高中物理粤教版3-3作业 气体分子运动的统计规律 Word版含解析

　气体分子运动的统计规律

1.同种气体分子随着温度升高其平均速率(　　)
A.不变 B.增大
C.减小 D.不确定
答案B
2.(多选)在研究热现象时,我们可以采用统计方法,这是因为(　　)
A.每个分子的运动速率随温度的变化是有规律的
B.个别分子的运动不具有规律性
C.在一定温度下,大量分子的速率分布是确定的
D.在一定温度下,大量分子的速率分布随时间而变化
答案BC
解析在研究热现象时,单个分子的运动具有无规则的特征,但大量的分子却满足统计规律,故正确选项为B、C.
3.1859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,下面四幅图中,能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是(　　)
答案D
4.(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.有的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
答案BC
解析对每个分子无法判断速率的变化,A项错误,B项正确;但总体上速率大的分子数目在增加,C项正确;无论温度如何变化,“中间多,两头少”的分布规律不会变化,D项错误.
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5.有关气体分子的速率分布规律,下列说法正确的是(　　)
A.气体分子沿各个方向运动的机会是不均等的
B.气体分子沿各个方向运动的机会是均等的
C.大量气体分子的分布规律与温度无关
D.大量气体分子的速率分布呈现“中间少、两头多”的规律
答案B
6.如果一个容器内空气十分稀薄,以至于每立方米体积中只有几万或几十万个气体分子,则器壁受到气体的压强(　　)
A.将很小,且时大时小不均匀
B.将很小,但仍然是均匀的
C.将很大,且时大时小不均匀
D.将很大,但仍然是均匀的
答案B
7.(多选)气体分子运动的特点是(　　)
A.分子除相互碰撞或跟容器碰撞外,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热运动
C.分子沿各方向运动的机会不均等
D.分子的速率分布毫无规律
答案AB
8.(多选)关于气体分子运动的特点,下列说法正确的是(　　)
A.由于气体分子间距离较大,所以气体很容易被压缩
B.气体之所以能充满整个空间,是因为气体分子间相互作用的引力和斥力十分微弱,气体分子可以在空间自由运动
C.由于气体分子间的距离较大,所以气体分子间根本不存在相互作用
D.大量气体分子的运动符合统计规律
答案ABD
解析气体分子间距离大,相互作用的引力和斥力很微弱,很容易被压缩,能自由运动,选项A、B正确;但气体分子间不是没有相互作用,选项C错误;分析可知,选项D正确.
9.下图是氧气分子在不同温度(0 ℃和100 ℃)下的速率分布图,由图可得信息(　　)
A.同一温度下,氧气分子呈现出“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增加
D.随着温度的升高,氧气分子的平均速率变小
答案A
解析温度升高后,并不是每一个气体分子的速率都增大,而是气体分子的平均速率变大,并且速率小的分子所占的比例减小,则选项B、C、D错误;同一温度下,气体分子呈现出“中间多、两头少”的分布规律,选项A正确.
10.(多选)关于气体分子的运动情况,下列说法正确的是(　　)
A.某一时刻具有任一速率的分子数目是相等的
B.某一时刻一个分子速度大小和方向是偶然的
C.某一时刻向任意方向运动的分子数目相等
D.某一温度下大多数气体分子的速率不会发生变化
答案BC
解析具有某一速率的分子数目并不相等,呈现“中间多、两头少”的统计规律,A错误.由于分子的碰撞,分子的运动具有偶然性,B正确.虽然每个分子速度具有偶然性,但是大量分子整体存在着统计规律,由于分子数目巨大,某一时刻向任意方向运动的分子数目只有很小的差别,可以认为是相等的,C正确.某一温度下,每个分子的速率仍然是瞬息万变的,只是分子运动的平均速率相等,D错误.
11.(多选)下图甲是测量分子速率分布的装置示意图.圆筒绕其中心匀速转动,侧面开有狭缝N,内侧贴有记录薄膜,M为正对狭缝的位置.从原子炉R中射出的银原子蒸汽穿过屏上S缝后进入狭缝N,在圆筒转动半个周期的时间内相继到达并沉积在薄膜上.展开的薄膜如图乙所示,NP、PQ间距相等,则(　　)
A.到达M附近的银原子速率较大
B.到达Q附近的银原子速率较大
C.位于PQ区间的分子百分率大于位于NP区间的分子百分率
D.位于PQ区间的分子百分率小于位于NP区间的分子百分率
答案AC
解析分子由N到M距离最远,所以到达M附近的银原子速率较大,由沉积在薄膜上的原子分布可知,位于PQ区间的分子百分率大于位于NP区间的分子百分率,故选项A、C正确.
12.下表反映了氧气分子的速率分布.
氧分子的速率分布
速率区间v/(m·s-1)
不同温度下各速率区间的分子数占总分子数的百分率ΔNN(%)
0 ℃
100 ℃
100以下
1.4
0.7
100~200
8.1
5.4
200~300
17.0
11.9
300~400
21.4
17.4
400~500
20.4
18.6
500~600
15.1
16.7
600~700
9.2
12.9
700~800
4.5
7.9
800~900
2.0
4.6
900以上
0.9
3.9
如果以横坐标上的各等长区间表示相应的速率范围,以纵坐标表示所占的百分比,那么可以用直方图表示出一定温度下分子速率的分布,如图所示.
一定温度下氧气分子的速率分布
由以上表格和图象,从两个方面论述一下所反映出的物理规律.
答案(1)一定温度下(0 ℃),气体分子速率在中间(300~400 m/s)最多,大于400 m/s小于300 m/s 较少,即反映出“中间多、两头少”的统计规律.
(2)温度升高,由0 ℃升到100 ℃,速率大的占的比例增多,分布曲线的峰值向速率大的一方移动,但“中间多、 两头少”的分布规律不变.