课时跟踪检测(二) 分子运动速率分布规律（Word练习）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（人教版 江苏专用）

课时跟踪检测(二)　分子运动速率分布规律 1.关于气体分子的运动情况,下列说法正确的是 (　　) A.某一时刻具有任意速率的分子数目是相等的 B.某一时刻一个分子速度的大小和方向是偶然的 C.某一温度下,大多数气体分子的速率不会发生变化 D.分子的速率分布毫无规律 2.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.平均速率变大 C.每个分子的速率都会相应地减小 D.速率小的分子数所占的比例升高 3.在相同的外界环境中,两个相同的集气瓶中分别密闭着质量相同的氢气和氧气,如图所示。若在相同温度、相同压强下气体的摩尔体积都相同,则下列说法正确的是 (　　) A.氢气的密度较大 B.氧气的密度较大 C.氢气的压强较大 D.两气体的压强相等 4.负压病房是收治传染性强的呼吸道疾病病人所用的医疗设施,可以减少医务人员被感染的概率,负压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.相同面积下,负压病房内壁受到的气体压力等于外壁受到的气体压力 5.(2025·江苏南通高二期末)如图所示为一定质量的密封气体在不同温度下的分子速率分布曲线,f为在速率v附近单位速率间隔内气体分子数与分子总数的比,曲线Ⅰ和Ⅱ对应的温度分别为TⅠ和TⅡ,曲线Ⅰ和Ⅱ与坐标轴围成的面积分别为S1、S2,则下列说法正确的是 (　　) A.TⅠ<TⅡ B.TⅠ>TⅡ C.S1<S2 D.S1>S2 6.关于气体的压强,下列说法正确的是 (　　) A.气体的压强是由气体分子间的吸引和排斥产生的 B.气体分子的平均速率增大,气体的压强一定增大 C.气体的压强等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力 D.当某一容器自由下落时,容器中气体的压强将变为零 7.下列说法中正确的是 (　　) A.气体对容器的压强是大量气体分子对容器壁的碰撞引起的,它跟气体分子的数密度以及气体分子的平均速率有关 B.气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数,仅与单位体积内的分子数有关 C.气体对容器的压强是气体分子之间的斥力作用产生的 D.当气体分子热运动变得剧烈时,气体压强必变大 8.甲、乙两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种气体,甲容器中气体经温度不变、体积减小的过程,乙容器中气体经体积不变、温度升高的过程后,气体的压强均增大,下列说法正确的是 (　　) A.甲容器中气体压强增大是由于气体分子间的斥力增加 B.甲容器中单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数增多 C.乙容器中气体分子的总数增加 D.甲、乙容器中气体压强增大的微观原因相同 9.对一定质量的气体,若用N表示单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数,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.当压强不变而体积和温度变化时,N必定变化 D.当压强不变而体积和温度变化时,N可能不变 10.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 4 0.996 0 A.空气分子无规则热运动的情况几乎不变 B.空气分子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 11.有甲、乙、丙、丁、戊五瓶氢气。甲的体积为V、质量为m、温度为t、压强为p。下列说法正确的是 (　　) A.若乙的质量、温度和甲相同,体积大于V,则乙的压强一定大于p B.若丙的体积、质量和甲相同,温度高于t,则丙的压强一定大于p C.若丁的质量和甲相同,体积大于V、温度高于t,则丁的压强一定大于p D.若戊的体积和甲相同,质量大于m、温度高于t,则戊的压强可能等于p 12.(14分)(2025·北京西城高二期末)从分子动理论的观点来看,一个密闭容器中气体分子的运动是杂乱无章的,在某一时刻,向着任何一个方向运动的分子都有,而且向各个方向运动的气体分子数目几乎相等,如图所示。为简化问题,假定:气体分子的大小可以忽略,速率均为v,每次分子与器壁碰撞作用时间为Δt,碰撞前后气体分子的速度方向都与器壁垂直,且速率不变。已知每个分子的质量为m,单位体积内分子数量n为恒量。利用所学力学知识,回答以下问题: (1)选择一个与器壁发生正碰的气体分子为研究对象,求碰撞过程气体分子对器壁的作用力F0的大小;(4分) (2)推导出气体压强p的表达式;(6分) (3)对于一定量的气体,从宏观上看,仅升高温度或仅减小体积都会使气体压强增大,请从微观角度说明原因。(4分) 课时跟踪检测(二) 1．选B　具有不同速率的分子数目并不是相等的，呈“中间多、两头少”的统计规律分布，故A、D项错误；由于分子之间频繁地碰撞，分子随时都会改变自己的运动状态，因此在某一时刻，一个分子速度的大小和方向是偶然的，故B项正确；某一温度下，每个分子的速率仍然是随时变化的，只是分子运动的平均速率不变，故C项错误。 2．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，分子的平均速率减小，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正确。 3．选C　两集气瓶中气体的质量相同、体积相同，则两种气体的密度相同，故A、B错误；设摩尔质量为M，则分子数N＝，由于氢气分子的摩尔质量较小，则其分子数较多，相同温度下，氢气的压强更大，故C正确，D错误。 4．选C　负压病房的温度和外界温度相同，故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，故A错误；负压病房内、外气体分子的平均速率相等，则负压病房内每个气体分子的运动速率不可能都小于外界环境中每个气体分子的运动速率，故B错误；决定气体压强的微观因素是单位体积的气体分子数和气体分子的平均速率，负压病房内、外温度相等，即气体分子平均速率相等，要形成负压，则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，故C正确；压力F＝pS，负压病房内、外压强不等，相同面积下，负压病房内壁受到的气体压力小于外壁受到的气体压力，故D错误。 5．选A　根据分子运动速率分布的统计规律知，气体的温度越高，速率较大的分子所占的比例越大，所以TⅠ<TⅡ，故A正确，B错误；气体分子的总量一定，各速率区间的分子数占总分子数的百分比的总和为1，则曲线Ⅱ与坐标轴围成的面积与曲线Ⅰ与坐标轴围成的面积相等，都等于1，即S1＝S2，故C、D错误。 6．选C　气体的压强是由于大量气体分子频繁撞击器壁产生的，等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力，A错误，C正确；气体分子的平均速率增大，若气体体积增大，气体的压强不一定增大，B错误；当某一容器自由下落时，容器中气体分子仍不断地碰撞器壁，故气体的压强不为零，D错误。 7．选A　气体对容器的压强是大量气体分子对容器壁的碰撞引起的，在微观上它与气体分子的数密度以及气体分子的平均速率有关，在宏观上与气体的体积及温度有关，气体分子间距离较大，一般认为分子之间不受分子力作用，A正确，C错误；气体分子单位时间内与单位面积器壁的碰撞次数与单位体积内的分子数和气体的温度都有关，B错误；当气体分子热运动变得剧烈时，气体的温度升高，但不知道气体体积的变化情况，故气体压强不一定变大，D错误。 8．选B　甲容器中气体压强增大是由于气体体积减小，气体分子的数密度增大，单位时间内单位面积器壁上受气体分子碰撞的次数增多，对容器壁的平均作用力增大，乙容器中气体压强增大是由于温度升高，气体分子的平均速率增大，分子撞击器壁时的作用力增大，A、D错误，B正确；乙容器中气体质量一定，故气体分子的总数不变，C错误。 9．选C　一定质量的气体，在单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数，取决于分子数密度和分子热运动的剧烈程度，即与体积和温度有关，故A、B错误；压强不变，说明单位时间内气体分子对单位面积器壁上的平均作用力不变，温度变化时，气体分子的平均速率一定发生改变，故单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数N必定变化，C正确，D错误。 10．选D　由表中数据知，7月份与1月份相比，平均气温升高，空气分子热运动更加剧烈，A、B错误；温度升高，空气分子平均动能增大，而压强减小，可知空气分子的密集程度减小，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，C错误，D正确。 11．选B　若乙的质量、温度和甲相同，则分子平均速率相同，气体分子对器壁的平均作用力相同，而乙的体积大于V，则乙的分子数密度较小，单位时间撞击器壁单位面积上的分子数较少，气体压强较小，即乙的压强小于p，选项A错误；若丙的体积、质量和甲相同，则丙的分子数密度与甲相同，由于丙的温度高于t，分子平均速率较大，分子对器壁的平均作用力较大，则丙气体的压强较大，即丙的压强大于p，选项B正确；若丁的质量和甲相同，体积大于V，则丁的分子数密度小于甲，单位时间内撞击器壁的分子数小于甲，但丁的温度高于t，分子平均速率较大，分子对器壁的平均作用力较大，因此无法比较丁的压强与p的大小，选项C错误；戊的质量大于m、温度高于t，体积和甲相同，则戊的分子数密度大于甲，分子的平均速率大于甲，单位时间内撞击器壁的分子数大于甲，分子对器壁的平均作用力大于甲，则压强大于甲，即戊的压强大于p，选项D错误。 12．解析：(1)根据动量定理有－F0Δt＝－mv－mv 解得F0＝。 (2)在空间取边长为vt的正方体，其所含分子数为N＝n3 由于向各个方向运动的气体分子数目几乎相等，则在时间t内正方体内与其中一个面撞击的分子数占总分子数的，根据动量定理有－Ft＝－mv－mv 气体压强为p＝＝ 解得p＝。 (3)对于一定量的气体，若仅升高温度，气体分子运动的平均速率增大，气体分子撞击器壁的平均作用力增大，则压强增大；若仅减小体积，则气体分子的数密度增大，单位时间撞击器壁单位面积的分子数目增大，则气体压强增大。 答案：(1)　(2)　(3)见解析 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $