1.3 分子运动速率分布规律 课后练习 -2026-2027学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

**基本信息** 本练习通过A、B、C三层设计，以分子运动速率分布规律为核心，从基础概念辨析到综合应用再到深度探究，构建"物理观念→科学思维→科学探究"的巩固路径，适配新授课分层教学需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A组（8题）|分子运动统计规律、气体压强产生机理等基础知识点|以多选/单选为主，如第3题结合速率分布曲线辨析温度关系，强化物质观念与运动观念| |B组（4题）|速率分布曲线分析、温度与压强关系等综合应用|含图像分析题，如第9题对比不同温度下分子速率分布，培养模型建构与科学推理能力| |C组（1题）|分子动理论解释压强的微观机理|通过弹性碰撞冲量计算（第13题），深化科学探究与质疑创新素养|

1.3　分子运动速率分布规律 A组 必备知识基础练 1.(多选)在研究热现象时,我们可以采用统计方法,这是因为(　　) A.每个分子的运动速率随温度的变化是有规律的 B.个别分子的运动不具有规律性 C.在一定温度下,大量分子的速率分布是确定的 D.在一定温度下,大量分子的速率分布随时间而变化 2.(多选)关于气体分子的运动,下列说法正确的是(　　) A.当温度升高时,气体分子的运动速率都将增大 B.当温度升高时,气体分子的运动变剧烈 C.除碰撞外,气体分子可视为不受力而做匀速直线运动 D.气体分子运动的速率分布毫无规律 3.如图是拔火罐时罐内气体在不同温度下的分子速率分布曲线,f(v)是各速率区间的分子数占总分子数的百分比,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 4.密封在容器中的气体的压强(　　) A.是由气体受到的重力产生的 B.是由气体分子间的相互作用力产生的 C.是大量气体分子频繁地碰撞器壁产生的 D.当容器自由下落时气体的压强将减小 5.教室内的气温会受到室外气温的影响,如果教室内上午10时的温度为15 ℃,下午2时的温度为25 ℃,假设大气压强无变化,则下午2时与上午10时相比较,教室内的(　　) A.空气分子密集程度增大 B.空气分子的平均速率增大 C.空气分子的速率都增大 D.空气质量增大 6.负压病房是收治传染性极强的呼吸道疾病病人所用的医疗设施,可以大大减少医务人员被感染的几率,病房中气压小于外界的大气压。若负压病房内的温度和外界温度相等,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 7.下表是某地区1~7月份平均气温与平均大气压的对照表,7月份与1月份相比较,下列说法正确的是(　　) 月份 1 2 3 4 5 6 7 平均气温/℃ 1.4 3.9 10.7 19.6 26.7 30.2 30.8 平均大气压/(103 Pa) 1.021 1.019 1.014 1.008 1.003 0.998 4 0.996 0 A.空气分子热运动的情况几乎不变 B.空气分子的热运动减弱了 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的撞击次数减少了 8.如图为模拟气体压强产生机理的演示实验。操作步骤如下:①把一颗豆粒拿到秤盘上方20 cm的位置,松手让它落到秤盘上,观察秤的指针的摆动情况;②再把100颗左右的豆粒从相同高度均匀连续地倒在秤盘上,观察指针的摆动情况;③把100颗左右的豆粒从40 cm的位置均匀连续地倒在秤盘上,观察指针的摆动情况。下列说法正确的是(　　) A.步骤①和②模拟的是气体压强与气体分子平均速率的关系 B.步骤②和③模拟的是气体压强与分子密集程度的关系 C.步骤②和③模拟的是大量气体分子速率分布所服从的统计规律 D.步骤①和②反映了气体压强产生的原因 B组 关键能力提升练 9.(2026天津宁河高二月考)在某实验中,研究者测量了一种气体在不同温度下的速率分布。如图显示了该气体在温度0 ℃和80 ℃下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化。下列说法正确的是(　　) A.图中实线对应的温度为80 ℃ B.图中虚线对应于该气体分子平均速率较大的情形 C.图中虚线对应的温度为80 ℃ D.与80 ℃时相比,0 ℃时分子速率在0到200 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较小 10.(多选)如图为密闭钢瓶中的气体分子在T1、T2两个不同温度下的速率分布情况的柱形图。由图可知(　　) A.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 B.T1对应于气体分子平均速率较小的情形 C.与T1时相比,T2时速率在0~400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大 D.T2时,气体每个分子的速率都比T1时的大 11.如图所示,体积相同的两个容器,装有质量相等的氧气,其中图甲容器内的温度是20 ℃,图乙容器内的温度是50 ℃。下列说法正确的是(　　) A.图乙容器内所有分子的速率都要大于图甲的 B.图乙容器中氧气分子的热运动比图甲的剧烈 C.容器中气体分子的速率分布情况是无规律的 D.气体分子能够充满容器是因为分子间的排斥力大于吸引力 12.如图所示,两个完全相同的圆柱形密闭容器(容器容积恒定),甲中装满水,乙中充满空气,则下列说法正确的是(　　) A.两容器中器壁的压强都是由于分子撞击器壁而产生的 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>pB,乙容器中pC=pD D.当温度升高时,pC变大,pD变小 C组 核心素养拔高练 13.从分子动理论的观点来看,气体分子间距离比较大,分子间的作用力很弱,气体对容器的压强源于气体分子的热运动。当它们飞到器壁时,就会跟器壁发生碰撞(可视为弹性碰撞),对器壁产生作用力从而产生压强。如图所示,设气体分子的质量为m,气体分子热运动的平均速率为v。下列说法正确的是(　　) A.气体分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外,均可视为做匀速直线运动 B.在某一时刻,向各个方向运动的气体分子数目差距很大 C.每个气体分子跟器壁发生碰撞的过程中,施加给器壁的冲量大小均为2mv D.若增大气体体积,则气体压强一定减小 参考答案 1.BC　解析 在研究热现象时,单个分子的运动具有无规则的特征,但大量的分子运动却满足统计规律,故B、C正确,A、D错误。 2.BC　解析 温度升高时,气体分子的热运动加剧,这是大量分子热运动的集中体现,而每一个分子的运动速率不是都增大,A错误,B正确;气体分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外,可视为不受力,做匀速直线运动,C正确;大量气体分子运动的速率分布遵循统计规律,D错误。 3.A　解析 气体的温度越高,速率较大的分子所占的比例越大,所以曲线Ⅰ对应的温度低,曲线Ⅱ对应的温度高,即TⅠ<TⅡ,故A正确,B错误;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,即S1=S2,故C、D错误。 4.C　解析 密封容器内的气体由于自身重力产生的压强很小,可以忽略不计,其压强是由气体分子碰撞器壁产生的,大小由气体的温度和体积决定,也就是由分子的平均速率和分子的数密度决定。失重时,气体分子仍然有速度,对密闭容器的器壁仍然有压强的作用。由于气体分子间距离比较大,分子间作用力可以忽略。故选C。 5.B　解析 温度升高,空气分子的平均速率增大,平均每个分子对教室墙壁的撞击力将变大,但气压并未改变,可见单位体积内的空气分子数一定减小,A、D错误,B正确;温度升高,并不是所有空气分子的速率都增大,C错误。 6.C　解析 负压病房的温度和外界温度相等,故负压病房内气体分子的平均速率等于外界气体分子的平均速率,故A错误;负压病房内气体分子的平均速率和外界气体分子的平均速率相等,故不可能负压病房内每个气体分子的运动速率都小于外界气体分子的运动速率,故B错误;决定气体压强的微观因素有单位体积气体分子数和气体分子的平均速率,现负压病房内外温度相等,即气体分子的平均速率相等,负压病房内的压强小于外界的大气压,则负压病房内单位体积气体分子的个数小于外界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。 7.D　解析 由题表中数据知,7月份与1月份相比,温度升高,大气压强减小,温度升高使空气分子热运动更加剧烈,空气分子与地面撞击一次对地面的平均冲量增大,而大气压强减小说明单位时间内空气分子对单位面积地面的冲量减小,可知单位时间内空气分子对单位面积地面的撞击次数减少,故D正确。 8.D　解析 步骤①和②中的豆粒从相同的高度下落,不同的是豆粒的个数,故步骤①和②模拟的是气体压强与分子密集程度的关系,也说明大量的豆粒连续地作用在秤盘上能产生持续的作用力,即反映了气体压强产生的原因,A错误,D正确;步骤②和③的豆粒个数相同,让它们从不同的高度落下,豆粒撞击的速率不同,所以步骤②和③模拟的是气体压强与分子的平均速率的关系,B、C错误。 9.A　解析 温度越高,速率大的分子所占比例越大,则实线对应气体分子平均速率较大的情形,虚线对应气体分子平均速率较小的情形,实线对应的温度为80 ℃,故A正确,B、C错误;由图像可知,与80 ℃时相比,0 ℃时分子速率在0到200 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大,故D错误。 10.AB　解析 由题图可知,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和横轴所围面积相等,即两条曲线下的面积相等,故A正确;由图可知,两种温度下气体分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点,由于T1时速率较低的气体分子所占比例较大,则说明T1温度对应于气体分子平均速率较小的情形,故B正确;由图可知,与T1时相比,T2时速率在0~400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较小,故C错误;一定质量的气体分子,不同温度下,各种速率的分子都有,故D错误。 11.B　解析 由题图可知,题图甲容器温度为20 ℃,题图乙容器温度为50 ℃,温度越高,物体的分子平均速率越大,并不是所有分子的速率都大,所以并不是题图乙容器内所有分子的速率都要大于题图甲的,故A错误;温度越高,分子的热运动越剧烈,所以题图乙容器中氧气分子的热运动比题图甲的剧烈,故B正确;分子永不停息地做无规则运动,但分子的速率分布是有规律的,故C错误;气体分子能够充满任何容器是因为分子间的相互作用力基本为零,分子可以随意运动,故D错误。 12.C　解析 甲容器压强产生的原因是水受到重力的作用,而乙容器压强产生的原因是分子撞击器壁,A、B错误;水的压强p=ρgh,hA>hB,可知pA>pB,而密闭容器中气体压强各处均相等,与位置无关,pC=pD,C正确;温度升高时,pC、pD变大,D错误。 13.A　解析 由于气体分子间的距离较大,分子间的作用力很弱,所以气体分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外,均可视为做匀速直线运动,故A正确;气体分子的运动是无规则的,但在某一时刻,向各个方向运动的气体分子数目几乎相等,故B错误;速率为v、方向垂直器壁的气体分子跟器壁发生碰撞过程中,根据动量定理有-mv-mv=,可知=-2mv,但并不是每一个分子的速率都是v,则每个气体分子跟器壁发生碰撞的过程中,施加给器壁的冲量大小不一定均为2mv,故C错误;气体的压强由体积和温度共同决定,所以增大气体体积,气体压强不一定减小,故D错误。 4 学科网（北京）股份有限公司 $