《2019-2020年高中物理 第1章1.5用統(tǒng)計(jì)思想解釋分子運(yùn)動(dòng)的宏觀表現(xiàn)知能優(yōu)化訓(xùn)練 滬科版選修3-3.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019-2020年高中物理 第1章1.5用統(tǒng)計(jì)思想解釋分子運(yùn)動(dòng)的宏觀表現(xiàn)知能優(yōu)化訓(xùn)練 滬科版選修3-3.doc（6頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

2019-2020年高中物理 第1章1.5用統(tǒng)計(jì)思想解釋分子運(yùn)動(dòng)的宏觀表現(xiàn)知能優(yōu)化訓(xùn)練 滬科版選修3-3 1．氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是(　　) A．分子除相互碰撞或跟容器碰撞外，可在空間里自由移動(dòng) B．分子的頻繁碰撞致使它做雜亂無(wú)章的熱運(yùn)動(dòng) C．分子沿各方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)均等 D．分子的速率分布毫無(wú)規(guī)律 解析：選ABC.氣體分子除碰撞外，可認(rèn)為是自由移動(dòng)，頻繁碰撞使分子沿各個(gè)方向機(jī)會(huì)均等，分子的速率分布有“中間多，兩頭小”的規(guī)律． 2．關(guān)于溫度的概念，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，物體溫度高，則物體的分子平均動(dòng)能大 B．物體溫度高，則物體每一個(gè)分子的動(dòng)能都大 C．某物體內(nèi)能增大時(shí)，其溫度一定升高 D．甲物體溫度比乙物體溫度高，則甲物體的分子平均速率比乙物體大 解析：選A.從分子運(yùn)動(dòng)論的觀點(diǎn)來(lái)看，物體溫度的高低反映了組成物體的大量分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)——分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度．因此，溫度是組成物體的大量分子熱運(yùn)動(dòng)的集體表現(xiàn)，溫度高就表示大量分子的熱運(yùn)動(dòng)劇烈，盡管這時(shí)有少數(shù)分子的熱運(yùn)動(dòng)速率較小，但大量分子的平均動(dòng)能大；相反，溫度低，盡管這時(shí)有少數(shù)分子的熱運(yùn)動(dòng)速率仍較大，但大量分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能小．所以，對(duì)于單個(gè)分子來(lái)說(shuō)，不論它運(yùn)動(dòng)的速率大小如何，溫度對(duì)它來(lái)說(shuō)是沒(méi)有意義的． 3．(xx年開(kāi)封高二檢測(cè))下列說(shuō)法正確的是(　　) A．氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng)就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力 B．氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng)就是大量氣體分子單位時(shí)間作用在器壁上的平均沖量 C．氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能減小，氣體的壓強(qiáng)一定減小 D．單位體積的氣體分子數(shù)增加，氣體的壓強(qiáng)一定增大 解析：選A.根據(jù)壓強(qiáng)的定義知A正確，B錯(cuò)；氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能減小，說(shuō)明溫度降低，但不能說(shuō)明壓強(qiáng)也一定減小，C錯(cuò)；單位體積的氣體分子數(shù)增加，但溫度降低，氣體的壓強(qiáng)也有可能減小，故D錯(cuò)． 4．一個(gè)班級(jí)有20個(gè)實(shí)驗(yàn)小組，在基本相同的條件下，用同樣的方法共同測(cè)量某種未知溶液的密度，得到如下數(shù)據(jù)(單位103 kg/m3) 序號(hào)] 測(cè)量值 序號(hào) 測(cè)量值 序號(hào) 測(cè)量值 序號(hào) 測(cè)量值 1 1.69 6 1.71 11 1.74 16 1.75 2 1.72 7 1.73 12 1.71 17 1.73 3 1.70 8 1.75 13 1.74 18 1.72 4 1.76 9 1.79 14 1.73 19 1.73 5 1.78 10 1.84 15 1.73 20 1.72 解析：為便于繪圖，先以0.01的差值為依據(jù)．將上述測(cè)量數(shù)據(jù)按由小到大的順序排列，如下表所示： 測(cè)量值 1.69 1.70 1.71 1.72 1.73 1.74 1.75 1.76 次數(shù) 1 1 2 3 5 2 2 1 測(cè)量值 1.77 1.78 1.79 1.80 1.81 1.82 1.83 1.84 次數(shù) 0 1 1 0 0 0 0 1 取橫軸表示密度，每一等分大小為0.01，并把各次測(cè)量值標(biāo)在區(qū)間的中部，縱軸表示出現(xiàn)次數(shù)，根據(jù)上述數(shù)據(jù)畫(huà)出直方圖，如圖所示． 由直方圖可知，該溶液的密度估計(jì)在1.73左右．右邊孤立出現(xiàn)的“小島”(1.84)，意味著該組實(shí)驗(yàn)中可能存在較大的差錯(cuò)，應(yīng)該重新予以測(cè)定． 答案：見(jiàn)解析 一、選擇題 1．下列關(guān)于氣體分子的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，正確的敘述有(　　) A．大量氣體分子在做雜亂無(wú)章的運(yùn)動(dòng)，它們向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)機(jī)會(huì)均等，故毫無(wú)規(guī)律可言 B．氣體分子都在各自的平衡位置附近移動(dòng)，不存在相互碰撞，所以分子之間無(wú)相互作用力 C．分子的運(yùn)動(dòng)具有集體行為，一會(huì)兒大量分子向左，一會(huì)兒又向右 D．氣體分子的運(yùn)動(dòng)速率遵循統(tǒng)計(jì)規(guī)律 解析：選D.A項(xiàng)，大量分子的運(yùn)動(dòng)雖然雜亂無(wú)章，但遵循統(tǒng)計(jì)規(guī)律，如溫度升高，分子的平均運(yùn)動(dòng)速率要增加，故可以從掌握分子運(yùn)動(dòng)規(guī)律入手，研究分子的運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)；B項(xiàng)分子之間由于頻繁碰撞，隨時(shí)改變位置，故B錯(cuò)；C項(xiàng)，個(gè)別分子的運(yùn)動(dòng)具有隨機(jī)性，故C錯(cuò)；D正確． 2．對(duì)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(　　) A．當(dāng)體積減小時(shí)，N必定增加 B．當(dāng)溫度升高時(shí)，N必定增加 C．當(dāng)壓強(qiáng)不變而體積和溫度變化時(shí)，N必定變化 D．當(dāng)壓強(qiáng)不變而體積和溫度變化時(shí)，N可能不變 解析：選C.由于氣體壓強(qiáng)是大量氣體分子對(duì)器壁的碰撞作用而產(chǎn)生的，其值與分子密度ρ及分子平均速度有關(guān)．對(duì)一定質(zhì)量的氣體，壓強(qiáng)與溫度和體積有關(guān)．若壓強(qiáng)不變而溫度發(fā)生變化時(shí)，或體積發(fā)生變化時(shí)，即分子密度發(fā)生變化時(shí)，N一定變化，故C正確，D錯(cuò)．而V減小溫度也減小時(shí)，N不一定增加，A錯(cuò)．當(dāng)溫度升高時(shí)，同時(shí)體積增大，則N不一定增加，故B項(xiàng)錯(cuò)． 3．關(guān)于麥克斯韋速率分布律對(duì)氣體分子速率分布的解釋?zhuān)_的是(　　 A．分子的速率大小與溫度有關(guān)，溫度越高，所有分子的速率都增大 B．分子的速率大小與溫度有關(guān)，溫度越高，分子的平均速率增大 C．氣體分子的速率分布總體呈現(xiàn)出“中間多，兩邊少”的正態(tài)分布特征 解析：選BCD.麥克斯韋氣體速率分布律是利用統(tǒng)計(jì)的觀點(diǎn)研究得到的規(guī)律，規(guī)律表明所有氣體分子的速率分布都是“中間多，兩邊少”的正態(tài)分布特征，分子的平均速率與溫度有關(guān)，溫度越高，平均速率增大，但并不是每個(gè)分子的速率都增大，故正確答案為BCD. 4．實(shí)驗(yàn)中測(cè)得某種氣體的溫度是0 ℃，一位同學(xué)據(jù)此提出了以下幾個(gè)說(shuō)法，其中正確的是(　　) A．該氣體中分子的溫度是0 ℃ B．該氣體中，運(yùn)動(dòng)速率大的分子的溫度一定高于0 ℃，運(yùn)動(dòng)速率小的分子的溫度一定低于0 ℃ C．溫度不變時(shí)，該氣體中分子的平均速率不變 D．溫度升高時(shí)，速率大的分子所占的比例會(huì)增大 解析：選CD.溫度是物體內(nèi)分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，它具有統(tǒng)計(jì)的意義，是針對(duì)大量分子而言的．對(duì)單個(gè)分子沒(méi)有實(shí)際意義，A、B都把溫度看成單個(gè)分子所具有的量，都不正確． 根據(jù)溫度的微觀意義，溫度不變時(shí)，物體內(nèi)所有分子的平均動(dòng)能也不變．對(duì)于確定的氣體，分子質(zhì)量一定，因此分子的平均速率也不變． 溫度升高時(shí)，分子的平均動(dòng)能增大，這是由于動(dòng)能大的分子所占的比例增大造成的，對(duì)于確定的氣體，意味著速率大的分子所占的比例增大． 5．一定質(zhì)量的氣體，下列敘述中正確的是(　　) A．如果體積減小，氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)單位面積器壁的碰撞次數(shù)一定增大 B．如果壓強(qiáng)增大，氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)單位面積器壁的碰撞次數(shù)一定增大 C．如果溫度升高，氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)單位面積器壁的碰撞次數(shù)一定增大 D．如果分子密度增大，氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)單位面積器壁的碰撞次數(shù)一定增大 解析：選B.氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)單位面積器壁的碰撞次數(shù)，是由單位體積內(nèi)的分子數(shù)和分子的平均速率共同決定的．選項(xiàng)A和D都是單位體積內(nèi)的分子數(shù)增大，但分子的平均速率如何變化卻不知道；選項(xiàng)C由溫度升高可知分子的平均速率增大，但單位體積內(nèi)的分子數(shù)如何變化未知，所以選項(xiàng)A、C、D都不能選．氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)單位面積器壁的碰撞次數(shù)正是氣體壓強(qiáng)的微觀表現(xiàn)，所以選項(xiàng)B是正確的． 6．封閉在汽缸內(nèi)一定質(zhì)量的氣體，如果保持氣體體積不變，當(dāng)溫度升高時(shí)，以下說(shuō)法正確的是(　　) A．氣體的密度增大 B．氣體的壓強(qiáng)增大 C．氣體分子的平均速率減小 D．每秒撞擊單位面積器壁的氣體分子數(shù)不變 解析：選B.由于氣體體積不變，氣體的分子密度不變，但溫度升高，則壓強(qiáng)必定增大，氣體分子的平均速率增大；因速率增大，每秒內(nèi)撞擊在器壁單位面積上的分子數(shù)一定增加，由此可知A、C、D錯(cuò)誤，B正確． 7．xx年廣州成功舉辦了亞運(yùn)會(huì)，為確保亞運(yùn)會(huì)的成功，氣象人員分析了前7個(gè)月份的平均氣溫和平均大氣壓．下面的表格是廣州地區(qū)1～7月份氣溫與氣壓的對(duì)照表 月份 1 2 3 4 5 6 7 單位 平均氣溫 1.4 3.9 10.7 19.6 26.7 30.2 30.8 ℃ 平均大氣壓 1.021 1.019 1.014 1.008 1.003 0.9984 0.9960 105 Pa 7月份與1月份相比較(　　) A．空氣分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的情況幾乎不變 B．空氣分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)了 C．單位時(shí)間內(nèi)空氣分子對(duì)地面的撞擊次數(shù)增多了 D．單位時(shí)間內(nèi)空氣分子對(duì)地面的撞擊次數(shù)減少了 解析：選BD.氣體分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)情況只與溫度有關(guān)，由表可知，7月份溫度高于1月份，故空氣分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)了，選項(xiàng)B正確；因?yàn)闅怏w壓強(qiáng)是由于氣體分子對(duì)器壁的頻繁撞擊而產(chǎn)生的，由表可知，7月份單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)地面撞擊次數(shù)減少，D項(xiàng)正確． 二、非選擇題 8.如圖1－4－2所示為兩種不同溫度氣體分子的麥克斯韋速率分布曲線．其橫坐標(biāo)為速率，縱坐標(biāo)為對(duì)應(yīng)這一速率的分子個(gè)數(shù)．可以看出，在任一溫度下，既有速率很小的分子，也有速率很大的分子．溫度升高，只是分子的平均速率增大，并不能說(shuō)明溫度高的物體所有分子速率都比溫度低的物體分子速率大．由圖所示圖像中，你能判斷T1、T2的大小嗎？ 圖1－4－2 解析：根據(jù)麥克斯韋氣體分子速率分布規(guī)律知，溫度升高，氣體分子速率大的占的比率要增大，速率小的所占的比率要減小，這也就是我們前邊學(xué)過(guò)的“溫度越高分子運(yùn)動(dòng)越劇烈”，所以T2要大于T1. 答案：T2大于T1 9．根據(jù)熱力學(xué)理論可以計(jì)算出氨氣分子在0 ℃時(shí)的平均速率約為490 m/s，該溫度下一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時(shí)氨氣分子對(duì)單位面積、單位時(shí)間的碰撞次數(shù)為31023.分子間平均距離約10－9 m．根據(jù)以上數(shù)據(jù)說(shuō)明：為什么研究單個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是不現(xiàn)實(shí)的？ 答案：分子運(yùn)動(dòng)的速率非常大，分子間碰撞極為頻繁，分子速度方向極易變化，單個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律根本無(wú)法研究，因此是不現(xiàn)實(shí)的． 10.如圖1－4－3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相等的水，乙中充滿空氣，試問(wèn)： 圖1－4－3 (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)將怎樣變化？ 解析：(1)對(duì)甲容器，上壁的壓強(qiáng)為零，底面的壓強(qiáng)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(qiáng)自上而下，由小變大，其數(shù)值大小與側(cè)壁上各點(diǎn)距水面的豎直距離x的關(guān)系是p＝ρgx.對(duì)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(jiàn)解析