1.3分子运动速率分布规律(分层训练)-【大单元教学】高二物理同步备课系列(人教版2019选择性必修第三册)
2025-01-16
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版选择性必修 第三册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 3. 分子运动速率分布规律 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.37 MB |
| 发布时间 | 2025-01-16 |
| 更新时间 | 2025-01-16 |
| 作者 | 桂冠物理优选 |
| 品牌系列 | 上好课·大单元教学 |
| 审核时间 | 2025-01-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50015672.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
选择性必修三(人教版2019)物理大单元设计
第一单元 分子动理论
1.3分子运动速率分布规律
[基础达标练]
知识点1 气体分子运动的特点
1.玻璃杯中装入半杯热水后拧紧瓶盖,经过一段时间后发现瓶盖很难拧开。原因是( )
A.瓶内气体压强变小
B.瓶内气体分子热运动的平均动能增加
C.瓶内气体速率大的分子所占比例增大
D.瓶内气体分子单位时间内撞击瓶盖的次数增加
2.在没有外界影响的情况下,密闭容器内的理想气体静置足够长时间后,该气体( )
A.分子的无规则运动停息下来 B.分子的速度保持不变
C.分子的平均动能保持不变 D.每个分子的速度大小均相等
3.对于气体分子热运动服从统计规律,下列理解正确的是( )
A.大量无序运动的气体分子组成的系统在总体上呈现的规律性,称为统计规律
B.统计规律对所含分子数极少的系统仍适用
C.统计规律可以由数学方法推导出来
D.统计规律仅适用于气体分子热运动的研究
知识点2 气体压强的微观解释
4.关于气体热现象的微观解释,下列说法正确的是( )
A.密闭在容器中的气体,在某一时刻向各个方向运动的气体分子数目差别很大
B.大量气体分子的速率有的大有的小,但是按“中间多、两头少”的规律分布
C.气体压强的大小跟气体的质量和气体的种类有关
D.当某一容器自由下落时,容器中气体的压强将变为0
5.进入7月份,全国有多地的温度较常年有明显提升,有个别城市的温度超过40℃。若一个汽车轮胎在太阳下暴晒,胎内封闭气体的质量和体积均不变,随着温度升高,下列说法正确的是( )
A.气体分子密度增大
B.气体分子速率均增大
C.气体分子速率峰值向速度小的方向移动
D.气体分子单位时间内撞击轮胎单位面积内壁的平均作用力增大
6.下列关于气体压强的说法正确的是( )
A.大气压强与封闭气体的压强产生原因完全相同
B.容器内的大量气体分子对器壁的碰撞满足统计规律,机会均等,故器壁各部分气体压强相等
C.等温压缩过程中,气体压强增大是因为单个气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大
D.一定质量的理想气体,只要体积减小,单位体积内气体的分子数就增多,气体分子对器壁的碰撞就更加频繁,压强就增大
7.夏天由于气温升高,汽车轮胎内的气体压强变大,更容易造成爆胎。假设轮胎不漏气且气体可视为理想气体,与冬天相比,夏天轮胎内的气体( )
A.分子间斥力更大 B.分子的平均动能更大
C.所有分子的运动速率都更大 D.气体内能更小
知识点3 气体温度的微观意义 分子运动速率分布图像
8.尽管分子做无规则运动,速率有大有小,但大量分子的速率却按一定的规律分布。如图所示,横坐标表示分子的速率区间,纵坐标表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比,图中两条曲线分别表示两种理想气体在同一温度下的分子速率分布情况,则( )
A.图中实线对应气体分子平均动能较大的情形
B.图中实线对应气体分子质量较大的情形
C.图中虚线对应气体分子平均速率较小的情形
D.图中两条曲线与横轴所围图形的面积中实线所围图形的面积大于虚线所围图形的面积
9.汽车行驶发生剧烈颠簸时,缸内气体体积快速变化。若将某次快速压缩过程视为绝热过程。如图,Ⅰ为压缩前氮气分子热运动的速率分布曲线,则压缩后氮气分子热运动的速率分布曲线Ⅱ可能为( )
A. B.
C. D.
10.气体的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.高温状态下分子速率大小的分布范围相对较小
B.高温状态下最多数分子对应的速率大于低温状态下最多数分子对应的速率
C.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
D.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
[能力提升练]
11.(多选)利用分子动理论对下列相关物理现象的解释正确的是( )
A.高压下油会透过钢壁渗出,说明分子是不停运动着的
B.水和酒精混合后总体积减小,说明分子间有空隙
C.存放过煤的混凝土地面下一定深度内有黑色颗粒,说明煤分子在做无规则的热运动
D.在一杯热水中放几粒盐,整杯水很快会变咸,这是盐分子在高温下无规则运动加剧的结果
12.(多选)在研究热现象时,我们采用统计方法。这是因为( )
A.每个分子的运动速率随温度变化是有规律的
B.个别分子的运动不具有规律性
C.在一定温度下,大量分子的速率分布是有规律的
D.大量随机事件整体会表现出一定的规律性
13.(多选)某地某天的气温变化趋势如图甲所示,细颗粒物(PM2.5等)的污染程度为中度,出现了大范围的雾霾。在11:00和14:00的空气分子速率分布曲线如图乙所示,横坐标v表示分子速率,纵坐标表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。下列说法正确的是( )
A.细颗粒物在大气中的漂移是布朗运动
B.9:00时的空气分子平均速率比10:00时的大
C.图乙中实线表示14:00时的空气分子速率分布曲线
D.单位时间内空气分子对细颗粒物的平均撞击次数,14:00时比12:00时多
14.(多选)一定质量的某气体在不同的温度下分子速率的分布如图中的1、2、3所示,图中横轴表示分子运动的速率v,纵轴表示该速率下的分子数与总分子数n的比值,记为,其中取最大值时的速率称为最概然速率,下列说法正确的是( )
A.3条图线与横轴围成的“面积”相同
B.3条图线对应温度不同,且
C.图线3对应的分子平均速率最大
D.最概然速率是气体中任何分子最有可能具有的速率
15.(多选)一定质量的气体,温度不变仅体积减小后,气体的压强增大,用分子动理论的观点分析,这是因为( )
A.气体分子的总数增加
B.单位体积内的分子数目不变
C.气体分子运动的平均动能不变
D.单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多
16.(多选)教室内的气温会受到室外气温的影响,如果教室内上午10时的温度为15℃,下午2时的温度为25℃,假设大气压强无变化,则下午2时与上午10时相比较,教室内的( )
A.空气分子密集程度减小 B.空气分子的平均速率增大
C.空气分子的速率都增大 D.空气质量增大
[高频考题实战练]
17.潜水员在执行某次实验任务时,外部携带一装有一定质量理想气体的封闭容器,容器体积不变,导热性能良好,并与海水直接接触。已知海水温度随深度增加而降低,则潜水员下潜过程中,容器内气体( )
A.内能减少,所有气体分子的速率均减小
B.气体分子单位时间撞击容器壁单位面积的次数减少
C.速率大的分子数占总分子数的比例减少
D.速率大的分子数占总分子数的比例增加
18.(多选)下列说法正确的是( )
A.气体对器壁的压强在数值上等于大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均冲量的大小
B.气体对器壁的压强在数值上等于大量气体分子作用在器壁单位面积的平均作用力的大小
C.一定质量的理想气体,在体积不变时,气体分子在单位时间内与单位面积器壁的碰撞次数随着温度降低而减少
D.一定质量的理想气体,在压强不变时,气体分子在单位时间内对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加
E.一定质量的理想气体,气体分子热运动的平均动能减少,气体分子的密集程度增加,气体的压强一定减小
19.(多选)麦克斯韦分子速率分布律是分子动理论的重要结论之一,它是研究气体分子碰撞、大量分子热运动服从统计规律等问题的重要理论依据,正确理解它对学习热学非常有用。速率分布曲线表明速率很小和很大的分子数占总分子数的百分率都较小,而具有中等速率的分子数占总分子数的百分率较大,当v=vp时,f(v)取极大值,vp称为最概然速率,其物理意义是,如果把整个速率范围分成许多相等的小区间,则分布在vp所在小区间的分子数占总分子数的百分比最大。下列说法正确的是( )
A.因这些是概率分布,所以麦克斯韦速率分布曲线与v轴围成的面积为1
B.在有限速率区间v1~v2内,曲线下的阴影面积的物理意义是速率分布在v1~v2的分子数占总分子数的百分比,或一个分子的速率在v1~v2内的概率
C.任何温度下气体分子速率分布图像都一样
D.温度降低时,每个气体分子速率都减小
20.(多选)下列关于分子动理论知识,说法正确的是( )
A.图甲“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,若水面上痱子粉撒得较多,实验测得的结果将偏大
B.图乙折线显示的是液体分子永不停息的无规则运动,这种运动称为布朗运动
C.图丙为氧气分子在不同温度下的速率分布图像,由图可知状态③时的温度比状态①、②时都高
D.图丁分子力F随分子间距离r的变化图像,两分子间距从到,分子力先减小后增大
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选择性必修三(人教版2019)物理大单元设计
第一单元 分子动理论
1.3分子运动速率分布规律
[基础达标练]
知识点1 气体分子运动的特点
1.玻璃杯中装入半杯热水后拧紧瓶盖,经过一段时间后发现瓶盖很难拧开。原因是( )
A.瓶内气体压强变小
B.瓶内气体分子热运动的平均动能增加
C.瓶内气体速率大的分子所占比例增大
D.瓶内气体分子单位时间内撞击瓶盖的次数增加
【答案】A
【解析】A.根据等容变化可知,经过一段时间后,玻璃杯中的水温度降低,瓶内气体压强变小,所以瓶盖很难拧开,则A正确;
B.瓶内气体分子热运动的平均动能减小,所以B错误;
C.瓶内气体速率大的分子所占比例减小,所以C错误;
D.瓶内气体分子单位时间内撞击瓶盖的次数减小,所以D错误;
故选A。
2.在没有外界影响的情况下,密闭容器内的理想气体静置足够长时间后,该气体( )
A.分子的无规则运动停息下来 B.分子的速度保持不变
C.分子的平均动能保持不变 D.每个分子的速度大小均相等
【答案】C
【解析】A.由分子动理论可知,分子总是在永不停息的无规则运动,故A错误;
B.因为分子总是在无规则运动,所以分子的速度总是在变化,故B错误;
C.在没有外界影响的情况下,密闭容器内的理想气体静置足够长时间后,理想气体将会达到平衡态,即理想气体的温度、体积和压强等状态参量均不会发生变化,因温度不变,所以分子的平均动能保持不变,故C正确;
D.在相同温度下各个分子的动能并不相同,故速度大小也不相等,故D错误。
故选C。
3.对于气体分子热运动服从统计规律,下列理解正确的是( )
A.大量无序运动的气体分子组成的系统在总体上呈现的规律性,称为统计规律
B.统计规律对所含分子数极少的系统仍适用
C.统计规律可以由数学方法推导出来
D.统计规律仅适用于气体分子热运动的研究
【答案】A
【解析】ABC.统计规律是大量偶然事件的整体性规律,对于少量的偶然事件是没有意义的,少量的气体分子的运动是不可预知的,故A正确,BC错误。
D.统计规律适用于所有对于大量偶然事件的研究,故D错误。
故选A。
知识点2 气体压强的微观解释
4.关于气体热现象的微观解释,下列说法正确的是( )
A.密闭在容器中的气体,在某一时刻向各个方向运动的气体分子数目差别很大
B.大量气体分子的速率有的大有的小,但是按“中间多、两头少”的规律分布
C.气体压强的大小跟气体的质量和气体的种类有关
D.当某一容器自由下落时,容器中气体的压强将变为0
【答案】B
【解析】A.虽然分子的运动杂乱无章,但在某一时刻,与容器各侧面碰撞的气体分子数目基本相等,故选项A错误;
B.大量气体分子的速率有大有小,但是按“中间多、两头少”的规律分布,故选项B正确;
C.气体压强跟气体分子的平均速率、分子的数密度有关,故选项C错误;
D.当某一容器自由下落时,虽然处于失重状态,但分子热运动不会停止,所以分子仍然不断撞击容器壁产生压力,压强不为0,故选项D错误。
故选B。
5.进入7月份,全国有多地的温度较常年有明显提升,有个别城市的温度超过40℃。若一个汽车轮胎在太阳下暴晒,胎内封闭气体的质量和体积均不变,随着温度升高,下列说法正确的是( )
A.气体分子密度增大
B.气体分子速率均增大
C.气体分子速率峰值向速度小的方向移动
D.气体分子单位时间内撞击轮胎单位面积内壁的平均作用力增大
【答案】D
【解析】A.胎内封闭气体的质量和体积均不变,则气体分子密度不变,故A错误;
BC.胎内封闭气体的温度升高,气体分子的平均速率增大,气体分子速率峰值向速度大的方向移动,但不是每个气体分子速率均增大,故BC错误;
D.在体积不变的情况下,温度越高,气体的压强越大,气体分子单位时间内撞击轮胎单位面积内壁的平均作用力越大,故D正确。
故选D。
6.下列关于气体压强的说法正确的是( )
A.大气压强与封闭气体的压强产生原因完全相同
B.容器内的大量气体分子对器壁的碰撞满足统计规律,机会均等,故器壁各部分气体压强相等
C.等温压缩过程中,气体压强增大是因为单个气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大
D.一定质量的理想气体,只要体积减小,单位体积内气体的分子数就增多,气体分子对器壁的碰撞就更加频繁,压强就增大
【答案】B
【解析】A.封闭气体的压强产生的原因是大量气体分子对容器壁持续的、无规则碰撞,而大气压强是因为地球的引力聚集了气体,故A项错误;
B.容器内的大量气体分子对器壁的碰撞满足统计规律,机会均等,故器壁各部分气体压强相等,故B项正确;
C.等温压缩过程中,气体压强增大不是因为单个气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大,而是因为单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多,故C项错误;
D.一定质量的理想气体,从宏观上看,压强与气体的体积及温度均有关系,从微观上看,压强与单位体积内的分子数及分子的平均动能有关,故体积减小,压强不一定增大,故D项错误。
故选B。
7.夏天由于气温升高,汽车轮胎内的气体压强变大,更容易造成爆胎。假设轮胎不漏气且气体可视为理想气体,与冬天相比,夏天轮胎内的气体( )
A.分子间斥力更大 B.分子的平均动能更大
C.所有分子的运动速率都更大 D.气体内能更小
【答案】B
【解析】A.夏天与冬天相比,体积不变,分子间距不变,则分子间的斥力不变,故A错误;
BD.夏天比冬天温度高,分子的平均动能更大,气体内能更大,故B正确,D错误;
C.温度高,分子平均速率变大,并不是所有分子的运动速率都更大,故C错误;
故选B。
知识点3 气体温度的微观意义 分子运动速率分布图像
8.尽管分子做无规则运动,速率有大有小,但大量分子的速率却按一定的规律分布。如图所示,横坐标表示分子的速率区间,纵坐标表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比,图中两条曲线分别表示两种理想气体在同一温度下的分子速率分布情况,则( )
A.图中实线对应气体分子平均动能较大的情形
B.图中实线对应气体分子质量较大的情形
C.图中虚线对应气体分子平均速率较小的情形
D.图中两条曲线与横轴所围图形的面积中实线所围图形的面积大于虚线所围图形的面积
【答案】B
【解析】A.理想气体的分子平均动能由温度决定,两种理想气体在同一温度下,分子平均动能相等,故A错误;
BC.由题图可知虚线对应的气体分子平均速率较大,实线对应的气体分子平均速率小,而两种气体分子平均动能相同,所以实线对应气体分子质量较大的情形,故B正确,C错误;
D.各速率区间的分子数占总分子数的百分比随分子速率区间变化的关系图线与横轴所围图形的面积都相等,故D错误。
故选B。
9.汽车行驶发生剧烈颠簸时,缸内气体体积快速变化。若将某次快速压缩过程视为绝热过程。如图,Ⅰ为压缩前氮气分子热运动的速率分布曲线,则压缩后氮气分子热运动的速率分布曲线Ⅱ可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】快速压缩过程为绝热过程,外界对气体做功,根据热力学第一定律可知:气体内能增大温度升高,则大速率分子数目所占比例增多,分子热运动的速率分布曲线变得“腰更粗”。
故选D。
10.气体的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.高温状态下分子速率大小的分布范围相对较小
B.高温状态下最多数分子对应的速率大于低温状态下最多数分子对应的速率
C.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
D.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
【答案】B
【解析】A.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,即高温状态下分子速率大小的分布范围相对较大,故A错误;
BC.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,分子的平均速率越大,则高温状态下最多数分子对应的速率大于低温状态下最多数分子对应的速率;但不是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,故B正确,C错误;
D.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,但不是说其余少数分子的速率都小于该数值,有个别分子的速率会更大,故D错误。
故选B。
[能力提升练]
11.(多选)利用分子动理论对下列相关物理现象的解释正确的是( )
A.高压下油会透过钢壁渗出,说明分子是不停运动着的
B.水和酒精混合后总体积减小,说明分子间有空隙
C.存放过煤的混凝土地面下一定深度内有黑色颗粒,说明煤分子在做无规则的热运动
D.在一杯热水中放几粒盐,整杯水很快会变咸,这是盐分子在高温下无规则运动加剧的结果
【答案】BCD
【解析】A.高压作用下油会透过钢壁渗出,说明分子间有间隙,油分子可以从铁原子间隙穿过,故A错误;
B.水和酒精混合后总体积减小,说明分子间有空隙,故B正确;
C.存放过煤的混凝土地面下一定深度内有黑色颗粒,此现象属于扩散现象,说明煤分子在做无规则的热运动,故C正确;
D.在一杯热水中放几粒盐,整杯水很快会变咸,这是盐分子在高温下无规则运动加剧的结果,故D正确。
故选BCD。
12.(多选)在研究热现象时,我们采用统计方法。这是因为( )
A.每个分子的运动速率随温度变化是有规律的
B.个别分子的运动不具有规律性
C.在一定温度下,大量分子的速率分布是有规律的
D.大量随机事件整体会表现出一定的规律性
【答案】BCD
【解析】在一定温度下,大量分子运动的速率分布是有规律的,可以用统计方法研究其规律性,而个别分子的运动是杂乱无章、没有规律的。
故选BCD。
13.(多选)某地某天的气温变化趋势如图甲所示,细颗粒物(PM2.5等)的污染程度为中度,出现了大范围的雾霾。在11:00和14:00的空气分子速率分布曲线如图乙所示,横坐标v表示分子速率,纵坐标表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。下列说法正确的是( )
A.细颗粒物在大气中的漂移是布朗运动
B.9:00时的空气分子平均速率比10:00时的大
C.图乙中实线表示14:00时的空气分子速率分布曲线
D.单位时间内空气分子对细颗粒物的平均撞击次数,14:00时比12:00时多
【答案】BCD
【解析】A.细颗粒物在大气中的漂移是因为气流的作用,不属于布朗运动,故A错误;
B.由题图甲可知,9:00时的气温高于10:00时的气温,所以9:00时的空气分子平均速率比10:00时的大,故B正确;
C.由题图乙可知实线对应的速率大的分子占的比例大,对应的气体分子温度较高,所以题图乙中实线表示14:00时的空气分子速率分布曲线,故C正确;
D.14:00时的气温高于12:00时的气温,空气分子的平均速率较大,单位时间内空气分子对细颗粒物的平均撞击次数较多,故D正确。
故选BCD。
14.(多选)一定质量的某气体在不同的温度下分子速率的分布如图中的1、2、3所示,图中横轴表示分子运动的速率v,纵轴表示该速率下的分子数与总分子数n的比值,记为,其中取最大值时的速率称为最概然速率,下列说法正确的是( )
A.3条图线与横轴围成的“面积”相同
B.3条图线对应温度不同,且
C.图线3对应的分子平均速率最大
D.最概然速率是气体中任何分子最有可能具有的速率
【答案】ACD
【解析】A.3条图线与横轴围成的“面积”都等于1,故A正确;
BC.因为温度越高,速率大的分子占比越大,所以3条图线对应温度关系为,且温度越高,分子的平均速率越大,故图线3对应的分子平均速率最大,故B错误,C正确;
D.由题意知,取最大值时的速率称为最概然速率,即具有此速率的分子所占比例最大,故最概然速率是气体中任何分子最有可能具有的速率,故D正确。
故选ACD。
15.(多选)一定质量的气体,温度不变仅体积减小后,气体的压强增大,用分子动理论的观点分析,这是因为( )
A.气体分子的总数增加
B.单位体积内的分子数目不变
C.气体分子运动的平均动能不变
D.单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多
【答案】CD
【解析】AB.对一定质量的气体,气体分子的总数不变,体积减小,则单位体积内的分子数目增加,选项AB错误;
C.气体的温度不变,则气体分子运动的平均动能不变,选项C正确;
D.气体体积减小,气体数密度增加,而气体分子平均速率不变,压强变大,则单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多,选项D正确。
故选CD。
16.(多选)教室内的气温会受到室外气温的影响,如果教室内上午10时的温度为15℃,下午2时的温度为25℃,假设大气压强无变化,则下午2时与上午10时相比较,教室内的( )
A.空气分子密集程度减小 B.空气分子的平均速率增大
C.空气分子的速率都增大 D.空气质量增大
【答案】AB
【解析】温度升高,气体分子的平均速率增大,平均每个分子对器壁的冲击力将增大,但气体压强未改变,可见单位体积内的分子数一定减小,空气质量减小。
故选AB。
[高频考题实战练]
17.潜水员在执行某次实验任务时,外部携带一装有一定质量理想气体的封闭容器,容器体积不变,导热性能良好,并与海水直接接触。已知海水温度随深度增加而降低,则潜水员下潜过程中,容器内气体( )
A.内能减少,所有气体分子的速率均减小
B.气体分子单位时间撞击容器壁单位面积的次数减少
C.速率大的分子数占总分子数的比例减少
D.速率大的分子数占总分子数的比例增加
【答案】BC
【解析】A.海水温度随深度增加而降低,汽缸导热良好,则深潜器下滑过程中,汽缸装有的气体温度降低,内能减少,气体分子的平均速率减小,但不是每个气体分子的速率均减小,故A错误;
B.气体体积不变,气体温度降低,气体分子运动的平均速率减小,根据气体压强微观意义可知,单位时撞击容器壁单位面积的次数减小,故B正确;
CD.因温度降低,故速率大的分子数占总分子数的比例减少,故C正确,D错误。
故选BC。
18.(多选)下列说法正确的是( )
A.气体对器壁的压强在数值上等于大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均冲量的大小
B.气体对器壁的压强在数值上等于大量气体分子作用在器壁单位面积的平均作用力的大小
C.一定质量的理想气体,在体积不变时,气体分子在单位时间内与单位面积器壁的碰撞次数随着温度降低而减少
D.一定质量的理想气体,在压强不变时,气体分子在单位时间内对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加
E.一定质量的理想气体,气体分子热运动的平均动能减少,气体分子的密集程度增加,气体的压强一定减小
【答案】BCD
【解析】A.气体对器壁的压强在数值上等于大量气体分子单位时间作用在器壁单位面积上的平均冲量的大小,A错误;
B.气体对器壁的压强在数值上等于大量气体分子作用在器壁单位面积的平均作用力的大小,B正确;
C.一定质量的理想气体,在体积不变时,气体分子的密集程度不变,温度降低,分子平均动能减小,平均速率也减小,故气体分子在单位时间内与单位面积器壁的碰撞次数减少,C正确;
D.一定质量的理想气体,温度降低,则分子平均动能减小,平均速率减小,所以每次撞击器壁的作用力减小,要保证气体分子作用在器壁单位面积的平均作用力不变,就要增加气体分子单位时间内对器壁单位面积平均碰撞次数,D正确;
E.气体分子的平均动能减少,平均速率也减小,每次碰撞器壁的作用力减小,但因为气体分子的密集程度增加,气体分子单位时间内对器壁单位面积平均碰撞次数增大,所以不能确定最终气体的压强变化,E错误;
故选BCD。
19.(多选)麦克斯韦分子速率分布律是分子动理论的重要结论之一,它是研究气体分子碰撞、大量分子热运动服从统计规律等问题的重要理论依据,正确理解它对学习热学非常有用。速率分布曲线表明速率很小和很大的分子数占总分子数的百分率都较小,而具有中等速率的分子数占总分子数的百分率较大,当v=vp时,f(v)取极大值,vp称为最概然速率,其物理意义是,如果把整个速率范围分成许多相等的小区间,则分布在vp所在小区间的分子数占总分子数的百分比最大。下列说法正确的是( )
A.因这些是概率分布,所以麦克斯韦速率分布曲线与v轴围成的面积为1
B.在有限速率区间v1~v2内,曲线下的阴影面积的物理意义是速率分布在v1~v2的分子数占总分子数的百分比,或一个分子的速率在v1~v2内的概率
C.任何温度下气体分子速率分布图像都一样
D.温度降低时,每个气体分子速率都减小
【答案】AB
【解析】A.因题图是概率分布,所以麦克斯韦速率分布曲线与v轴围成的面积为1,故A正确;
B.在有限速率区间v1~v2内,曲线下的阴影面积的物理意义是速率分布在v1~v2的分子数占总分子数的百分比,或一个分子的速率在v1~v2内的概率,故B正确;
C.不同温度下气体分子速率分布图像不一样,温度升高,峰值向速率较大的方向移动,故C错误;
D.温度降低时,分子的平均动能减小,分子的平均速率减小,不是每个气体分子速率都减小,故D错误。
故选AB。
20.(多选)下列关于分子动理论知识,说法正确的是( )
A.图甲“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,若水面上痱子粉撒得较多,实验测得的结果将偏大
B.图乙折线显示的是液体分子永不停息的无规则运动,这种运动称为布朗运动
C.图丙为氧气分子在不同温度下的速率分布图像,由图可知状态③时的温度比状态①、②时都高
D.图丁分子力F随分子间距离r的变化图像,两分子间距从到,分子力先减小后增大
【答案】AC
【解析】A.“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,若水面上痱子粉撒得较多,则油酸分子比较难散开,会导致所测油膜面积偏小,由
可知,实验测得的油膜厚度即油酸分子直径将偏大,故A正确;
B.图乙折线显示的是固体小颗粒在液体中做永不停息的无规则运动,此为布朗运动,故B错误;
C.由热运动规律可知,温度越高,氧分子做热运动的平均速率越大,速率大的分子数目越多,所以状态③时的温度比状态①、②时都高,C正确;
D.由图丁可知,两分子间距从到,分子力表现为引力,先增大后减小到0;从到,分子力表现为斥力,逐渐增大,故D错误。
故选AC。
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