_大于__(选填“大于”“小于”或“等于”)T2。若约10%的氧气从容器中泄漏，泄漏前后容器内温度均为T1，则在泄漏后的容器中，速率处于400～500m/s区间的氧气分子数占总分子数的百分比_等于__(选填“大于”“小于”或“等于”)18.6%。eq\f(速率区间,m·s－1)各速率区间的分子数占总分子数的百分比/%温度T1