课时测评2 气体分子速率分布的统计规律-【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（鲁科版）

课时测评2　气体分子速率分布的统计规律 (时间：30分钟　满分：40分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－8题，每题5分，共40分) 1．关于气体分子运动的特点，下列说法中不正确的是(　　) A．由于气体分子间距离较大，所以气体很容易被压缩 B．气体之所以能充满整个空间，是因为气体分子间相互作用的引力和斥力十分微弱，气体分子可以在空间自由运动 C．由于气体分子间的距离较大，所以气体分子间根本不存在相互作用 D．气体分子间除相互碰撞外，几乎无相互作用 答案：C 解析：气体分子间距离较大，相互作用的引力和斥力很微弱，所以气体很容易被压缩，气体分子能自由运动，故A、B均正确。气体间有相互作用，只不过很微弱，通常认为除相互碰撞外，相互作用可忽略，故C错误，D正确。故C项符合题意。 2．(多选)在没有外界影响的情况下，密闭容器内的理想气体静置足够长时间后，该气体(　　) A．分子的无规则运动停息下来 B．每个分子的速度大小均相等 C．分子的平均动能保持不变 D．分子的密集程度保持不变 答案：CD 解析：分子永不停息地做无规则运动，A错误；气体分子之间的碰撞是弹性碰撞，气体分子在频繁地碰撞中，每个分子的速度不断变化，B错误；理想气体静置足够长的时间后达到热平衡，气体的温度不变，分子的平均动能不变，C正确；气体体积不变，则分子的密集程度保持不变，D正确。 3．伽尔顿板可以演示统计规律。如图所示，让大量小球从上方漏斗形入口落下，则下列图中能正确反映最终落在槽内小球的分布情况的是 (　　) 答案：C 解析：让大量小球从上方漏斗形入口落下，落入每个狭槽内的小钢球数目是不相同的，在中央处的狭槽内小球最多，离中央越远的狭槽内小球越少，呈现一种“中间多、两头少”的分布规律，故C正确。 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)表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。如图所示的各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：气体分子速率分布规律是“中间多、两头少”，且分子不停地做无规则运动，速率为零的分子个数几乎为零，则D正确，A、B、C错误。 5．某种气体在不同温度下的分子速率分布曲线如图所示，f(v)表示分子速率v附近单位速率区间内的分子数百分率。曲线Ⅰ和Ⅱ所对应的温度分别为TⅠ和TⅡ，所对应的气体分子平均动能分别为Ek1和Ek2，则(　　) A．TⅠ>TⅡ，Ek1>Ek2　 B．TⅠ>TⅡ，Ek1<Ek2 C．TⅠ<TⅡ，Ek1>Ek2 D．TⅠ<TⅡ，Ek1<Ek2 答案：D 解析：由麦克斯韦气体分子速率分布规律知：气体温度升高时，速率大的分子数增多，速率曲线的峰值向速率大的方向移动，所以TⅡ>TⅠ，Ek2>Ek1，即D正确。 6．(多选)甲、乙两容器中装有相同质量的氦气，已知甲容器中氦气的温度高于乙容器中氦气的温度。由此可知 (　　) A．甲中氦气分子的平均动能一定大于乙中氦气分子的平均动能 B．甲中每个氦气分子的动能一定都大于乙中每个氦气分子的动能 C．甲中动能大的氦气分子所占比例一定大于乙中动能大的氦气分子所占比例 D．甲中氦气分子的热运动一定比乙中氦气分子的热运动剧烈 答案：ACD 解析：分子的平均动能取决于温度，温度越高，分子的平均动能越大，故选项A正确；根据气体速率分布规律知某气体的分子的平均动能比另一气体的大不意味着每一个分子的动能都比另一气体的大，故选项B错误；分子的动能也应遵从统计规律，即“中间多、两头少”，两容器中分子总数相同，温度较高的容器中分子动能大的分子所占比例一定大于温度较低的容器中分子动能大的分子所占比例，选项C正确；温度越高，分子的热运动越剧烈，选项D正确。 7．(多选)一定质量的某气体在不同的温度下分子速率的分布如图中的1、2、3所示，图中横轴表示分子运动的速率v，纵轴表示该速率下的分子数Δn与总分子数n的比值，记为f(v)，其中f(v)取最大值时的速率称为最概然速率，下列说法正确的是(　　) A．3条图线与横轴围成的“面积”相同 B．3条图线对应温度不同，且T1>T2>T3 C．图线3对应的分子平均速率最大 D．f(v)取最大值时的速率是气体中任何分子最有可能具有的速率 答案：ACD 解析：3条图线与横轴围成的“面积”都等于1，故A正确；因为温度越高，速率大的分子占比越大，所以3条图线对应温度关系为T1＜T2＜T3，且温度越高，分子的平均速率越大，故图线3对应的分子平均速率最大，故B错误，C正确；由题意知，f(v)取最大值时的速率是气体中任何分子最有可能具有的速率，故D正确。故选ACD。 8．(多选)通过大量实验可以得出一定质量的气体在一定温度下，其分子速率的分布情况，下表为0 ℃时空气分子的速率分布，图示为速率分布图，由图可知 (　　) 速率区间(m/s) 分子数占总分子数的比例() 100以下 0.01 100～200 0.08 200～300 0.15 300～400 0.20 400～500 0.21 500～600 0.17 600～700 0.10 700以上 0.08 A．速率特别大的分子与速率特别小的分子都比较少 B．在400～500 m/s这一速率区间中的分子数占的比例最大 C．若气体温度发生变化，将不再有如图所示的“中间多、两头少”的规律 D．当气体温度升高时，并非每个气体分子的速率都增大，而是速率大的气体分子所占的比例增大，使得气体分子的平均速率增大 答案：ABD 解析：由速率分布图可知速率特别大的分子与速率特别小的分子都比较少，选项A正确；在400～500 m/s这一速率区间中的分子数占的比例0.21为最大，选项B正确；若气体温度发生变化，将仍有如题图所示的“中间多、两头少”的规律，选项C错误；当气体温度升高时，并非每个气体分子的速率都增大，而是速率大的气体分子所占的比例增大，使得气体分子的平均速率增大，选项D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $