课时测评4 气体分子运动的统计规律-【金版新学案】2024-2025学年高中物理选择性必修3同步课堂高效讲义配套练习（粤教版2019）

课时测评4　气体分子运动的统计规律 (时间：30分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－12题，每题5分，共60分) 1.在天气预报中，有“降水概率预报”，例如预报“明天降水概率为80%”，这是指(　　) A．明天该地区有80%的地区降水，其他20%的地区不降水 B．明天该地区约有80%的时间降水，其他时间不降水 C．气象台的专家中，有80%的人认为会降水，另外20%的专家认为不降水 D．明天该地区降水的可能性为80% 答案：D 2．(多选)关于统计规律及其特点，下列说法正确的是(　　) A．统计规律是在少量偶然事件中起作用的规律 B．统计规律是在大量偶然事件的集合中起作用的规律 C．实测的概率与用统计理论算出的值总会有一定的偏差 D．实测的概率与用统计理论算出的值总是完全吻合的 答案：BC 解析：统计规律是在大量偶然事件的集合中起作用的规律，但实测的概率与用统计理论算出的值总是有一定的偏差，这叫涨落，统计的数量越多，涨落越不显著，故B、C正确，A、D错误。 3．(多选)下列对气体分子运动的描述正确的是(　　) A．气体分子的运动是杂乱无章的，没有一定的规律 B．气体分子间除相互碰撞外，几乎无相互作用 C．大量气体分子的运动符合统计规律 D．气体之所以能充满整个空间，是因为气体分子间相互作用力十分微弱，气体分子可以在空间自由运动 答案：BCD 解析：气体分子间距离很大，分子间相互作用力很小，通常认为，气体分子间除相互碰撞或跟器壁碰撞外，不受力的作用，可以在空间自由运动；气体分子的运动是杂乱无章的，但大量气体分子的运动符合统计规律，故A错误，B、C、D正确。 4．(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都不会发生变化 答案：BC 解析：不同速率的分子数目并不是相等的，且呈“中间多、两头少”的统计规律分布，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，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，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，D错误。 5．伽尔顿板可以演示统计规律。如图所示，让大量小球从上方漏斗形入口落下，则能正确反映最终落在槽内小球的分布情况的是(　　) 答案：C 解析：如果从入口处投入单个小球，与铁钉碰撞后会落入哪一个狭槽是偶然的、随机的，少量小球投入后，落入各狭槽的分布情况也带有偶然性。但是，从入口处同时(或先后)投入大量小球，落入各槽的分布情况则是有一定规律的。多次重复实验可知，小球在各个槽内的分布是不均匀的，中间槽最多，两边最少。故C正确。 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)表示各速率区间的分子数百分率，图线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ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 答案：B 解析：温度越高分子热运动越剧烈，分子运动剧烈是指速率大的分子所占的比例大，曲线Ⅲ速率大的分子比例最大，温度最高；曲线Ⅰ速率大的分子比例最小，温度最低，故B正确。 7.如图为某一定质量气体在不同温度下的速率分布图像，下列说法中不正确的是(　　) A．均呈现“中间多、两头少”的分布规律 B．图线①对应的温度比图线②的低 C．温度升高，所有分子运动速率都在增加 D．两图线与横轴所围成的面积相等 答案：C 解析：同一温度下，中等速率大的气体分子数所占的比例大，即气体分子呈现“中间多、两头少”的分布规律，故A正确；由题图可知，②中速率大的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B正确；温度升高使得气体分子的平均速率增大，但不一定每一个气体分子的速率都增大，故C错误；在两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1，故两条曲线与横轴所围的面积相等，故D正确。故选C。 8．下列关于气体分子运动的说法正确的是(　　) A．气体分子的间距比较大，所以不会频繁碰撞 B．气体分子的平均速率随温度升高而增大 C．气体分子的运动速率可由牛顿运动定律求得 D．当温度升高时，气体分子的速率将不满足“中间多、两头少”的分布规律 答案：B 解析：因为分子永不停息地做无规则运动，所以分子之间避免不了相互碰撞，故A错误；气体分子运动的平均速率与温度有关，气体分子的平均速率随温度的升高而增大，故B正确；牛顿运动定律是宏观定律，不能用它求微观分子的运动速率，故C错误；气体分子的速率分布呈“中间多、两头少”的分布规律，与温度是否升高无关，故D错误。故选B。 9．一定质量的氧气在0 ℃和100 ℃时分子的速率分布如图所示，下列说法正确的是(　　) A．图中两条曲线与横轴围成的面积不相等 B．氧气分子的速率分布都呈“中间少、两头多”的规律 C．与0 ℃时相比，100 ℃时速率出现在100～300 m/s区间内的分子比例较多 D．与0 ℃时相比，100 ℃时速率出现在600～800 m/s区间内的分子比例较多 答案：D 解析：由于图像横坐标表示速率，纵坐标表示单位速率区间的分子数占总分子数的百分比，可知若在图像上截取一段微元，则该微元与横轴所围几何图形的面积表示百分比，则曲线与横坐标所围图形的面积等于1，即题图中两条曲线与横轴围成的面积相等，均等于1，故A错误；根据题图可知，氧气分子的速率分布都呈“中间多、两头少”的规律，故B错误；根据题图可知，与0 ℃时相比，100 ℃时速率出现在100～300 m/s区间内的分子比例较少，出现在600～800 m/s区间内的分子比例较多，故C错误，D正确。故选D。 10．(多选)气体分子不停地做无规则运动，同一时刻都有向不同方向运动的分子，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 答案：BC 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，故A错误，B正确；在0 ℃和100 ℃两种温度下，分子速率较大的区间中100 ℃时分子数所占比例较大，故100 ℃时气体分子平均速率高于0 ℃时气体分子平均速率，故D错误，C正确。 11．关于分子动理论，下列说法中正确的是(　　) A．图甲“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，应先滴油酸酒精溶液再撒痱子粉 B．图乙为水中某花粉颗粒每隔一定时间位置的连线图，连线表示该花粉颗粒做布朗运动的轨迹 C．图丙为分子力F与分子间距r的关系图，分子间距从r0开始增大时，分子力先变小后变大 D．图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线②对应的温度较高 答案：D 解析：“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，为了便于显示出油膜的轮廓，应先在液面上撒痱子粉再滴油酸酒精溶液，故A错误；题图乙中的连线并不表示该花粉颗粒做布朗运动的轨迹，在连线之间的时间间隔内，花粉颗粒可能位于连线之外的其他位置，故B错误；由题图丙可知，分子间距从r0开始增大时，分子力先变大后变小，故C错误；当温度升高时，运动速率大的分子数占总分子数的比例增大，运动速率小的分子数占总分子数的比例减小，则题图丁中曲线②对应的温度较高，故D正确。故选D。 12．(多选)某地某天细颗粒物(PM 2.5等)的污染程度为中度，出现了大范围的雾霾。在11：00(2 ℃)和14：00(5 ℃)的空气分子速率分布曲线如图所示，横坐标v表示分子速率，纵坐标表示单位速率间隔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．11：00时空气分子的平均速率比14：00时大 C．图中实线表示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11：00时多 答案：CD 解析：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；由题图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，所以题图中实线表示14：00时的空气分子速率分布曲线，所以14：00时空气分子的平均速率比11：00时大，单位时间内空气分子对细颗粒物的平均撞击次数较多，故B错误，C、D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$