人教版(2019)高中物理 选择性必修第三册 第1章 第3节 分子运动速率分布规律学案

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名称 人教版(2019)高中物理 选择性必修第三册 第1章 第3节 分子运动速率分布规律学案
格式 doc
文件大小 692.0KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2020-12-17 19:03:13

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第3节 分子运动速率分布规律
核心素养 物理观念 科学思维 科学探究 科学态度与责任
1.了解什么是统计规律。
2.知道气体分子运动的特点、方向、速率大小。
3.能用气体分子动理论和动量定理等内容解释气体压强产生的原因。
4.知道影响气体压强大小的微观因素。 1.体会用气体分子的速率分布图像描述气体分子速率分布特点。
2.体会用动量定理分析气体压强的产生机制。 实验模拟气体压强产生的机理。 利用所学知识迁移解决生产生活中的问题。
知识点一 随机性与统计规律 气体分子运动特点
[阅读助学]
抛掷一枚硬币时,其正面有时向上,有时向下,抛掷次数较少和次数很多时,会有什么规律?
答案 抛掷次数较少时,正面向上或向下完全是偶然的,但抛掷次数很多时,正面向上或向下的概率是相等的,即遵守统计规律。
随机性与统计规律、气体分子运动的特点
1.随机性与统计规律
(1)必然事件:在一定条件下必然出现的事件。
(2)不可能事件:在一定条件下不可能出现的事件。
(3)随机事件:在一定条件下可能出现,也可能不出现的事件。
(4)统计规律:大量随机事件整体表现出来的规律。
2.气体分子运动的特点
(1)由于气体分子间的距离比较大,分子间作用力很弱。通常认为,气体分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外,不受力而做匀速直线运动,因而气体会充满它能达到的整个空间。
(2)分子的运动杂乱无章,在某一时刻,向着任何一个方向运动的分子都有,而且向各个方向运动的气体分子数目几乎相等。
[思考判断]
(1)由于气体分子间距离较大,所以气体很容易被压缩。(√)
(2)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。(√)
(3)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。(×)
(4)某一时刻一个分子的速度大小和方向是偶然的。(√)
知识点二 分子运动速率分布图像
[阅读助学]
下表是氧气分别在0℃和100℃时,同一时刻在不同速率间内的分子数占总分子数的百分比,阅读后能得出什么结论?
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
答案 (1)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。
(2)随着温度升高,气体分子的平均速率增大。
1.气体分子速率呈“中间多、两头少”的规律分布。当温度升高时,对某一分子在某一时刻它的速率不一定增加,但大量分子的平均速率一定增加,而且“中间多”的分子速率值在增加。如图所示。
2.温度越高,分子的热运动越剧烈。
[思考判断]
(1)气体内部所有分子的速率都随温度的升高而增大。(×)
(2)当温度发生变化时,气体分子的速率不再是“中间多,两头少”。(×)
(3)温度相同时,各种气体分子的平均速度都相同。(×)
知识点三 气体压强的微观解释
[观图助学]
如图所示,两个完全相同的圆柱形密闭容器,甲中恰好装满水,乙中充满空气(容器容积恒定)
请比较A、B两点和C、D两点压强大小关系。
提示 液体的压强p=ρgh,hA>hB,可知pA>pB,而密闭容器中气体压强各处均相等,与位置无关,pC=pD
1.气体压强的大小等于气体作用在器壁单位面积上的压力。
2.产生原因:大量气体分子对器壁的碰撞引起的。
3.决定气体压强的微观因素
(1)若某容器中气体分子的平均速率越大,单位时间内、单位面积上气体分子与器壁的碰撞对器壁的作用力就越大。
(2)若容器中气体分子的数密度大,在单位时间内,与单位面积器壁碰撞的分子数就多,平均作用力也会较大。
[思考判断]
(1)密闭容器中气体的压强是由气体的重力而产生的。(×)
(2)密闭容器中气体的压强是由于分子间的相互作用力而产生的。(×)
(3)气体分子的平均速率越大,分子数密度越大,气体压强越大。(√)
关于统计规律
(1)个别事件的出现具有偶然性,但大量事件出现的机会却遵从一定的统计规律。
(2)从微观角度看,由于物体是由数量极多的分子组成的,这些分子并没有统一的运动步调,单独来看,每个分子的运动都是不规则的,具有偶然性,但从总体来看,大量分子的运动却有一定的规律。
对气体分子运动特点再认识
(1)运动的自由性
气体分子之间的距离很大,大约是分子直径的10倍,数量级为10-9 m;因此除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外,气体分子间没有作用力,可以在空间内自由移动。这就是为什么气体能充满它能到达的整个空间的原因。
(2)运动的无序性
分子的运动永不停息、但杂乱无章,在某一时刻,向着任何一个方向运动的分子都有,而且向各个方向运动的气体分子数目几乎相等。
(3)运动的高速性
常温下大多数气体分子的速率都达到数百米每秒,虽然分子运动无规则,速率大小也不相等,但大量分子的速率分布呈现“中间多、两头少”的规律(如图中曲线Ⅰ所示)。当温度升高时,对某一分子在某一时刻它的速率不一定增大,但大量分子的平均速率一定增大,而且“中间多”的分子速率在增大,即曲线峰值向速率大的方向移动。如图中曲线Ⅱ所示。
由于频繁地碰撞,气体分子运动瞬息万变、速度剧增或剧减都很频繁,所以热学中并不研究某一个分子或某些分子的运动。
图中两曲线下的面积表示各种速率区间的分子数占总分子数的百分比的总和,其数值等于1,故两曲线下的面积相等。
要注意压强产生的原因,本题中液体产生压强是由于重力的作用,气体产生压强是由于气体分子撞击器壁。液体内部随深度的增加压强增大,而气体内压强处处相同。
气体分子与器壁碰撞产生的撞击力F由动量定理和牛顿第三定律推出,碰撞为弹性碰撞。
FΔt=-2mv
F′=-F
则F′=
气体压强与大气压强不同
大气压强是由大气自身重力作用产生的,随高度增大而减小。
气体压强是由大量分子撞击器壁产生的,不随高度变化而变化。
核心要点  统计规律与气体分子运动
[要点归纳]
1.对统计规律的理解
(1)个别事件的出现具有偶然性,但大量事件出现的机会,却遵从一定的统计规律。
(2)从微观角度看,由于物体是由数量极多的分子组成的,这些分子并没有统一的运动步调,单独来看,各个分子的运动都是不规则的,具有偶然性,但从总体来看,大量分子的运动却有一定的规律。
2.气体的微观结构特点
(1)气体分子间的距离较大,大于10r0(10-9 m),气体分子可看成质点。
(2)气体分子间的分子力很微弱,通常认为气体分子除了相互碰撞或与器壁碰撞外,不受其他力的作用。
3.气体分子运动的特点
(1)标准状态下1 cm3气体中的分子数比地球上的人口总数还要多上许多亿倍。大量气体分子做无规则热运动,因此,分子之间频繁地碰撞、每个分子的速度大小和方向频繁地改变。
(2)正是“频繁碰撞”,造成气体分子不断地改变运动方向,使得每个气体分子可自由运动的行程极短(理论研究指出通常情况下气体分子自由运动行程的数量级仅为10-8 m),整体上呈现为杂乱无章的运动。
(3)分子运动的杂乱无章,使得分子在各个方向运动的机会均等。
[试题案例]
[例1] (多选)关于气体分子的运动情况,下列说法中正确的是(  )
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的大小和方向是偶然的
C.某一时刻向任意一个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
解析 具有某一速率的分子数目并不是相等的,呈“中间多、两头少”的统计分布规律,选项A错误;由于分子之间频繁地碰撞,分子随时都会改变自己运动速度的大小和方向,因此在某一时刻一个分子速度的大小和方向完全是偶然的,选项B正确;虽然每个分子的速度瞬息万变,但是大量分子的整体存在着统计规律。由于分子数目巨大,某一时刻向任意一个方向运动的分子数目只有很小的差别,可以认为是相等的,选项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同,选项D错误。
答案 BC
温馨提示 个别分子的运动具有不确定性,但大量分子的运动却遵从一定的统计规律。
[针对训练1] 气体能够充满密闭容器,说明气体分子除相互碰撞的短暂时间外(  )
A.气体分子可以做布朗运动
B.气体分子的动能都一样大
C.相互作用力十分微弱,气体分子可以自由运动
D.相互作用力十分微弱,气体分子间的距离都一样大
解析 布朗运动是指悬浮颗粒因受分子作用力不平衡而引起的无规则运动,选项A错误;气体分子因不断相互碰撞其动能瞬息万变,因此才引入了分子的平均动能,选项B错误;气体分子不停地做无规则热运动,其分子间的距离大于10r0,因此气体分子间除相互碰撞的短暂时间外,相互作用力十分微弱,分子的运动是相对自由的,可以充满所能达到的整个空间,故选项C正确;气体分子在不停地做无规则运动,分子间距离不断变化,故选项D错误。
答案 C
核心要点  分子运动速率分布图像
[要点归纳]
对分子运动速率分布图像的理解
1.大量气体分子的速率分布呈现中间多(速率中等的分子数目多)两头少(速率大或小的分子数目少)的规律。
2.当温度升高时,“中间多”的这一“高峰”向速率大的一方移动,即速率大的分子数目增多,速率小的分子数目减少,分子的平均速率增大,分子的热运动剧烈。
[试题案例]
[例2] 如图是氧气分子在不同温度下的速率分布规律图,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.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大
D.①状态的温度比②状态的温度高
解析 同一温度下,中等速率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;温度升高使得氧气分子的平均速率增大,不一定每一个氧气分子的速率都增大,B错误;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,从而使分子平均速率增大,故C错误;由图可知,②中速率大分子占据的比例较大,则说明②对应的平均速率较大,故②对应的温度较高,故D错误。
答案 A
温馨提示 (1)在一定温度下,所有气体分子的速率都呈“中间多、两头少”的
分布。
(2)并不是所有分子的速率随温度升高都增大。
[针对训练2] 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 根据统计规律,分子速率较大或较小的分子数目较少,符合这一特点的图像是D。
答案 D
核心要点  气体压强的微观解释
[要点归纳]
1.气体压强的产生
单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的,但是大量分子频繁地碰撞器壁,就对器壁产生持续、均匀的压力。所以从分子动理论的观点来看,气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力。
2.决定气体压强大小的微观因素
(1)气体分子数密度:气体分子密集程度(即单位体积内气体分子的数目)大,在单位时间内,与单位面积器壁碰撞的分子数就多,气体压强就越大。
(2)气体分子的平均速率:分子的平均速率大,在单位时间内器壁受气体分子撞击的次数就越多,累计冲力就越大,气体压强就越大。
3.密闭气体压强与大气压强不同
(1)密闭气体压强
因密闭容器中的气体密度一般很小,由于气体自身重力产生的压强极小,可忽略不计,故气体压强由气体分子碰撞器壁产生,大小由气体的分子数密度和温度决定,与地球的引力无关,气体对上下左右器壁的压强大小都是相等的。
(2)大气压强
大气压强是由于空气受到重力作用紧紧包围地球而对浸在它里面的物体产生的压强。如果没有地球引力作用,地球表面就没有大气,从而也不会有大气压。地面大气压的值与地球表面积的乘积,近似等于地球大气层所受的重力值,大气压强最终还是通过分子碰撞实现对放入其中的物体产生压强。
[试题案例]
[例3] 下列说法正确的是(  )
A.气体对器壁的压强等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力
B.气体对器壁的压强等于大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均作用力
C.气体分子热运动的平均速率减小,气体的压强一定减小
D.单位体积的气体分子数增加,气体的压强一定增大
解析 气体压强为气体分子对器壁单位面积的撞击力,故A正确,B错误;气体压强的大小与气体分子的平均速率和气体分子密集程度有关,故C、D错误。
答案 A
方法总结 决定压强的因素,解决此类问题的关键是:
(1)了解气体压强产生的原因——大量做无规则运动的分子对器壁频繁持续的碰撞产生的,压强就是大量气体分子在单位时间内作用在器壁单位面积上的平均作用力。
(2)明确气体压强的决定因素——气体分子的密集程度与平均速率。
[针对训练3] 对于一定质量的气体,下列四个论述中正确的是(  )
A.当分子热运动变剧烈时,压强必增大
B.当分子热运动变剧烈时,压强可以不变
C.当分子间平均距离变大时,压强必变大
D.当分子间平均距离变大时,压强必变小
解析 分子热运动变剧烈,表明气体温度升高,分子平均速率增大,但不知气体的分子的密集程度怎么变化,故压强的变化趋势不明确,A错误,B正确;分子的平均距离变大,表明气体的分子的密集程度变小,但因不知此时分子的平均速率怎么变化,故气体的压强不知怎么变化,C、D错误。
答案 B
1.(气体分子运动特点)(多选)对于气体分子的运动,下列说法正确的是(  )
A.一定温度下某理想气体的分子的碰撞虽然十分频繁但同一时刻,每个分子的速率都相等
B.一定温度下某理想气体的分子速率一般不等,但速率很大和速率很小的分子数目相对较少
C.一定温度下某理想气体的分子做杂乱无章的运动可能会出现某一时刻所有分子都朝同一方向运动的情况
D.一定温度下某理想气体,当温度升高时,其中某10个分子的平均速率可能减少
解析 一定温度下某理想气体分子碰撞十分频繁,单个分子运动杂乱无章,速率不等,但大量分子的运动遵守统计规律,速率大和速率小的分子数目相对较少,向各个方向运动的分子数目相等,A、C错误,B正确;温度升高时,大量分子平均速率增大,但对个别或少量(如10个)分子的速率有可能减少,D正确。
答案 BD
2.(分子速率分布规律)(多选)如图所示,表示一定质量氧气分子在0 ℃和100 ℃两种不同情况下速率分布情况,由图可以判断以下说法正确的是(  )
A.温度升高,所有分子运动速率变大
B.温度越高,分子平均速率越小
C.0 ℃和100 ℃氧气分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点
D.100 ℃的氧气与0 ℃氧气相比,速率大的分子数比例较多
解析 由图像的意义及特点可知C、D正确;温度升高,平均速率变大,但具体到某个分子速率可能变大、不变或变小,A、B错误。
答案 CD
3.(气体压强的理解)关于气体的压强,下列说法正确的是(  )
A.气体分子的平均速率增大,则气体的压强一定增大
B.气体分子的密集程度增大,则气体的压强一定增大
C.气体分子的平均速率增大,则气体的压强一定增大
D.气体分子的平均速率增大,气体的压强有可能减小
解析 气体的压强在微观上与两个因素有关:一是气体分子的平均速率,二是气体分子的密集程度,密集程度或平均速率增大,都只强调问题的一方面,也就是说,平均速率增大的同时,分子的密集程度可能减小,使得压强可能减小;同理,当分子的密集程度增大时,分子的平均速率也可能减小,气体的压强变化不能确定,故D正确。
答案 D
4.(气体压强的微观解释)一定质量的理想气体,在压强不变的条件下,温度升高,体积增大,从分子动理论的观点来分析,正确的是(  )
A.此过程中分子的平均速率不变,所以压强保持不变
B.此过程中每个气体分子碰撞器壁的平均冲击力不变,所以压强保持不变
C.此过程中单位时间内气体分子对单位面积器壁的碰撞次数不变,所以压强保持不变
D.以上说法都不对
解析 压强与单位时间内碰撞到器壁单位面积的分子数和每个分子的冲击力有关,温度升高,分子与器壁的平均冲击力增大,单位时间内碰撞到器壁单位面积的分子数应减小,压强才可能保持不变。
答案 D
基础过关
1.(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,还可在空间内自由移动
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等
D.分子的速率分布毫无规律
解析 因气体分子间的距离较大,分子力可以忽略,分子除碰撞外不受其他力的作用,故可在空间内自由移动,A正确;分子间的频繁碰撞使分子的运动杂乱无章,且向各方向运动的机会均等,B、C正确;气体分子速率按“中间多、两头少”的规律分布,D错误。
答案 ABC
2.关于密封容器中气体的压强,下列说法中正确的是(  )
A.是由于气体受到重力作用而产生
B.是由于气体分子间的相互作用的分子斥力产生的
C.是由容器器壁对气体分子的排斥而产生的
D.是由大量气体分子频繁碰撞器壁所产生的
解析 气体对容器壁的压强,是由大量气体分子永不停息地、频繁地碰撞器壁产生的,故D正确。
答案 D
3.(多选)根据分子动理论,下列关于气体的说法中正确的是(  )
A.气体的温度越高,气体分子无规则运动越剧烈
B.气体的压强越大,气体分子的平均速率越大
C.气体的温度越高,气体分子的平均速率越大
D.气体的体积越大,气体分子之间的相互作用力越大
解析 由分子动理论知:气体的温度越高,气体分子无规则的热运动就越剧烈,所以A正确;而气体压强越大,只能反映出单位面积的器壁上受到的撞击力越大,可能是分子平均速率大的原因,也可能是单位时间内撞击的分子数目多的原因,所以B错误;温度越高,分子的热运动越剧烈,平均速率越大,所以C正确;气体分子间的距离基本上已超出了分子作用力的作用范围,所以D错误。
答案 AC
4.关于气体分子运动的特点,下列说法正确的是(  )
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 气体分子的运动速率与温度有关,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正确,B错误;分子运动无规则,而牛顿运动定律是宏观定律,用它很难求得微观分子的运动速率,C错误;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错误。
答案 A
5.(多选)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,由图可知(  )
A.气体的所有分子,其速率都在某个数值附近
B.某个气体分子在高温状态时的速率可能与低温状态时相等
C.高温状态下大多数分子的速率大于低温状态下大多数分子的速率
D.高温状态下分子速率的分布范围相对较小
解析 由不同温度下的分子速率分布曲线可知,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很小或很大,A错误;高温状态下大部分分子的速率大于低温状态下大部分分子的速率,不是所有,个别分子的速率可能相等,B、C正确;温度高则分子速率大的占多数,即高温状态下分子速率大小的分布范围相对较大,D错误。
答案 BC
6.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
解析 曲线下的面积表示分子速率从0→∞所有区间内分子数的比率之和,显然其值应等于1,当温度升高时,分子的平均速率增大,所以曲线的高峰向右移动,曲线变宽,但由于曲线下总面积恒等于1,所以曲线的高度相应降低,曲线变得平坦。所以TⅢ>TⅡ>TⅠ。选项B正确。
答案 B
7.把打气筒的出气口堵住,往下压活塞,越往下压越费力,主要原因是往下压活塞时(  )
A.空气分子间的引力变小
B.空气分子间的斥力变大
C.空气与活塞分子间的斥力变大
D.单位时间内空气分子对活塞碰撞次数变多
解析 气体分子间距离大于10r0,分子间相互作用力可忽略不计,故A、B、C错误;下压活塞费力,是因一定质量的空气,体积减小,分子数密度增大,空气分子对活塞在单位时间内的碰撞次数增多,D正确。
答案 D
8.两个完全相同的圆柱形密闭容器,如图所示,甲中装有与容器等容积的水,乙中充满空气。试问:
(1)两容器各侧壁压强的大小及压强大小决定于哪些因素?
(2)若两容器同时做自由落体运动,容器侧壁上所受压强将怎样变化?
答案 (1)对于甲装置,水产生的压强由p=ρgh决定,水对上壁压强为零,对容器底压强最大,侧壁压强自上而下由小变大;对于乙容器各处器壁上的压强均相等。其大小决定于气体的温度和气体分子数密度。
(2)甲容器做自由落体运动,处于完全失重状态,器壁各处的压强均为零;乙容器做自由落体运动,器壁各处的压强不发生变化。
能力提升
9.(多选)根据气体分子动理论,气体分子运动的剧烈程度与温度有关,下列表格是为研究氧气分子速率分布规律而列出的,根据表格有四位同学总结了规律(  )
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.不论温度有多大,速率很大和很小的分子总是少数分子
B.温度变化时,表现出“中间多,两头少”的分布规律要改变
C.某一温度下,速率都在某一数值附近,离开这个数值越远,分子越少
D.温度增加时,速率小的分子数减少了
解析 通过表格可以发现数据有如下规律:温度为0℃时,速率在200~600 m/s的分子数比例很大,而速率在100 m/s以下的仅占1.4%,速率在900 m/s以上的仅占0.9%,当温度升高到100℃时,速率在100 m/s以下的仅占0.7%,速率在900 m/s以上的仅占3.9%,因此A正确;温度变化时,“中间多两头少”的分布规律仍然成立,B错误;通过数据发现0℃时距离300~400 m/s越远分子数越少,100℃时也有相同的规律,C正确;温度升高时,速率在100 m/s以下的分子数比例从1.4%减小为0.7%,D正确。
答案 ACD
10.一房间,上午10时的温度为15℃,下午2时的温度为25℃,假定大气压无变化,则下午2时与上午10时相比较,房间内的(  )
A.空气密度增大
B.空气分子的平均速率增大
C.空气分子的速率增大
D.空气质量增大
解析 温度升高了,空气分子的平均速率增大,而大气压不变,气体体积会增大,所以房间里气体会向外跑,故房间内空气质量会减少,空气密度会减小,B正确。
答案 B
11.(多选)下面是某地区1~7月份气温与气压的对照表
月份 1 2 3 4 5 6 7
平均最 高气温/℃ 1.4 3.9 10.7 19.6 26.7 30.2 30.8
平均大 气压/×105 pa 1.021 1.019 1.014 1.008 1.003 0.998 0.996
7月份与1月份相比较(  )
A.空气分子无规则热运动加剧
B.空气分子无规则热运动减弱
C.单位时间内空气分子对地面的撞击次数增多了
D.单位时间内空气分子对地面的撞击次数减少了
解析 由上表可知7月份比1月份气温高了,空气分子无规则热运动加剧,A正确,B错误;7月份比1月份平均大气压强小了而分子的平均速率大了,平均每个分子对地面的冲力大了,所以单位时间内空气分子对地面的撞击次数必然减少,才能使大气压强减小,故C错误,D正确。
答案 AD
12.对一定质量的气体,若用N表示单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数,则(  )
A.当体积减小时,N必定增加
B.当温度升高时,N必定增加
C.当压强不变而体积和温度变化时,N必定变化
D.当压强不变而体积和温度变化时,N可能不变
解析 对于一定量的气体,单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数N既与气体的体积(或单位体积的分子数)有关,还与分子运动的平均速率大小(或气体的温度)有关,A、B错误;当气体压强不变时,气体分子单位时间内与单位面积碰撞的平均冲力不变,当温度变化(体积也一定变化)时,气体分子的平均速率变化,则N必定变化,选项C正确,D错误。
答案 C
13.如图是氧分子在不同温度(0℃和100℃)下的速率分布规律图,由图可得出哪些结论?(至少答出两条)
解析 ①一定温度下,氧气分子的速率呈现出“中间多,两头少”的分布规律;②温度越高,氧气分子热运动的平均速率越大(或温度越高,氧气分子运动越剧烈)。
答案 见解析