1.3 分子运动速率分布规律 分子作业 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

  1.3分子运动速率分布规律 分子作业

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

A层

1．关于分子动理论的知识，下列说法正确的是（　　）

 

 

 

 

A．图甲“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先滴油酸酒精溶液，再撒痱子粉

B．图乙为水中炭粒运动位置连线图，连线表示炭粒做布朗运动的轨迹

C．图丙为分子力与分子间距的关系图，分子间距从增大时，分子势能一直变大

D．图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线①对应的温度较高

2．一定质量的氧气在不同温度下分子的速率分布规律如图所示，横坐标表示分子的速率，纵坐标表示某一速率的分子数占总分子数的百分比，由图可知（　　）

A．①状态的温度比②状态的温度高

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增大

D．速率分布曲线①、②与横轴围成图形的面积相等

3．（多选）如图为0 ℃和100 ℃温度下氧气分子的速率分布图像，下列说法正确的是（　　）

A．图中两条曲线下面积相等

B．图中虚线为氧气分子在0 ℃时的速率分布图像

C．温度升高后，各单位速率区间的分子数占总分子数的百分比都增加

D．与0 ℃时相比，100 ℃时氧气分子速率出现在0~400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较小

4．（多选）如图甲为某地某天的气温变化表，细颗粒物（PM2.5）的污染程度为中度，出现了大范围的雾霾。在8：00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，纵坐标表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。下列说法正确的是（　　）

A．图乙中实线和虚线与坐标轴围成的面积相同

B．8：00时刻的空气中所有分子速率都比14：00时刻的小

C．实线是14：00时刻的分子速率分布曲线

D．温度升高，图乙中曲线峰值向左移动

5．(1)抛掷一枚硬币时，其正面有时向上，有时向下，抛掷次数较少和次数很多时，会有什么规律？

(2)气体分子间的作用力很小，若没有分子力作用，气体分子将处于怎样的自由状态？

(3)温度不变时，每个分子的速率都相同吗？温度升高，所有分子运动速率都增大吗？

 

 

 

6．统计规律在自然和社会现象中是普遍存在的。通过调查，了解日常生活中表现出统计规律的事实。例如，调查统计高中二年级同学的身高，画出身高统计分布直方图，并说出学生身高分布遵循的规律。

 

B层

7．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，纵坐标表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。下列说法正确的是（　　）

 

 

 

 

 

A．细颗粒物在大气中的漂移是布朗运动

B．9：00时的空气分子平均速率比10：00时的小

C．图乙中实线表示14：00时的空气分子速率分布曲线

D．单位时间内空气分子对细颗粒物的平均撞击次数，12：00时比14：00时多

8．（多选）如图所示，实线1为氧气分子在T1温度下的分子速率分布规律图像，实线2为氧气分子在T2温度下的分子速率分布规律图像。下列说法正确的是（　　）

A．由图像可以知道温度T1小于温度T2

B．在T1、T2两个温度下，某一速率区间的分子数占比可能相同

C．将T1、T2温度下的氧气混合后，对应的分子速率分布规律曲线下方的面积为曲线1和曲线2下方的面积之和

D．将T1、T2温度下相同质量的氧气混合后，对应的分子速率分布规律曲线可能是图中的虚线

9．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；

（2）推导出器壁单位面积受到的压力p的表达式；

（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。

C层

10．如图，绝热密闭容器中有一个气球，气球内、外为温度相同的同种理想气体。已知膨胀的气球内部压强总是大于外部压强，且随气球体积的增大而减小。现气球因某种原因缓慢漏气，与漏气前相比，（　　）

A．气球外部气体的压强保持不变

B．气球外部气体分子平均动能增大

C．气球内部所有气体分子的动能都增大

D．气球内部气体的分子速率分布图峰值将向左移

11．（多选）对一定质量的气体，通过一定的方法得到了分子数目f与速率v的两条关系图线，如图所示，下列说法正确的是（   ）

A．曲线Ⅱ对应的气体温度较高

B．曲线Ⅱ对应的气体分子平均速率较大

C．曲线Ⅱ对应的气体分子平均速度较大

D．曲线Ⅱ对应的图线与横坐标轴所围面积较大

E．曲线Ⅱ对应的气体个别分子的速率有可能比曲线Ⅰ对应的气体有些分子速率大

12．如图，上端开口的竖直汽缸由小、大两个同轴圆筒组成，两圆筒高均为L。两圆筒中各有一个厚度不计的活塞，小活塞的横截面积为S、质量为m；大活塞的横截面积为3S、质量为3m。两活塞用长为L的刚性杆连接，两活塞间充有氧气，大活塞下方充有氮气。小活塞的导热性能良好，汽缸及大活塞绝热，开始时，氮气和外界环境的温度均为，大活塞处于大圆筒的中间位置，且刚性杆上恰无弹力。重力加速度用g表示，外界的大气压强恒为，氧气和氮气均可看作理想气体。

（1）开始时氮气的压强是多少？

（2）通过电阻丝缓慢加热氮气，当大活塞刚上升时，氮气的温度是多少？

（3）当大活塞刚上升时，设平均每个氮气分子对容器壁撞击力为，继续加热氮气，当氮气的温度上升到时，设平均每个氮气分子对容器壁撞击为，试分析比大还是小？