第1章 3. 分子运动速率分布规律-【新课程能力培养】2024-2025学年高中物理选择性必修第三册同步练习（人教版2019）

第一章 分子动理论 练 知识点 1 气体分子运动的特点 1. 伽尔顿板可以演示统计规 律。 如图所示， 让大量小球 从上方漏斗形入口落下， 最 终小球都落在槽内。 重复多 次实验后发现 （ ） A． 某个小球落在哪个槽是 有规律的 B． 大量小球在槽内的分布是无规律的 C． 大量小球落入槽内后均匀分布在各槽中 D． 越接近漏斗形入口处的槽内， 小球聚 集越多 2. （多选） 关于气体分子的运动情况， 下列 说法正确的是 （ ） A. 某一时刻具有任一速率的分子数目是 相等的 B. 某一时刻一个分子速度的大小和方向 是偶然的 C. 某一时刻向任意一个方向运动的分子 数目相等 D. 某一温度下大多数气体分子的速率不 会发生变化 3. （多选） 大量气体分子运动特点是 （ ） A． 分子除相互碰撞或跟容器碰撞外， 还 可在空间内自由移动 B． 分子的频繁碰撞致使它做杂乱无章的 热运动 C． 分子沿各方向运动的机会均等 D． 分子的速率分布毫无规律 知识点 2 气体分子速率分布图像 4. 在一定温度下， 某种理想气体的分子速率 分布应该是 （ ） A． 每个分子速率都相等 B． 每个分子速率一般都不相等， 速率很 大和速率很小的分子数目都很少 C． 每个分子速率一般都不相等， 但在不 同速率范围内， 分子数的分布是均匀的 D． 每个分子速率一般都不相等， 速率很 大的分子数目很多， 速率很小的分子 数目很少 5. （多选） 根据气体分子动理论， 气体分子 运动的剧烈程度与温度有关， 下列表格 中的数据是研究氧气分子速率分布规律 列出的。 3.分子运动速率分布规律 基 础 练 习 速率区间 / （ m · s -1 ） 100 以下 100~ 200 201~ 300 301~ 400 401~ 500 501~ 600 601~ 700 701~ 800 801~ 900 900 以上 各速率区间的 分子数占总分 子数的百分比 0 ℃ 1.4 8.1 17.0 21.4 20.4 15.1 9.2 4.5 2.0 0.9 100 ℃ 0.7 5.4 11.9 17.4 18.6 16.7 12.9 7.9 4.6 3.9 第 1 题图 5 练 第三册 （人教版）高中物理选择性必修 依据表格内容， 以下四位同学所总结的 规律正确的是 （ ） A． 不论温度多高， 速率很大的和很小的 分子总是少数 B． 温度变化， 表现出 “中间多， 两头少” 的分布规律要改变 C． 某一温度下， 速率都在某一数值附近， 离开这个数值越远， 分子数越少 D． 温度升高时， 速率小的分子数减少了 6. 1859 年， 麦克斯韦从理论上推导出了气 体分子速率的分布规律， 后来有许多实验 验证了这一规律。 若以横坐标 v 表示分子 速率， 纵坐标 f （ v ） 表示各速率区间的分 子数占总分子数的百分比。 下面四幅图中 能正确表示某一温度下气体分子速率分布 规律的是 （ ） 7. 某种气体在不同温度下 的气体分子速率分布曲 线如图所示， 图中 f （ v ） 表示 v 处单位速率区间 内的分子数百分率， 所对应的温度分别为 T Ⅰ 、 T Ⅱ 、 T Ⅲ ， 则 T Ⅰ 、 T Ⅱ 、 T Ⅲ 的大小关系 为 （ ） A. T Ⅰ ＞T Ⅱ ＞T Ⅲ B. T Ⅲ ＞T Ⅱ ＞T Ⅰ C. T Ⅱ ＞T Ⅰ ， T Ⅱ ＞T Ⅲ D. T Ⅰ ＝T Ⅱ ＝T Ⅲ 知识点 3 气体压强的微观解释 8. 下列各种说法错误的是 （ ） A. 气体的体积等于各个分子的体积之和 B. 封闭气体的压强是由大量分子对器壁 的频繁碰撞产生的 C. 一定质量的某种气体温度越高， 分子 的平均速率越大 D. 一定质量的气体， 体积不变时， 分子 的平均速率越大， 气体压强越大 9. 下列说法正确的是 （ ） A. 封闭气体的压强的产生不仅与分子平 均速率有关， 同时与气体分子的种类 有关 B. “温度越高， 分子的热运动越激烈” 是 指温度升高时， 分子运动的平均速率 增大 C. 气体的压强是因为气体分子间的相互 作用而产生的 D. 气体的分子总数越多， 压强越大 10. （多选） 对于封闭在容器中的气体， 温度 升高时， 压强增大的原因是 （ ） A． 温度升高后， 气体分子的平均速率变大 B． 温度升高后， 所有的气体分子的速率 变大 C． 温度升高后， 分子撞击器壁的平均作 用力增大 D． 温度升高后， 单位体积内的分子数增 多， 撞击到单位面积器壁上的分子数 增多 O v f （ v ） O v f （ v ） A B C D O v f （ v ） O v f （ v ） Ⅰ Ⅱ Ⅲ v f （ v ） O 第 6 题图 6 第一章 分子动理论 练 11. （多选） 下表是某地区 1 — 7 月气温与气 压的对照表。 由对照表可知， 7 月与 1 月相比较 （ ） A. 空气分子无规则热运动加剧 B. 空气分子无规则热运动减弱 C. 单位时间内空气分子对地面的撞击次 数增加了 D. 单位时间内空气分子对地面的撞击次 数减少了 * 12. （多选） 对于封闭气体压强和地面附近 的大气压强， 下列说法正确的是 （ ） A. 容器内封闭气体压强和地面附近的 大气压强产生机理相同， 都是因为 气体分子间相互作用力而产生的 B. 容器内封闭气体压强是器壁单位面 积上受到大量气体分子的频繁碰撞 而产生的持续、 均匀的压力引起的， 所以只有器壁附近有压强， 而气体 内部没有压强 C. 地面附近的大气压强是由于空气受 到重力作用紧紧包围地球而对浸在 它里面的物体产生的压强， 如果没 有地球引力作用， 地球表面就没有 大气 D. 两种压强最终都是通过气体分子碰 撞器壁或碰撞放入其中的物体而实 现的 月份 1 2 3 4 5 6 7 平均 最高 气温 /℃ 1.4 3.9 10.7 19.6 26.7 30.2 30.8 平均 大气 压 /×10 5 Pa 1.021 1.019 1.014 1.008 1.003 0.9984 0.996 提 升 练 习 7 参考答案与解析 （ 3 ） d= V S = 8×10 -6 115 cm≈7×10 -8 cm=7×10 －10 m 。 3.分子运动速率分布规律 基础练习 1. D 【解析】 根据统计规律可知， 某个小球落在哪 个槽是无规律的， A 错误； 大量小球在槽内的分布是有 规律的， 离入口越近的地方小球分布越多， 大量小球落 入槽内后不能均匀分布在各槽中， B 、 C 错误， D 正确。 2. BC 【解析】 具有某一速率的分子数目并不是相 等的 ， 呈 “中间多 ， 两头少 ” 的统计分布规律 ， A 错 误； 由于分子之间频繁地碰撞， 分子随时都会改变自己 运动速度的大小和方向， 因此在某一时刻一个分子速度 的大小和方向完全是偶然的， B 正确； 虽然每个分子的 速度瞬息万变， 但是大量分子的整体存在着统计规律， 由于分子数目巨大， 某一时刻向任意一个方向运动的分 子数目只有很小的差别， 可以认为是相等的， C 正确； 某一温度下， 每个分子的速率仍然是瞬息万变的， 只是 分子运动的平均速率相同， D 错误。 3. ABC 【解析】 因气体分子间的距离较大， 分子力 可以忽略， 分子除碰撞外不受其他力作用， 故可在空间 内自由移动， A 正确； 分子间频繁碰撞使分子的运动杂 乱无章， 且向各方向运动的机会均等， B 、 C 正确； 气 体分子速率按 “中间多， 两头少” 的规律分布， D 错误。 4. B 【解析】 从气体分子速率分布图像可以看出 ， 分子速率呈 “中间多， 两头少” 的统计分布规律， 故 B 正确。 5. ACD 【解析】 温度变化， 表现出 “中间多， 两头 少” 的规律分布是不会改变的， B 错误； 由气体分子运 动特点和统计规律可知， A 、 C 、 D 正确。 6. D 【解析】 大量气体分子运动的速率分布规律遵 循统计规律， 气体分子速率规律是 “中间多， 两头少”， 且一切分子永不停息地做无规则热运动。 D 正确。 7. B 【解析】 气体温度越高 ， 分子热运动越剧烈 ， 分子热运动的平均速率增大， 且分子速率分布呈现 “两 头少， 中间多” 的特点。 温度高时速率大的分子所占据 的比例越大， 图中图线越宽、 越平缓， 显然从图中可看 出 T Ⅲ ＞T Ⅱ ＞T Ⅰ ， B 正确。 8. A 【解析】 气体的体积是气体分子所占空间的体 积， 不是分子本身的体积之和， A 错误， B 、 C 、 D 正确。 9. B 【解析】 封闭在容器中的气体的压强与分子平 均速率有关， 同时跟气体密集程度有关， 与气体种类无 关， A 错误； 温度越高， 分子热运动越激烈， 分子平均 速率增大， B 正确； 气体分子间距离很大， 分子间作用 力忽略不计， 气体压强是大量气体分子频繁碰撞器壁产 生的， C 错误； 气体密集程度指单位体积内气体分子数 多少， 与分子总数无关， D 错误。 10. AC 【解析】 封闭在容器中的气体， 气体分子的 数量没有变化， 单位时间内， 与单位面积器壁碰撞的分 子数不变， 温度升高， 分子热运动剧烈， 气体分子平均 速率变大， 单位时间内、 单位面积上气体分子与器壁的 碰撞对器壁的作用力就越大， 所以气体的压强增大， 故 A 、 C 正确， 温度升高， 不是所有的气体分子速率都变 大， B 、 D 错误。 提升练习 11. AD 【解析 】 由题表可知 ， 7 月比 1 月气温高 ， 空气分子无规则热运动加剧， A 正确， B 错误； 7 月比 1 月大气压强小了， 而分子热运动的平均动能大了， 平 均每个分子对地面的冲力大了， 所以单位时间内空气分 子对地面的撞击次数必然减少， 才能使大气压强减小， C 错误， D 正确。 * 12. CD 【解析】 理想气体， 分子间的作用力可以忽 略不计， 容器内封闭气体压强， 是器壁单位面积上受到 大量气体分子的频繁碰撞而产生的持续、 均匀的压力引 起的， 跟分子力无关， A 错误； 密闭容器中的气体内部 若达到平衡状态， 则各处的压强均相等， B 错误； 地面 附近的大气压强是由于空气受到重力， 如果没有地球引 力作用， 地球表面就没有大气， C 正确； 两种压强最终 都是通过气体分子碰撞器壁或碰撞放入其中的物体而实 现的， D 正确。 4.分子动能和分子势能 基础练习 1. D 【解析】 温度是分子平均动能的标志， 温度升 高， 分子平均动能增加 ； 温度降低 ， 分子平均动能减 少； 但并不是每个分子的动能都变化， 温度是大量分子 3