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巩固练习

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．下列说法中正确的是（       ）

A．物体的温度升高时，其内部每个分子热运动的动能一定增大

B．气体压强的产生是大量气体分子对器壁持续频繁的碰撞引起的

C．物体的机械能增大，其内部每个分子的动能一定增大

D．分子间距离减小，分子间的引力和斥力一定减小

2．如图所示，在U型管的封闭端A内有一部分气体，管中标斜线部分均为水银，则A内气体的压强p应为下述关系式中是

A．p＝h2

B．p＝p0－h2

C．p＝p0－h1－h2

D．p＝p0＋h1

3．关于一定量的气体，下列说法错误的是（   ）

A．气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关

B．只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低

C．在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零

D．气体在等压膨胀过程中温度一定升高

4．下列说法正确的是（　　）

A．布朗运动说明了颗粒内分子在做永不停息的无规则运动

B．随着分子间距离增大，分子间作用力减小，分子势能也减小

C．能量既然不会减少，则能源也不会越来越少

D．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁频繁碰撞而产生的

5．25℃室外，氧气贮存罐贮存高压氧气，打开阀门，氧气向外喷出，喷气过程中，关于贮存罐表面温度和贮存罐内气体分子单位时间撞击内表面的次数，下列说法中正确的是（　　）

A．表面温度比室温低，碰撞次数减少

B．表面温度与室温相等，碰撞次数不变

C．表面温度比室温高，碰撞次数减少

D．表面温度比室温低，碰撞次数增加

6．如图是一竖直放置开口向上的均匀玻璃管，内用水银柱封有一定质量的理想气体，水银与玻璃管间摩擦力不计，开始时手拿玻璃管处于平衡状态，后松开手，玻璃管沿竖直方向运动，最后达到稳定状态的过程中，下列说法中正确的是 （　　）

A．刚开始瞬间，玻璃管的加速度一定大于重力加速度g

B．刚开始短时间内，试管内的气体压强一定在逐渐变小

C．刚开始短时间内，玻璃管的加速度在逐渐变小

D．以上情况一定均会发生

7．日常生活中，处处有物理。下列分析正确的是（　　）

A．鸡蛋碰石头，鸡蛋碎了，说明鸡蛋受到的力大于石头受到的力

B．利用高压锅煮食物容易煮熟，原因是压强越大，沸点越低

C．飞机飞行时获得升力是利用了流体压强与流速的关系

D．短跑运动员冲过终点后，不能立刻停下，说明物体的速度越大则惯性越大

8．一定质量理想气体的压强p随摄氏温度t的变化规律如图所示，则气体从状态A变化到B的过程中（　　）

A．分子平均动能减小

B．气体体积保持不变

C．外界对气体做功

D．气体对器壁单位面积的平均作用力不变

9．如图竖直放置的U形管，内有两段密度为的液体，h1＝h2＝h，大气压强为p0，则气柱A的压强为（　　）

A．p0 B．p0＋gh

C．p0－gh D．p0＋2gh

10．将一定质量的氧气从0℃缓慢升高到100℃，下列说法中正确的是

A．氧气分子的平均动能一定变大

B．每个氧气分子的运动速率一定变大

C．氧气分子的密集程度一定变大

D．气体的压强一定变大

11．关于图中四幅图片，下列说法中正确的是（　　）

A．甲图中，在水平台秤上的学生从站立状态到完全蹲下的过程中，该同学所受的台秤对她的支持力小于她对台秤的压力

B．乙图中，运动员推开冰壶后，冰壶在冰面上受到的阻力较小，冰壶将做匀速直线运动

C．丙图中，设计赛车时，车身质量较轻，同时配备性能优良的发动机，是为了获得更大的加速度

D．丁图中，由于塞子的质量小于试管的质量，喷出时塞子受到的冲击力将大于试管受到的冲击力

12．如图所示，一定质量的理想气体经历A→B-→C→A的过程，已知气体在状态A时的温度为300 K，且1atm=1.0×105Pa，下列说法正确的是（　　）

A．在状态B，气体的温度为300 K

B．在状态C，气体的内能最大

C．过程A→B，气体对外做功7.5×104J

D．过程C→A，单位时间撞出容器壁上单位面积的分子数可能不变

13．下列关于分子运动和热现象的说法中正确的是（       ）

A．如果气体温度升高，那么所有分子的速率都增大

B．颗粒越大，在某一瞬间与颗粒碰撞的液体分子数越多，布朗运动越明显

C．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在斥力的缘故

D．对于一定量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它的内能一定增大

14．在一定温度下，当一定量气体的体积增大时，气体的压强减小，这是由于（ ）

A．单位体积内的分子数变少，单位时间内对单位面积器壁碰撞的次数减少

B．气体分子的密集程度变小，分子对器壁的吸引力变小

C．每个分子对器壁的平均撞击力变小

D．气体分子的密集程度变小，单位体积内分子的重量变小

15．两端开口的U型管，用两段水银封闭了一段空气，下列那个做法能使两管液面差h增大

A．环境温度升高

B．大气压强减小

C．从管口A注入水银

D．从管口B注入水银

二、填空题（共4题）

16．气体的体积就是指气体分子所能________的空间，也就是气体所充满的容器的________。一定质量的气体，体积越小，气体分子的密度就越________。

17．气体的压强：器壁______面积上受到的______。

18．根据以下三幅图按要求作答：

图1中时引力_______斥力；图2中________；图3中_________。选填：大于、小于、等于

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．下图为分子速率分布图象，总结图象的两个特点。

21．我们可以从宏观与微观两个角度来研究热现象。一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C，其中A→B过程为等压变化，B→C过程为等容变化。已知VA=0.3m3，TA=300K，TB=400K，TC=300K。

(1)请你求出气体在状态B时的体积VB；

(2)气体分别处于状态A和状态B时，分子热运动速率的统计分布情况如图所示，其中对应状态B的是曲线_____（选填“①”或“②”）。

(3)请你说明B→C过程中，气体压强变化的微观原因。

(4)设A→B过程气体吸收热量为Q1，B→C过程气体放出热量为Q2，请你比较Q1、Q2的大小并说明依据。

22．如图为在密闭容器内一定质量的理想气体由状态A变为状态B的压强P随体积V的变化关系图像。

(1)用分子动理论观点论证状态A到状态B理想气体温度升高；

(2)若体积VB：VA=5：3，温度TA=225K，求TB。

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．B

3．C

4．D

5．A

6．D

7．C

8．C

9．A

10．A

11．C

12．C

13．D

14．A

15．C

16．     达到     容积     大

17．     单位     压力

18．     大于     小于     小于

19．（1）测出山顶上的温度T，   （2）   （3）水柱可能会溢出

20．

1．大量气体分子的速率分布呈现“中间多，两边少”的规律；2．当温度升高时，分子热运动加剧，峰值向速率大的一方移动，即大量分子的平均速率增大，分子平均动能增大。

21.

（1）过程为等压变化，由盖-吕萨克定律有

代入数据，解得

（2）因为B的温度高，气体分子的平均动能较大，即速率大的分子数点分子总数的比例偏多，故②是其对应的曲线

（3）气体的压强与气体分子的平均动能、气体分子的密集程度有关，过程为等容变化，气体体积不变，气体分子的密集程度不变，气体的温度降低，气体分子的平均动能变小，因此气体的压强变小

（4）一定质量理想气体的内能只与温度有关

过程：气体温度升高，内能增大气体体积增大，气体对外做功，由热力学第一定律可知，气体吸收热量

过程：气体温度降低，内能减少气体体积不变，既没有气体对外做功，也没有外界对气体做功，由热力学第一定律可知，气体放出热量

由题知，，因此

22．(1)理想气体由状态A变为状态B，体积增大，单位体积内的分子数减少，而压强要增大，只能增加分子的平均动能，即升高温度，所以该过程中理想气体的温度升高；(2)625K

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。