2022-2023學年新教材高中物理第一章分子動理論3分子運動速率分布規(guī)律夯基提能作業(yè)新人教版選擇性必修第三冊

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D．空氣質(zhì)量增大解析：溫度升高，氣體分子的平均動能增大，平均每個分子對器壁的沖力將變大，但氣壓并未改變，可見單位體積內(nèi)的分子數(shù)一定減小，故A項、D項錯誤、B項正確；溫度升高，并不是所有空氣分子的速率都增大，C項錯誤。4．關(guān)于氣體壓強的理解，哪一種理解是錯誤的(A)A．大氣壓強是由地球表面空氣重力產(chǎn)生的，因此將開口瓶密閉后，瓶內(nèi)氣體脫離大氣，它自身重力太小，會使瓶內(nèi)氣體壓強遠小于外界大氣壓強B．氣體壓強是由于氣體分子不斷撞擊器壁而產(chǎn)生的C．氣體壓強取決于單位體積內(nèi)分子數(shù)和分子的平均動能D．單位面積器壁受到空氣分子碰撞的平均壓力就是氣體對器壁的壓強解析：大氣壓強是由地球表面空氣重力產(chǎn)生的，而被密封在某種容器中的氣體，其壓強是大量的做無規(guī)則運動的氣體分子對容器壁不斷碰撞而產(chǎn)生的，它的大小不是由被封閉氣體的重力所決定的，故A錯誤；密閉容器內(nèi)的氣體壓強是大量氣體分子頻繁撞擊器壁產(chǎn)生，故B正確；氣體壓強取決于分子的密集程度與分子的平均動能，即為單位體積內(nèi)分子數(shù)和分子的平均動能，故C正確；根據(jù)公式p＝eq\f(F,S)，可知單位面積器壁受到氣體分子碰撞的平均壓力在數(shù)值上就等于氣體壓強的大小，故D正確；本題選擇錯誤的，故選A。5．對一定質(zhì)量的氣體，下列敘述中正確的是(B)A．如果體積減小，氣體分子在單位時間內(nèi)對單位面積器壁的碰撞次數(shù)一定增大B．當溫度一定時，如果壓強增大，氣體分子在單位時間內(nèi)對單位面積器壁的碰撞次數(shù)一定增大C．如果溫度升高，氣體分子在單位時間內(nèi)對單位面積器壁的碰撞次數(shù)一定增大D．如果分子數(shù)密度增大，氣體分子在單位時間內(nèi)對單位面積器壁的碰撞次數(shù)一定增大解析：氣體分子在單位時間內(nèi)對單位面積器壁的碰撞次數(shù)，是由單位體積內(nèi)的分子數(shù)和分子的平均速率共同決定的，選項A和D都是單位體積內(nèi)的分子數(shù)增大，但分子的平均速率如何變化卻不知道；對選項C，由溫度升高可知分子的平均速率增大，但單位體積內(nèi)的分子數(shù)如何變化未知，所以選項A、C、D都不正確；當溫度一定時，氣體分子的平均速率一定，此時氣體分子在單位時間內(nèi)對單位面積器壁的碰撞次數(shù)正是氣體壓強的微觀表現(xiàn)，所以選項B是正確的。6．(多選)容積不變的容器內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，當溫度升高時(BD)A．每個氣體分子的速率都增大B．單位時間內(nèi)氣體分子撞擊單位面積器壁的次數(shù)增多C．氣體分子密度增大D．氣體分子在單位時間內(nèi)，作用于器壁的作用力增大解析：溫度升高分子平均動能增加，平均速率變大，但不是所有分子的速率都增大，故A錯誤；理想氣體的溫度升高，分子的熱運動加劇，使分子每秒鐘內(nèi)與單位面積的器壁碰撞的次數(shù)增多，且單個分子的平均撞擊力也變大，所以分子在單位時間內(nèi)對器壁的作用力也增大，故選項B、D正確；因氣體質(zhì)量不變，體積不變，所以氣體分子的密度不變，故選項C錯誤。7．(多選)根據(jù)氣體分子動理論，氣體分子運動的劇烈程度與溫度有關(guān)，下列表格中的數(shù)據(jù)是研究氧氣分子速率分布規(guī)律而列出的。按速率大小劃分區(qū)間(m/s)各速率區(qū)間的分子數(shù)占分子總數(shù)的百分率0℃100℃100以下1.40.7100～2008.15.4200～30017.011.9300～40021.417.4400～50020.418.6500～60015.116.7600～7009.212.9700～8004.57.9800～9002.07.6900以上0.93.9根據(jù)表格內(nèi)容，以下四位同學所總結(jié)的規(guī)律正確的是(ACD)A．不論溫度多高，速率很大和很小的分子總是少數(shù)B．溫度變化，表現(xiàn)出“中間多兩頭少”的分布規(guī)律要改變C．某一溫度下，速率在某一數(shù)值附近的分子數(shù)多，離開這個數(shù)值越遠，分子數(shù)越少D．溫度增加時，速率小的分子數(shù)減少了解析：溫度變化，表現(xiàn)出“中間多兩頭少”的分布規(guī)律是不會改變的，B錯誤；由氣體分子運動的特點和統(tǒng)計數(shù)據(jù)規(guī)律可知，A、C、D描述正確。8．(多選)下面對氣體壓強的理解，正確的是(BC)A．在完全失重的情況下，密閉容器內(nèi)的氣體對器壁沒有壓強B．氣體壓強取決于單位體積內(nèi)的分子數(shù)和氣體的溫度C．單位面積器壁受到大量氣體分子的碰撞的作用力大小就是氣體對器壁的壓強大小D．氣體的壓強是由于氣體分子間的斥力產(chǎn)生的解析：氣體產(chǎn)生壓強的原因是由于大量分子都在不停地做無規(guī)則熱運動，與器壁頻繁碰撞，使器壁受到一個平均持續(xù)的沖力，致使氣體對器壁產(chǎn)生一定的壓強。在完全失重時，不影響分子的熱運動，不影響大量分子對器壁的撞擊，A錯誤；氣體壓強取決于分子的密集程度與分子的平均動能，即為單位體積內(nèi)分子數(shù)和氣體的溫度，B正確；氣體對器壁的壓強在數(shù)值上等于單位面積器壁受到大量氣體分子的碰撞的作用力的大小，C正確，D錯誤。二、非選擇題(共12分)9．(12分)如圖所示，兩個完全相同的圓柱形密閉容器，甲中裝有與容器容積相等的水，乙中充滿空氣，試問：(1)兩容器各側(cè)壁壓強的大小情況及壓強的大小取決于哪些因素(容器容積恒定)?(2)若讓兩容器同時做自由落體運動，容器側(cè)壁上所受的壓強將怎樣變化？答案：(1)對甲容器，上壁的壓強為零，底面的壓強最大，其數(shù)值為p＝ρgh(h為上、下底面間的距離)。側(cè)壁的壓強自上而下，由小變大，其數(shù)值大小與側(cè)壁上各點距水面的豎直距離x的關(guān)系是p＝ρgx。對乙容器，各處器壁上的壓強大小都相等，其大小取決于氣體的分子數(shù)密度和溫度。(2)甲容器做自由落體運動時，器壁各處的壓強均為零；乙容器做自由落體運動時，器壁各處的壓強不發(fā)生變化。eq\f(能力提升練,15分鐘·滿分40分)一、選擇題(本題共5小題，每題7分，共35分)1．對于封閉在大型氣罐內(nèi)的氧氣對器壁的壓強，下列說法正確的是(D)A．由于分子向上運動的數(shù)目多，因此上部器壁的壓強大B．氣體分子向水平方向運動的數(shù)目少，則側(cè)壁的壓強小C．由于氧氣的重力會對下部器壁產(chǎn)生一個向下的壓力，因此下部器壁的壓強大D．氣體分子向各個方向運動的可能性相同，撞擊情況相同，器壁各處的壓強相等解析：由于氣體對器壁的壓強是大量分子對器壁撞擊的宏觀表現(xiàn)，而氣體分子向各個方向運動的可能性相等。因此，器壁各處的壓強相等，由此知，A、B、C錯誤；D正確。2．如圖是氧氣分子在不同溫度(0℃和100℃)下的速率分布，eq\f(ΔN,N)是分子數(shù)所占的比例。由圖線信息可得到的正確結(jié)論是(D)A．同一溫度下，速率大的氧氣分子數(shù)所占的比例大B．溫度升高使得每一個氧氣分子的速率都增大C．溫度越高，一定速率范圍內(nèi)的氧氣分子所占的比例越小D．溫度升高使得速率較小的氧氣分子所占的比例變小解析：同一溫度下，中等速率的氧氣分子數(shù)所占的比例大，A錯誤；溫度升高使得氧氣分子的平均速率增大，B錯誤；溫度越高，一定速率范圍內(nèi)的氧氣分子所占的比例有高有低，C錯誤；溫度升高使得速率較小的氧氣分子所占的比例變小，D正確。3．(多選)(2021·聊城模擬)對于一定質(zhì)量的理想氣體，下列論述中正確的是(AC)A．若單位體積內(nèi)分子個數(shù)不變，當分子熱運動加劇時，壓強一定變大B．若單位體積內(nèi)分子個數(shù)不變，當分子熱運動加劇時，壓強可能不變C．若氣體的壓強不變而溫度降低，則單位體積內(nèi)分子個數(shù)一定增加D．若氣體的壓強不變而溫度降低，則單位體積內(nèi)分子個數(shù)可能不變解析：單位體積內(nèi)分子個數(shù)不變，當分子熱運動加劇時，單位面積上的碰撞次數(shù)和碰撞的平均力都增大，因此這時氣體壓強一定增大，故A項正確，B項錯誤；若氣體的壓強不變而溫度降低，則氣體分子熱運動的平均動能減小，則單位體積內(nèi)分子個數(shù)一定增加，故C項正確，D項錯誤。4．(多選)如圖為密閉鋼瓶中的理想氣體分子在T1、T2兩個不同溫度下的速率分布情況的柱形圖。由圖可知(AB)A．分別將T1、T2柱形圖頂端用平滑的曲線連接起來，則兩條曲線下的面積相等B．T1對應(yīng)于氣體分子平均動能較小的情形C．與T1時相比，T2時氣體分子速率出現(xiàn)在0～400m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較大D．T2時，氣體每個分子的速率都比T1時的大解析：由題圖可以知道，在T1、T2兩種不同情況下各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比與分子速率間的關(guān)系圖線與橫軸所圍面積都應(yīng)該等于1，即相等，故A正確；由圖可知，兩種溫度下氣體分子速率都呈現(xiàn)“中間多、兩頭少”的分布特點，由于T1時速率較低的氣體分子所占比例較大，則說明T1溫度下氣體分子的平均動能小于T2溫度下氣體分子的平均動能，故B正確；由圖可知與T1時相比，T2時氣體分子速率出現(xiàn)在0～400m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較小，故C錯誤；一定體積的氣體分子、不同溫度下，各種速率的分子都有，故D錯誤。5．堵住打氣筒的出氣口，下壓活塞使氣體體積減小，會感到越來越費力。其原因是(A)A．氣體的密度增大，使得在相同時間內(nèi)撞擊活塞的氣體分子數(shù)目增多B．分子間沒有可壓縮的間隙C．壓縮氣體要克服分子力做功D．分子力表現(xiàn)為斥力，且越來越大解析：下壓活塞使氣體體積減小，氣體的密度增大，使得在相同時間內(nèi)撞擊活塞的氣體分子數(shù)目增多，氣體壓強變大，對活塞的壓力變大，人下壓活塞會感到越來越費力，故A項正確；氣體分子間有較大的間隙，故B項錯誤；氣體分子間有較大的間隙，分子力表現(xiàn)為很小的引力，壓縮氣體，分子力做微弱的正功，故C、D項錯誤。二、非選擇題(共5分)6．(5分)(2021·南京市玄武區(qū)高三模擬)一定量的氧氣貯存在密封容器中，在T1和T2溫度下其分子速率分布的情況見下表。則T1__大于__(選填“大于”“小于”或“等于”)T2。若約10%的氧氣從容器中泄漏，泄漏前后容器內(nèi)溫度均為T1，則在泄漏后的容器中，速率處于400～500m/s區(qū)間的氧氣分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比__等于__(選填“大于”“小于”或“等于”)18.6%。eq\f(速率區(qū)間,m·s－