2021-2022年高中物理人教版（2019）选修三气体分子速率分布规律和阿伏伽德罗常数练习题

气体分子速率分布规律和阿伏伽德罗常数练习题

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

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

10.用M表示液体或固体的摩尔质量,m表示分子质量,ρ表示物质密度,Vm表示摩尔体积,V0表示分子体积,NA表示阿伏伽德罗常数,下列关系式不正确的是(　　)

A.NA=V0/Vm  B.NA=Vm/V0  C.Vm=M/ρ D.m=M/NA

11.下列各组物理量中,可以估算出一定体积气体中分子间的平均距离的是(　　)

A.该气体的密度、体积和摩尔质量

B.阿伏伽德罗常数、该气体的摩尔质量和质量

C.阿伏伽德罗常数、该气体的摩尔质量和密度

D.阿伏伽德罗常数、该气体的质量和体积

12.假如全世界60亿人同时数1 g水的分子个数,每人每小时可以数5 000个,不间断地数,则完成任务所需时间约为(阿伏伽德罗常数NA取6×1023 mol-1)(　　)

A.10年 B.1千年 C.10万年 D.1千万年

13.水的摩尔质量为M=18 g/mol,水的密度为ρ=1.0×103 kg/m3,阿伏伽德罗常数NA=6.0×1023 mol-1,则一个水分子的质量为　　　　kg,一瓶600 ml的纯净水所含水分子的个数为　　　　。

14.教育部办公厅和卫生部办公厅联合发布了《关于进一步加强学校控烟工作的意见》(以下简称《意见》)。《意见》中要求,教师在学校的禁烟活动中应以身作则、带头戒烟,通过自身的戒烟,教育、带动学生自觉抵制烟草的诱惑。试估算一个高约2.8 m,面积约10 m2的两人办公室,若只有一人吸了一根烟。(在标准状况下,空气的摩尔体积为22.4×10-3 m3/mol,可认为人吸入气体的体积等于呼出气体的体积,人正常呼吸一次吸入气体的体积为300 cm3,一根烟大约吸10次)求:

(1)估算被污染的空气分子间的平均距离;

(2)另一不吸烟者呼吸一次大约吸入多少个被污染过的空气分子。

15.空调在制冷过程中,室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水,经排水管排走,空气中水分子越来越少,人会感觉室内环境干燥。某空调工作一段时间后,排出液化水的体积V=1.0×103 cm3。已知水的密度ρ=1.0×103 kg/m3、摩尔质量M=1.8×102 kg/mol,取阿伏伽德罗常数NA=6.0×1023 mol-1。试求:(结果均保留一位有效数字)

(1)排出的液化水中含有水分子的总数N;

(2)一个水分子的直径d。

16.金刚石俗称“金刚钻”,也就是我们常说的钻石,它是一种由碳元素组成的矿物,也是自然界中最坚硬的物质。已知金刚石的密度ρ=3 500 kg/m3。碳原子的摩尔质量为1.2×10-2 kg/mol,现有一块体积V=5.7×10-8 m3的金刚石,阿伏伽德罗常数为6.02×1023 mol-1。(计算结果保留两位有效数字)

(1)它含有多少个碳原子?

(2)假如金刚石中碳原子是紧密地堆在一起的,把金刚石中的碳原子看成球体,试估算碳原子的直径。