第一章 3 分子运动速率分布规律-【新课程能力培养】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册练习手册（人教版）

第一章分子动理论。 3.分子运动速率分布规律 基础练)习 知识点I气体分子运动的特点 3.(多选)大量气体分子运动特点是() 1.伽尔顿板可以演示统计规 A.分子除相互碰撞或跟容器碰撞外，还 律。如图所示，让大量小球 可在空间内自由移动 从上方漏斗形人口落下，最 B.分子的频繁碰撞致使它做杂乱无章的 终小球都落在槽内。重复多 热运动 次实验后发现( C.分子沿各方向运动的机会均等 A.某个小球落在哪个槽是 第1题图 D.分子的速率分布毫无规律 有规律的 B.大量小球在槽内的分布是无规律的 知识点☑气体分子速率分布图像 C.大量小球落入槽内后均匀分布在各槽中 4.在一定温度下，某种理想气体的分子速率 D.越接近漏斗形入口处的槽内，小球聚： 分布应该是（) 集越多 A.每个分子速率都相等 2.(多选)关于气体分子的运动情况，下列： B.每个分子速率一般都不相等，速率很 说法正确的是() 大和速率很小的分子数目都很少 A.某一时刻具有任一速率的分子数目是 C.每个分子速率一般都不相等，但在不 相等的 同速率范围内，分子数的分布是均匀的 B.某一时刻一个分子速度的大小和方向 D.每个分子速率一般都不相等，速率很 是偶然的 大的分子数目很多，速率很小的分子 C.某一时刻向任意一个方向运动的分子 数目很少 数目相等 5.（多选)根据气体分子动理论，气体分子 D.某一温度下大多数气体分子的速率不 运动的剧烈程度与温度有关，下列表格 会发生变化 中的数据是研究氧气分子速率分布规律 列出的。 100 100- 201~ 301~ 401~ 501~ 601 701 速率区间/(ms) 801~ 900 以下 200 300 400 500 600 700 800 900 以上 各速率区间的 0℃ 1.4 8.1 17.0 21.4 20.4 15.1 9.2 4.5 2.0 0.9 分子数占总分 子数的百分比 100℃ 0.7 5.4 11.9 17.4 18.6 16.7 12.9 7.9 4.6 3.9 练 高中物理选择性必修第三册（人教版） 依据表格内容，以下四位同学所总结的 C.TI>T,TI>T D.TI=TI=TI 规律正确的是( A.不论温度多高，速率很大的和很小的 山知识点3气体压强的微观解释 分子总是少数 8.下列各种说法错误的是() B.温度变化，表现出“中间多，两头少” A.气体的体积等于各个分子的体积之和 的分布规律要改变 B.封闭气体的压强是由大量分子对器壁 C.某一温度下，速率都在某一数值附近， 的频繁碰撞产生的 离开这个数值越远，分子数越少 C.一定质量的某种气体温度越高，分子 D.温度升高时，速率小的分子数减少了 的平均速率越大 6.1859年，麦克斯韦从理论上推导出了气 D.一定质量的气体，体积不变时，分子 体分子速率的分布规律，后来有许多实验： 的平均速率越大，气体压强越大 验证了这一规律。若以横坐标v表示分子： 9.下列说法正确的是() 速率，纵坐标f(v)表示各速率区间的分 A.封闭气体的压强的产生不仅与分子平 子数占总分子数的百分比。下面四幅图中 均速率有关，同时与气体分子的种类 能正确表示某一温度下气体分子速率分布 有关 规律的是() 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 D 升高时，压强增大的原因是()》 7.某种气体在不同温度下 A.温度升高后，气体分子的平均速率变大 的气体分子速率分布曲 B.温度升高后，所有的气体分子的速率 线如图所示，图中f(v) 变大 表示v处单位速率区间 第6题图 C.温度升高后，分子撞击器壁的平均作 内的分子数百分率，所对应的温度分别为 用力增大 T1、T1、Tm,则T1、T、Tm的大小关系 D.温度升高后，单位体积内的分子数增 为() 多，撞击到单位面积器壁上的分子数 A.TI>TI>Tm B.TI>TI>T 增多 6 第一章分子动理论。 提升练习 11.(多选)下表是某地区1一7月气温与气： *12.(多选)对于封闭气体压强和地面附近 压的对照表。由对照表可知，7月与1 的大气压强，下列说法正确的是() 月相比较( A.容器内封闭气体压强和地面附近的 月份 1 2 3 4 5 6 7 大气压强产生机理相同，都是因为 平均 气体分子间相互作用力而产生的 最高 1.4 3.9 10.7 19.626.7 30.2 30.8 B.容器内封闭气体压强是器壁单位面 气温 积上受到大量气体分子的频繁碰撞 /℃ 平均 而产生的持续、均匀的压力引起的， 大气 所以只有器壁附近有压强，而气体 压 1.0211.0191.0141.0081.0030.99840.996 内部没有压强 /x10 C.地面附近的大气压强是由于空气受 Pa 到重力作用紧紧包围地球而对浸在 A.空气分子无规则热运动加剧 它里面的物体产生的压强，如果没 B.空气分子无规则热运动减弱 有地球引力作用，地球表面就没有 C.单位时间内空气分子对地面的撞击次 大气 数增加了 D.两种压强最终都是通过气体分子碰 D.单位时间内空气分子对地面的撞击次 撞器壁或碰撞放入其中的物体而实 数减少了 现的 练 7高中物理选择性必修第三册（人教版） "2.实验：用油膜法估测油酸分子的 大小 基础练习 1.C【解析】由油膜法测油酸分子大小的实验原理， 故选项C正确。 2.B【解析】由油酸分子的直径易得一个油酸分子 的体积为。。液体可看成是由一个个紧挨着的球形 分子排列而成的，忽略分子间的空隙。求阿伏加德罗常 数，还需要知道摩尔体积，由题中选项知，B正确。 3.A【解析】单分子油膜的厚度等于分子的直径， 为d=V=10-0m,所以S==100m2=10m2= d 10-10 10°cm2,A正确。 4.B【解析】边长为1nm的立方体体积为10”m, 氢分子分子直径数量级为100m,一个分子占有的空间 体积约为100m3,所以容纳液态氢分子的个数最接近 数是103，B正确。 5.D【解析】在测量油膜面积时，应让油膜稳定后， 再在玻璃板上画下油膜的形状，用坐标纸通过数所有有 效格数来计算油膜的面积，A、B、C错误，D正确。 6.D【解析】汽油分子不单一且为线状分子，不适 于替代油酸，故A错误：汽油不易溶于水且挥发时间较 长，所以不能用汽油代替酒精，B错误；用量筒直接倒 入油酸酒精溶液时，倒入的体积太大且不易测量其体 积，故C错误；不溶于水的各种油不一定能在较短时间 内在水面上形成单分子油膜，D正确。 7.ACD【解析】直接滴油酸，由于纯油酸量太多， 太厚，很难形成单分子油膜，A错误；油酸溶液要用滴 管或注射器轻轻滴人水面中央，而不能用试管，C错 误；数方格数时，不足半个的舍去，多于半个的算一 个，D错误。 提升练习 8.(1)测出体积为V的油酸酒精溶液共有N滴 (2)8s(3)8NSm+n 【解析】(1)用滴管向量筒内一滴一滴慢慢加注油 滴，测出体积为的油酸酒精溶液共有N滴。 (2)格数为8，油膜面积为8S。 (3)一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V'= 卡。，油膜面积85，由士5.得 8NS(m+n)° 9.(1)③步骤后应在水面上均匀地撒些爽身粉 2) 【解析】(1)③步骤后应在水面上均匀地撒些爽身 粉，才能清晰地看到油膜的边界。 (2)一滴油酸溶液含有纯油酸的体积V=V。×V,= n V2 44 V,油膜的面积S=Nd,油酸分子的直径d=g nV2 Vov NnaV: 10.(1)115(2)8×106(3)7×1010 【解析】(1)数出在油膜范围内的格数（面积大于 半个方格的算一个，不足半个的舍去)，油膜面积约占 115格，一格为1cm2,所以面积约为115cm2。 (2)V=1×6 -mL=8x10bmL。 7510 a)5- -cm~7x108 cm=7x10-0 m 一3.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Tm>T>T1,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 的统计结果，对少数几个分子谈温度是没有意义的，故 D正确。 2.B【解析】温度是分子平均动能的标志，温度相 同，分子热运动平均动能相同，A错误，B正确；即使 物体的温度为0℃，物体内分子的热运动永不停息，分 子的平均动能不能为0，C错误；做加速运动的物体 由于速度越来越大，物体的动能越来越大，但温度不一 定升高，物体分子的平均动能不一定增大，D错误。 3.CD【解析】温度是大量分子做热运动平均动能 的标志，对个别分子是没有意义的，单个分子的动能、 速率是随时变化的，因此是没有意义的，A、B错误； 参考答案与解析。 氧气与氢气温度相同，分子的平均动能相等，但氧气分 子的质量大于氢气分子质量，所以氧气分子的平均速率 比氢气分子的平均速率小，C正确；气体分子做无规则 热运动的动能不为0，故平均速率不为0，D正确。 4.C【解析】由于氢气和氧气的温度相同，因此它 们分子运动的平均动能相同，但并不是每个分子的动能 都相同，A错误：又由于氧的摩尔质量大于氢的摩尔质 量，质量相等的氧气和氢气的分子数目不相等，氢气的 分子个数较多，氢气内部分子的总动能较大，B、D错 误，C正确。 5.C【解析】两个相距较远的分子仅在分子力作用 下由静止开始运动，直至不再靠近的过程中，当分子间 距大于时，分子力表现为引力，分子力先增大后减 小；当分子间距小于时，分子力表现为斥力，分子力 随分子间距离减小而增大，A错误；整个过程中，分子 力先是引力后是斥力，故先做正功后做负功，B错误； 由动能定理，只有分子力做功，先做正功后做负功，动 能先增大后减小，C正确；由分子力做功和分子势能变 化关系，分子力先做正功后做负功，故分子势能先减小 后增大，D错误。 6.D【解析】由分子力做功与分子势能变化关系可 知，分子力做正功时，分子势能减小，B错误；分子力 做正功有两种可能性：一是r<0,分子力表现为斥力， 当分子间距离增大时，分子力做正功；二是>，分子 间表现为引力，且分子间距离减小时，分子力做正功， A、C错误，D正确。 7.AC【解析】在>阶段，两分子间的斥力和引力 的合力F表现为引力，两分子在分子力作用下，由静止 开始相互接近，F做正功，分子动能增加，势能减小， A正确；在r<了阶段，两分子间的斥力和引力的合力F 表现为斥力，F做负功，分子动能减小，势能增大，B 错误；由很远处到=位置的过程中，分子力一直做正 功，分子势能不断减小，两分子相距无穷远处时分子势 能为0，故在=位置分子势能为负值，D错误；由=To 位置分子间距再减小时，分子力为斥力，分子力做负 功，分子势能开始增加，故在=分子势能最小，动能 最大，C正确。 8.B【解析】温度是物体中分子平均动能的标志， 温度升高则其分子平均动能增大，反之，其分子平均动 能减小，A错误，B正确；物体的内能是物体内所有分 子动能和分子势能的总和，宏观上取决于物体的温度、 体积、物质的量和物体所处的状态，单从温度的变化， 无法确定内能的变化，故C、D错误。 9.D【解析】质量相同的两种物体，升高相同的温 度时，因分子总数和体积变化情况不一定相同，内能变 化不一定相同，故A错误；不同质量的同种物体，摩尔 质量相同，但物质的量不同，即分子总数不同，内能不 一定相同，B错误；内能与机械能无关，运动物体的内 45