鲁科版 (2019)选择性必修 第三册第3节 气体分子速率分布的统计规律练习

1.3气体分子速率分布的统计规律同步练习2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第三册

一、选择题（共15题）

1．氧气分子在0℃和100℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示，下列说法正确的是（　　）

A．图中虚线对应于氧气分子平均速率较大的情形

B．图中实线对应于氧气分子在100℃时的情形

C．图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目

D．与0℃时相比，100℃时氧气分子速率出现在0～400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大

2．对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是 （     ）

A．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大

B．理想气体在等温变化时，内能不改变，因而与外界不发生热交换

C．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动

D．扩散现象说明分子间存在斥力

3．下列说法中正确的是 (          )

A．用打气筒的活塞压缩气体很费力，说明分子间有斥力

B．将碳素墨水滴入清水中，观察到的布朗运动是碳分子无规则运动的反映

C．布朗运动的剧烈程度与温度有关，所以布朗运动也叫分子热运动

D．用油膜法测出油分子直径后，计算阿伏伽德罗常数时，还要知道油滴的摩尔质量和密度

4．一定质量的氧气分子在0℃和100℃两种不同情况下速率分布情况如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．实线对应的氧气温度为0℃

B．虚线对应的氧气分子平均动能较小

C．温度降低，曲线峰值向右移动

D．从图可以得到任意速率区间的氧气分子数

5．如图，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，右管有一小段水银柱，中间封有一段空气。能使得左管内部水银面相对水银槽上升的操作是（　　）

A．环境温度降低少许 B．把弯管向右侧倾斜一点

C．把弯管竖直向上提一点 D．把弯管竖直向下压一点

6．一定质量的理想气体温度不变时，体积减小，压强增大，下列说法中正确的

A．气体分子的平均动能增大

B．所有分子的分子势能总和增大

C．单位时间内撞击单位面积器壁的分子数增多

D．气体分子撞击器壁的平均作用力增大

7．对于下列实验，说法不正确的是（　　）

A．甲图是溴蒸气的扩散实验，若温度升高，则扩散的速度加快

B．乙图是模拟气体压强产生的机理，说明气体压强是由气体分子对器壁碰撞产生的

C．丙图是蜂蜡涂在单层云母片上受热融化的实验，说明云母的导热性能具有各向异性

D．丁图是把毛细管插入水银中的实验现象，说明水银对玻璃是浸润液体

8．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v处单位速率区间的分子数百分率，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

9．下列说法正确的是（　　）

A．布朗运动就是分子的无规则运动

B．两个分子间距离减小时，其分子势能一定增大

C．气体压强与气体分子的平均动能、单位体积内的分子数有关

D．压强较大的气体不易被压缩是因为气体分子间存在斥力

10．质量相同温度相同可看成理想气体的氢气和氧气，它们的

A．分子数相同

B．内能相同

C．分子的平均速率相同

D．分子的平均动能相同

11．氧气分子在0oC和100oC温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。下列说法不正确的是（　　）

A．图中两条曲线下面积相等

B．图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形

C．图中实线对应于氧气分子在100oC时的情形

D．图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目

12．关于下列实验及现象的说法，正确的是

A．图甲说明薄板是非晶体

B．图乙说明气体速率分布随温度变化而变化，且

C．图丙说明气体压强的大小既与分子动能有关也与分子的密集程度有关

D．图丁说明水黾受到了浮力作用

13．下列说法中正确的是（   ）

A．已知阿伏加德罗常数和某物质的摩尔质量，一定可以求出该物质分子的质量

B．布朗运动就是液体分子的运动，它说明分子做永不停息的无规则运动

C．当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力同时减小，分子势能一定增大

D．用打气筒的活塞压缩气体很费力，说明分子间有斥力

14．关于气体压强的说法，下列选项不正确的是（　　）

A．一定质量的理想气体温度不断升高，其压强一定不断增大

B．气体对器壁产生的压强等于作用在器壁单位面积上的平均作用力

C．大量气体分子对容器壁的持续性作用形成气体的压强

D．气体压强跟气体分子的平均动能和气体分子的密集程度有关

15．如图所示是氧气分子在不同温度（0℃和100℃）下的速率分布图，图中纵轴为速率为v的分子个数占总分子数的百分比，则下列说法中正确的是（　　）

A．同一温度下，速率越小的氧气分子个数占总分子数的比例越高

B．同一温度下速率越大的氧气分子个数占总分子数的比例越高

C．随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大

D．随着温度的升高，氧气分子的平均速率增大

二、填空题（共4题）

16．描述气体的力学特性、热学特性、空间特性的状态参量分别是________、________和________．若这三个参量都不变，则气体状态________（选填“变化”或“不变”）．若该气体状态发生改变，则至少有________个参量发生了变化．

17．氧气分子在0 ℃和100 ℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示．由图可知图中两条曲线下面积________（填“相等”或“不相等”）；实线对应于氧气分子在_________时的情形（填“0 ℃”或“100 ℃”）

18．如图，开口向下、粗细均匀的玻璃管中，用长度分别为h1=5cm和h2=8cm两段水银柱封闭了两段气体A和B，稳定后A、B体积相等，设定外界大气压恒为p0=75cmHg，则封闭气体 A的压强为________ cmHg。若降低相同的温度（设原来温度相同），则A的体积VA_______VB。(填“>”， “<”或者“=" )

19．有人用一根一端开口、一端封闭的长直玻璃管和温度计来测量山顶处的大气压强，其实验步骤如下：

（a）在山脚下，用一段水柱在玻璃管内封住一段空气，管囗向上竖直放置，量出此时的空气柱长度和水柱高度，如图所示．

（b）记录山脚下的大气压强，并测出山脚下的温度．

（c）将玻璃管移到山顶处，仍将管口向上竖直放置，调节水柱的高度（用吸管），使空气柱的长度仍为不变，测出此时水柱高．

（1）说明上述测量中漏掉的步骤，并列出山顶处大气压强的计算表达式（水的密度为）；

（2）已知在地面附近每上升1000m，大气压强减小量为，请由上述测量结果，列出估算山顶与山脚的竖直高度差的公式；

（3）请你分析一下上述实验可能会出现的问题．（只需一个）

三、综合题（共4题）

20．如图甲所示，密闭容器内封闭一定质量的气体，气体的压强是由气体分子间的斥力产生的吗？

21．若已知大气压强为p0，如图所示各装置处于静止状态，图中液体密度均为ρ，求下列各图中被封闭气体的压强。

22．大量分子频繁地碰撞，使得某个分子的速度方向和大小完全是随机的，而向各个方向运动的分子数量相等，那么各个速率区间的分子数为什么不相等？

23．根据气体分子动理论，气体分子运动的剧烈程度与温度有关，下列表格中的数据是研究氧气分子速率分布规律而列出的。

试作出题中的分子运动速率分布图像。

参考答案：

1．B

2．A

3．D

4．B

5．B

6．C

7．D

8．B

9．C

10．D

11．D

12．C

13．A

14．A

15．D

16．     压强     温度     体积     不变     两

17．     相等     100 ℃

18．     62     =

19．（1）测出山顶上的温度T，   （2）   （3）水柱可能会溢出

20．不是，是分子撞击器壁而产生的

21．；，

22．

气体分子运动具有自由性，无序性，规律性。

气体分子的运动杂乱无章，在某一时刻，向着任何一个方向运动的分子都有，而且向着各个方向运动的气体分子数目都相等；但气体分子的速率各不相同，但遵守速率分布规律，呈现出“中间多，两头少”的分布规律，当气体温度升高时，分子的平均速率增大。

23．

分子运动速率分布图像如图所示：

横坐标：表示分子的速率

纵坐标：表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。