2019-2020学年高中物理沪科版选修3-3：1.5用统计思想解释分子运动的宏观表现 课时作业1（含解析)

1.5用统计思想解释分子运动的宏观
表现课时作业（含解析)
1．下列说法正确的是（　　）
A．内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和
B．气体压强仅与气体分子的平均动能有关
C．温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度
D．气体膨胀对外做功且温度降低，分子的平均动能可能不变
2．下列关于扩散和布朗运动的说法，正确的是（
）
A．扩散现象和布朗运动都是分子的无规则运动
B．布朗运动反映了悬浮在液体中的固体分子的无规则运动
C．布朗运动说明了液体分子之间存在着相互作用的引力和斥力
D．温度越高，布朗运动越剧烈，扩散现象发生越快
3．PM2.5是指大气中直径d≤2.5μm的悬浮细颗粒物，PM2.5悬浮在空中做无规则运动，与较大的颗粒物相比，在大气中的停留时间更长，很难自然沉降到地面。关于PM2.5的说法中错误的是（　　）
A．气温越高，PM2.5的运动越激烈
B．PM2.5在空气中的运动属于分子热运动
C．周围大量分子对PM2.5碰撞的不平衡使其在空中做无规则运动
D．倡导低碳生活、减少化石燃料的使用，能有效减小PM2.5在空气中的浓度
4．2020年3月3日，国家卫健委、国家中医药管理局印发《关于印发新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第七版）的通知》，指出新型冠状病毒的传播途径：经呼吸道飞沫和密切接触传播是主要的传播途径，在相对封闭的环境中长时间暴露于高浓度气溶胶情况下存在经气溶胶传播的可能。气溶胶微粒是悬浮在大气中的肉眼不可见的微小颗粒。关于封闭环境中的气溶胶微粒，下列说法正确的是（　　）
A．温度升高，气溶胶微粒运动会减慢
B．气溶胶微粒在空气中的无规则运动可以看作布朗运动
C．气溶胶微粒受到的空气分子作用力的合力始终为零
D．气溶胶微粒越大，运动越明显
5．小张在显微镜下观察水中悬浮的细微粉笔末的运动．他把小颗粒每隔一定时间的位置记录在坐标纸上，如图所示，下列判断正确的是(　　)
A．图中的折线就是粉笔末的运动轨迹
B．图中的折线就是水分子的运动轨迹
C．从整体上看粉笔末的运动是无规则的
D．图中折线表明水分子在短时间内运动是有规则的
6．一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度升高，压强增大的原因中，错误的是（　　）
A．温度升高后，气体分子的平均速率变大
B．温度升高后，气体分子的平均动能变大
C．温度升高后，分子撞击器壁的平均作用力增大
D．温度升高后，单位体积内的分子数增多，撞击到单位面积器壁上的分子数增多了
7．关于布朗运动，下列说法正确的是　　
A．布朗运动是无规则的，反映了大量液体分子的运动也是无规则的
B．微粒做布朗运动，充分说明了微粒内部分子是不停地做无规则运动
C．布朗运动是由于悬浮微粒受周边其它微粒撞击的不平衡性引起的
D．悬浮微粒越大，在相同时间内撞击它的分子数越多，布朗运动越剧烈
8．气体对器壁有压强的原因是（　　）
A．单个分子对器壁碰撞产生压力
B．几个分子对器壁碰撞产生压力
C．大量分子对器壁碰撞产生压力
D．以上说法都不对
9．已知阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol－1，下列关于分子动理论的说法中正确的是（　　）
A．把冰分子看成一个球体，不计冰分子间的空隙，由冰的密度可估算出冰分子直径的数量级为
B．布朗运动是指液体分子的无规则运动
C．某油轮载有密度为的原油在海面上航行，由于故障使部分原油泄漏，若共泄漏出原油9000
kg，这次泄漏事故造成的最大污染面积可达到
D．由某气体的密度、体积和摩尔质量可估算出该气体分子的直径
10．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有一定的统计规律．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和,则下列说法正确的是（
）
A．
B．
C．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
11．下列叙述中，正确的是（　　）
A．物体温度越高，每个分子的动能也越大
B．布朗运动就是液体分子的运动
C．气体温度越高，气体分子的热运动就越剧烈
D．气体对容器的压强是由大量气体分子对容器不断碰撞而产生的
12．下列现象中，哪些可用分子的热运动来解释（）
A．长期放煤的地方，地面下1cm深处的泥土变黑
B．炒菜时，可使满屋子嗅到香味
C．大风吹起地上的尘土到处飞扬
D．食盐粒沉在杯底，水也会变威
13．如（甲）和（乙）图中是某同学从资料中查到的两张记录水中炭粒运动位置连线的图片，记录炭粒位置的时间间隔均为30
s，两方格纸每格表示的长度相同。比较两张图片可知：若炭粒大小相同，____（选填“甲”或“乙”）中水分子的热运动较剧烈；若水温相同，______（选填“甲”或“乙”）中炭粒的颗粒较大。
14．两个相同容器中分别盛有质量相等、温度相同的氢气和氧气，若忽略分子间的势能，则氢气分子的平均动能_______氧气分子的平均动能；氢气的内能_______氧气的内能；相同时间内，氢气分子对器壁单位面积的总冲量_____________氧气分子对器壁单位面积的总冲量（均选填“大于”“小于”或“等于”）。
15．PM2.5是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物，在无风状态下，其悬浮在空中做无规则运动。根据分子动理论可知：_________是分子平均动能大小的标志，所以气温________（选填“越高”或“越低”），PM2.5运动越剧烈。
16．热力学温标是英国物理学家_________建立的。预防新冠肺炎体温检测临界温度是，用热力学温度表示则为_________K。
参考答案
1．C
【解析】
A．物体的内能是物体中所有分子热运动的动能与分子势能的总和，故A错误；
B．从微观角度来看，气体压强的大小跟两个因素有关：一个是气体分子的平均动能，一个是分子的密集程度。故B错误；
C．温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度，故C正确；
D．气体膨胀对外做功且温度降低，温度是分子平均动能的标志，温度降低，则分子的平均动能变小，故D错误。
故选C。
2．D
【解析】
A．扩散现象和布朗运动都是分子的无规则运动的反映，选项A错误；
B．布朗运动反映了悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动，不是固体分子的运动，选项B错误；
C．布朗运动说明了液体分子的无规则的热运动，而不能说明分子之间存在着相互作用的引力和斥力，选项C错误；
D．温度越高，布朗运动越剧烈，扩散现象发生越快，选项D正确；
故选D．
3．B
【解析】
A．气温越高，空气分子热运动越剧烈，布朗运动越剧烈，故PM2.5运动越剧烈，故A正确，不符合题意；
BC．布朗运动是固体颗粒的无规则运动，PM2.5在空气中的运动是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物，是周围大量分子对PM2.5碰撞的不平衡使其在空中做无规则运动，所以PM2.5的不属于分子的运动，故B错误，符合题意；C正确，不符合题意；
D．倡导低碳生活减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度，故D正确，不符合题意。
故选B。
4．B
【解析】
气溶胶微粒在空气中的无规则运动，可以看作布朗运动，温度越高，布朗运动越剧烈；气溶胶微粒越大，布朗运动越不明显；产生布朗运动的原因是，大量气体分子无规则运动，撞击气溶胶微粒，使气溶胶受力不平衡产生的，因此B正确，ACD错误。
故选B。
5．C
【解析】
A、B项：图中的折线是粉笔末在不同时刻的位置的连线，既不是固体颗粒的运动轨迹，也不是分子的运动轨迹，故AB错误；
C、D项：图中的折线没有规则，说明粉笔末的运动是无规则的，分子的运动是无规则的，故C正确，D错误．
6．D
【解析】
AB．温度升高后，分子的平均动能增加，根据知气体分子的平均速率变大，故AB正确，不符合题意；
C．温度升高后，分子的平均动能增加，分子撞击器壁的平均作用力增大，故C正确，不符合题意；
D．体积不变，分子的密集程度不变，单位体积内的分子数不变，撞到单位面积器壁的分子数不变，故D错误，符合题意；
故选D．
【点睛】
影响气体压强的微观因素：一个是气体分子的平均动能，一个是分子的密集程度，温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大．
7．A
【解析】
布朗运动是无规则的，是由外界条件无规律的不断变化引起的，因此它说明了液体分子的运动是无规则的，故A正确；布朗微粒运动是微粒分子做无规则运动的反映，不是微粒内部分子是不停地做无规则运动的反应，故B错误；布朗运动是由于悬浮微粒受周边液体分子撞击的不平衡性引起的，故C错误；形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的，悬浮颗粒越小，温度越高，颗粒的受力越不均衡，布朗运动就越明显故D错误．所以A正确，BCD错误．
8．C
【解析】
由于大量的气体分子对容器器壁频繁的碰撞作用，从而产生了对器壁的压力，从而产生了气体的压强。
故选C。
9．AC
【解析】
A．将冰分子看成立方体形，且一个挨一个紧密排列，则冰的摩尔体积为
则冰分子的体积
根据
解得冰分子直径，将冰分子的摩尔质量M=18×10-3kg/moL，NA=6.0×1023mol－1和代入上式，可得，故A正确；
B．布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的无规则运动，反映了液体分子的无规则运动，故B错误；
C．原油体积为
而分子直径数量级为d=10-10m，所以污染的海洋面积
故C正确；
D．已知该气体的密度、体积和摩尔质量，可以得到摩尔体积，但缺少阿伏加德罗常数，故不能算出分子间的平均距离；况且由于气体间隙较大，就是可以估算，也只能估算出分子间的平均距离，不可能估算出分子直径，故D错误。
故选AC。
10．AC
【解析】
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，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．CD
【解析】
A.物体温度越高，是分子的平均动能越大，并不是每个分子的动能都大，故A错误；
B.布朗运动并不是液体分子的运动，液体分子很小，在布朗运动中看到的并不是分子，而是微小的颗粒，由于液体分子对颗粒的不同方向的撞击是不平衡的，故颗粒会做无规则的运动，所以B错误；
C.
分子的热运动跟物体的温度有关，气体温度越高，气体分子的热运动就越剧烈，故C正确；
D.根据气体压强的微观解释，气体对容器的压强是由大量气体分子对容器壁不断碰撞而产生的，故D正确。
故选CD。
12．ABD
【解析】
A．煤分子进入泥土，泥土变黑这是固体分子间的扩散现象，故A正确；
B．炒菜时，可使满屋子嗅到香味这是气体分子间的扩散现象，故B正确；
C．大风吹起地上的尘土到处飞扬，能用肉眼直接看得到的微粒是很大的颗粒，在同一时刻它们受到来自各个方向的空气分子撞击的合力几乎为零，微小的作用不能使这么大的颗粒作布朗运动，故C错误；
D．食盐粒沉在杯底，水也会变威是固体份子与液体分子间的扩散现象，故D正确。
故选ABD。
13．乙
甲
【解析】
[1][2]布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的永不停息地做无规则运动，布朗运动是由于液体分子对小颗粒的撞击不平衡造成的；颗粒越小，液体分子对颗粒的撞击越不平衡，布朗运动越明显。由图可知，乙图中颗粒的布朗运动更明显，温度越高，布朗运动越激烈，所以若炭粒大小相同，乙中水分子的热运动较剧烈；若水温相同，甲中炭粒的颗粒较大。
14．等于
大于
大于
【解析】
[1][2]由于不考虑分子间作用力，氢气和氧气只有分子动能，温度相同，它们的平均动能相同，而氢气分子摩尔质量小，质量相等时，氢气分子数多，所以氢气内能多
[3]氢气和氧气分子平均动能相同，由于氢分子的摩尔质量小，则氢分子的分子平均速率更大，且氢气分子数多，则相同时间内，氢气分子对器壁单位面积的总冲量大于氧气分子对器壁单位面积的总冲量
15．温度
越高
【解析】
[1][2]根据分子动理论可知，温度是分子平均动能的标志，PM2.5是指直径小于等于2.5微米的颗粒物，是分子团的运动，属于布朗运动，故温度越高，运动越剧烈．
16．开尔文
310.45
【解析】
[1]热力学温标是英国物理学家开尔文建立的；
[2]预防新冠肺炎体温检测临界温度是，用热力学温度表示为