高中物理粤教版选修3-3作业题 第一章第六节气体分子运动的统计规律 Word版含解析

第一章 分子动理论
第六节 气体分子运动的统计规律
[A级　抓基础]
1．学习统计学的小丽和她的几个同学在某超市对8：00～10：00进出超市的顾客人数进行记录，通过对若干天记录数据统计，发现8：30～9：00的人数最多．总人数中女的比男的多20个百分点，对此下列说法正确的是(　　)
A．8：45～8：46这1 min内的人数一定高于其他1 min的人数
B．8：45时进来的一定是个女的
C．8：45时进来女的可能性大
D．某一天在8：30～9：00的0.5 h内的人数一定多于其他0.5 h的人数
解析：统计规律是大量事件表现出来的规律．对于个别事件只是一种偶然，故C选项正确．
答案：C
2．下列关于气体分子运动的特点，正确的说法是(　　)
A．气体分子运动的平均速率与温度有关
B．当温度升高时，气体分子的速率分布不再是“中间多、两头少”
C．气体分子的运动速率可由牛顿运动定律求得
D．气体分子的平均速度随温度升高而增大
解析：气体分子的运动与温度有关，温度升高时，平均速率变大，但仍遵循“中间多，两头少”的统计规律，A对，B错；分子运动无规则，而且牛顿定律是宏观定律，不能用它来求微观的分子运动速率，C错；大量分子向各个方向运动的概率相等，所以稳定时，平均速度几乎为零，与温度无关，D错．
答案：A
3．哪个科学家第一次提出了气体分子按速率分布的规律(　　)
A．牛顿　　　　　　　 B．布朗
C．麦克斯韦 D．伽耳顿
答案：C
4．(多选)对于气体分子在某个方向的运动描述，正确的是(　　)
A．在某些方向上多，在某些方向上少
B．分子在某个方向上的运动是由分子的受力决定的
C．分子的运动方向具有随机性，对大量分子而言朝各个方向运动的机会相等
D．分子的运动方向随时改变
解析：分子的运动方向由初速度和分子碰撞的合外力共同决定，大量分子的运动具有统计规律．
答案：CD
5．(多选)对于气体分子热运动服从统计规律的正确理解是(　　)
A．大量无序运动的气体分子组成的系统在总体上所呈现的规律性，称为统计规律
B．统计规律对所含分子数极少的系统仍然适用
C．统计规律可以由数学方法推导出来
D．对某些量进行统计平均时，分子数越多，出现的涨落现象越明显
解析：统计规律是对大量偶然事件而言的整体规律，对于少量的个别的偶然事件是没有意义的．个别的、少量的气体分子的运动规律是不可预知的，对于大量的气体分子的运动呈现出“中间多，两头少”的统计规律，所以选项A、D正确．
答案：AD
B级　提能力
6．1859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(　　)
解析：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．
答案：D
7．下列对气体分子运动的特点及解释错误的是(　　)
A．气体很容易被压缩，说明气体分子的间距较大，气体分子间的作用十分微弱
B．大量气体分子永不停息地做无规则运动，分子间不断地发生碰撞，而且碰撞频繁
C．由于大量分子做无规则的热运动，在某一时刻向任一方向运动的分子都有，故分子沿各个方向运动的机会是不均等的
D．大量分子做无规则热运动，速率有大也有小，但分子的速率却按照一定的规律分布
解析：气体分子间距一般都大于10r0，分子间的作用力十分微弱，A正确；大量气体分子在做永不停息地无规则的热运动，且分子间碰撞频繁，B正确；分子沿各个方向无规则热运动的机会是均等的，C错；分子热运动的速率按“中间多，两头少”的规律分布，D正确．
答案：C
8.(多选)分子都在做无规则的运动，但大量分子的速率分布却有一定的规律性．如图所示．下列说法正确的是(　　)
A．在一定温度下，大多数分子的速率都接近某个数值，其余少数分子的速率都小于该数值
B．高温状态下每个分子的速率大于低温状态下所有分子的速率
C．高温状态下分子速率大小的分布范围相对较大
D．高温状态下大多数分子对应的速率大于低温状态下大多数分子对应的速率
解析：温度升高，所有分子的平均速率增大，分子速率大小的分布范围相对较大，高温状态下大多数分子对应的速率大于低温状态下大多数分子对应的速率，A、B错误，C、D正确．
答案：CD
9．(多选)气体分子永不停息地做无规则运动，同一时刻有向不同方向运动的分子，其速率也有大有小，下表是氧气分别在0 ℃和100 ℃时，同一时刻在不同速率区间内的分子数占总分子数的百分比，由表得出下列结论正确的是(　　)
按速率大小划分的区间/(m·s－1) 各速率区间的分子数占总分子数的百分比/%
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
A.气体分子的速率大小基本上是均匀分布的，每个速率区间的分子数大致相同
B．大多数气体分子的速率处于中间值，少数分子的速率较大或较小
C．随着温度升高，气体分子的平均速率增大
D．气体分子的平均速率基本上不随温度的变化而变化
解析：由表格可以看出在0 ℃和100 ℃两种温度下，分子速率在200 ～700 m/s之间的分子数的比例较大，由此可得出A错误，B正确；再比较0 ℃和100 ℃两种温度下分子速率较大的区间，100 ℃的分子数所占比例较大，而分子速率较小的区间，100 ℃的分子数所占比例较小．故100 ℃的气体分子平均速率高于0 ℃的气体分子平均速率，故C正确．
答案：BC
10．如图，横坐标v表示分子速率，纵坐标f(v)表示各等间隔速率区间的分子数占总分子数的百分比．图中曲线能正确表示某一温度下气体分子麦克斯韦速率分布规律的是(　　)
A．曲线① B．曲线②
C．曲线③ D．曲线④
解析：气体分子速率分布是有规律的，其分布特征是“中间多、两头少”，即随着速率增加分子数目逐渐增大，大到一定值后又逐渐减少，故应选曲线④，D项正确．
答案：D