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

《高中物理 第1章 用統(tǒng)計思想研究分子運動 1_4 無序中的有序 1_5 用統(tǒng)計思想解釋分子運動的宏觀表現(xiàn)學(xué)業(yè)分層測評 滬科版選修3-3》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第1章 用統(tǒng)計思想研究分子運動 1_4 無序中的有序 1_5 用統(tǒng)計思想解釋分子運動的宏觀表現(xiàn)學(xué)業(yè)分層測評 滬科版選修3-3（6頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1.4 無序中的有序 1.5 用統(tǒng)計思想解釋分子運動的宏觀表現(xiàn) (建議用時：45分鐘) [學(xué)業(yè)達標(biāo)] 1．在研究熱現(xiàn)象時，我們采用統(tǒng)計方法．這是因為(　　) A．每個分子的運動速率隨溫度的變化是有規(guī)律的 B．個別分子的運動不具有規(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間而變化 E．大量隨機事件的整體會表現(xiàn)出一定的規(guī)律性 【解析】　大量分子運動的速率分布是有規(guī)律的，可以用統(tǒng)計方法，而個別分子的運動速率瞬息萬變，極無規(guī)律，故B、C、E選項正確． 【答案】　BCE 2．下列關(guān)于氣體分子運動的特點，正確的說法是 (　　) A．氣體分子運動的平均速率與溫度有關(guān) B．當(dāng)溫度升高時，氣體分子的速率分布不再是“中間多，兩頭少” C．氣體分子的運動速率不能由牛頓運動定律求得 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】　氣體分子的運動與溫度有關(guān)，溫度升高時，平均速率變大，但仍遵循“中間多，兩頭少”的統(tǒng)計規(guī)律，A、E項正確，B項錯誤；分子運動無規(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動速率，C項正確；大量分子向各個方向運動的概率相等，所以穩(wěn)定時，平均速度幾乎為零，與溫度無關(guān)，D項錯誤． 【答案】　ACE 3．下列物理量哪些不能決定氣體的壓強(　　) 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)，在單位時間內(nèi)撞擊單位面積的器壁分子就越多，則氣體的壓強越大．溫度越高，整體上分子運動更加劇烈，分子撞擊器壁時對器壁產(chǎn)生的作用力越大，氣體的壓強就越大．故決定氣體壓強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的是C、D、E選項． 【答案】　CDE 4．下面對氣體壓強的理解，正確的是(　　) A．氣體壓強是由于氣體分子不斷撞擊器壁而產(chǎn)生的 B．氣體壓強取決于單位體積內(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 D．大氣壓強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，會使瓶內(nèi)氣體壓強遠(yuǎn)小于外界大氣壓強 E．在分析容器內(nèi)氣體的壓強時，氣體的重力不能忽略不計 【解析】　氣體壓強是由于氣體分子不斷撞擊器壁而產(chǎn)生的，A正確，E錯誤；氣體壓強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現(xiàn)對放入其中的物體產(chǎn)生壓強，將開口瓶密封后，瓶內(nèi)氣體脫離大氣，瓶內(nèi)氣體壓強仍等于外界大氣壓強，D錯誤． 【答案】　ABC 5．教室內(nèi)的氣溫會受到室外氣溫的影響，如果教室內(nèi)上午10時的溫度為15 ℃，下午2時的溫度為25 ℃，假設(shè)大氣壓強無變化，則下午2時與上午10時相比較，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項正確，E項錯誤；溫度升高，并不是所有空氣分子的速率都增大，C項錯誤． 【答案】　ABD 6．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】?、僖欢囟认?，氧氣分子的速率呈現(xiàn)出“中間多，兩頭少”的分布規(guī)律；②溫度越高，氧氣分子熱運動的平均速率越大(或溫度越高，氧氣分子運動越劇烈)． 【答案】　見解析 7．氣體壓強和通常所說的大氣壓強是不是同一回事？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)生的壓強極小，可忽略不計，故氣體壓強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都是大小相等的．大氣壓強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．如果沒有地球引力作用，地球表面就沒有大氣，從而也不會有大氣壓．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，大氣壓強最終還是通過分子碰撞實現(xiàn)對放入其中的物體產(chǎn)生壓強． 【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145 A．氣球內(nèi)氣體的壓強是由于氣體重力而產(chǎn)生的 B．氣球內(nèi)氣體的壓強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)氣體分子運動速率的分布規(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，B對；在常溫常壓下，氣體分子之間的距離約為10－9 m，分子之間的分子力認(rèn)為是零，故C對；溫度不變，因此氣體分子運動速率的分布規(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． 【答案】　BCD 9．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，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縫后進入狹縫N，在圓筒轉(zhuǎn)動半個周期的時間內(nèi)相繼到達并沉積在薄膜上．展開的薄膜如圖乙所示，NP和PQ間距相等，則 (　　) 圖146 A．到達M附近的銀原子速率較大 B．到達Q附近的銀原子速率較大 C．到達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A、C正確，B錯誤；PQ區(qū)間的分子百分率最大，故選項E錯誤，D正確． 【答案】　ACD 10．對一定量的氣體，若用N表示單位時間內(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，N必定增加 B．當(dāng)體積減小時，N可能減小 C．當(dāng)溫度升高時，N不一定增加 D．當(dāng)壓強不變而體積和溫度變化時，N必定變化 E．當(dāng)壓強不變而體積和溫度變化時，N可能不變 【解析】　單位時間內(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，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錯誤，B正確；當(dāng)溫度升高時，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，平均每個分子對器壁的沖力變化，N只有變化才能保持壓強不變，故D正確，E錯誤． 【答案】　BCD 11．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使壓強增大，從微觀上看，這兩種情況有什么區(qū)別？ 【解析】　因為一定質(zhì)量的氣體的壓強是由單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)和氣體的溫度決定的．氣體溫度升高，即氣體分子運動加劇，分子的平均速率增大，分子撞擊器壁的作用力增大，故壓強增大．氣體體積減小時，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，單位時間內(nèi)撞擊容器的分子數(shù)增多，故壓強增大，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)壁壓強的大小關(guān)系及壓強的大小決定于哪些因素？(容器容積恒定) (2)若讓兩容器同時做自由落體運動，容器側(cè)壁上所受壓強將怎么變？ 【解析】　(1)對甲容器，上壁的壓強為零，底面的壓強最大，其數(shù)值為p＝ρgh(h為上下底面間的距離)．側(cè)壁的壓強自上而下，由小變大，其數(shù)值大小與側(cè)壁上各點距上底面的豎直距離x的關(guān)系是p＝ρgx；對乙容器，各處器壁上的壓強大小都相等，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動時器壁各處的壓強均為零．乙容器做自由落體運動時，器壁各處的壓強不發(fā)生變化． 【答案】　見解析