第1章　分子动理论 分层作业3　气体分子运动的统计规律--2025粤教版高中物理选择性必修第三册同步练习题（有解析）

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2025粤教版高中物理选择性必修第三册
分层作业3　气体分子运动的统计规律
A组必备知识基础练
1.历史上不少统计学家做过成千上万次抛掷硬币的实验.关于抛掷硬币的统计规律,下列说法错误的是 (　　)
A.抛掷次数较少时,出现正面(或反面)的比例是不确定的
B.不论抛掷次数多少,出现正面(或反面)的比例各占抛掷总次数的50%
C.抛掷次数越多,出现正面(或反面)的百分率就越接近50%
D.某一事件的出现纯粹是偶然的,但大量的偶然事件却会表现出一定的规律
2.(多选)关于封闭在容器内的一定质量的气体,当温度升高时,下列说法正确的是(　　)
A.气体中的每个分子的速率必定增大
B.有些分子的速率可能减小
C.速率大的分子数目增加
D.“中间多、两头少”的分布规律改变
3.(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运动
C.分子沿各方向运动的机会均不相等
D.分子的速率分布毫无规律
4.关于气体分子的速率,下列说法正确的是(　　)
A.气体温度升高时,每个气体分子的运动速率一定都增大
B.气体温度降低时,每个气体分子的运动速率一定都减小
C.气体温度升高时,气体分子运动的平均速率必定增大
D.气体温度降低时,气体分子运动的平均速率可能增大
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,后来有许多实验验证了这一规律.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,下面四幅图能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是 (　　)
6.(多选)一定质量的氧气分子在0 ℃和100 ℃两种不同情况下的速率分布情况如图所示,由图可以判断以下说法正确的是(　　)
A.温度升高,所有分子的运动速率均变大
B.温度越高,分子的平均速率越小
C.0 ℃和100 ℃氧气分子的速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点
D.100 ℃的氧气与0 ℃的氧气相比,速率大的分子所占比例较大
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f(v)表示v处单位速率区间内的分子数百分率,所对应的温度分别为TⅠ、TⅡ、TⅢ,则 (　　)
A.TⅠ>TⅡ>TⅢ B.TⅢ>TⅡ>TⅠ
C.TⅡ>TⅠ,TⅡ>TⅢ D.TⅠ=TⅡ=TⅢ
8.密闭在钢瓶中的理想气体,温度升高时压强增大.从分子动理论的角度分析,这是由于分子热运动的　　　　增大了.该气体在温度T1、T2时的分子速率分布图像如图所示,则T1　　　　(选填“大于”或“小于”)T2.
B组关键能力提升练
9.在投掷硬币的实验中,硬币的每一次投掷,都是一个独立事件,即某一次的投掷结果同其他各次的投掷结果都没有关系.投掷次数较少时,结果是正面朝上还是反面朝上,都是偶然的.但如果投掷的次数很多,就可以发现,正面朝上和反面朝上的概率都在50%左右,此事例说明了统计规律的适用条件是怎样呢
10.根据热力学理论可以计算出氨气分子在0 ℃时的平均速率约为490 m/s,该温度下一个标准大气压时氨气分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数为3×1023次,气体分子的平均距离约为10-9 m,试根据以上数据分析说明为什么研究单个分子的运动规律是不现实的.
11.根据天文学家测量,月球的半径为1 738千米,月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的.月球在阳光照射下的温度可以达到127 ℃,而此时水蒸气分子的平均速率达2 000 m/s,试分析月球表面没有水的原因.
参考答案
分层作业3　气体分子运动的统计规律
1.B　大量的偶然事件的发生符合统计规律.
2.BC　研究对象是由大量分子组成的,具有统计规律,而单个分子的运动情况具有偶然性.对每个分子无法判断速率的变化,A错误,B正确;总体上速率大的分子数目在增加,C正确;无论温度如何变化,“中间多、两头少”的分布规律不会变化,D错误.
3.AB　气体分子除碰撞外可以认为是在空间自由移动的,因气体分子沿各方向运动的机会相等,碰撞使它做无规则运动,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正确.
4.C　由麦克斯韦气体分子速率分布规律可知,温度升高时,气体分子速率大的分子所占的比率增大,速率小的分子所占的比率减小,故气体分子的平均速率一定增大,故选项C正确.而温度降低时则正好相反,故选项D错.对每一个分子的运动速率在温度升高时不一定增大,在温度降低时也不一定减小,故选项A、B都错.
5.D　由于大量分子的速率按“中间多、两头少”的规律分布,故只有D正确.
6.CD　温度升高,气体分子的平均动能增大,平均运动速率增大,但有些分子的运动速率可能减小,从图中可以看出温度高时,速率大的分子所占比例较大,A、B错误,C、D正确.
7.B　温度是气体分子平均动能的标志.由图像可以看出,大量分子的平均速率,因为是同种气体,则EkⅢ>EkⅡ>EkⅠ,所以B正确,A、C、D错误.
8.答案 平均速率　小于
解析 温度升高时,气体分子平均速率变大,即分子的速率较大的分子占总分子数比例较大,所以T19.答案 统计规律只适用于大量统计的规律,对于少量统计不适用,反映的是物体整体所呈现的一种可能情况.
10.答案 见解析
解析 因为分子运动的速率大,分子间的碰撞频繁,分子速度方向极易变化,单个分子的运动规律根本无法研究,所以不现实.
11.答案 见解析
解析 月球表面的第一宇宙速度v0==1 685 m/s<2 000 m/s,所以水蒸气分子在月球表面做离心运动,因此月球表面没有水.
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