高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第三册第三节 气体分子运动的统计规律测试题

第一章　第三节

A组·基础达标

1．学习统计学的小丽和几个同学在某超市对8：00～10：00进出超市的顾客人数进行记录，通过对若干天记录数据统计，发现8：30～9：00的人数最多．总人数中女的比男的多20个百分点，对此下列说法正确的是(　　)

A．8：45～8：46这1 min内的人数一定高于其他1 min的人数

B．8：45时进来的一定是个女的

C．8：45时进来女的可能性大

D．某一天在8：30～9：00的0.5 h内的人数一定多于其他0.5 h的人数

【答案】C　

【解析】统计规律是大量事件表现出来的规律．对于个别事件只是一种偶然，故C正确．

2．关于气体分子运动的特点，下列说法不正确的是(　　)

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内自由移动

C．由于气体分子之间的距离较大，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，几乎无相互作用

【答案】C　

【解析】气体分子间距离大，相互作用的引力和斥力很微弱，很容易被压缩，气体分子能自由运动，故A、B正确；尽管气体分子间的距离很大，但并不是气体分子间没有相互作用力，故C错误，D正确．

3．如图所示，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．图中曲线能正确表示某一温度下气体分子麦克斯韦速率分布规律的是(　　)

A．曲线①   B．曲线②   

C．曲线③   D．曲线④

【答案】D　

【解析】根据麦克斯韦气体分子速率分布规律可知，某一速率范围内分子数量最大，速率过大或过小的数量较少，曲线向两侧逐渐减少，曲线④符合题意．D正确．

4．(多选)教室内的气温会受到室外气温的影响，如果教室内上午10时的温度为15 ℃，下午2时的温度为25 ℃，假设大气压强无变化，则下午2时与上午10时相比较，房间内的(　　)

A．空气分子密集程度减小 B．空气分子的平均速率增大

C．空气分子的速率都增大 D．空气质量减小

【答案】ABD　

【解析】温度升高，气体分子的平均速率增大，平均每个分子对器壁的冲击力将变大，但气压并未改变，可见单位体积内的分子数一定减少，故A、D、B正确；温度升高，并不是所有空气分子的速率都增大，C错误．

5．(多选)对于气体分子在某个方向的运动描述，正确的是(　　)

A．在某些方向上多，在某些方向上少

B．分子在某个方向上的运动是由分子的受力决定的

C．分子的运动方向具有随机性，对大量分子而言朝各个方向运动的机会相等

D．分子的运动方向随时改变

【答案】CD　

【解析】分子的运动方向由初速度和分子碰撞的合外力共同决定，大量分子的运动具有统计规律．

6．下列对气体分子运动的特点及解释错误的是(　　)

A．气体很容易被压缩，说明气体分子的间距较大，气体分子间的作用十分微弱

B．大量气体分子永不停息地做无规则运动，分子间不断地发生碰撞，而且碰撞频繁

C．由于大量分子做无规则的热运动，在某一时刻向任一方向运动的分子都有，故分子沿各个方向运动的机会是不均等的

D．大量分子做无规则热运动，速率有大也有小，但分子的速率却按照一定的规律分布

【答案】C　

【解析】气体分子间距一般都大于10r0，分子间的作用力十分微弱，A正确；大量气体分子在做永不停息地无规则的热运动，且分子间碰撞频繁，B正确；分子沿各个方向无规则热运动的机会是均等的，C错误；分子热运动的速率按“中间多，两头少”的规律分布，D正确．

7．(多选)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】ACD　

【解析】根据分子速率分布规律的“中间多，两头少”特征可知：M附近的银原子速率较大，故A、C正确，B错误；PQ区间的分子百分率最大，故D正确．

B组·能力提升

8．(多选)分子都在做无规则的运动，但大量分子的速率分布却有一定的规律性，如图所示．下列说法正确的是(　　)

A．在一定温度下，大多数分子的速率都接近某个数值，其余少数分子的速率都小于该数值

B．高温状态下每个分子的速率大于低温状态下所有分子的速率

C．高温状态下分子速率大小的分布范围相对较大

D．高温状态下大多数分子对应的速率大于低温状态下大多数分子对应的速率

【答案】CD　

【解析】温度升高，所有分子的平均速率增大，分子速率大小的分布范围相对较大，高温状态下大多数分子对应的速率大于低温状态下大多数分子对应的速率，A、B错误，C、D正确．

9．如图是描绘一定质量的氧气分子分别在0 ℃和100 ℃两种情况下的速率分布情况，符合统计规律的是(　　)

A　　　　　　　　　　B

C　　　　　　　　　　D

【答案】A　

【解析】温度是分子热运动平均动能的标志，温度越高，平均动能越大，故平均速率越大，故A正确，B错误；分子总数目是一定的，故图线与横轴包围的面积是100%，故两个图线与横轴包围的面积是相等的，故C、D错误．

10．对一定质量的气体，通过一定的方法得到了各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子的速率的两条关系图线，如图所示，则T1__________(填“大于”或“小于”)T2．

【答案】小于　

【解析】由分子热运动的影响因素可知，温度越高，分子的平均速率越高，故T1小于T2．

11．如表是某防疫站统计的某年各月细菌性痢疾发病人数．

试画出发病人数的统计图示，并讨论细菌性痢疾发病率最高的是哪个季节．

解：如图

根据发病统计图可知，秋季细菌性痢疾发病率最高，占全年的百分比为×100%＝62%．

12．观察表1和图甲，思考并回答下列问题．

表1　氧气分子的速率分布

(1)由表和图甲可以发现，氧气分子的速率分布具有什么特点？

(2)由表可得如图乙所示的0 ℃氧气分子的速率分布直方图，实验时速率区间取得越窄，图中整个直方图锯齿形边界就越接近一条光滑曲线．该曲线有何意义？曲线与横坐标所围的面积代表什么意义？能否求得该面积的值？

【答案】(1)见解析　(2)见解析

【解析】(1)由图可以看到，0 ℃和100 ℃氧气分子的速率分布都呈现“中间多、两头少”的分布规律，但这两个温度下具有最大比例的速率区间是不同的，0 ℃时300<v≤400的分子最多，100 ℃时400<v≤500的分子最多．100 ℃的氧气，速率大的分子比例较多，其分子的平均速率比0 ℃的大．

(2)该曲线体现的是0 ℃氧气分子在不同速率分子数目的分布情况，即氧气分子速率分布情况．曲线与横坐标所围面积为所有速率区间的分子数占气体总分子数的比例，故该面积的值为1．