1.3 分子运动速率分布规律 同步练习 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

1.3分子运动速率分布规律 同步练习 2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册 学号： 班级： 姓名： 一、单项选择题 1 关于气体的压强，下列说法正确的是(　　) A. 单位体积内的分子数越多，气体的压强就越大 B. 分子的平均动能越小，气体的压强就越小 C. 气体的压强是由于分子间的斥力引起的 D. 气体压强是由于分子频繁撞击器壁引起的 2 (2024淮安期末改编)如图所示为某一定质量气体在不同温度下的速率分布图像，下列说法中正确的是(　　) A. 均呈现“中间多、两头少”分布规律 B. 曲线①对应的温度比曲线②的高 C. 温度升高，所有分子运动速率都在增加 D. 曲线①与横轴所围成的面积比曲线②的大 3 潜水员在执行某次实验任务时，外部携带一装有一定质量理想气体的封闭容器，容器体积不变，导热性能良好，并与海水直接接触．已知海水温度随深度增加而降低，则潜水员下潜过程中，容器内(　　) A. 所有气体分子的速率均减小 B. 气体分子单位时间撞击容器壁单位面积的次数增加 C. 速率大的分子数占总分子数的比例减少 D. 速率大的分子数占总分子数的比例增加 4 (2025南通海门期中)高压锅，也被称为压力锅，如图甲所示．图乙为高压锅简化图，加热前盖上限压阀，当内部气体压强达到一定值时将通过排气孔和限压阀向外放气，从而保证内部气压不再增大．则以下说法正确的是(　　) 甲 乙 A. 为加快食物加热效率，可用重物压住限压阀从而限制气体的外放 B. 工作过程中，锅内气体分子数一直不变 C. 在日常生活中要定期检查高压锅的气密性及限压阀和排气孔是否畅通 D. 加热结束后应尽快打开锅盖将食物取出 5 (2025南通如东阶段测试)氧气分子在0 ℃和100 ℃温度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分别如图中两条曲线所示．下列说法错误的是(　　) A. 图中虚线对应于氧气分子在100 ℃时的情形 B. 图中实线对应的氧气分子热运动的平均动能较大 C. 在分子数密度相同的情况下，图中实线对应的氧气分子对容器壁单位面积的作用力更大 D. 与0 ℃时相比，100 ℃时氧气分子速率出现在0～300 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较小 6 严冬时节，梅花凌寒盛开，淡淡的花香沁人心脾，这个现象与分子的热运动有关．下列关于分子热运动的说法中正确的是(　　) A. 清晨阳光透过窗户射入房间，观察到空中飞舞的灰尘在做布朗运动 B. 扩散现象是由分子无规则运动产生的，在气体、液体和固体中都能发生 C. 夏天自行车容易“爆胎”是车胎内气体分子间斥力急剧增大造成的 D. 当分子力表现为引力时，分子力随分子间距离的增大而减小 7 (2025南通启东阶段测试)尽管分子做无规则运动，速率有大有小，但大量分子的速率却按一定的规律分布．如图所示，横坐标表示分子的速率区间，纵坐标表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，图中两条曲线分别表示两种理想气体在同一温度下的分子速率分布情况，则(　　) A. 图中实线对应气体分子平均动能较大的情形 B. 图中实线对应气体分子质量较大的情形 C. 图中虚线对应气体分子平均速率较小的情形 D. 图中两条曲线与横轴所围图形的面积中实线所围图形的面积大于虚线所围图形的面积 8 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m，气体分子热运动的平均速率为v.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2mv D. 若增大气体体积，则气体压强一定减小 9 对一定质量的气体，若用N表示单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数，则(　　) A. 当体积减小时，N必定增加 B. 当温度升高时，N必定增加 C. 当压强不变而温度变化时，N必定变化 D. 当压强不变而温度变化时，N可能不变 二、解答题 10 节假日释放氢气球，在氢气球上升过程中，气球会膨胀，达到极限体积时甚至会胀破．假设在氢气球上升过程中，环境温度保持不变，则球内的气体压强________(选填“增大”“减小”或“不变”)，气体分子热运动的剧烈程度________(选填“变强”“变弱”或“不变”)，气体分子的速率分布情况最接近图中的________(选填“A”“B”或“C”)线，图中f(v)表示速率v处单位速率区间内的分子数占总分子数的百分比． 1. D　气体的压强与气体分子的数密度和分子平均动能有关，所以单位体积分子数越多，气体压强不一定越大，故A错误；分子平均动能越小，温度越低，气体压强不一定越小，故B错误；气体的压强是由于大量气体分子频繁撞击器壁产生的，故C错误，D正确． 2. A　同一温度下，中等速率的气体分子数所占的比例大，即气体分子呈现“中间多、两头少”的分布规律，A正确；由图可知，②中速率大的分子占据的比例较大，则说明②对应的平均动能较大，故②对应的温度较高，B错误；温度升高使得气体分子的平均速率增大，不一定每一个气体分子的速率都增大，C错误；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1，故两条曲线与横轴所围的面积相等，D错误． 3. C　海水温度随深度增加而降低，容器导热良好，则深潜器下滑过程中，容器装有的气体温度降低，气体分子的平均速率减小，但不是每个气体分子的速率均减小，故A错误；气体体积不变，气体温度降低，气体分子运动的平均速率减小，根据气体压强微观意义可知，单位时间撞击容器壁单位面积的次数减小，故B错误；因温度降低，故速率大的分子数占总分子数的比例减少，故C正确，D错误． 4. C　压住限压阀可能会导致高压锅内部气压超过阈值从而导致爆炸，故A错误；加热过程中首先是水蒸发成蒸汽，从而气体分子数增加；达到气压阈值后向外排气出现气体分子数减少，故B错误；要保证高压锅效率同时要保证安全，故C正确；加热结束后，锅内仍有高温高压蒸汽，立即开盖可能导致蒸汽喷出，造成烫伤或其他危险，故D错误． 5. A　温度越高，分子热运动越剧烈，速率大的分子所占比例越大，观察实线中速率大的分子所占比例更大，所以实线对应氧气分子在100 ℃时的情形，故A错误；温度是分子热运动平均动能的标志，100 ℃时温度高，分子热运动平均动能大，图中实线对应100 ℃，所以实线对应的氧气分子热运动的平均动能较大，故B正确；在分子数密度相同的情况下，温度越高，分子平均动能越大，分子撞击器壁的平均作用力越大，实线对应的氧气分子对容器壁单位面积的作用力更大，故C正确；由图可知，100 ℃时氧气分子速率出现在0～300 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比比0 ℃小，故D正确．故选A. 6. B　布朗运动是悬浮微粒的运动，肉眼看不见，灰尘飞舞是空气对流引起的，故A错误；扩散现象是由分子无规则运动产生的，在气体、液体和固体中都能发生，故B正确；车胎内气体温度升高，体积不变，气体压强变大，故C错误；当分子力表现为引力时，分子力随着分子间的距离的增大而先增大后减小，故D错误． 7. B　理想气体的分子平均动能由温度决定，两种理想气体在同一温度下，分子平均动能相等，故A错误；由图可知虚线对应的气体分子平均速率较大，实线对应的气体分子平均速率小，而两种气体分子平均动能相等，所以实线对应气体分子质量较大的情形，故B正确，C错误；各速率区间的分子数占总分子数的百分比随分子速率区间变化的关系图线与横轴所围图形的面积都相等，故D错误． 8. 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；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；速度为v的气体分子跟器壁发生碰撞过程中根据动量定理－mv－mv＝，可知＝－2mv，但并不是每一个分子的速度都是v，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2mv，故C错误；气体的压强由体积和温度共同决定，所以增大气体体积，气体压强不一定减小，故D错误． 9. C　对一定质量的气体，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数N既与气体的体积(或单位体积的分子数)有关，还与气体的温度(或分子运动的平均速率大小)有关，则当体积减小或者温度升高时，N不一定增加，A、B错误；当温度变化时，气体分子的平均速率变化，单个分子对器壁的平均撞击力变化，而气体压强不变，则N必定变化，C正确，D错误． 10 减小　不变　C　解析：在氢气球上升过程中，环境温度保持不变，气体分子热运动的剧烈程度不变，体积增大，气体分子的密集程度减少，球内气体的压强变小；气体分子的速率分布满足“中间多、两头少”的特点，最接近图中的C线． 学科网（北京）股份有限公司 $