课时跟踪检测(二) 气体分子速率分布的统计规律（Word练习）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（鲁科版）

课时跟踪检测(二)　气体分子速率分布的统计规律 (网阅作业，选择题请在答题区内作答) 　　　　　　 　　　　　 　　　　　 1.夏天开空调，冷气从空调中吹进室内，则室内气体分子的 (　　) A.热运动剧烈程度加剧 B.平均动能变大 C.每个分子速率都会相应地减小 D.速率小的分子数所占的比例升高 2.1859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。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 (　　) 3.(双选)大量气体分子运动的特点是 (　　) A.分子除相互碰撞或跟容器壁碰撞外，可在空间里自由移动 B.分子的频繁碰撞致使它做杂乱无章的热运动 C.分子沿各方向运动的机会不相等 D.分子的速率分布毫无规律 4.(双选)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可能等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 5.某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中f(v)表示v处单位速率区间内的分子数百分比，若曲线所对应的温度分别为TⅠ、TⅡ、TⅢ，则TⅠ、TⅡ、TⅢ的大小关系为 (　　) A.TⅠ>TⅡ>TⅢ 　B.TⅢ>TⅡ>TⅠ C.TⅡ>TⅠ，TⅡ>TⅢ 　D.TⅠ=TⅡ=TⅢ 6.如图是氧气分子在不同温度(0 ℃和100 ℃)下的速率分布图像，由图可得知 (　　) A.同一温度下，氧气分子呈现出“中间多、两头少”的分布规律 B.随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大 C.随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例变高 D.随着温度的升高，氧气分子的平均速率变小 7.(双选)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，如图为速率分布图，可知 (　　) 速率区间/(m·s-1) 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多 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 8.(2025·山东东营高二质检)关于分子动理论，下列说法正确的是 (　　) A.图甲中，状态①的温度比状态②的温度低 B.图甲中，两条曲线如果完整，下方的面积不相等 C.由图乙可知，当分子间的距离从r2逐渐减小为r1时，分子间作用力做正功 D.由图乙可知，当分子间的距离从r2逐渐减小为r0时，分子势能不断减小 9.氧气分子在0 ℃和100 ℃下的速率分布如图所示，纵轴表示对应速率的氧气分子数目ΔN占氧气分子总数N的百分比，则关于分子运动的说法正确的是 (　　) A.0 ℃的氧气分子速率一定比100 ℃时速率小 B.0 ℃的氧气分子平均动能可能比100 ℃时的大 C.同一温度下，速率中等的氧气分子所占比例大 D.温度越高，同样速率的分子对应的百分比都增加 10.(双选)如图甲为测量分子速率分布的装置示意图，圆筒绕其中心匀速转动，侧面开有狭缝N，内侧贴有记录薄膜，M为正对狭缝的位置。从原子炉R中射出的银原子蒸气穿过屏上S缝后进入狭缝N，在圆筒转动半个周期的时间内相继到达并沉积在薄膜上。展开的薄膜如图乙所示，NP、PQ间距相等，则 (　　) A.到达M附近的银原子速率较小 B.到达Q附近的银原子速率较大 C.到达Q附近的银原子速率为“中等”速率 D.到达PQ区间的银原子百分率大于到达NP区间的银原子百分率 11.(4分)生命茁壮成长的地球，有水行星之称。液态水覆盖地球表面的三分之二，重量约15×1017 t，地球表面最高气温为60 ℃，而此时水蒸气分子的平均速率达2 000 m/s，地球的第一宇宙速度为7.9 km/s。月球的半径为1 738 km，月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的，月球在阳光照射下的温度可以达到127 ℃。 (1)随着温度的升高，水分子的平均速率　　　　(选填“增大”“减小”或“不变”)。(2分)  (2)地球表面水分子的平均速率　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)第一宇宙速度，所以水分子不能脱离地球。(2分)  12.(8分)根据实验测得的结果，气体分子的平均速率是很大的。如在0 ℃，氢气分子的平均速率为1 760 m/s，氧气分子的平均速率为425 m/s。可是在一个房间里，打开香水瓶时，却无法立即闻到它的香味，这是什么缘故? 13.(8分)有的人交通安全意识不强，经常闯红灯，并且还说闯了这么多次红灯不也没事，从统计规律分析闯红灯发生事故与遵守交通规则发生交通事故的概率。 5 / 6 学科网（北京）股份有限公司 课时跟踪检测(二) 1.选D　冷气从空调中吹进室内，室内温度降低，分子热运动剧烈程度减小，分子平均动能减小，即速率小的分子数所占的比例升高，但不是每个分子的速率都减小，D项正确。 2.选D　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，没有速率为零的分子，故D正确。 3.选AB　气体分子除碰撞外可以认为是在空间内自由移动的，气体分子沿各方向运动的机会相等，碰撞使之做无规则运动，但气体分子速率按正态分布，即按“中间多、两头少”的规律分布，所以A、B正确，C、D错误。 4.选AD　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A正确；根据气体分子速率分布规律知，某气体的分子平均动能比另一气体的大，并不意味着该气体的每一个分子的动能都比另一气体的大，故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，温度较高的容器中动能大的分子所占比例一定大于温度较低的容器中动能大的分子所占比例，C错误；温度越高，分子的热运动越剧烈，D正确。 5.选B　气体温度越高，分子热运动越剧烈，分子热运动的平均速率越大，且分子速率分布呈现“中间多、两头少”的特点。温度高时速率大的分子所占据的比例越大，题图中图线越宽、越平缓，显然从题图中可看出TⅢ>TⅡ>TⅠ，B正确。 6.选A　同一温度下，中等速率的氧气分子数所占的比例大，呈现“中间多、两头少”的分布规律，故A正确；温度升高使得氧气分子的平均速率增大，但不是每个分子的速率都增大，故B、D错误；温度升高使得速率小的氧气分子所占的比例变小，故C错误。 7.选BD　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，A错误；在400~500 m/s这一速率区间中的分子数占的比例最大，B正确；若气体温度发生变化，仍有如题图所示的“中间多、两头少”的规律，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，D正确。 8.选D　由题图甲知，①中速率大的分子占据比例较大，说明①对应的分子平均动能较大，故①对应的温度较高，故A错误；由题图甲可知，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的关系图线下方的面积都应该等于1，即相等，故B错误；由题图乙可知，当分子间的距离从r2逐渐减小为r1时，分子间作用力先表现为引力后表现为斥力，分子间作用力先做正功再做负功，故C错误；当分子间的距离从r2逐渐减小为r0时，分子间作用力表现为引力，分子间作用力做正功，分子势能不断减小，故D正确。 9.选C　0 ℃的氧气分子平均速率一定比100 ℃ 氧气分子平均速率小，但不是每个分子的速率都小，故A错误；0 ℃的氧气分子平均动能比100 ℃氧气分子平均动能小，故B错误；由题图可以知道，氧气分子在0 ℃和100 ℃温度下都满足“中间多、两头少”的规律，所以同一温度下，速率中等的氧气分子所占比例大，故C正确；温度越高，同样速率的分子对应的百分比有的增加、有的减少，故D错误。 10.选CD　银原子进入圆筒后做匀速直线运动，打到圆筒上的位置越靠近M点用时越短、速率越大，越靠近N点用时越长、速率越小，A、B错误；由题图乙可知，到达PQ区间的银原子百分率最大，根据分子速率分布规律的“中间多、两头少”特征可知，到达Q附近的银原子速率为“中等”速率，故C、D正确。 11.答案:(1)增大　(2)小于 12.解析:分子的平均速率虽然很大，但由于单位体积内的气体分子数也非常巨大，所以一个分子要前进一段距离是“很不容易”的。分子在前进的过程中要与其他分子发生非常频繁地碰撞(标准状况下，1个分子在1 s内大约与其他分子发生65亿次碰撞)，每次碰撞后，分子速度的大小和方向都会发生变化，所以它所经历的路程是极其曲折的。不排除有个别香水分子迅速地运动到人的鼻子处，但要想使人闻到香味，必须有相当数量的分子扩散到人的鼻子处，这就需要较长的时间。 答案:见解析 13.解析:单独闯一次红灯，甚至几次，这时候由于数量较少，偶然性比较大，与统计规律有偏差，但从大量事故来分析，闯红灯发生事故要比遵守交通规则发生事故的概率大很多。 答案:见解析 $