物理第三节 气体分子运动的统计规律课后练习题

A级　合格达标

1．(多选)关于麦克斯韦速率分布规律对气体分子速率分布的解释，正确的是 (　　)

A．分子的速率大小与温度有关，温度越高，所有分子的速率都越大

B．分子的速率大小与温度有关，同一种气体温度越高，分子的平均速率越大

C．气体分子的速率分布总体呈现出“中间多、两头少”的正态分布特征

D．气体分子的速率分布遵循统计规律，适用于大量分子

解析：分子的速率大小与温度有关，温度越高，分子运动的平均速率越大，并非所有分子的速率都越大，选项A错误；分子的速率大小与温度有关，同一种气体温度越高，分子的平均速率越大，选项B正确；气体分子的速率分布总体呈现出“中间多、两头少”的正态分布特征，选项C正确；气体分子的速率分布遵循统计规律，适用于大量分子，选项D正确．

答案：BCD

2.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，图中横坐标v表示分子速率，纵坐标f(v)表示各等间隔速率区间的分子数占总分子数的百分比，由图可知   (　　)

A．气体的所有分子，其速率都在某个数值附近

B．某个气体分子在高温状态时的速率不可能与低温状态时相等

C．高温状态下大多数分子的速率大于低温状态下大多数分子的速率

D．高温状态下分子速率的分布范围相对较小

解析：根据图像可知，气体的分子速率分布在各个区间，A错误；对某个分子而言，其始终做无规则运动，无法判断具体的运动状态，B错误；根据图像可知，高温状态下大多数分子的速率大于低温状态下大多数分子的速率，C正确；根据图像可知，高温状态下，分子的平均动能大，则分子的平均速率大，分布范围相对较大，D错误．

答案：C

3．(多选)在研究热现象时，我们可以采用统计方法，这是因为(　　)

A．每个分子的运动速率随温度的变化是有规律的

B．个别分子的运动不具有规律性

C．在一定温度下，大量分子的速率分布是确定的

D．在一定温度下，大量分子的速率分布随时间而变化

解析：在研究热现象时，单个分子的运动具有无规则的特征，但大量的分子却满足统计规律，故正确选项为B、C.

答案：BC

4．(多选)关于气体分子运动的特点，下列说法正确的是(　　)

A．由于气体分子间距离较大，所以气体很容易被压缩

B．气体之所以能充满整个空间，是因为气体分子间相互作用的引力和斥力十分微弱，气体分子可以在空间中自由运动   

C．由于气体分子间的距离较大，所以气体分子间根本不存在相互作用

D．气体分子间除相互碰撞外，相互作用力很小

解析：气体分子间距离大，相互作用的引力和斥力很微弱，气体分子可以在空间自由运动，气体很容易被压缩，A、B、D正确，C错误．

答案：ABD

B级　等级提升

5．如图是氧气分子在不同温度(0 ℃和100 ℃)下的速率分布，由图可得信息(　　)

A．同一温度下，氧气分子呈现出“中间多、两头少”的分布规律

B．随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大

C．随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例高

D．随着温度的升高，氧气分子的平均速率变小

解析：温度升高后，并不是每一个气体分子的速率都增大，而是气体分子的平均速率变大，并且气体分子速率小的分子所占的比例变小，则选项B、C、D错误；同一温度下，气体分子呈现出“中间多、两头少”的分布规律，选项A正确．

答案：A

6．下图描绘的是一定质量的氧气分子分别在0 ℃和100 ℃两种情况下速率分布的情况，其中符合统计规律的是(　　)

解析：气体温度越高，分子热运动越剧烈，分子热运动的平均速率越大，且大量气体分子的速率分布呈现“中间多、两头少”的特点．温度高时速率大的分子所占据的比例大，所以A正确．

答案：A

7．在一定温度下，某种理想气体的分子速率分布应该是(　　)

A．每个分子的速率都相等

B．每个分子的速率一般都不相等，速率很大和速率很小的分子数目都很少

C．每个分子的速率一般都不相等，但在不同速率范围内，分子数的分布是均匀的

D．每个分子的速率一般都不相等，速率很大的分子数目很多，速率很小的分子数目很少

解析：从气体分子的速率分布图像上可以看出，分子速率呈“中间多、两头少”的统计分布规律，故选项B正确．

答案：B

8．密闭在钢瓶中的理想气体，温度升高时压强增大，从分子动理论的角度分析，这是由于分子热运动的________增大了．该气体在温度T1、T2时的分子速率分布图像如图所示，则T1________(选填“大于”或“小于”)T2.

解析：温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子热运动的平均动能增大，气体温度升高时气体分子的平均速率增大，分子速率分布曲线的峰值向速率大的一方移动，可知T1<T2.

答案：平均动能　小于