课时测评3 分子运动速率分布规律-【金版新学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册同步课堂高效讲义配套练习（人教版）

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1－5题，每题4分，6－13题，每题5分，共60分) 1.(多选)(粤教版选择性必修第三册·P17·T9)下列关于气体分子运动的说法，正确的是(　　) A.某时刻某一气体分子向上运动，则下一时刻它向上运动的概率小于向下运动的概率 B.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 C.当温度升高时，速率大的气体分子数目增多 D.气体分子速率呈现“中间多、两头少”的分布规律 答案：BCD 解析：分子的运动是杂乱无章的，每一时刻它向上运动的概率都等于向下运动的概率，A错误；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，B正确；当温度升高时，速率大的气体分子数目增多，C正确；气体分子速率呈现“中间多、两头少”的分布规律，D正确。 2.(多选)关于气体分子，下列说法正确的是(　　) A.由于气体分子间的距离很大，气体分子在任何情况下都可以视为质点 B.气体分子除了碰撞以外，做匀速直线运动 C.气体分子之间存在相互作用的斥力，所以气体对容器壁有压强 D.在常温常压下，气体分子间的相互作用力可以忽略 答案：BD 解析：通常情况下，气体分子间的距离很大，相互作用力可以忽略，但气体分子能否视为质点应视研究的问题而定，A错误，D正确；通常认为气体分子间除相互碰撞及与器壁的碰撞外，不受力的作用，做匀速直线运动，B正确；气体对器壁的压强是由大量分子碰撞器壁产生的，C错误。 3.(2025·江苏南京二模)如图所示为模拟气体压强产生机理的实验，在一定时间内将100颗豆粒从秤盘上方20 cm高度处均匀连续倒在秤盘上，观察指针摆动情况。关于该实验，下列说法正确的是(　　) A.仅将释放位置升高，指针示数不变 B.仅将释放位置升高，可模拟温度升高对气体压强的影响 C.仅增加豆粒数量，可模拟温度降低对气体压强的影响 D.仅增加豆粒数量，可模拟体积增大对气体压强的影响 答案：B 解析：仅将释放位置升高，则豆粒到达秤盘上的速度变大，即豆粒到达秤盘后的动量变化量变大，由动量定理有FΔt＝Δp，所以其作用力变大，即指针示数变大，故A错误；仅将释放位置升高，豆粒到达秤盘的速度变大，即气体分子的平均速率变大，所以可模拟温度升高对气体压强的影响，故B正确；仅增加豆粒的数量，即气体分子的数密度增加，所以可模拟体积减小对气体压强的影响，故C、D错误。 4.1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验证了这一规律。若以横坐标v表示分子速率，纵坐标f(v)表示单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比，下面四幅图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是(　　) 答案：D 解析：分子的速率分布遵循“中间多、两头少”的统计规律，即速率在分子平均速率附近的分子数最多，速率与平均速率差距越大的分子数越少，故D正确。 5.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；气体压强与气体分子的平均速率和数密度均有关，故C、D错误。 6.对于一定质量的气体，下列说法中正确的是(　　) A.当分子热运动变剧烈时，压强一定变大 B.当分子热运动变剧烈时，压强可能不变 C.当分子间的平均距离变大时，压强一定变小 D.当分子间的平均距离变大时，温度一定升高 答案：B 解析：分子的热运动变剧烈，分子平均速率增大，但如果分子的数密度减小，则压强有可能不变，也可能减小，故A错误，B正确；分子间的平均距离变大，说明分子的数密度减小，但如果分子平均速率也变化，则压强有可能减小，有可能增大，也有可能不变，故C错误；分子间的平均距离变大，无法确定分子平均速率的变化情况，故D错误。故选B。 7.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；气体的压强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。 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，分子间作用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，分子间作用力一直表现为引力 答案：ABD 解析：由题图甲可知，①对应的温度较高，故A正确；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速率区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，分子间作用力一直表现为引力，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。7月份与1月份相比较，正确的是(　　) 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 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，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，则分子总数一定，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.(多选)如图所示，封闭在汽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，与器壁碰撞的平均作用力增大，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。 12.负压病房是收治传染性极强的呼吸道疾病病人所用的医疗设施，可以大大减少医务人员被感染的机率，病房中气压小于外界环境的大气压。若负压病房的温度和外界温度相同，则以下说法正确的是(　　) A.负压病房内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.负压病房内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 C.负压病房内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 D.相同面积负压病房内壁受到的气体压力等于外壁受到的气体压力 答案：C 解析：因为负压病房的温度和外界温度相同，则负压病房内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，但是负压病房内每个气体分子的运动速率不一定都小于外界环境中每个气体分子的运动速率，A、B错误；负压病房内的压强较小，温度与外界相同，则分子数密度较小，即负压病房内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正确；负压病房内的压强较小，根据F＝pS可知，相同面积负压病房内壁受到的气体压力小于外壁受到的气体压力，D错误。 13.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＝(s)，对单位体积内气体分子由动量定理有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。 学生用书⬇第14页 学科网（北京）股份有限公司 $