2024-2025學(xué)年新教材高中物理第一章分子動(dòng)理論3分子運(yùn)動(dòng)速率分布規(guī)律課時(shí)練習(xí)含解析新人教版選擇性必修3

PAGE5-分子運(yùn)動(dòng)速率分布規(guī)律(15分鐘·30分)一、選擇題(本題共4小題,每題5分,共20分)1.對(duì)于肯定溫度下的某種氣體分子的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法不正確的是 ()A.肯定溫度下某氣體分子的碰撞非常頻繁,同一時(shí)刻,氣體分子沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)(概率)相等B.肯定溫度下某氣體分子的速率一般不相等,但速率很大和速率很小的分子數(shù)目相對(duì)較少C.肯定溫度下某氣體分子做雜亂無(wú)章的運(yùn)動(dòng)可能會(huì)出現(xiàn)某一時(shí)刻全部分子都朝同一方向運(yùn)動(dòng)的狀況D.肯定溫度下某氣體,當(dāng)溫度上升時(shí),其中某10個(gè)分子的平均速率可能減小【解析】選C?？隙囟认履持鞠驓怏w分子碰撞非常頻繁,單個(gè)分子運(yùn)動(dòng)雜亂無(wú)章,速率不等,但大量分子的運(yùn)動(dòng)遵從統(tǒng)計(jì)規(guī)律,速率大和速率小的分子數(shù)目相對(duì)較少,向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的分子數(shù)目相等,C錯(cuò),A、B對(duì);溫度上升時(shí),大量分子平均速率增大,但個(gè)別或少量(如10個(gè))分子的平均速率有可能減小,D對(duì)。2.若以橫坐標(biāo)v表示分子速率,縱坐標(biāo)f(v)表示各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比。下面四幅圖中能正確表示某一溫度下氣體分子速率分布規(guī)律的是 ()【解析】選D。分子的速率分布遵循“中間多、兩頭少”的統(tǒng)計(jì)規(guī)律,即分子平均速率旁邊的分子最多,與平均速率差距越大的分子越少,且曲線起始于坐標(biāo)原點(diǎn),故D正確。3.依據(jù)氣體分子動(dòng)理論,氣體分子運(yùn)動(dòng)的猛烈程度與溫度有關(guān),表格反映了氧氣分子速率分布規(guī)律。按速率大小劃分區(qū)間/(m·s-1)各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分率(%)溫度為0℃時(shí)溫度為100℃時(shí)100以下1.40.7100～2008.15.4200～30017.011.9300～40021.417.4400～50020.418.6500～60015.116.7600～7009.212.9700～8004.57.9800～9002.04.6900以上0.93.9依據(jù)表格有四位同學(xué)總結(jié)出了以下規(guī)律,其中正確的是 ()A.溫度越高,速率很小的分子就不存在了B.溫度變更時(shí),“中間多、兩頭少”的分子分布規(guī)律發(fā)生變更C.某一溫度下,速率都在某一數(shù)值旁邊,離開(kāi)這個(gè)數(shù)值越遠(yuǎn),分子越少D.溫度上升時(shí),速率小的分子數(shù)增加【解題指南】解答表格類(lèi)問(wèn)題時(shí)要留意以下三點(diǎn):(1)要結(jié)合題干仔細(xì)審題,弄清行標(biāo)題、列標(biāo)題和表格中數(shù)據(jù)的含義。(2)有的還要分析各行各列的數(shù)據(jù)變更趨勢(shì)及引起變更的緣由。(3)結(jié)合題目中的問(wèn)答選項(xiàng),思索與表格中內(nèi)容的聯(lián)系,用已駕馭的物理學(xué)問(wèn)求解答案?！窘馕觥窟xC。從表格數(shù)據(jù)可看出,溫度上升時(shí),速率大的分子數(shù)增多了,D錯(cuò)誤;依據(jù)分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),不論溫度有多高,速率很大和很小的分子總是少數(shù)分子,C正確,A錯(cuò)誤;溫度變更時(shí),“中間多、兩頭少”的分子分布規(guī)律不會(huì)發(fā)生變更,B錯(cuò)誤。4.下列說(shuō)法中不正確的是 ()A.肯定質(zhì)量的氣體被壓縮時(shí),氣體壓強(qiáng)不肯定增大B.肯定質(zhì)量的氣體溫度不變,壓強(qiáng)增大時(shí),分子的數(shù)密度增大C.氣體壓強(qiáng)是由氣體分子間的斥力產(chǎn)生的D.肯定質(zhì)量的氣體,在壓強(qiáng)不變時(shí),分子每秒對(duì)單位面積器壁平均碰撞次數(shù)隨著溫度降低而增加【解析】選C?？隙ㄙ|(zhì)量的氣體壓強(qiáng)由溫度和體積共同確定,體積減小,溫度變更不明確,故氣體壓強(qiáng)變更不明確,A正確;溫度不變,壓強(qiáng)增大,則分子數(shù)密度肯定增大,B正確;氣體的壓強(qiáng)是由氣體分子頻繁地撞擊器壁而產(chǎn)生的,C錯(cuò)誤;溫度降低,分子的平均速率減小,想要保持壓強(qiáng)不變,必需增加撞擊次數(shù),即分子的數(shù)密度要增加,宏觀上體積減小,故D正確?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】密閉容器中氣體的壓強(qiáng)是 ()A.由于氣體的重力產(chǎn)生的B.由于分子間的相互作用力產(chǎn)生的C.大量氣體分子頻繁碰撞器壁產(chǎn)生的D.在失重的狀況下,密閉容器內(nèi)的氣體對(duì)器壁沒(méi)有壓強(qiáng)【解析】選C。密閉容器中的氣體由于自身重力產(chǎn)生的壓強(qiáng)很小,可忽視不計(jì)。其壓強(qiáng)是由氣體分子頻繁碰撞器壁產(chǎn)生的,大小由氣體的溫度和分子數(shù)密度確定,A、B錯(cuò)誤,C正確;失重時(shí),氣體分子仍具有分子動(dòng)能,對(duì)密閉容器的器壁仍舊有壓強(qiáng)的作用,D錯(cuò)誤。二、非選擇題(10分)5.如圖所示,在注射器中封有肯定質(zhì)量的氣體,緩慢推動(dòng)活塞使氣體的體積減小,并保持氣體溫度不變,則管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)怎樣變更?運(yùn)用氣體分子運(yùn)動(dòng)理論怎樣進(jìn)行說(shuō)明?【解析】管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)增加。因?yàn)楫?dāng)緩慢推動(dòng)注射器中的活塞時(shí),氣體溫度不變,則分子的平均速率保持不變,氣體的體積減小,分子的密集程度增大,所以分子數(shù)密度增大,則氣體的壓強(qiáng)增大。答案:見(jiàn)解析(10分鐘·20分)6.(10分)(多選)如圖所示,兩個(gè)完全相同的圓柱形密閉容器,甲中恰好裝滿水,乙中充溢空氣,則下列說(shuō)法中正確的是 ()A.兩容器中器壁的壓強(qiáng)都是由于分子撞擊器壁而產(chǎn)生的B.兩容器中器壁的壓強(qiáng)產(chǎn)生的緣由不同C.甲容器中pA>pB、乙容器中pC=pDD.當(dāng)溫度上升時(shí),pA、pB變大,pC、pD也要變大【解析】選B、C。甲容器壓強(qiáng)產(chǎn)生的緣由是水受到重力的作用,而乙容器壓強(qiáng)產(chǎn)生的緣由是分子撞擊器壁,A錯(cuò),B對(duì);水的壓強(qiáng)p=ρgh,hA>hB,可知pA>pB,而密閉容器中氣體壓強(qiáng)各處均相等,與位置無(wú)關(guān),故pC=pD,C對(duì);液體所產(chǎn)生的壓強(qiáng)與溫度無(wú)關(guān),溫度上升時(shí),pA、pB不變,氣體的壓強(qiáng)與溫度有關(guān),溫度上升,pC、pD變大,D錯(cuò)?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】(多選)A、B兩容器中裝有相同質(zhì)量的氫氣,已知A容器中氫氣的溫度高于B容器中氫氣的溫度,但壓強(qiáng)卻低于B容器中氫氣的壓強(qiáng)。由此可知 ()A.A中氫氣分子的平均速率肯定大于B中氫氣分子的平均速率B.A中氫氣的分子的數(shù)密度大于B中氫氣分子的數(shù)密度C.A中速率大的氫氣分子數(shù)肯定多于B中速率大的氫氣分子數(shù)D.A中氫氣分子的熱運(yùn)動(dòng)肯定比B中氫氣分子的熱運(yùn)動(dòng)猛烈【解析】選A、C、D。分子的平均速率取決于溫度,溫度越高,分子的平均速率越大,但對(duì)于隨意一個(gè)氫氣分子來(lái)說(shuō)并不肯定成立,故A項(xiàng)正確;A中氫氣平均速率較大,平均動(dòng)能大,與器壁撞擊作用力就越大,只有分子的數(shù)密度小,撞擊次數(shù)少,A中壓強(qiáng)才能小于B中壓強(qiáng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;分子的速率也應(yīng)遵從統(tǒng)計(jì)規(guī)律,即“中間多、兩頭少”,質(zhì)量相同的氣體,溫度較高時(shí),速率大的分子數(shù)肯定多于溫度較低時(shí)速率大的分子數(shù),C項(xiàng)正確;溫度越高,分子的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)越猛烈,D項(xiàng)正確。7.(10分)(多選)圖甲為測(cè)量分子速率分布的裝置示意圖,圓筒繞其中心勻速轉(zhuǎn)動(dòng),側(cè)面開(kāi)有狹縫N,內(nèi)側(cè)貼有記錄薄膜,M為正對(duì)狹縫的位置。從原子爐R中射出的銀原子蒸氣穿過(guò)屏上S縫后進(jìn)入狹縫N,在圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)半個(gè)周期的時(shí)間內(nèi)相繼到達(dá)并沉積在薄膜上。綻開(kāi)的薄膜如圖乙所示,NP,PQ間距相等,則 ()A.到達(dá)M旁邊的銀原子速率較大B.到達(dá)Q旁邊的銀原子速率較大C.到達(dá)Q旁邊的銀原子速率為“中等”速率D.位于PQ區(qū)間的分子百分率大于位于NP區(qū)間的分子百分率【解析】選A、C、D。從原子爐R中射出的銀原子穿過(guò)S縫后向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),同時(shí)圓筒勻速轉(zhuǎn)動(dòng),