“四翼”檢測(cè)評(píng)價(jià)（二） 氣體分子速率分布的統(tǒng)計(jì)規(guī)律

“四翼”檢測(cè)評(píng)價(jià)（二）氣體分子速率分布的統(tǒng)計(jì)規(guī)律A組—重基礎(chǔ)·體現(xiàn)綜合1．(多選)大量氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是()A．分子除相互碰撞或跟容器壁碰撞外，可在空間里自由移動(dòng)B．分子的頻繁碰撞致使它做雜亂無(wú)章的熱運(yùn)動(dòng)C．分子沿各方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)相等D．分子的速率分布毫無(wú)規(guī)律解析：選ABC氣體分子除碰撞外可以認(rèn)為是在空間內(nèi)自由移動(dòng)的，因氣體分子沿各方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)相等，碰撞使之做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，但氣體分子速率按正態(tài)分布，即按“中間多、兩頭少”的規(guī)律分布，所以A、B、C正確，D錯(cuò)誤。2.某種氣體在不同溫度下的氣體分子速率分布曲線如圖所示，圖中f(v)表示v處單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)百分比，若曲線所對(duì)應(yīng)的溫度分別為TⅠ、TⅡ、TⅢ，則TⅠ、TⅡ、TⅢ的大小關(guān)系為()A．TⅠ＞TⅡ＞TⅢ B．TⅢ＞TⅡ＞TⅠC．TⅡ＞TⅠ，TⅡ＞TⅢ D．TⅠ＝TⅡ＝TⅢ解析：選B氣體溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率越大，且分子速率分布呈現(xiàn)“中間多、兩頭少”的特點(diǎn)。溫度高時(shí)速率大的分子所占據(jù)的比例越大，題圖中圖線越寬、越平緩，顯然從題圖中可看出TⅢ＞TⅡ＞TⅠ，B正確。3.伽爾頓板可以演示某種統(tǒng)計(jì)規(guī)律。如圖所示，讓大量小球從上方漏斗形入口落下，則下列圖中能正確反映最終落在槽內(nèi)小球的分布情況的是()解析：選C讓大量小球從上方漏斗形入口落下，顯示出規(guī)律性，按正態(tài)分布，落在槽內(nèi)小球的分布形狀如C所示，故C正確。4.(多選)甲、乙兩容器中裝有相同質(zhì)量的氦氣，已知甲容器中氦氣的溫度高于乙容器中氦氣的溫度。由此可知()A．甲中氦氣分子的平均動(dòng)能一定大于乙中氦氣分子的平均動(dòng)能B．甲中每個(gè)氦氣分子的動(dòng)能一定都大于乙中每個(gè)氦氣分子的動(dòng)能C．甲中動(dòng)能大的氦氣分子所占比例一定大于乙中動(dòng)能大的氦氣分子所占比例D．甲中氦氣分子的熱運(yùn)動(dòng)一定比乙中氦氣分子的熱運(yùn)動(dòng)劇烈解析：選ACD分子的平均動(dòng)能取決于溫度，溫度越高，分子的平均動(dòng)能越大，故選項(xiàng)A正確；根據(jù)氣體速率分布規(guī)律知某氣體的分子的平均動(dòng)能比另一氣體的大不意味著每一個(gè)分子的動(dòng)能都比另一氣體的大，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；分子的動(dòng)能也應(yīng)遵從統(tǒng)計(jì)規(guī)律，即“中間多、兩頭少”，兩容器中分子總數(shù)相同，溫度較高的容器中分子動(dòng)能大的分子所占比例一定大于溫度較低的容器中分子動(dòng)能大的分子所占比例，選項(xiàng)C正確；溫度越高，分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，選項(xiàng)D正確。5.如圖所示，橫坐標(biāo)v表示分子速率，縱坐標(biāo)f(v)表示各等間隔速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比。圖中曲線能正確表示某一溫度下氣體分子速率分布規(guī)律的是()A．曲線① B．曲線②C．曲線③ D．曲線④解析：選D大量氣體在某溫度下分子速率的分布規(guī)律是：大部分氣體速率在平均值附近，速率越大或越小的分子數(shù)越少，呈現(xiàn)“中間多，兩頭少”的分布規(guī)律，且沒(méi)有速率為零的分子，故D正確。6．如圖是氧氣分子在不同溫度(0℃和100℃)下的速率分布圖像，由圖可得知信息()A．同一溫度下，氧氣分子呈現(xiàn)出“中間多，兩頭少”的分布規(guī)律B．隨著溫度的升高，每一個(gè)氧氣分子的速率都增大C．隨著溫度的升高，氧氣分子中速率小的分子所占的比例變高D．隨著溫度的升高，氧氣分子的平均速率變小解析：選A同一溫度下，中等速率的氧氣分子數(shù)所占的比例大，呈現(xiàn)“中間多、兩頭少”的分布規(guī)律，故A正確；溫度升高使得氧氣分子的平均速率增大，不一定每個(gè)分子的速率都增大，故B、D錯(cuò)誤；溫度升高使得速率小的氧氣分子所占的比例變小，故C錯(cuò)誤。7．(多選)通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)可以得出一定質(zhì)量的氣體在一定溫度下，其分子速率的分布情況，下表為0℃時(shí)空氣分子的速率分布，如圖為速率分布圖，由圖可知()速率區(qū)間/(m·s－1)分子數(shù)占總分子數(shù)的比例100以下0.01100～2000.08200～3000.15300～4000.20400～5000.21500～6000.17600～7000.10700以上0.08A.速率特別大的分子與速率特別小的分子都比較少B．在400～500m/s這一速率區(qū)間中的分子數(shù)占的比例最大C．若氣體溫度發(fā)生變化，將不再有如圖所示的“中間多、兩頭少”的規(guī)律D．當(dāng)氣體溫度升高時(shí)，并非每個(gè)氣體分子的速率都增大，而是速率大的氣體分子所占的比例增大，使得氣體分子的平均速率增大解析：選ABD由速率分布圖可知速率特別大的分子與速率特別小的分子都比較少，選項(xiàng)A正確；在400～500m/s這一速率區(qū)間中的分子數(shù)占的比例最大，選項(xiàng)B正確；若氣體溫度發(fā)生變化，將仍有如題圖所示的“中間多、兩頭少”的規(guī)律，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)氣體溫度升高時(shí)，并非每個(gè)氣體分子的速率都增大，而是速率大的氣體分子所占的比例增大，使得氣體分子的平均速率增大，選項(xiàng)D正確。8．根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的結(jié)果，氣體分子的平均速率是很大的。如在0℃，氫氣為1760m/s，氧氣為425m/s?？墒窃谝粋€(gè)房間里，打開(kāi)香水瓶時(shí)，卻無(wú)法立即聞到它的香味，這是什么緣故？解析：分子的速率雖然很大，但由于單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)也非常巨大，所以一個(gè)分子要前進(jìn)一段距離是“很不容易”的。分子在前進(jìn)的過(guò)程中要與其他分子發(fā)生非常頻繁地碰撞(標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1個(gè)分子在1s內(nèi)大約與其他分子發(fā)生65億次碰撞)，每次碰撞后，分子速度的大小和方向都會(huì)發(fā)生變化，所以它所經(jīng)歷的路程是極其曲折的。不排除有個(gè)別香水分子迅速地運(yùn)動(dòng)到人的鼻子處，但要想使人聞到香味，必須有相當(dāng)數(shù)量的分子擴(kuò)散到人的鼻子處，還需要較長(zhǎng)的時(shí)間。答案：見(jiàn)解析eq\a\vs4\al(B)組—重應(yīng)用·體現(xiàn)創(chuàng)新9．如圖所示為密閉鋼瓶中的氣體分子在T1、T2兩種不同溫度下的速率分布情況的柱形圖。由圖可知()A．T2時(shí)氣體每個(gè)分子的速率都比T1時(shí)的大B．T1對(duì)應(yīng)于氣體分子平均速率較大的情形C．分別將T1、T2柱形圖頂端用平滑的曲線連接起來(lái)，則兩條曲線下的面積相等D．與T1時(shí)相比，T2時(shí)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)的百分比較大解析：選C由分子熱運(yùn)動(dòng)的隨機(jī)性可知T2時(shí)氣體每個(gè)分子的速率不是都比T1時(shí)的大，故A錯(cuò)誤；由題圖可知，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(diǎn)，由于T1時(shí)速率較低的氣體分子所占比例較大，則說(shuō)明T1溫度下氣體分子的平均速率小于T2溫度下氣體分子的平均速率，故B錯(cuò)誤；分子的總數(shù)不變，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)的百分比與分子的速率間的關(guān)系圖線與橫軸所圍面積表示所有速率區(qū)間的百分比之和，則兩面積都等于100%，故相等，故C正確；由題圖可知，與T1時(shí)相比，T2時(shí)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D錯(cuò)誤。故選C。10.用豆粒模擬氣體分子，可以模擬氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的機(jī)理。如圖所示，從距秤盤80cm高度把1000粒豆粒連續(xù)均勻地倒在秤盤上，持續(xù)作用時(shí)間為1s，豆粒彈起時(shí)豎直方向的速度變?yōu)榕銮暗囊话?。若每個(gè)豆粒只與秤盤碰撞一次，且碰撞時(shí)間極短(在豆粒與秤盤碰撞極短時(shí)間內(nèi)，碰撞力遠(yuǎn)大于豆粒受到的重力)，已知1000粒豆粒的總質(zhì)量為100g，則在碰撞過(guò)程中秤盤受到的壓力大小約為()A．0.2N B．0.6NC．1.0N D．1.6N解析：選B由題意知豆粒下落到秤盤上的速度v1＝eq\r(2gh)＝4m/s，反彈后的速度v2＝－eq\f(1,2)v1＝－2m/s，根據(jù)動(dòng)量定理F·Δt＝Δp，得F＝eq\f(Δp,Δt)＝－0.6N，根據(jù)牛頓第三定律，秤盤受到的壓力大小為0.6N，故B正確。11．(多選)下面是某地區(qū)1～7月份氣溫與氣壓的對(duì)照表：月份1234567平均最高氣溫/℃1.43.910.719.626.730.230.8平均大氣壓/(×105Pa)1.0211.0191.0141.0081.0030.9980.996由對(duì)照表可知，7月份與1月份相比較()A．空氣分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)加劇B．空氣分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)減弱C．單位時(shí)間內(nèi)空氣分子對(duì)地面的撞擊次數(shù)增加了D．單位時(shí)間內(nèi)空氣分子對(duì)地面的撞擊次數(shù)減少了解析：選AD由題表可知，7月份比1月份氣溫高，空氣分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)加劇，A正確，B錯(cuò)誤；7月份比1月份大氣壓強(qiáng)小，而分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率大，平均每個(gè)分子對(duì)地面的沖力大，所以單位時(shí)間內(nèi)空氣分子對(duì)地面的撞擊次數(shù)必然減少，才能使大氣壓強(qiáng)減小，故C錯(cuò)誤，D正確。12．生命茁壯成長(zhǎng)的地球，有水行星之稱。液態(tài)水覆蓋地球表面的三分之二，重量約15×1017t，地球表面最高氣溫為60℃，而此時(shí)水蒸氣分子的平