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2022-2024北京重点校高二(下)期末物理汇编
分子运动速率的分布规律
一、单选题
1.(2024北京通州高二下期末)下列与热现象有关的说法正确的是()
A.布朗运动是液体分子的无规则运动
B.扩散现象是物质分子永不停息地做无规则运动的证据之一
C.气体温度上升时,每个分子的热运动都变得更剧烈
D.压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体分子间存在斥力的缘故
2.(2024北京丰台高二下期末)夏天由于气温升高,汽车轮胎内的气体压强变大,更容易造成爆胎。假设轮胎不漏气且气体可视为理想气体,与冬天相比,夏天轮胎内的气体()
A.分子间斥力更大 B.分子的平均动能更大
C.所有分子的运动速率都更大 D.气体内能更小
3.(2023北京朝阳高二下期末)从分子动理论的观点来看,气体分子间距离比较大,分子间的作用力很弱,气体对容器的压强源于气体分子的热运动。当它们飞到器壁时,就会跟器壁发生碰撞(可视为弹性碰撞),对器壁产生作用力从而产生压强,如图所示。设气体分子的质量为m,气体分子热运动的平均速率为v。下列说法正确的是(????)
??
A.气体分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外,可视为匀速直线运动
B.在某一时刻,向各个方向运动的气体分子数目差距很大
C.每个气体分子跟器壁发生碰撞过程中,施加给器壁的冲量大小为2mv
D.若增大气体体积,则气体压强一定减小
4.(2023北京朝阳高二下期末)下列说法正确的是(????)
A.液体中做布朗运动微粒的大小会影响其布朗运动的明显程度
B.一定质量的理想气体,温度越高压强一定越大
C.物体的温度越高内能一定越大
D.分子势能随分子间距离的增大而一定增大
5.(2022北京丰台高二下期末)如图所示为一定质量的氧气分子在0℃和100℃两种不同情况下速率分布图像。下列说法正确的是()
A.图中曲线反映了任意速率区间的氧气分子数
B.曲线Ⅱ对应的每个分子的速率大于曲线Ⅰ对应每个分子的速率
C.两种温度下,氧气分子的速率都呈“中间多,两头少”的分布
D.曲线Ⅰ对应氧气的温度为100℃
6.(2022北京昌平高二下期末)如图为气体速率分布图,纵坐标表示该速率的分子占总分子数的百分比,图线下的面积为,图线下的面积为,下列说法正确的是()
A. B. C. D.
7.(2022北京第二中学高二下期末)对于一定质量的理想气体,下列叙述中正确的是()
A.当分子间的平均距离变大时,气体压强一定变小
B.当分子热运动变剧烈时,气体压强一定变大
C.当分子热运动变剧烈且分子平均距离变小时,气体压强一定变大
D.当分子热运动变剧烈且分子平均距离变大时,气体压强一定变大
二、多选题
8.(2022北京首师大附中高二下期末)氧气分子在0°C和100°C温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。下列说法正确的是()
A.图中两条曲线下面积相等
B.图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形
C.图中实线对应于氧气分子在100°C时的情形
D.与0°C时相比,100°C时氧气分子速率出现在0~400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大
三、解答题
9.(2024北京通州高二下期末)对于同一物理问题,常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究,找出其内在联系,从而更加深刻地理解其物理本质。正方体密闭容器中有大量气体分子,每个分子质量为m,单位体积内分子数量n为恒量。为简化问题,我们假定:分子大小可以忽略;其速率均为v,且与容器壁各面碰撞的机会均等;与器壁碰撞前后瞬间,分子速度方向都与器壁垂直,且速率不变。
(1)求一个气体分子与器壁碰撞一次,受到的器壁的冲量大小;
(2)大量气体分子对容器壁持续频繁地撞击就形成了气体的压强。利用所学力学知识,导出气体压强p与m、n和v的关系。
(3)对于一定的气体来说,我们通常用气体所占的体积、压强、温度等物理量作为气体的状态参量。
a.若一定质量的某种理想气体在初态时的压强、体积和温度分别为、和,先后经过等温和等容变化过程到末状态时,压强、体积和温度分别为、和。试根据一定质量的理想气体等温变化的玻意耳定律()和等容变化的查理定律(),证明:。(式中、或均表示常量)
b.查阅文献可知上述证明结果中的常量,其中N为气体分子总数,k为常数。请分析说明:温度是分子平均动能大小的标志,即(其中a为常数)
10.(2024北京西城高二下期末)从分子动理论的观点来看,一个密闭容器中气体分子的运动是杂乱无章的,在某一时刻,向着任何一个方向运动的分子都有,而且向各个方向运动的气体分子数目几乎相等,如图所示。为简化问题,假定:气体分子的大小可以忽略,速率均为v,每次分子与器壁碰撞作用时间为Δt,