物理选择性必修 第三册第1章 分子动理论与气体实验定律第3节 气体分子速率分布的统计规律免费同步达标检测题

第1章　分子动理论与气体实验定律

第3节　气体分子速率分布的统计规律

基础过关练

题组一　偶然中的必然——统计规律

1.在研究热现象时,我们采用统计方法,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.个别分子的运动也具有规律性,只是它对整体效果的影响不明显罢了

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也随时间而变化

2.(多选)对于气体分子热运动服从统计规律的正确理解是(　　)

A.大量无序运动的气体分子组成的系统在总体上所呈现的规律性,称为统计规律

B.统计规律对所含分子数极少的系统仍然适用

C.统计规律可以由数学方法推导出来

D.对某些量进行统计平均时,分子数越多,出现的涨落现象越明显

题组二　气体分子运动的统计规律

3.(多选)关于气体分子的运动情况,下列说法中正确的是(　　)

A.某一时刻具有任意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

4.(多选)下列关于气体分子运动的说法正确的是(　　)

A.气体分子除相互碰撞或跟容器壁碰撞外还可做匀速直线运动

B.气体分子频繁碰撞致使它做杂乱无章的热运动

C.气体中的n个分子沿各个方向运动的数目相等

D.气体分子的速率分布毫无规律

5.在一定温度下,某种气体的分子速率分布应该是(　　)

A.每个气体分子速率都相等

B.每个气体分子速率一般都不相等,速率很大和速率很小的分子数目很少

C.每个气体分子速率一般都不相等,但在不同速率范围内,分子数目的分布是均匀的

D.每个气体分子速率一般都不相等,速率很大和速率很小的分子数目很多

6.1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律,后来有许多实验验证了这一规律。若以横坐标v表示分子速率,纵坐标f(v)表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。如图所示的各幅图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是(　　)

7.对一定质量的气体,通过一定的方法得到了不同温度下气体分子速率分布曲线如图所示,下列说法正确的是(　　)

A.曲线Ⅰ对应的温度T1高于曲线Ⅱ对应的温度T2

B.曲线Ⅰ对应的温度T1可能等于曲线Ⅱ对应的温度T2

C.曲线Ⅰ对应的温度T1低于曲线Ⅱ对应的温度T2

D.无法判断两曲线对应的温度关系

8.下列关于气体分子运动的特点,正确的说法是　(　　)

A.气体分子运动的平均速率与温度有关

B.当温度升高时,气体分子的速率分布不再是“中间多、两头少”

C.气体分子的运动速率可由牛顿运动定律求得

D.气体分子的平均速度随温度升高而增大

9.(多选)如图甲为测量分子速率分布的装置示意图,圆筒绕其中心匀速转动,侧面开有狭缝N,内侧贴有记录薄膜,M为正对狭缝的位置。从原子炉R中射出的银原子蒸气穿过屏上S缝后进入狭缝N,在圆筒转动半个周期的时间内相继到达并沉积在薄膜上。展开的薄膜如图乙所示,NP、PQ间距相等,则(　　)

A.到达M附近的银原子速率较大

B.到达Q附近的银原子速率较大

C.到达Q附近的银原子速率为“中等”速率

D.位于PQ区间的分子百分率大于位于NP区间的分子百分率

答案全解全析

第1章　分子动理论与气体实验定律

第3节　气体分子速率分布的统计规律

基础过关练

1.C　只有大量气体分子运动的速率分布才是有规律的,即遵守统计规律,而个别气体分子的运动速率在不停地变化,没有一定的规律,故C项正确。

2.AD　统计规律是对大量偶然事件而言的整体规律,对于少量的个别的偶然事件是没有意义的。个别的、少量的气体分子的运动规律是不可预知的,对于大量的气体分子的运动呈现出“中间多、两头少”的统计规律,所以选项A、D正确。

3.BC　具有任意速率的气体分子数目并不是相等的,而是呈“中间多、两头少”的统计规律分布,故A项错误;由于气体分子之间频繁碰撞,气体分子随时都会改变自己的运动情况,因此在某一时刻,一个气体分子速度的大小和方向完全是偶然的,故B项正确;虽然每个气体分子的速度在不停地变化,但是大量气体分子的整体存在着统计规律,由于气体分子数目巨大,某一时刻向任意一个方向运动的气体分子数目只有很小的差别,可以认为是相等的,故C项正确;某一温度下,每个气体分子的速率仍然是随时变化的,只是气体分子运动的平均速率相同,故D项错误。故正确答案为B、C。

4.AB　气体分子频繁碰撞使其做杂乱无章的无规则运动,除碰撞外,气体分子还可做匀速直线运动,选项A、B正确;大量气体分子运动遵守统计规律,向各方向运动机会均相等,但对于有限的气体分子向各个方向运动的分子数目不一定相等;气体分子速率分布呈“中间多、两头少”的规律,故选项C、D错误。

5.B　气体分子做无规则运动的速率大小各不相同,但大量气体分子的速率分布遵循一定的规律,大多数气体分子的速率在某个数值附近,离这个数值越近,分子数目越多,离这个数值越远,分子数目越少,总体表现出“中间多、两头少”的分布规律。

6.D　气体分子速率分布规律是中间多、两头少,且分子不停地做无规则运动,故选D。

7.C　对一定质量的气体,当温度升高时,速率大的分子数目一定增加,因此曲线的峰值向速率增大的方向移动,由此可知曲线Ⅱ对应的温度T2一定高于曲线Ⅰ所对应的温度T1。

8.A　气体分子的运动与温度有关,温度升高时,平均速率变大,但仍遵循“中间多、两头少”的统计规律,A正确,B错误;气体分子运动无规则,而且牛顿运动定律是宏观规律,不能用它来求微观分子的运动速率,C错误;大量气体分子向各个方向运动的概率相等,所以稳定时,平均速度几乎为零,与温度无关,D错误。

9.ACD　银原子进入圆筒后做匀速直线运动,打到圆筒上越靠近M点的位置用时越短,速率越大,越靠近N点的位置用时越长,速率越小,选项A正确,选项B错误;根据分子速率分布规律的“中间多、两头少”特征可知:PQ区间的分子百分率最大,故选项C、D正确。