1.3 分子运动速率分布规律（分层作业）-【上好课】高二物理同步高效课堂（人教版2019选择性必修第三册）

1.3分子运动速率分布规律 分层作业 题组一　气体分子运动的特点 1.下列叙述中，不属于理想气体模型的假设的是（　　） A．忽略气体分子的大小，视其为质点 B．气体分子的运动遵从牛顿定律 C．气体分子向各个方向运动的概率相等 D．气体分子之间以及气体分子与容器壁分子之间的碰撞都是完全弹性碰撞 2．（多选）在研究热现象时，我们采用统计方法。这是因为（    ） A．每个分子的运动速率随温度变化是有规律的 B．个别分子的运动不具有规律性 C．在一定温度下，大量分子的速率分布是有规律的 D．大量随机事件整体会表现出一定的规律性 3．下列关于气体分子热运动特点的说法中正确的是（　　） A．气体分子的间距比较大，所以不会频繁碰撞 B．气体分子的平均速率随温度升高而增大 C．气体分子的运动速率可由牛顿运动定律求得 D．当温度升高时，气体分子的速率将偏离正态分布 题组二　分子运动速率分布图像 4.气体的分子都在做无规则的运动，但大量分子的速率分布却有一定的规律性，如图所示，下列说法正确的是（    ） A．高温状态下分子速率大小的分布范围相对较小 B．高温状态下最多数分子对应的速率大于低温状态下最多数分子对应的速率 C．高温状态下每个分子的速率大于低温状态下所有分子的速率 D．在一定温度下，大多数分子的速率都接近某个数值，其余少数分子的速率都小于该数值 5．某种气体在不同温度下的气体分子速率分布情况如图所示，图中表示速率为的分子数占总分子数的百分比，曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ所对应的温度分别为、、，则、、的关系为（    ） A． B． C．， D． 6．氧气分子在不同温度下的速率分布规律如图所示，横坐标表示速率，纵坐标表示某一速率的分子数占总分子数的百分比，由图可知（　　） A．在②状态下，分子速率小的分子占比相对较大 B．两种状态氧气分子的平均速率相等 C．随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例增大 D．①状态的温度比②状态的温度低 7．一定量气体在0℃和100℃温度下的分子速率分布规律如图所示。横坐标表示分子速率区间，纵坐标表示各速率区间内的分子数占总分子数的百分比，以下对该图像的解读正确的是（    ） A．100℃时气体分子的最高速率约为400m/s B．任意分子在0℃时的速率一定小于100℃时的速率 C．温度升高时，最大处对应的速率增大 D．温度升高时，每个速率区间内分子数的占比都增大 题组三　气体压强的微观解释 8.下列说法正确的是（    ） A．气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的作用力 B．气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均作用力 C．气体分子热运动的平均速率减小，气体的压强一定减小 D．单位体积的气体分子数增加，气体的压强一定增大 9．下列关于密闭容器中气体的压强的说法正确的是（    ） A．它是由气体的重力产生的 B．它是由分子间的相互作用力产生的 C．它是由大量气体分子频繁碰撞器壁产生的 D．在失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强 10．关于气体热现象的微观解释，下列说法中正确的是（　　） A．密闭在容器中的气体，在某一时刻向各个方向运动的气体分子数目一定相等 B．大量气体分子的速率有大有小，但是按“中间多，两头少”的规律分布 C．如果温度升高，气体分子在单位时间内对器壁的碰撞次数一定增多 D．一定质量的理想气体，温度不变，体积减小时，气体的内能一定增大 11．如图所示为气体分子的速率分布图线。纵轴表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，图线1下方的面积为，图线2下方的面积为；图线1对应的温度为，图线2对应的温度为。则温度T和面积S的大小关系正确的是（　　） A． B． C． D． 12．进入7月份，全国有多地的温度较常年有明显提升，有个别城市的温度超过40℃。若一个汽车轮胎在太阳下暴晒，胎内封闭气体的质量和体积均不变，随着温度升高，下列说法正确的是（　　） A．气体分子密度增大 B．气体分子速率均增大 C．气体分子速率峰值向速度小的方向移动 D．气体分子单位时间内撞击轮胎单位面积内壁的平均作用力增大 13．一导热性能良好的容器中气压小于外界环境的大气压强，容器中的气体和外界环境中的气体都可以看成理想气体，则下列说法正确的是（　　） A．容器中气体分子的平均速率小于外界环境中气体分子的平均速率 B．容器中单位体积气体分子的个数小于外界环境中单位体积气体分子的个数 C．容器中每个气体分子的运动速率都小于外界环境中每个气体分子的运动速率 D．相同面积下，容器中内壁受到的气体压力等于外壁受到的气体压力 14．如图，一热气球静止在地面上，气球内首先被鼓风机充入冷空气。现通过热气球的燃烧器点火，加热气球内部的空气，已知热气球的体积在加热前后保持不变，热气球下端开口处与大气相通，气球内、外气压在加热前后始终为1个大气压，空气可视为理想气体。下列说法正确的是（　　） A．热气球点火后，气球内的空气质量增大 B．热气球点火后，热气球所受浮力增大 C．热气球点火后，气球内的空气密度减小 D．热气球点火后，气球内壁单位时间、单位面积所受空气分子的撞击次数将增大 15．（多选）氧气分子在和温度下各速率区间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．随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大 C．图中实线对应氧气分子在时的情形 D．与时相比，时氧气分子速率出现在区间内的分子数占总分子数的百分比较大 ( 2 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 1.3分子运动速率分布规律 分层作业 题组一　气体分子运动的特点 1.下列叙述中，不属于理想气体模型的假设的是（　　） A．忽略气体分子的大小，视其为质点 B．气体分子的运动遵从牛顿定律 C．气体分子向各个方向运动的概率相等 D．气体分子之间以及气体分子与容器壁分子之间的碰撞都是完全弹性碰撞 【答案】C 【详解】理想气体不计分子大小和分子间的相互作用力，分子间的碰撞及分子与容器壁间的碰撞可视为弹性碰撞，分子运动规律遵循牛顿运动定律，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。 2．（多选）在研究热现象时，我们采用统计方法。这是因为（    ） A．每个分子的运动速率随温度变化是有规律的 B．个别分子的运动不具有规律性 C．在一定温度下，大量分子的速率分布是有规律的 D．大量随机事件整体会表现出一定的规律性 【答案】BCD 【详解】在一定温度下，大量分子运动的速率分布是有规律的，可以用统计方法研究其规律性，而个别分子的运动是杂乱无章、没有规律的。故选BCD。 3．下列关于气体分子热运动特点的说法中正确的是（　　） A．气体分子的间距比较大，所以不会频繁碰撞 B．气体分子的平均速率随温度升高而增大 C．气体分子的运动速率可由牛顿运动定律求得 D．当温度升高时，气体分子的速率将偏离正态分布 【答案】B 【详解】A．因为永不停息地做无规则运动，所以分子之间避免不了相互碰撞。故A错误； B．温度是分子的平均动能的标志，气体分子运动的平均速率与温度有关，气体分子的平均速率随温度升高而增大，故B正确； C．牛顿运动定律是宏观定律，不能用它求得微观分子的运动速率。故C错误； D．气体分子的速率分布是“中间多、两头少”与温度是否升高无关。故D错误。故选B。 题组二　分子运动速率分布图像 4.气体的分子都在做无规则的运动，但大量分子的速率分布却有一定的规律性，如图所示，下列说法正确的是（    ） A．高温状态下分子速率大小的分布范围相对较小 B．高温状态下最多数分子对应的速率大于低温状态下最多数分子对应的速率 C．高温状态下每个分子的速率大于低温状态下所有分子的速率 D．在一定温度下，大多数分子的速率都接近某个数值，其余少数分子的速率都小于该数值 【答案】B 【详解】A．温度是分子平均动能的标志，温度高则分子速率大的占多数，即高温状态下分子速率大小的分布范围相对较大，故A错误； BC．温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大，分子的平均速率越大，则高温状态下最多数分子对应的速率大于低温状态下最多数分子对应的速率；但不是高温状态下每个分子的速率大于低温状态下所有分子的速率，故B正确，C错误； D．由不同温度下的分子速率分布曲线可知，在一定温度下，大多数分子的速率都接近某个数值，但不是说其余少数分子的速率都小于该数值，有个别分子的速率会更大，故D错误。故选B。 5．某种气体在不同温度下的气体分子速率分布情况如图所示，图中表示速率为的分子数占总分子数的百分比，曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ所对应的温度分别为、、，则、、的关系为（    ） A． B． C．， D． 【答案】B 【详解】气体温度越高，分子热运动越剧烈，分子热运动的平均速率越大，速率大的分子所占的比例越大，对应的图线越宽、越平缓， “腰越粗”，所以，故选B。 6．氧气分子在不同温度下的速率分布规律如图所示，横坐标表示速率，纵坐标表示某一速率的分子数占总分子数的百分比，由图可知（　　） A．在②状态下，分子速率小的分子占比相对较大 B．两种状态氧气分子的平均速率相等 C．随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例增大 D．①状态的温度比②状态的温度低 【答案】D 【详解】ABD．由题图可知，②中图线“腰粗”，则速率大的分子占据的比例较大，则说明②对应的平均速率较大，故②对应的温度较高，则分子速率大的占多数，即高温状态下分子速率小的占比相对较小，故AB错误，D正确； C．由题图可知，随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例减小，故C错误。故选D。 7．一定量气体在0℃和100℃温度下的分子速率分布规律如图所示。横坐标表示分子速率区间，纵坐标表示各速率区间内的分子数占总分子数的百分比，以下对该图像的解读正确的是（    ） A．100℃时气体分子的最高速率约为400m/s B．任意分子在0℃时的速率一定小于100℃时的速率 C．温度升高时，最大处对应的速率增大 D．温度升高时，每个速率区间内分子数的占比都增大 【答案】C 【详解】A．图线上对应点的纵坐标表示的是不同速率区间的分子数所占的百分比，温度为100℃时，从横坐标可知气体分子的最大速率在以上，故A错误； B．温度升高，分子热运动的平均速率增大，但统计规律仅适用于大量气体分子，并不表示每个分子热运动的速率都增大，即任意分子在0℃时的速率不一定小于100℃时的速率，故B错误； C．温度升高，速率大的区间分子所占的比例增加，最大处对应的速率增大，故C正确； D．温度升高，速率大的区间分子数的占比增大，速率小的区间分子数的占比减小，故D错误。故选C。 题组三　气体压强的微观解释 8.下列说法正确的是（    ） A．气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的作用力 B．气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均作用力 C．气体分子热运动的平均速率减小，气体的压强一定减小 D．单位体积的气体分子数增加，气体的压强一定增大 【答案】A 【详解】AB．气体压强为大量的气体分子频繁的对器壁单位面积的撞击力，故选项A正确，B错误； CD．气体压强的大小与气体分子的平均速率和气体分子的数密度有关，气体分子热运动的平均速率减小，气体的压强不一定减小；单位体积的气体分子数增加，气体的压强不一定增大，故选项CD错误。故选A。 9．下列关于密闭容器中气体的压强的说法正确的是（    ） A．它是由气体的重力产生的 B．它是由分子间的相互作用力产生的 C．它是由大量气体分子频繁碰撞器壁产生的 D．在失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强 【答案】C 【详解】ABC．气体的压强是由气体分子频繁碰撞器壁产生的，大小由气体的温度和体积决定，选项AB错误，选项C正确； D．失重时，气体分子仍在做无规则运动，对密闭容器的器壁仍然有压强的作用，选项D错误。故选C。 10．关于气体热现象的微观解释，下列说法中正确的是（　　） A．密闭在容器中的气体，在某一时刻向各个方向运动的气体分子数目一定相等 B．大量气体分子的速率有大有小，但是按“中间多，两头少”的规律分布 C．如果温度升高，气体分子在单位时间内对器壁的碰撞次数一定增多 D．一定质量的理想气体，温度不变，体积减小时，气体的内能一定增大 【答案】B 【详解】A．气体分子做无规则运动，在密闭在容器中的气体，在某一时刻向各个方向运动的气体分子数目基本相等，但不能说一定相等，故A错误； B．大量气体分子的速率有大有小，但是按“中间多，两头少”的规律分布，故B正确； C．温度升高，分子热运动加快，分子的平均速率增大，但单位体积内的分子数不知如何变化，所以气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数不一定增多，故C错误； D．一定质量的理想气体，温度不变，气体的内能不变，故D错误。故选B。 11．如图所示为气体分子的速率分布图线。纵轴表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，图线1下方的面积为，图线2下方的面积为；图线1对应的温度为，图线2对应的温度为。则温度T和面积S的大小关系正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】AB．温度越高分子热运动越剧烈，分子运动剧烈是指速率大的分子所占的比例大，由题图可知图线2速率大的分子比例较大，则图线2对应的温度较高，图线1速率大的分子所占比例较小，则图线1对应的温度较低，即，A错误，B正确； CD．在两种不同温度下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围图形的面积表示分子速率从所有区间内分子数的比率之和，因此两条曲线与横轴围成的面积相等，即，CD错误。故选B。 12．进入7月份，全国有多地的温度较常年有明显提升，有个别城市的温度超过40℃。若一个汽车轮胎在太阳下暴晒，胎内封闭气体的质量和体积均不变，随着温度升高，下列说法正确的是（　　） A．气体分子密度增大 B．气体分子速率均增大 C．气体分子速率峰值向速度小的方向移动 D．气体分子单位时间内撞击轮胎单位面积内壁的平均作用力增大 【答案】D 【详解】A．胎内封闭气体的质量和体积均不变，则气体分子密度不变，故A错误； BC．胎内封闭气体的温度升高，气体分子的平均速率增大，气体分子速率峰值向速度大的方向移动，但不是每个气体分子速率均增大，故BC错误； D．在体积不变的情况下，温度越高，气体的压强越大，气体分子单位时间内撞击轮胎单位面积内壁的平均作用力越大，故D正确。故选D。 13．一导热性能良好的容器中气压小于外界环境的大气压强，容器中的气体和外界环境中的气体都可以看成理想气体，则下列说法正确的是（　　） A．容器中气体分子的平均速率小于外界环境中气体分子的平均速率 B．容器中单位体积气体分子的个数小于外界环境中单位体积气体分子的个数 C．容器中每个气体分子的运动速率都小于外界环境中每个气体分子的运动速率 D．相同面积下，容器中内壁受到的气体压力等于外壁受到的气体压力 【答案】B 【详解】AC．容器导热性能良好，则容器中气体温度等于外界环境温度，所以容器中气体分子的平均速率等于外界环境中气体分子的平均速率，容器中有的气体分子的运动速率大，有的气体分子运动速率小，故AC错误； B．容器中气体温度等于外界环境温度，而容器中气压小于外界环境的大气压强，则容器中单位体积气体分子的个数小于外界环境中单位体积气体分子的个数，故B正确； D．容器中气压小于外界环境的大气压强，则根据可知，相同面积下，容器中内壁受到的气体压力小于外壁受到的气体压力，故D错误。故选B。 14．如图，一热气球静止在地面上，气球内首先被鼓风机充入冷空气。现通过热气球的燃烧器点火，加热气球内部的空气，已知热气球的体积在加热前后保持不变，热气球下端开口处与大气相通，气球内、外气压在加热前后始终为1个大气压，空气可视为理想气体。下列说法正确的是（　　） A．热气球点火后，气球内的空气质量增大 B．热气球点火后，热气球所受浮力增大 C．热气球点火后，气球内的空气密度减小 D．热气球点火后，气球内壁单位时间、单位面积所受空气分子的撞击次数将增大 【答案】C 【详解】A．热气球点火后，气球内的空气温度升高，体积膨胀，气球内的空气向外排出，气球内空气质量减小，故A错误； B．热气球点火后，热气球体积不变，所受浮力不变，故B错误； C．热气球点火后，气球内的空气质量减小，体积不变，密度减小，故C正确； D．热气球点火后，温度升高，压强不变，气球内壁单位时间、单位面积所受空气分子的撞击次数将减小，故D错误。故选C。 15．（多选）氧气分子在和温度下各速率区间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．随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大 C．图中实线对应氧气分子在时的情形 D．与时相比，时氧气分子速率出现在区间内的分子数占总分子数的百分比较大 【答案】AC 【详解】A．在和两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1，即两条曲线下面积相等，故A项正确； B．当温度升高时，分子最多的速率区间移向速度大的地方，则速率小的分子数减少，速率大的分子数增加，分子的平均速率增大，但并非每一个氧气分子的速率都增大，故B项错误； C．题图中实线分子速率较大的分子数占总分子数的百分比较大，分子平均动能较大，则实线对应氧气分子在时的情形，故C项正确； D．由题图可知，区间内，对应的占据的比例均小于对应的占据的比例，因此时氧气分子速率出现在区间内的分子数占总分子数的百分比较小，故D项错误。 故选AC。 ( 2 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$