课时测评3 分子运动速率分布规律-【金版新学案】2024-2025学年高中物理选择性必修3同步课堂高效讲义配套练习（人教版2019）

课时测评3　分子运动速率分布规律 (时间：30分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－6题，每题5分，7－11题，每题6分，共60分) 1．(多选)对于气体分子的运动，下列说法正确的是(　　) A．一定温度下气体分子的碰撞十分频繁，同一时刻，气体分子沿各个方向运动的机会(概率)相等 B．一定温度下气体分子的速率一般不相等，但速率很大和速率很小的分子数目相对较少 C．一定温度下气体分子做杂乱无章的运动，可能会出现某一时刻所有分子都朝同一方向运动的情况 D．当温度升高时，其中某10个分子的平均速率可能减小 答案：ABD 解析：一定温度下气体分子碰撞十分频繁，单个分子运动杂乱无章，但大量分子的运动遵从统计规律，速率大和速率小的分子数目相对较少，向各个方向运动的分子数目相等，C错误，A、B正确；温度升高时，大量分子的平均速率增大，但少量(如10个)分子的平均速率有可能减小，D正确。故选ABD。 2．概率统计方法是科学研究中的重要方法之一，以下是一定质量的氧气在0 ℃和100 ℃时统计出的速率分布图像，结合图像分析以下说法正确的是(　　) A．其中某个分子100 ℃时的速率一定比0 ℃时的速率大 B．100 ℃时图线下对应的面积和0 ℃时图线下对应的面积相等 C．如果两种情况气体的压强相同，则100 ℃时单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数比0 ℃时多 D．如果两种情况气体的体积相同，则100 ℃时单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数与0 ℃时相同 答案：B 解析：温度高时，气体分子的平均速率大，但某个分子的速率不一定大， A错误；两图线与横轴所围面积都等于1，与温度无关，即两条图线下对应的面积相等，B正确；温度高的气体分子的平均速率大，对器壁的撞击力大，如果两种情况气体的压强相同，则100 ℃时单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数比0 ℃时少，C错误；如果两种情况气体的体积相同，则气体分子的数密度相同，温度高时分子的平均速率大，则100 ℃时单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数比0 ℃时多，D错误。 3．(多选)以下说法正确的是(　　) A．气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子平均每次撞击器壁的作用力增大，气体的压强却不一定增大 B．气体的体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多，气体的压强一定增大 C．压强增大是因为分子间斥力增大 D．压强增大是因为单位面积上气体分子对器壁的作用力增大 答案：AD 解析：气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子平均每次撞击器壁的作用力增大，如果气体的体积增大，即气体分子的数密度减小，则气体的压强不一定增大，故A正确；气体的体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多，如果温度也降低，气体的压强不一定增大，故B错误；气体压强是分子撞击器壁产生的，所以压强增大是气体分子对器壁单位面积的撞击力变大造成的，另外，气体分子间距较大，分子间作用力几乎为零，故C错误，D正确。 4．如图描绘的是一定质量的氧气分子分别在0 ℃和100 ℃两种情况下速率分布的情况，符合统计规律的是(　　) 答案：A 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越大，分子速率分布呈现“中间多、两头少”的特点，温度高时速率大的分子所占据的比例越大，故A正确。 5．某同学为了表演“轻功”，站在一块由气球垫放的轻质硬板上，如图所示。气球内充有空气，气体的压强(　　) A．是由气体受到的重力产生的 B．是由大量气体分子不断地碰撞气球壁而产生的 C．大小只取决于气体分子数量的多少 D．大小只取决于气体温度的高低 答案：B 解析：由于大量气体分子都在不停地做无规则热运动，与气球壁频繁碰撞，使气球壁受到一个持续的冲力，致使气体对气球壁产生一定的压强，A错误，B正确；压强的大小取决于气体分子数密度的大小以及气体温度的高低，C、D错误。 6．下列说法正确的是(　　) A．气体对器壁的压强在数值上等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力 B．气体对器壁的压强等于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 解析：气体压强在数值上等于气体分子对器壁单位面积上的平均作用力，故A正确，B错误；气体压强的大小与气体分子的平均速率和气体分子的密集程度均有关，故C、D错误。 7．(多选)如图所示，封闭在气缸内一定质量的某种气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时，以下说法正确的是(　　) A．气体分子的数密度增大 B．所有气体分子的运动速率一定增大 C．气体的压强增大 D．每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多 答案：CD 解析：封闭气体的体积不变，气体质量不变，气体的分子数不变，所以分子的数密度不变，A错误；温度升高，气体分子运动的平均速率增大，但不是所有分子的运动速率都增大，B错误；体积不变而温度升高时，气体分子的数密度不变，分子运动的平均速率增大，与器壁碰撞的作用力增大，压强增大，C正确；气体分子的数密度不变，但温度升高，分子的平均速率增大，所以每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多，D正确。 8．(多选)下列说法正确的是(　　) A．图甲中，状态①的温度比状态②的温度高 B．图甲中，两条曲线下的面积相等 C．由图乙可知，当分子间的距离从r2逐渐减小为r0时，分子力先做正功后做负功 D．由图乙可知，当分子间的距离从r2逐渐减小为r0时，分子力一直表现为引力 答案：ABD 解析：由题图甲可知，①对应的温度较高，故A正确；由题图甲可知，在两种不同的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等于1，故B正确；由题图乙可知，当分子间的距离从r2逐渐减小为r0时，分子力一直表现为引力，一直做正功，故C错误，D正确。 9．下面的表格是某地区1～7月份气温与气压的对照表： 月份/月 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/105 Pa 1.021 1.019 1.014 1.008 1.003 0.998 0.996 7月份与1月份相比较，正确的是(　　) A．空气分子做无规则热运动的情况几乎不变 B．空气分子做无规则热运动减弱了 C．单位时间内空气分子对地面的撞击次数增多了 D．单位时间内空气分子对单位面积地面撞击次数减少了 答案：D 解析：由题表中数据可知，7月份与1月份相比，温度升高，压强减小，温度升高使空气分子做无规则热运动更加剧烈，空气分子对地面的平均撞击力增大，而压强减小，所以单位时间内空气分子对单位面积地面的撞击次数减少了，故D正确。 10．一定质量的气体，温度不变仅体积减小后，气体的压强增大，用分子动理论的观点分析，这是因为(　　) A．气体分子的总数增加 B．单位体积内的分子数目不变 C．气体分子每次碰撞器壁的平均作用力增大 D．单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多 答案：D 解析：气体的质量一定，则分子数一定，当体积减小时，分子总数不变，单位体积内的分子数目增加；因温度不变，则分子的平均速率不变，气体分子每次碰撞器壁的平均作用力不变；气体的压强变大，则单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多。故选D。 11．在分子动理论中，将气体分子抽象为无引力的弹性质点。现有一束气体分子射向一个静止的光滑平壁，假定与平壁碰撞前分子束中分子速度的大小和方向均相同，且速度方向与平壁垂直，碰后均以原速率反弹。已知每个分子质量为m，分子速率为v，分子数密度为n。则平壁受到的压强为(　　) A．2nmv2　　　　　　 B．nmv2 C．nmv2 D．nmv2 答案：A 解析：根据分子数密度为n，可知单位体积内撞向光滑平壁单位面积气体分子的个数为n；设单位体积内气体分子与光滑平壁相互作用力大小为F，单位体积气体撞向光滑平壁的时间为t＝，对单位体积内气体分子用动量定理有Ft＝nmv－(－nmv)，联立解得F＝2nmv2，所以光滑平壁单位面积受到的压强为p＝＝2nmv2，故选A。 学科网（北京）股份有限公司 $$