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3（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．我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作，PM2.5是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物，可在显微镜下观察到，它漂浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后会进入血液对人体形成危害，矿物燃料燃烧时废弃物的排放是形成PM2.5的主要原因，下列关于PM2.5的说法中正确的是（
）
A．PM2.5在空气中的运动属于分子热运动
B．温度越高，PM2.5的无规则运动越剧烈
C．PM2.5的质量越小，其无规则运动越剧烈
D．由于周围大量空气分子对PM2.5碰撞的不平衡，使其在空中做无规则运动
2．墨滴入水，扩而散之，徐徐混匀，关于该现象的分析正确的是（
）
A．混合均匀主要是由于碳粒受重力作用
B．混合均匀的过程中，水分子和碳粒都做无规则运动
C．使用碳粒更小的墨汁，混合均匀的过程进行得更迅速
D．墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应引起的
E.温度越高，混合均匀的过程进行得更迅速
3．氧气分子在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如图中曲线所示。下列说法中正确的是______。
A．100℃时也有部分氧气分子速率大于900m/s
B．曲线反映100℃时氧气分子速率呈“中间多，两头少”的分布
C．在100℃时，部分氧气分子速率比较大，说明内部也有温度较高的区域
D．100℃时,400～500m/s的速率分子数比0～400m/s的速率分子数多
E.温度降低时，氧气分子单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比的最大值将向速率小的方向移动
4．下列说法正确的是（　　）
A．布朗运动不是液体分子的运动，但它是固体分子的运动
B．让两个相距很远的分子在恒定的外力作用下靠到最近时，分子势能先减小后增大。分子力先增大后减小
C．温度升高分子热运动加剧，分子运动的平均动能增大，所以只要空间分子密度相同时温度高的压强大
D．一定量的的水变成的水蒸气，其分子平均动能增加，但内能不变
5．下列关于分子运动和热现象的说法正确的是（　　）
A．如果气体温度升高，那么所有分子的速率都增加
B．一定量的理想气体的内能等于其所有分子热运动动能
C．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子平均动能增加
D．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在斥力
6．如图描绘的是一颗悬浮微粒受到周围液体分子撞击的情景．关于布朗运动，下列说法正确的是
A．布朗运动就是液体分子的无规则运动
B．液体温度越低，布朗运动越剧烈
C．悬浮微粒越大，液体分子撞击作用的不平衡性表现的越明显
D．悬浮微粒做布朗运动，是液体分子的无规则运动撞击造成的
7．以下几种说法，正确的是（
）
A．因为空气分子间存在斥力，所以用气筒给自行车打气时，要用力才能压缩空气
B．用手捏面包，面包体积会缩小，这是分子间有间隙的缘故
C．打开酒瓶后可嗅到酒的气味，说明分子在做无规则的运动
D．把碳素墨水滴入清水中，观察到的布朗运动，是碳分子无规则运动的反映
8．下列关于布朗运动的说法正确的是（
）
A．布朗运动是液体分子的无规则运动
B．悬浮的颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈
C．布朗运动是指悬浮在液体中的固体分子的无规则运动
D．布朗运动说明了液体分子与悬浮颗粒之间存在着相互作用力
9．如图所示，一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置，金属圆块A的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为θ，圆块的质量为M，不计圆块与容器内壁之间的摩擦，若大气压强为p0，则被圆块封闭在容器中的气体的压强p为
(　　)
A．p0＋
B．
C．
D．
10．关于布朗运动，下列说法正确的是(　　)
A．布朗运动就是液体分子的无规则运动
B．布朗运动就是悬浮微粒的固体分子的无规则运动
C．气体分子的运动是布朗运动
D．液体中的悬浮微粒越大，布朗运动就越不明显
11．氧气分子在不同温度下的速率分布规律如图所示，横坐标表示速率，纵坐标表示某一速率内的分子数占总分子数的百分比，由图可知（　　）
A．同一温度下，氧气分子呈现“中间多，两头少”的分布规律
B．两种状态氧气分子的平均动能相等
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大
D．①状态的温度比②状态的温度高
12．下列关于布朗运动与分子运动(热运动)的说法中正确的是（　　）
A．微粒的无规则运动就是分子的运动
B．微粒的无规则运动就是固体颗粒分子无规则运动的反映
C．微粒的无规则运动是液体分子无规则运动的反映
D．因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也可以叫做热运动
13．家用温度计经常标有摄氏温度和华氏温度，摄氏温度是把冰点的温度定为____，水沸点的温度定为100，两温度之间分为100等份，每一份为1:而华氏温度把冰点定为32华氏度，把水的沸点定为212华氏度，中间分为180等份，每一等份为1华氏度.某天柳州市中午温度比早上温度升高了1，那么相当于升高____华氏度，人的正常体温若取36.8，为______华氏度?
14．在标准大气压下，水的沸点是，用热力学温标可表示为________K.当水的温度从沸点下降到时，温度下降了________K.
15．已知时水的沸点是100℃，水的熔点是0℃，用热力学温标表示，这两个温度的差值为________，水的沸点为_________．
16．正常人的体温是37℃，合________K．某人发烧时有2℃的热度，也可说有________K的热度．
17．如图所示，图线1和2分别表示在温度和下的分子速率分布图线，则温度高低关系有_______（选填“>”“<”或“=”）．
参考答案
1．BCD
【解析】
PM2.5是固体小颗粒，不是分子，故A错误；温度越高，PM2.5的无规则运动越剧烈，故B正确；PM2.5的质量越小，其无规则运动越剧烈，故C正确；由于周围大量空气分子对PM2．
5碰撞的不平衡，使其在空中做无规则运动，故D正确．所以BCD正确，A错误．
2．BCE
【解析】
A．碳素墨水滴入水中，观察到的布朗运动是液体分子不停地做无规则撞击碳悬浮微粒，悬浮微粒受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用不平衡的导致的无规则运动，不是由于碳粒受重力作用，故A错误；
B．混合均匀的过程中，水分子做无规则的运动，碳粒的布朗运动也是做无规则运动，故B正确；
C．当悬浮微粒越小时，悬浮微粒受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用不平衡性表现得越强，即布朗运动越显著，所以使用碳粒更小的墨汁，混合均匀的过程进行得更迅速，故C正确；
D．墨汁的扩散运动是由于微粒受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用不平衡引起的，故D错误；
E．温度越高，布朗运动越激烈，混合均匀的过程进行得越迅速，故E正确。
故选BCE。
【点睛】
该题中，碳微粒的无规则运动是布朗运动，明确布朗运动的实质是解题的关键，注意悬浮微粒只有借助显微镜才能看到．
3．ABE
【解析】
A．100℃时也有部分氧气分子速率大于900m/s，选项A正确；
B．曲线反映100℃时氧气分子速率呈“中间多，两头少”的分布，选项B正确；
C．温度是平均动能的标志，100℃时，也有部分分子的速率较大，部分平均速率较小，但不是说明内部有温度较高的区域，选项C错误；
D．因图线与坐标轴围成的的面积表示该温度区间对应的分子数，则由图像可知100℃时，400～500m/s的速率分子数比0～400m/s的速率分子数少，选项D错误；
E．温度降低时，分子平均速率减小，则氧气分子单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比的最大值将向速率小的方向移动，选项E正确。
故选ABE。
4．C
【解析】
A．布朗运动是指悬浮在液体或气体中的固体微粒所做的永不停息的无规则运动，故A错误；
B．两个相距很远的分子不断靠近时，一开始分子间作用力表现为分子间引力，先增大后减小，距离足够近时表现为分子间斥力，不断增大，所以分子势能先减小后增大，故B错误；
C．温度升高，分子热运动加剧，分子运动更加剧烈，分子运动平均动能增大，分子间碰撞频率增大，同时分子碰撞器壁的运动加强，即分子对器壁的平均撞击力增大，由
可知，压强增大，因此分子密度相同时温度越高压强越大，故C正确；
D．一定量的的水变成的水蒸气，温度不变，所以其分子平均动能不变，但内能增加，故D错误。
故选C。
5．B
【解析】
A．温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增大，平均速率增大，但由于分子运动是无规则的，不是所有分子的速率都增大，故A错误；
B．由于理想气体分子间作用力很小，可以忽略，则其内能等于其所有分子热运动动能，故B正确；
C．100的水变成100的水蒸气，温度不变，其分子平均动能不变，故C错误；
D．气体分子间的作用力很小，可以忽略不计，气体分子不停地做无规则运动，气体分子可以充满整个容器，如果没有约束，气体将散开，故D错误。
故选B。
6．D
【解析】
布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，是液体分子的无规则运动的表现，选项A错误；
液体温度越高，布朗运动越剧烈，选项B错误；
悬浮微粒越小，液体分子撞击作用的不平衡性表现得越明显，选项C错误；
悬浮微粒做布朗运动，是液体分子的无规则运动撞击造成的，选项D正确；故选D.
【点睛】
悬浮在液体中的固体小颗粒做布朗运动是液体分子对小颗粒的碰撞的作用力不平衡引起的，液体的温度越低，悬浮小颗粒的运动越缓慢，且液体分子在做永不停息的无规则的热运动．固体小颗粒做布朗运动说明了液体分子不停的做无规则运动．
7．C
【解析】
A．用气筒给自行车打气时，要用力才能压缩空气，这是打气筒内气体的压力的作用，不是分子斥力，选项A错误；
B．面包内的间隔比分子间隔大的很多，故用手捏面包，面包体积会缩小，不能说明分子间有间隙，选项B错误；
C．打开酒瓶后可嗅到酒的气味，说明分子在做无规则的运动，选项C正确；
D．把碳素墨水滴入清水中，观察到的布朗运动，这是水分子无规则运动的反映，选项D错误；
故选C.
8．B
【解析】
AC．布朗运动不是液体分子的运动，也不是固体小颗粒分子的运动，而是小颗粒的运动，故AC错误；
B．布朗运动是液体分子无规则热运动的反映，所以温度越高布朗运动越显著，同时颗粒越小受撞击越不易平衡，故布朗运动越剧烈，故B正确；
D．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，说明了液体分子在做无规则运动，故D错误。
故选B。
9．D
【解析】
对圆块进行受力分析：重力Mg，大气压的作用力p0S，封闭气体对它的作用力，容器侧壁的作用力F1和F2，如图所示．由于不需要求出侧壁的作用力，所以只考虑竖直方向合力为零，就可以求被封闭的气体压强．圆块在竖直方向上受力平衡
故
p0S＋Mg＝cos
θ
即
p＝p0＋
故D正确ABC错误。
故选D。
10．D
【解析】
AB.布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动，是液体分子无规则运动的表现，AB错误；
C.气体分子的运动不是布朗运动，C错误；
D.布朗运动的剧烈程度与液体的温度以及颗粒的大小有关，液体中的悬浮微粒越大，布朗运动就越不明显，D正确。
故选D。
11．A
【解析】
A．同一温度下，中等速率大的氧气分子数所占的比例大，即氧气分子呈现“中间多，两头少”的分布规律，故A正确。
BC．随着温度的升高，氧气分子中速率大的分子所占的比例增大，从而使分子平均动能增大，则两种状态氧气分子的平均动能不相等，故BC错误；
D．由图可知，②中速率大分子占据的比例较大，则说明②对应的平均动能较大，故②对应的温度较高，故D错误。
故选A。
12．C
【解析】
A.
布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，是液体分子无规则运动的体现，不是液体分子的运动。故A错误；
B.
布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，是液体分子无规则运动的体现，不是固体分子的运动。故B错误；
C.
布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，是液体分子无规则运动的体现。故C正确；
D.
分子的无规则的运动叫热运动，布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，不是热运动。故D错误；
故选：C。
13．0
1.8
98.24
【解析】
[1][2]摄氏温度是把冰点的温度定为0，因为华氏温标规定：1标准大气压下沸水的温度为212华氏度，冰水混合物的温度是32华氏度，中间分为180等分，每一等分代表1华氏度；所以摄氏温差100度等同华氏温差180度；即
华氏度=1.8华氏度
又知：华氏温度起点为32华氏度等于摄氏温度的0度；
[3]所以，华氏温度与摄氏温度之间的关系为
若人的正常体温若取36，华氏度为
华氏度
14．373
100
【解析】
[1]由可知，；
[2]水温降低了100°C，故温度降低了100K。
15．100K
373K
【解析】
[1]由可知，温度差值为100K；
[2]由，可得水的沸点为373K；
16．310
2
【解析】
[1]由可知，；
[2]由可知，，故2℃的热度也可说有2K的热度。
17．<
【解析】
[1]由不同温度下的分子速率分布曲线可知，分子数百分率呈现“中间多，两头少”统计规律，温度是分子平均动能的标志，温度高则分子速率大的占多数，所以有T1＜T2.