第1章 第5节 分子热运动的统计规律-【学霸黑白题】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（教科版）

第5节分子热 白题基础过关练 题型1气体分子运动的特点 1.(多选)对于气体分子的运动，下列说法正确 的是 A.一定温度下气体分子的碰撞虽然十分频 繁，但同一时刻，每个分子的速率都相等 B.一定温度下气体分子的速率一般不相等，但 速率很大和速率很小的分子数目相对较少 C.一定温度下气体的分子做杂乱无章的运动 可能会出现某一时刻所有分子都朝同一方 向运动的情况 D.一定温度下的气体，当温度升高时，其中某 10个分子的平均速率可能减小 题型2分子运动速率分布图像 2.如图是氧气分子分别在0℃和100℃下的速 率分布，A是分子数所占的比例由图线信息 可得到的正确结论是 1△V×100% N 20E 150℃ 10 t=100℃ 0123456789×100m·s) A.同一温度下，速率大的氧气分子数所占的 比例大 B.100℃时图像的面积大于0℃时的面积 C.温度越高，一定速率范围内的氧气分子所 占的比例越小 D.温度升高使得速率较小的氧气分子所占的 比例变小 3.如图为密闭钢瓶中的理想气体分子在T1、T2 两个不同温度下的速率分布情况的柱形图.由 图可知 ( 第一 运动的统计规律 限时：8min 各速率区间的分子数 ↑占总分子数的百分比 25.0 20.0 15.0 网 10.0 5.0 0.00h A.T,时，气体每个分子的速率都比T时的大 B.T,对应于气体分子平均速率较大的情形 C.分别将T1、T2柱形图顶端用平滑的曲线连 接起来，则两条曲线下的面积相等 D.与T1时相比，T,时气体分子速率出现在 0~400m/s区间内的分子数占总分子数的 百分比较大 题型3气体压强的微观解释 4.一定质量的理想气体在体积不变、温度升高 时，压强增大，从微观角度分析是因为() A.气体分子每次碰撞器壁的冲力都增大 B.气体分子数增加 C.单位面积器壁在单位时间内受到分子碰撞 次数增多 D.气体分子的数密度增大 5.如图所示，两个完全相同的圆柱形密闭容器， 甲中装满水，乙中充满空气，则下列说法正确 的是（容器容积恒定） A.两容器中器壁的 压强都是由于分 D 子撞击器壁而产 生的 甲 B.两容器中器壁的 压强都是由所装物质的重力而产生的 C.甲容器中pA>Pg,乙容器中Pc>PD D.当温度升高时，PAPB不变，PcPn都变大 黑白题07 黑题应用提优场 1.25℃室外，氧气贮存罐贮存高压氧气，打开阀 门，氧气向外喷出，喷气过程中，关于贮存罐 表面温度和贮存罐内气体分子单位时间撞击 内表面的次数，下列说法中正确的是( A.表面温度比室温低，碰撞次数减少 B.表面温度与室温相等，碰撞次数不变 C.表面温度比室温高，碰撞次数减少 D.表面温度比室温低，碰撞次数增加 2.某地某天的气温变化趋势如图甲所示，细颗粒 物(PM2.5等)的污染程度为中度，出现了大 范围的雾霾.在11：00和14：00的空气分子速 率分布曲线如图乙所示，横坐标v表示分子速 率，纵坐标表示单位速率间隔的分子数占总分 子数的百分比.下列说法正确的是( 153中度) 《晴东风1级 紫外线最弱日出07：39日落17：18 预报 温度)降水量风力风向空气质量 5℃ 2℃ -1℃ 09:0010:0011:0012:0013:0014:00 甲 单位速率间隔的分子数 占总分子数的百分比 A.细颗粒物在大气中的移动是由于细颗粒 物分子的热运动 B.图乙中实线表示11：00时的空气分子速 率分布曲线 C.细颗粒物的无规则运动11：00时比14：00 时更剧烈 D.单位时间内空气分子对细颗粒物的平均撞 击次数14：00时比12：00时多 选择性必修第三册·JK 限时：l2min 3.（2023·广东四校联考)氧气分子在不同温度 下的分子速率分布规律如图所示，实线1、2对 应的温度分别为T、T2,则下列说法正确的是 各速率区间的分子数 占总分子数的百分比 20 15 10 分子的速率 A.曲线2与曲线1对应的氧气分子平均速率 相等 B.T、T2温度下，某一速率区间的分子数占比 可能相同 C.随着温度的升高，氧气分子中速率小的分 子所占的比例增大 D.将T、T2温度下的氧气混合后，对应的曲 线可能是图中的虚线 压轴挑战 4.用豆粒模拟气体分子，可以模 拟气体压强产生的原理.如图 所示，从距秤盘80cm高处把 1000粒的豆粒连续均匀地倒 在秤盘上，持续作用时间为 1s,豆粒弹起时竖直方向的速 度大小变为碰前的一半，方向相反.若每个 豆粒只与秤盘碰撞一次，且碰撞时间极短 (在豆粒与秤盘碰撞极短时间内，碰撞力远 大于豆粒受到的重力)，已知1000粒的豆 粒的总质量为100g则在碰撞过程中秤盘 受到的压力大小约为 ( ) A.0.2N B.0.6N C.1.0N D.1.6N 进阶突破拔高练P02 黑白题08力势能越大，分子势能是物体内能的一部分，与物体的高度 大小无关，故B错误：C.一定质量的0℃的水结成0℃的 冰，必须向外释放能量，可知内能一定减少，故C正确：D.物 体的内能由温度、体积和分子数目共同决定，与物体的运动 状态无关，可知相同质量的两个同种物体，运动物体的内能 与静止物体的内能大小关系不确定，故D错误.故选C 2.C解析：AB.乙分子在外力作用下从。处沿x轴正方向运 动，甲、乙间距离增大，分子间的分子斥力和分子引力都在一 直减小，AB错误：CD.乙分子在外力作用下从T。处沿x轴正 方向运动，甲、乙两分子间作用力表现为引力，乙分子受到 的分子力从零开始先增大后减小，C正确，D错误.故选C. 3.AC解析：AB.因斥力比引力随分子间距离变化得快，由题 图知，图线甲为分子引力随分子间距离变化的图线，A正确， B错误；C.当分子间距为r。时，两个分子间的引力等于斥 力，两图线交点对应的横坐标为r。,C正确；D.由于分子斥力 比分子引力变化得快，当两个分子间的距离增大时，分子间 的斥力比引力减小得快，D错误.故选AC. 4.D解析：A.图中r。时的分子势能为负值，可知确定该E。-r 图像某点的分子势能大小时，选取分子间距为无穷远时为零 势能点，A错误；B.通过两个图像可以得到分子势能最小 时，分子力等于0，也是最小，B错误；C.F-r图像与横轴围成 的面积表示分子势能差值，与零势能点的选取无关，C错误； D.E。r图线切线斜率的绝对值表示分子间作用力的大小， >。时，随着r的增大，分子间作用力先增大后减小，故E。T 图线切线的斜率绝对值先增大后减小，D正确.故选D. 压轴挑战 5.B解析：A.根据题图乙可知，当B分子的速度最大时，B分 子到原点的距离为x,两分子始终关于原点对称，则当B分 子的速度最大时，两分子间的距离为2x1,故A错误；B.全过 程中可认为A、B两分子组成的系统能量守恒，则当B分子 的速度最大时(A分子的速度也最大)，此时分子间的势能最 小，即当两分子间的距离为2x,时，分子间的势能最小，故 B正确：C.当两分子间的距离为2x,时，两分子的速度最大， 根据题图乙可知，此时两分子的加速度等于零（最小），故 C错误；D.当两分子间的距离为2x,时，分子间的势能就是 系统的机械能，其与两分子相距无限远时的动能相等，则分 子间的势能B,=2·2m=m,故D错误故选B 第5节分子热运动的统计规律 白题基础过关练 1.BD解析：ABC.一定温度下气体分子的碰撞十分频繁 单个分子的运动杂乱无章，速率不等，但大量分子的运动遵 从统计规律，速率很大和速率很小的分子数目相对较少，向 各个方向运动的分子数目相等，故AC错误，B正确；D.气体 温度升高时，大量分子平均动能增大，但个别或少量（如 10个)分子的平均速率有可能减小，故D正确.故选BD. 2.D解析：A.由图可知，中等速率氧气分子数所占的比例大 故A错误；B.100℃时图像的面积等于0℃时的面积，均为 1,故B错误；C.由图可知，温度越高，一定速率范围内的氧 气分子所占的比例有高有低，故C错误：D.由图可知，从 0℃升高到100℃时，速率较小的氧气分子所占的比例变小. 故D正确.故选D. 3.C解析：A.由分子热运动的无规则性可知，T,时，气体 每个分子的速率不是都比T,时的大，故A错误B.由图可 知，两种温度下气体分子速率都呈现“中间多、两头少”的分 参考答案与解析 布特点，由于T,时速率较低的气体分子占比例较大，则说明 T,温度下气体分子的平均速率小于T,温度下气体分子的 平均速率，故B错误；C.由题图可以知道，在T1、T2两种不 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，即相等， 故C正确；D.由图可知与T1时相比，T2时气体分子速率出 现在0~400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较 小，故D错误故选C. 4.C解析：A.温度升高，分子热运动平均速率增大，故气体分 子碰撞器壁的平均冲力增大，但并不是每个分子的速率都增 大，故并非每次碰撞器壁的冲力都增大，故A错误：BD.因气 体的质量一定，故气体分子总数不变，又因体积不变，故气 体分子的数密度不变，故BD错误：C.因分子热运动的平均 速率变大，故器壁单位面积上在单位时间内受到分子碰撞 的次数增多，故C正确.故选C. 5.D解析：AB.甲容器中A、B处压强是由所装物质的重力而 产生的，乙容器中C、D处压强是由分子撞击器壁而产生的 故AB错误；C.根据液体内部压强规律p=Pgh,可知Pa>Pg, 气体分子间距离很大，C、D处气体分子平均碰撞情况一致， 乙容器中Pc=PD,故C错误；D.当温度升高时，PAPB不变， PcPo变大，故D正确故选D. 黑题应用提优练 1.A解析：打开气阀，氧气喷出，气体对外做功，温度降低；内 部气体分子密度减小，单位时间内气体分子撞击内表面的次 数减小.故选A. 2.D解析：A.细颗粒物在大气中的移动是由于空气分子的热 运动与气流的作用，A错误：B.由图乙可知实线对应的速率 大的分子占的比例较大，对应的气体分子温度较高，所以图 乙中实线表示14：00时的空气分子速率分布曲线，B错误； C.温度越高，细颗粒物的无规则运动越剧烈，所以细颗粒物 的无规则运动14：00时比11：00时更剧烈，C错误：D.14:00 时的气温高于12：00时的气温，单位时间内空气分子对细颗 粒物的平均撞击次数更多，D正确.故选D. 3.B解析：AC.温度越高，分子热运动越激烈，速率大的分子 所占的比例大，由图可知曲线2速率大的分子所占的比例比 曲线1速率大的分子所占的比例大，故温度T2高于温度T, 所以曲线2与曲线1对应的氧气分子平均速率不相等， 故AC错误；B.T1、T2温度下，实线1、2相交于一点，即该速 率区间的分子数占比相同，故B正确；D.将T1、T2温度下的 氧气混合后，温度不会比T,的温度更低，故对应的分子速 率分布规律曲线不可能是图中的虚线，故D错误故选B. 压轴挑战 4.B解析：豆粒下落到秤盘上的速度v=√2gh= √2x10x0.80m/s=4m/s;反弹后速度为u'=-2m/s,设向下 为正方向，则根据动量定理可知：Ft=mw'-mw,解得：F= 0.6N;由牛顿第三定律可知，在碰撞过程中秤盘受到的压力 大小为0.6N:故B正确，ACD错误.故选B. 本章达标检测 白题单元达标测 1.B解析：A.扩散现象是分子热运动引起的分子的迁移现 象，没有产生新的物质，是物理现象，故A错误：B.在高温条 件下可以通过分子的扩散在纯净半导体材料中掺入其他元 素，故B正确：C.悬浮在水中的花粉颗粒越大，撞击花粉颗 粒的水分子越多，布朗运动越不明显，故C错误；D.悬浮在 水中的花粉颗粒的运动是布朗运动，是由于受到水分子的不 黑白题03