课时梯级训练(5) 分子热运动的统计规律（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年高中物理选择性必修第三册（教科版2019）

课时梯级训练(5)　分子热运动的统计规律 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 C　解析：布朗运动是固体小颗粒的无规则运动，A错误；气体分子的运动是杂乱无章的，表示气体分子的速度大小和方向具有不确定性，与温度的关系是统计规律，B错误；气体分子的相互作用力十分微弱，气体分子可以自由运动造成气体没有固定形状，C正确；气体分子的相互作用力十分微弱，但是由于频繁撞击使得气体分子间的距离不是一样大，D错误。 2．(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 BC　解析：根据统计规律，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，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；虽然每个分子的速率瞬息万变，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，每个分子的速率仍是瞬息万变的，D错误。 3．某种气体在不同温度下的分子速率分布曲线如图所示，f(v)表示分子速率v附近单位速率区间内的分子数百分率。曲线 Ⅰ 和 Ⅱ 所对应的温度分别为TⅠ和TⅡ，所对应的气体分子平均动能分别为Ek1和Ek2，则(　　) A．TⅠ>TⅡ，Ek1>Ek2 B．TⅠ>TⅡ，Ek1<Ek2 C．TⅠ<TⅡ，Ek1>Ek2 D．TⅠ<TⅡ，Ek1<Ek2 D　解析：根据麦克斯韦分布律知，气体的温度越高，速率较大的分子所占的比例越大。所以 Ⅰ 的温度最低， Ⅱ 的温度最高，即TⅠ<TⅡ。而温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大，则Ek1<Ek2。A、B、C错误，D正确。 4．19世纪中叶，英国物理学家麦克斯韦创造性地运用统计方法找到了气体分子速率的分布函数，从而确定了气体分子速率分布的统计规律。该分子速率分布函数f(v)的图像如图所示，f(v)为在速率v附近单位速率区间内分子数占总分子数的百分比。以下说法正确的是(　　) A．曲线 Ⅰ 对应的温度比曲线 Ⅱ 对应的温度高 B．说明单个分子做无规则运动具有一定的规律性 C．说明大多数分子的速率都在某个峰值附近 D．图中曲线与横轴围成图形的面积表示分子速率所有区间内分子数之和 C　解析：温度越高，分子的热运动越剧烈，速率大的分子比例越大，则曲线 Ⅰ 对应的温度比曲线 Ⅱ 对应的温度低，A错误；做无规则运动的大量分子的规律是用统计思想方法加以研究得出的，说明大量分子的运动具有一定的规律性，B错误；气体分子的速率各不相同，但大多数分子的速率都在某个峰值附近，离这个数值越远，分子数越少，呈现出“中间多、两头少”的分布特征，C正确；曲线与横轴围成图形的面积表示分子速率所有区间内分子数的占比之和，D错误。 5．如图是氧气分子在不同温度0 ℃和100 ℃下的速率分布，是分子数所占的比例。由图线信息可得到的正确结论是(　　) A．同一温度下，速率大的氧气分子数所占的比例大 B．100 ℃时图像的面积大于0 ℃时的面积 C．温度越高，一定速率范围内的氧气分子所占的比例越小 D．温度升高使得速率较小的氧气分子所占的比例变小 D　解析：由图可知，中等速率氧气分子数所占的比例大，A错误；100 ℃ 时图像的面积等于 0 ℃ 时的面积，B错误；由图可知，温度越高，一定速率范围内的氧气分子所占的比例有高有低，C错误；由图可知，从0 ℃升高100 ℃时，速率较小的氧气分子所占的比例变小，D正确。 6．下表是我区某年1－6月份的气温与气压的对照表： 月份 1 2 3 4 5 6 平均气温/℃ 1.4 3.9 10.7 19.6 26.7 30.2 平均大气压/105 Pa 1.021 1.019 1.014 1.008 1.003 0.998 根据表中数据可知：该年我区从1月份到6月份(　　) A．空气分子的平均动能呈减小的趋势 B．空气分子热运动剧烈程度呈减小的趋势 C．单位时间对单位面积的地面撞击的空气分子数呈减小的趋势 D．6月份任何一个空气分子的无规则热运动速率都比1月份的大 C　解析：温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能呈增大的趋势，分子无规则热运动越剧烈，从1月到6月，温度逐渐升高，空气分子无规则热运动剧烈程度呈增大的趋势，A、B错误；温度升高，分子的平均动能变大，但是压强减小，知气体分子的密集程度减小，则单位时间内空气分子对单位面积地面撞击次数呈减小的趋势，C正确；6月温度最高，分子平均动能最大，但分子平均动能是对大量分子的一种统计规律，对于具体的某一个分子并不适应，所以不能说明6月的任何一个空气分子的无规则热运动的速率一定比它在一月时速率大，D错误。 7．(多选)麦克斯韦得出的气体分子速率分布规律并不神秘，它跟你的学习和生活十分接近。下面左图是氧气分子在0 ℃和100 ℃两种不同情况下的速率分布情况。下面右图所示是一条古老的石阶，它记录着千千万万人次的脚印。关于正态分布，下列表述正确的是(　　) A．人们在这条石阶上走上走下时，脚踏在中间的多，踏在两边的少，因此每一个台阶的中间都比两边磨损得多，显出正态分布的特征 B．温度升高使得速率较小的氧气分子所占比例变小，温度为100 ℃的氧气分子平均速率较大 C．高二年级在级长、班主任和物理老师的精心管理和教学下，本次期中考试的物理平均分较上次有较大提升，每个学生的物理成绩比上次都有提高 D．本次期中考试，如果试卷难度适宜，大多数同学分数在平均分左右，高分和低分学生占比都不大 ABD　解析：人们在这条石阶上走上走下时，脚踏在中间的多，踏在两边的少，因此每一个台阶的中间都比两边磨损得多，也呈现“中间多两头少”的分布特点，A正确；根据两种温度下的速率百分比分布图像可知，温度升高使得速率较小的氧气分子所占比例变小，温度为100 ℃的氧气分子平均速率较大，B正确；高二年级在级长、班主任和物理老师的精心管理和教学下，本次期中考试的物理平均分较上次有较大提升，每个学生的物理成绩比上次都有提高，并没有体现统计规律和“中间多两头少”的分布特点，C错误；本次期中考试，如果试卷难度适宜，大多数同学分数在平均分左右，高分和低分学生占比都不大，也呈现“中间多两头少”的分布特点，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$