内容正文:
3. 分子运动速率分布规律
目录
【攻核心·技能提升】 1
一、气体分子运动的特点 1
二、气体分子速率分布图像 5
三、气体压强的微观解释 5
【拓思维·重难突破】 7
【链高考·精准破局】 9
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,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有规律的
C. 越接近漏斗形入口处的槽内,小球聚集越少
D. 大量小球落入槽内后均匀分布在各槽中
2.(多选)关于气体分子的运动情况,下列说法中正确的是( )
A. 某一时刻具有任意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.关于气体的压强和分子的运动情况,下列说法正确的是( )
A. 气体的压强是由气体分子间的吸引和排斥产生的
B. 当某一容器自由下落时,容器中气体的压强将变为零
C. 某一时刻一个分子速度的大小和方向是偶然的
D. 某一温度下,大多数气体分子的速率不会发生变化
4.关于气体分子的速率分布规律,下列说法正确的是( )
A. 温度升高时,所有气体分子的速率都增大
B. 温度升高时,速率大的分子所占比例减少
C. 温度升高时,分子热运动的平均动能增加
D. 当温度降低时,速率分布曲线的峰值会向速率大的方向移动
二、体分子速率分布图像
5.表甲是氧气分子在和两种不同情况下的速率分布情况,图乙是根据表格中的数据绘制的图线。下列判断正确的是( )
A. 图线对应的温度为
B. 时氧气分子平均动能小于时氧气分子平均动能
C. 时每个氧气分子的速率都比时每个氧气分子的速率大
D. 对应曲线与横轴包围的面积比对应曲线与横轴包围的面积大
6.年我国物理学家葛正权定量验证了麦克斯韦的气体分子速率分布规律如图所示为氧气分子在不同温度下的分子速率分布规律图像,图中实线、对应的温度分别为、 、则下列说法正确的是( )
A. 温度大于温度
B. 、温度下,某一速率区间的分子数占比可能相同
C. 将、温度下的氧气混合后,对应的分子速率分布规律曲线下方的面积为曲线和曲线下方的面积之和
D. 将、温度下的氧气混合后,对应的分子速率分布规律曲线可能是图中的虚线
7.如图,纵轴表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比,曲线Ⅰ和Ⅱ为一定质量某种理想气体在两种温度下的与分子速率的关系图像。比较曲线Ⅰ和Ⅱ,下列说法正确的是( )
A. 曲线Ⅰ对应的气体温度更高 B. 曲线Ⅰ和Ⅱ对应的气体内能相等
C. 曲线Ⅰ与横轴所围的面积更大 D. 曲线Ⅰ对应的气体分子平均速率更小
8.概率统计的方法是科学研究中的重要方法之一,以下是某一定质量的氧气可看成理想气体在和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,时的速率一定比时要大
B. 时图线下对应的面积和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,则时单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数比时多
D. 如果两种情况气体的体积相同,则时单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数与时相同
9.汽缸内封闭有一定质量的气体,在某次压缩过程中,缸内气体的温度从迅速升高至。下列各图中,纵坐标表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比,图线Ⅰ、Ⅱ分别为缸内气体在、两种温度下的分子速率分布曲线,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
2、 气体压强的微观解释
10.如图所示为模拟气体压强产生机理的演示实验。操作步骤如下:把一颗豆粒从距秤盘处松手让它落到秤盘上,观察指针摆动的情况;再把颗左右的豆粒从相同高度均匀连续地倒在秤盘上,观察指针摆动的情况;使这些豆粒从更高的位置均匀连续倒在秤盘上,观察指针摆动的情况。下列说法正确的是
A. 步骤和模拟的是气体压强与气体分子平均动能的关系
B. 步骤和模拟的是气体压强与分子密集程度的关系
C. 步骤和模拟的是大量气体分子分布所服从的统计规律
D. 步骤和模拟的是大量气体分子频繁碰撞器壁产生压力的持续性
11.自主学习活动中,同学们对密闭容器中的氢气性质进行讨论,下列说法中正确的是( )
A. 体积增大时,氢气分子的密集程度保持不变
B. 压强增大是因为氢气分子之间斥力增大
C. 因为氢气分子很小,所以氢气在任何情况下均可看成理想气体
D. 温度变化时,氢气分子速率分布中各速率区间的分子数占总分子数的百分比会变化
12.下面关于气体压强的说法正确的是( )
气体对器壁产生的压强是由于大量气体分子频繁碰撞器壁而产生的
气体对器壁产生的压强等于作用在器壁单位面积上的平均作用力
从微观角度看,气体压强的大小跟气体分子的平均速率和分子数密度有关
从宏观角度看,气体压强的大小跟气体的温度和体积有关
A. 只有对 B. 只有对 C. 只有对 D. 都对
13.进入月份,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。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
14.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,气体分子热运动的平均速率为。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
D. 若增大气体体积,则气体压强一定减小
15.(2026·山西同高二期中)在某实验中,研究者测量了一种气体在不同温度下的速率分布。如图显示了该气体在温度0℃和80℃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。下列说法正确的是( )
A.图中实线对应的温度为80℃
B.图中虚线对应于该气体分子平均动能较大的情形
C.图中虚线对应的温度为80℃
D.与80℃时相比, 0℃时分子速率在0到200m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较小
16.(2026·湖北武汉实验中学月考)根据分子动理论,气体分子运动的剧烈程度与温度有关,以下表格中的数据是研究氧气分子速率分布规律而列出的。
按速率大小划分区间
各速率区间的分子数占总分子数的百分比
以下
以上
根据表格内容,以下说法正确的是( )
A. 不论温度多高,速率很大和很小的分子总是少数
B. 当温度变化时,“中间多、两头少”的分布规律发生改变
C. 某一温度下,速率在某一数值附近的分子数多,该速率之上,分子速率越大,分子数越少
D. 温度升高时,速率小的分子数减少了
17.(2026·河南南阳高二月考)一定质量的某种理想气体,在和温度下气体分子的运动速率分布曲线如图所示。结合图像,下列说法正确的是( )
A. 温度下的图像与横轴围成的面积更大
B. 温度下,低速率分子占比更小,气体分子的总动能更大
C. 相同体积下,的气体对应的气体压强更大
D. 相同体积下,的气体在单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数更少
18.(2026·广东中山高二期中)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的大有的小,但是按“中间多,两头少”的规律分布
C. 气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度这两个因素有关
D. 当某一容器自由下落时,容器中气体的压强将变为零
19.(2026·湖南娄底高二期中)一定质量的理想气体,在体积不变的情况下,温度升高,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,气体分子的平均动能变大
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,单位时间内撞击到单位面积器壁上的分子数增多了
20.(2025·江苏·高考真题)一定质量的理想气体,体积保持不变。在甲、乙两个状态下,该气体分子速率分布图像如图所示。与状态甲相比,该气体在状态乙时( )
A.分子的数密度较大
B.分子间平均距离较小
C.分子的平均动能较大
D.单位时间内分子碰撞单位面积器壁的次数较少
21.(2019·上海·高考真题)将相同质量,相同温度的理想气体放入相同容器,体积不同,则这两部分气体( )
A.平均动能相同,压强相同 B.平均动能不同,压强相同
C.平均动能相同,压强不同 D.平均动能不同,压强不同
22.(2021·河北·高考真题)两个内壁光滑、完全相同的绝热汽缸A、B,汽缸内用轻质绝热活塞封闭完全相同的理想气体,如图1所示,现向活塞上表面缓慢倒入细沙,若A中细沙的质量大于B中细沙的质量,重新平衡后,汽缸A内气体的内能______(填“大于”“小于”或“等于”)汽缸B内气体的内能,图2为重新平衡后A、B汽缸中气体分子速率分布图像,其中曲线______(填图像中曲线标号)表示汽缸B中气体分子的速率分布规律。
23.(2021·上海·高考真题)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.
24.(2022·江苏·高考真题)自主学习活动中,同学们对密闭容器中的氢气性质进行讨论,下列说法中正确的是( )
A.体积增大时,氢气分子的密集程度保持不变
B.压强增大是因为氢气分子之间斥力增大
C.因为氢气分子很小,所以氢气在任何情况下均可看成理想气体
D.温度变化时,氢气分子速率分布中各速率区间的分子数占总分子数的百分比会变化
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3. 分子运动速率分布规律
目录
【攻核心·技能提升】 1
一、气体分子运动的特点 1
二、气体分子速率分布图像 5
三、气体压强的微观解释 5
【拓思维·重难突破】 7
【链高考·精准破局】 9
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,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有规律的
C. 越接近漏斗形入口处的槽内,小球聚集越少
D. 大量小球落入槽内后均匀分布在各槽中
【答案】B
【解析】如果从入口处投入单个小球或者少量小球,小球落在哪个槽是偶然、随机的,大量小球投入,落入槽的分布情况是有规律的,多次重复实验可知,小球落在槽内的分布是不均匀的,中间槽最多,两边最少,越接近漏斗形入口处的槽内,小球最多。
故选B。
2.(多选)关于气体分子的运动情况,下列说法中正确的是( )
A. 某一时刻具有任意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
【答案】BC
【解析】具有任意速率的气体分子数目并不是相等的,而是呈“中间多、两头少”的统计规律分布,故A项错误;由于气体分子之间频繁碰撞,气体分子随时都会改变自己的运动情况,因此在某一时刻,一个气体分子速度的大小和方向完全是偶然的,故B项正确;虽然每个气体分子的速度在不停地变化,但是大量气体分子的整体存在着统计规律,由于气体分子数目巨大,某一时刻向任意一个方向运动的气体分子数目只有很小的差别,可以认为是相等的,故C项正确;某一温度下,每个气体分子的速率仍然是随时变化的,只是气体分子运动的平均速率相同,故D项错误。故正确答案为、。
3.关于气体的压强和分子的运动情况,下列说法正确的是( )
A. 气体的压强是由气体分子间的吸引和排斥产生的
B. 当某一容器自由下落时,容器中气体的压强将变为零
C. 某一时刻一个分子速度的大小和方向是偶然的
D. 某一温度下,大多数气体分子的速率不会发生变化
【答案】C
【解析】A、气体的压强是由于气体分子对器壁的频繁撞击产生的,而不是由气体分子间的吸引和排斥产生的,故A错误;
B、当某一容器自由下落时,虽然处于完全失重状态,但气体分子的热运动不会停止,所以气体分子仍然不断撞击容器壁而产生压力,故容器中气体的压强不为零,故B错误;
C、气体分子的运动是杂乱无章的,某一时刻一个分子速度的大小和方向是偶然的,故C正确;
D、温度是物体分子热运动平均动能的标志,某一温度下大量分子的平均动能不变,不表示所有气体分子的速率都不会发生变化,故D错误。
故选:。
4.关于气体分子的速率分布规律,下列说法正确的是( )
A. 温度升高时,所有气体分子的速率都增大
B. 温度升高时,速率大的分子所占比例减少
C. 温度升高时,分子热运动的平均动能增加
D. 当温度降低时,速率分布曲线的峰值会向速率大的方向移动
【答案】C
【解析】A.温度升高时,分子平均动能增大,但不是所有分子速率都增大。A错误
B.温度升高时,速率大的分子比例增加。B错误
C.物理的温度是分子热运动的平均动能的标志,温度升高,分子热运动的平均动能增加。C正确
D.温度降低时,速率分布图像峰值左移上移,峰值对应的速度比例增加。D错误
二、体分子速率分布图像
5.表甲是氧气分子在和两种不同情况下的速率分布情况,图乙是根据表格中的数据绘制的图线。下列判断正确的是( )
A. 图线对应的温度为
B. 时氧气分子平均动能小于时氧气分子平均动能
C. 时每个氧气分子的速率都比时每个氧气分子的速率大
D. 对应曲线与横轴包围的面积比对应曲线与横轴包围的面积大
【答案】B
【解析】A.曲线中速率大分子占据的比例较大,则说明对应的温度较高,为,故A错误;
B.温度高,分子平均动能大,故B正确;
C.分子热运动的速率分布规律是一种统计规律,对少数分子不适用,故C错误;
D.对应曲线与横轴包围的面积等于对应曲线与横轴包围的面积,均为,故D错误。
故选B。
6.年我国物理学家葛正权定量验证了麦克斯韦的气体分子速率分布规律如图所示为氧气分子在不同温度下的分子速率分布规律图像,图中实线、对应的温度分别为、 、则下列说法正确的是( )
A. 温度大于温度
B. 、温度下,某一速率区间的分子数占比可能相同
C. 将、温度下的氧气混合后,对应的分子速率分布规律曲线下方的面积为曲线和曲线下方的面积之和
D. 将、温度下的氧气混合后,对应的分子速率分布规律曲线可能是图中的虚线
【答案】B
【解析】A.温度越高,分子热运动越激烈,速率大的分子所占的比例大,由图可知曲线速率大的分子所占的比例比曲线速率大的分子所占的比例大,故温度 高于温度 ,A错误;
B. 、 温度下,实线、相交于一点,即该速率区间的分子数占相同,B正确;
C.由图可知,在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,故将 、 温度下的氧气混合后,对应的分子速率分布规律曲线下方的面积仍为,C错误;
D.将 、 温度下的氧气混合后,温度不会比 的温度更低,故对应的分子速率分布规律曲线不可能是图中的虚线,D错误。
故选B。
7.如图,纵轴表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比,曲线Ⅰ和Ⅱ为一定质量某种理想气体在两种温度下的与分子速率的关系图像。比较曲线Ⅰ和Ⅱ,下列说法正确的是( )
A. 曲线Ⅰ对应的气体温度更高 B. 曲线Ⅰ和Ⅱ对应的气体内能相等
C. 曲线Ⅰ与横轴所围的面积更大 D. 曲线Ⅰ对应的气体分子平均速率更小
【答案】D
【解析】A.根据分子运动速率分布与温度的关系可知,曲线Ⅰ对应的气体温度更低,故A错误;
B.曲线Ⅱ对应的气体温度更高,则内能更大,故B错误;
C.曲线Ⅰ和Ⅱ与横轴所围的面积一样大,故C错误;
D.曲线Ⅰ对应的温度低,故分子平均动能越小,所以气体分子平均速率更小,D正确。
故选D。
8.概率统计的方法是科学研究中的重要方法之一,以下是某一定质量的氧气可看成理想气体在和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,时的速率一定比时要大
B. 时图线下对应的面积和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,则时单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数比时多
D. 如果两种情况气体的体积相同,则时单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数与时相同
【答案】B
【解析】A、气体温度高时,气体分子的平均动能大,同种气体分子的平均速率大,某个分子的速率不一定大,故A错误;
B、图像纵轴的意义是单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比,图线与横轴所围成的面积的意义,就是将每个单位速率的分子数占总分子数的百分比进行累加,累加的结果显然为,故B正确;
C、温度高的分子的平均动能大,对器壁的撞击力大,如果两种情况气体的压强相同,则时单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数比时小,故C错误;
D、如果两种情况气体的体积相同,则气体分子数密度相同,温度高时分子的平均动能大,则时单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数比时多,故D错误;
故选:。
9.汽缸内封闭有一定质量的气体,在某次压缩过程中,缸内气体的温度从迅速升高至。下列各图中,纵坐标表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比,图线Ⅰ、Ⅱ分别为缸内气体在、两种温度下的分子速率分布曲线,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】气体分子的速率都呈“中间多,两头少”的分布,高温状态下中等分子占据的比例更大,分子速率的分布范围相对较大,“腰细”的图线中等速率的分子较小,则对应气体分子平均动能较小的情形,即温度较小的情形,所以气体温度从迅速升高至,气体分子速率变化情况应如图所示,故A正确,BCD错误。
故选A。
2、 气体压强的微观解释
10.如图所示为模拟气体压强产生机理的演示实验。操作步骤如下:把一颗豆粒从距秤盘处松手让它落到秤盘上,观察指针摆动的情况;再把颗左右的豆粒从相同高度均匀连续地倒在秤盘上,观察指针摆动的情况;使这些豆粒从更高的位置均匀连续倒在秤盘上,观察指针摆动的情况。下列说法正确的是
A. 步骤和模拟的是气体压强与气体分子平均动能的关系
B. 步骤和模拟的是气体压强与分子密集程度的关系
C. 步骤和模拟的是大量气体分子分布所服从的统计规律
D. 步骤和模拟的是大量气体分子频繁碰撞器壁产生压力的持续性
【答案】D
【解析】解:把一颗豆粒从距秤盘处松手让它落到秤盘上,豆粒与秤盘碰撞的瞬间指针有摆动,然后又回到原来的位置;把颗左右的豆粒从相同高度均匀连续地倒在秤盘上,豆粒持续落到秤盘上,指针示数会相对稳定在某一个值;将相同数量的豆粒从更高的位置倒在秤盘上,秤的示数变大;
、通过以上的分析可知,步骤和模拟的是大量气体分子频繁碰撞器壁产生压力的持续性,故A错误,D正确;
、步骤和比较,豆粒下落的密集程度是相同的,但到达秤盘时的速度不同,下落得位置高时,豆粒落到秤盘上的速度大,秤的示数大,所以步骤和模拟的是气体压强与气体分子平均动能的关系,故BC错误。
故选:。
11.自主学习活动中,同学们对密闭容器中的氢气性质进行讨论,下列说法中正确的是( )
A. 体积增大时,氢气分子的密集程度保持不变
B. 压强增大是因为氢气分子之间斥力增大
C. 因为氢气分子很小,所以氢气在任何情况下均可看成理想气体
D. 温度变化时,氢气分子速率分布中各速率区间的分子数占总分子数的百分比会变化
【答案】D
【解析】解:密闭容器中的氢气质量不变,分子个数不变,根据:,可知当体积增大时,单位体积的个数变小,分子的密集程度变小,故A错误;
B.气体压强产生的原因是大量气体分子对容器壁的持续的、无规则撞击产生的;压强增大并不是因为分子间斥力增大,故B错误;
C.普通气体在温度不太低,压强不太大的情况下才能看作理想气体,故C错误;
D.温度是气体分子平均动能的标志,大量气体分子的速率呈现“中间多,两边少”的规律,温度变化时,大量分子的平均速率会变化,即分子速率分布中各速率区间的分子数占总分子数的百分比会变化,故D正确。
故选:。
12.下面关于气体压强的说法正确的是( )
气体对器壁产生的压强是由于大量气体分子频繁碰撞器壁而产生的
气体对器壁产生的压强等于作用在器壁单位面积上的平均作用力
从微观角度看,气体压强的大小跟气体分子的平均速率和分子数密度有关
从宏观角度看,气体压强的大小跟气体的温度和体积有关
A. 只有对 B. 只有对 C. 只有对 D. 都对
【答案】D
【解析】气体压强的产生机理是:由于大量的气体分子频繁的持续的碰撞器壁而对器壁产生了持续的压力,单位时间内作用在器壁单位面积上的平均作用力的大小在数值上等于气体压强。由此可知,从微观的角度看,气体分子的平均速率越大,单位体积内的气体分子数越多,气体对器壁的压强就越大,即气体压强的大小与气体分子的平均动能和分子的密集程度有关;从宏观的角度看,温度越高,分子的平均速率越大,分子的平均动能越大,体积越小,单位时间内的气体分子数越多,分子对器壁的碰撞越频繁,气体对器壁的压强就越大,否则压强就越小。综上所述,四个选项都正确。
故选D。
13.进入月份,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。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
【解析】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;
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。
14.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,气体分子热运动的平均速率为。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
D. 若增大气体体积,则气体压强一定减小
【答案】A
【解析】A.由于气体分子间的距离较大,分子间的作用力很弱,所以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,故A正确;
B.气体分子的运动是无规则的,但在某一时刻,向各个方向运动的气体分子数目几乎相等,故B错误;
C.速度为的气体分子跟器壁发生碰撞过程中根据动量定理
可知
但并不是每一个分子的速度都是,则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不一定为,故C错误;
D.气体的压强由体积和温度共同决定,所以仅增大气体体积,气体压强不一定减小,故D错误。
故选:。
15.(2026·山西同高二期中)在某实验中,研究者测量了一种气体在不同温度下的速率分布。如图显示了该气体在温度0℃和80℃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。下列说法正确的是( )
A.图中实线对应的温度为80℃
B.图中虚线对应于该气体分子平均动能较大的情形
C.图中虚线对应的温度为80℃
D.与80℃时相比, 0℃时分子速率在0到200m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较小
【答案】A
【详解】ABC.温度越高,速率大的分子所占比例越大,则实线对应气体分子平均动能较大的情形,虚线对应于该气体分子平均动能较小的情形。实线对应的温度为80℃,故A正确,BC错误;
D.由图像可知,与80℃时相比, 0℃时分子速率在0到200m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大,故D错误。
故选A。
16.(2026·湖北武汉实验中学月考)根据分子动理论,气体分子运动的剧烈程度与温度有关,以下表格中的数据是研究氧气分子速率分布规律而列出的。
按速率大小划分区间
各速率区间的分子数占总分子数的百分比
以下
以上
根据表格内容,以下说法正确的是( )
A. 不论温度多高,速率很大和很小的分子总是少数
B. 当温度变化时,“中间多、两头少”的分布规律发生改变
C. 某一温度下,速率在某一数值附近的分子数多,该速率之上,分子速率越大,分子数越少
D. 温度升高时,速率小的分子数减少了
【答案】ACD
【解析】根据分子运动的统计规律可知,不论温度如何变化,分子速率分布规律总表现为“中间多、两头少”,速率很大和很小的分子总是少数分子, A正确,B错误;
C. 由表格分析知,某一温度下,速率在某一数值附近的分子数多,该速率之上,分子速率越大,分子数越少,C正确;
D. 温度增加时,分子运动加剧,速率小的分子数减少,D正确。
故选:。
17.(2026·河南南阳高二月考)一定质量的某种理想气体,在和温度下气体分子的运动速率分布曲线如图所示。结合图像,下列说法正确的是( )
A. 温度下的图像与横轴围成的面积更大
B. 温度下,低速率分子占比更小,气体分子的总动能更大
C. 相同体积下,的气体对应的气体压强更大
D. 相同体积下,的气体在单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数更少
【答案】BC
【解析】和温度下的图像与横轴围成的面积均为,选项A错误;温度下,低速率分子占比更小,气体分子总动能更大,选项B正确;相同体积下,的气体对应的气体压强更大,选项C正确;相同体积下,气体分子数密度相同,温度高时分子的平均动能大,则气体在时单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数比时多,选项D错误。
18.(2026·广东中山高二期中)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的大有的小,但是按“中间多,两头少”的规律分布
C. 气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度这两个因素有关
D. 当某一容器自由下落时,容器中气体的压强将变为零
【答案】BC
【解析】A、虽然分子的运动杂乱无章,在某一时刻,向着任何一个方向运动的分子都在一个正方体容器里,任一时刻与容器各侧面碰撞的气体分子数目基本相同,不能说一定相同;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、根据压强的微观意义可知,气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度这两个因素有关;故C正确;
D、根据气体压强的微观意义可知,气体的压强由于大量的气体分子持续撞击器壁产生的,容器失重时,气体的压强不会变为零;故D错误;
故选:。
19.(2026·湖南娄底高二期中)一定质量的理想气体,在体积不变的情况下,温度升高,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,气体分子的平均动能变大
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,单位时间内撞击到单位面积器壁上的分子数增多了
【答案】ABC
【解析】温度升高,气体分子的平均动能增大,根据动量定理,知分子撞击器壁的平均作用力增大.体积不变,则气体分子的密集程度不变,即单位体积内的分子数不变,故A、、C正确,D错误.
20.(2025·江苏·高考真题)一定质量的理想气体,体积保持不变。在甲、乙两个状态下,该气体分子速率分布图像如图所示。与状态甲相比,该气体在状态乙时( )
A.分子的数密度较大
B.分子间平均距离较小
C.分子的平均动能较大
D.单位时间内分子碰撞单位面积器壁的次数较少
【答案】C
【详解】AB.根据题意,一定质量的理想气体,甲乙两个状态下气体的体积相同,所以分子密度相同、分子的平均距离相同,故AB错误;
C.根据题图可知,乙状态下气体速率大的分子占比较多,则乙状态下气体温度较高,则平均动能大,故C正确;
D.乙状态下气体平均速度大,密度相等,则单位时间内撞击容器壁次数较多,故D错误。
故选C。
21.(2019·上海·高考真题)将相同质量,相同温度的理想气体放入相同容器,体积不同,则这两部分气体( )
A.平均动能相同,压强相同 B.平均动能不同,压强相同
C.平均动能相同,压强不同 D.平均动能不同,压强不同
【答案】C
【详解】温度是平均动能的标志,所以温度相同平均动能相同,而根据压强的微观解释可知,压强与分子平均动能和分子数密度有关,质量相同而体积不同,所以分子数密度不同,压强不同,ABD错误C正确
22.(2021·河北·高考真题)两个内壁光滑、完全相同的绝热汽缸A、B,汽缸内用轻质绝热活塞封闭完全相同的理想气体,如图1所示,现向活塞上表面缓慢倒入细沙,若A中细沙的质量大于B中细沙的质量,重新平衡后,汽缸A内气体的内能______(填“大于”“小于”或“等于”)汽缸B内气体的内能,图2为重新平衡后A、B汽缸中气体分子速率分布图像,其中曲线______(填图像中曲线标号)表示汽缸B中气体分子的速率分布规律。
【答案】 大于 ①
【详解】[1]对活塞分析有
因为A中细沙的质量大于B中细沙的质量,故稳定后有;所以在达到平衡过程中外界对气体做功有
则根据
因为汽缸和活塞都是绝热的,故有
即重新平衡后A汽缸内的气体内能大于B汽缸内的气体内能;
[2]由图中曲线可知曲线②中分子速率大的分子数占总分子数百分比较大,即曲线②的温度较高,所以由前面分析可知B汽缸温度较低,故曲线①表示汽缸B中气体分子的速率分布。
23.(2021·上海·高考真题)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.
【答案】B
【详解】AB.由图可知,T2中速率大分子占据的比例较大,则说明T2对应的平均动能较大,故T2对应的温度较高,,故A错误,B正确。
CD.曲线下的面积表示分子速率从0-∞所有区间内分子数的比率之和,均为1,相等,即,故CD错误;
故选B。
24.(2022·江苏·高考真题)自主学习活动中,同学们对密闭容器中的氢气性质进行讨论,下列说法中正确的是( )
A.体积增大时,氢气分子的密集程度保持不变
B.压强增大是因为氢气分子之间斥力增大
C.因为氢气分子很小,所以氢气在任何情况下均可看成理想气体
D.温度变化时,氢气分子速率分布中各速率区间的分子数占总分子数的百分比会变化
【答案】D
【详解】A.密闭容器中的氢气质量不变,分子个数不变,根据
可知当体积增大时,单位体积内分子个数变少,分子的密集程度变小,故A错误;
B.气体压强产生的原因是大量气体分子对容器壁的持续的、无规则撞击产生的;压强增大并不是因为分子间斥力增大,故B错误;
C.普通气体在温度不太低,压强不太大的情况下才能看作理想气体,故C错误;
D.温度是气体分子平均动能的标志,大量气体分子的速率呈现“中间多,两边少”的规律,温度变化时,大量分子的平均速率会变化,即分子速率分布中各速率区间的分子数占总分子数的百分比会变化,故D正确。
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