高中物理 第1章 用統(tǒng)計(jì)思想研究分子運(yùn)動(dòng) 1_4 無序中的有序 1_5 用統(tǒng)計(jì)思想解釋分子運(yùn)動(dòng)的宏觀表現(xiàn)學(xué)業(yè)分層測評 滬科版選修3-3

1.4 無序中的有序 1.5 用統(tǒng)計(jì)思想解釋分子運(yùn)動(dòng)的宏觀表現(xiàn)(建議用時(shí)：45分鐘) 學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)1在研究熱現(xiàn)象時(shí)，我們采用統(tǒng)計(jì)方法這是因?yàn)?)A每個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)速率隨溫度的變化是有規(guī)律的B個(gè)別分子的運(yùn)動(dòng)不具有規(guī)律性C在一定溫度下，大量分子的速率分布是確定的D在一定溫度下，大量分子的速率分布也隨時(shí)間而變化E大量隨機(jī)事件的整體會(huì)表現(xiàn)出一定的規(guī)律性【解析】大量分子運(yùn)動(dòng)的速率分布是有規(guī)律的，可以用統(tǒng)計(jì)方法，而個(gè)別分子的運(yùn)動(dòng)速率瞬息萬變，極無規(guī)律，故B、C、E選項(xiàng)正確【答案】BCE2下列關(guān)于氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，正確的說法是 ()A氣體分子運(yùn)動(dòng)的平均速率與溫度有關(guān)B當(dāng)溫度升高時(shí)，氣體分子的速率分布不再是“中間多，兩頭少”C氣體分子的運(yùn)動(dòng)速率不能由牛頓運(yùn)動(dòng)定律求得D氣體分子的平均速度隨溫度升高而增大E氣體分子的平均速率隨溫度升高而增大【解析】氣體分子的運(yùn)動(dòng)與溫度有關(guān)，溫度升高時(shí)，平均速率變大，但仍遵循“中間多，兩頭少”的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，A、E項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；分子運(yùn)動(dòng)無規(guī)則，而且牛頓定律是宏觀定律，不能用它來求微觀分子的運(yùn)動(dòng)速率，C項(xiàng)正確；大量分子向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的概率相等，所以穩(wěn)定時(shí)，平均速度幾乎為零，與溫度無關(guān)，D項(xiàng)錯(cuò)誤【答案】ACE3下列物理量哪些不能決定氣體的壓強(qiáng)()A溫度B分子密集程度C分子總數(shù)D分子種類E分子的大小【解析】氣體的壓強(qiáng)是由大量分子碰撞器壁而引起的，氣體分子的密集程度越大(即單位體積內(nèi)分子數(shù)越多)，在單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積的器壁分子就越多，則氣體的壓強(qiáng)越大溫度越高，整體上分子運(yùn)動(dòng)更加劇烈，分子撞擊器壁時(shí)對器壁產(chǎn)生的作用力越大，氣體的壓強(qiáng)就越大故決定氣體壓強(qiáng)的因素是分子密集程度和氣體的溫度，故不能決定氣體壓強(qiáng)的是C、D、E選項(xiàng)【答案】CDE4下面對氣體壓強(qiáng)的理解，正確的是()A氣體壓強(qiáng)是由于氣體分子不斷撞擊器壁而產(chǎn)生的B氣體壓強(qiáng)取決于單位體積內(nèi)分子數(shù)和氣體的溫度C單位面積器壁受到大量氣體分子的碰撞的作用力就是氣體對器壁的壓強(qiáng)D大氣壓強(qiáng)是由地球表面空氣重力產(chǎn)生的，因此將開口瓶密閉后，瓶內(nèi)氣體脫離大氣，它自身重力太小，會(huì)使瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)遠(yuǎn)小于外界大氣壓強(qiáng)E在分析容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)時(shí)，氣體的重力不能忽略不計(jì)【解析】氣體壓強(qiáng)是由于氣體分子不斷撞擊器壁而產(chǎn)生的，A正確，E錯(cuò)誤；氣體壓強(qiáng)的大小取決于氣體分子密度和氣體分子的平均速率，即取決于單位體積內(nèi)的分子數(shù)和氣體的溫度，B正確；由p知，C正確；雖然大氣壓強(qiáng)是由地球表面空氣重力產(chǎn)生的，但最終還是通過分子碰撞實(shí)現(xiàn)對放入其中的物體產(chǎn)生壓強(qiáng)，將開口瓶密封后，瓶內(nèi)氣體脫離大氣，瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)仍等于外界大氣壓強(qiáng)，D錯(cuò)誤【答案】ABC5教室內(nèi)的氣溫會(huì)受到室外氣溫的影響，如果教室內(nèi)上午10時(shí)的溫度為15 ，下午2時(shí)的溫度為25 ，假設(shè)大氣壓強(qiáng)無變化，則下午2時(shí)與上午10時(shí)相比較，房間內(nèi)的 () 【導(dǎo)學(xué)號：35500008】A空氣分子密集程度減小B空氣分子的平均速率增大C空氣分子的速率都增大D空氣質(zhì)量減小E空氣質(zhì)量增大【解析】溫度升高，氣體分子的平均速率增大，平均每個(gè)分子對器壁的沖力將變大，但氣壓并未改變，可見單位體積內(nèi)的分子數(shù)一定減小，故A、B、D項(xiàng)正確，E項(xiàng)錯(cuò)誤；溫度升高，并不是所有空氣分子的速率都增大，C項(xiàng)錯(cuò)誤【答案】ABD6圖144是氧分子在不同溫度(0 和100 )下的速率分布規(guī)律圖，由圖可得出哪些結(jié)論？(至少答出兩條)圖144【解析】一定溫度下，氧氣分子的速率呈現(xiàn)出“中間多，兩頭少”的分布規(guī)律；溫度越高，氧氣分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率越大(或溫度越高，氧氣分子運(yùn)動(dòng)越劇烈)【答案】見解析7氣體壓強(qiáng)和通常所說的大氣壓強(qiáng)是不是同一回事？若不是有何區(qū)別與聯(lián)系？【解析】因密閉容器中的氣體密度一般很小，由氣體自身重力產(chǎn)生的壓強(qiáng)極小，可忽略不計(jì)，故氣體壓強(qiáng)由氣體分子碰撞器壁產(chǎn)生，大小由分子的密度和溫度決定，與地球的引力無關(guān)，氣體對上下左右器壁的壓強(qiáng)都是大小相等的大氣壓強(qiáng)卻是由于空氣受到重力作用緊緊包圍地球而對浸在它里面的物體產(chǎn)生的壓強(qiáng)如果沒有地球引力作用，地球表面就沒有大氣，從而也不會(huì)有大氣壓地面大氣壓的值與地球表面積的乘積，近似等于地球大氣層所受的重力值，大氣壓強(qiáng)最終還是通過分子碰撞實(shí)現(xiàn)對放入其中的物體產(chǎn)生壓強(qiáng)【答案】見解析能力提升8小剛同學(xué)為了表演“輕功”，用打氣筒給4只相同的氣球充以相等質(zhì)量的空氣，然后將它們放置在水平木板上，再在氣球的上方平放一塊輕質(zhì)塑料板，如圖145所示小剛同學(xué)在慢慢站上輕質(zhì)塑料板中間位置的過程中，氣球一直沒有破裂球內(nèi)氣體溫度可視為不變下列說法正確的是 ()圖145A氣球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)是由于氣體重力而產(chǎn)生的B氣球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)是由于氣體分子頻繁碰撞器壁產(chǎn)生的C球內(nèi)氣體分子間的分子力約為零D氣球內(nèi)氣體分子運(yùn)動(dòng)速率的分布規(guī)律不變E氣球內(nèi)氣體的體積是所有氣體分子的體積之和【解析】氣體的壓強(qiáng)是由于氣體分子頻繁地碰撞器壁產(chǎn)生的，與分子的重力無關(guān)，故A錯(cuò)，B對；在常溫常壓下，氣體分子之間的距離約為109 m，分子之間的分子力認(rèn)為是零，故C對；溫度不變，因此氣體分子運(yùn)動(dòng)速率的分布規(guī)律不變，故D對；氣體分子之間的距離遠(yuǎn)大于氣體分子的大小，因此氣體的體積要大于所有氣體分子的體積之和，故E錯(cuò)【答案】BCD9圖146甲為測量分子速率分布的裝置示意圖，圓筒繞其中心勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，側(cè)面開有狹縫N，內(nèi)側(cè)貼有記錄薄膜，M為正對狹縫的位置從原子爐R中射出的銀原子蒸汽穿過屏上S縫后進(jìn)入狹縫N，在圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)半個(gè)周期的時(shí)間內(nèi)相繼到達(dá)并沉積在薄膜上展開的薄膜如圖乙所示，NP和PQ間距相等，則 ()圖146A到達(dá)M附近的銀原子速率較大B到達(dá)Q附近的銀原子速率較大C到達(dá)Q附近的銀原子速率為“中等”速率D位于PQ區(qū)間的分子百分率大于位于NP區(qū)間的分子百分率E位于PQ區(qū)間的分子百分率小于位于NP區(qū)間的分子百分率【解析】根據(jù)分子速率分布規(guī)律的“中間多，兩頭少”特征可知：M附近的銀原子速率較大，故選項(xiàng)A、C正確，B錯(cuò)誤；PQ區(qū)間的分子百分率最大，故選項(xiàng)E錯(cuò)誤，D正確【答案】ACD10對一定量的氣體，若用N表示單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)，則()【導(dǎo)學(xué)號：35500009】A當(dāng)體積減小時(shí)，N必定增加B當(dāng)體積減小時(shí)，N可能減小C當(dāng)溫度升高時(shí)，N不一定增加D當(dāng)壓強(qiáng)不變而體積和溫度變化時(shí)，N必定變化E當(dāng)壓強(qiáng)不變而體積和溫度變化時(shí)，N可能不變【解析】單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積相碰的分子數(shù)N既與分子密度有關(guān)，還與分子的平均速率有關(guān)當(dāng)氣體體積減小時(shí)，分子密度增加，但若溫度降低，分子平均速率變小，N也不一定增加，A錯(cuò)誤，B正確；當(dāng)溫度升高時(shí)，分子的平均速率增大，但若體積增大，分子密度減小，N也不一定增加，C正確；當(dāng)氣體壓強(qiáng)不變，則器壁單位面積受到的壓力不變，由于溫度變化，平均每個(gè)分子對器壁的沖力變化，N只有變化才能保持壓強(qiáng)不變，故D正確，E錯(cuò)誤【答案】BCD11從宏觀上看，一定質(zhì)量的氣體僅溫度升高或僅體積減小都會(huì)使壓強(qiáng)增大，從微觀上看，這兩種情況有什么區(qū)別？【解析】因?yàn)橐欢ㄙ|(zhì)量的氣體的壓強(qiáng)是由單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)和氣體的溫度決定的氣體溫度升高，即氣體分子運(yùn)動(dòng)加劇，分子的平均速率增大，分子撞擊器壁的作用力增大，故壓強(qiáng)增大氣體體積減小時(shí)，雖然分子的平均速率不變，但單位體積內(nèi)的分子數(shù)增多，單位時(shí)間內(nèi)撞擊容器的分子數(shù)增多，故壓強(qiáng)增大，所以這兩種情況在微觀上是有區(qū)別的【答案】見解析12如圖147所示，兩個(gè)完全相同的圓柱形密閉容器，甲中裝有與容器容積等體積的水，乙中充滿空氣，試問：圖147(1)兩容器各側(cè)壁壓強(qiáng)的大小關(guān)系及壓強(qiáng)的大小決定于哪些因素？(容器容積恒定)(2)若讓兩容器同時(shí)做自由落體運(yùn)動(dòng)，容器側(cè)壁上所受壓強(qiáng)將怎么變？【解析】(1)對甲容器，上壁的壓強(qiáng)為零，底面的壓強(qiáng)最大，其數(shù)值為pgh(h為上下底面間的距離)側(cè)壁的壓強(qiáng)自上而下，由小變大，其數(shù)值大小與側(cè)壁上各點(diǎn)距上底面的豎直距離x的關(guān)系是pgx；對乙容器，各處器壁上的壓強(qiáng)大小都相等，其大小決定于氣體的分子數(shù)密度和溫度(2)甲容器做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)器壁各處的壓強(qiáng)均為零乙容器做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，器壁各處的壓強(qiáng)不發(fā)生變化【答案】見解析