人教版(新教材)高中物理選擇性必修第三冊PAGEPAGE1第3節分子運動速率分布規律(限時15分鐘)1.(多選)關于氣體分子的運動情況，下列說法中正確的是()A.某一時刻具有任一速率的分子數目是相等的B.某一時刻一個分子速度的大小和方向是偶然的C.某一時刻向任意一個方向運動的分子數目幾乎相等D.某一溫度下大多數氣體分子的速率不會發生變化〖答案〗BC〖解析〗具有某一速率的分子數目并不是相等的，呈“中間多、兩頭少”的統計分布規律，選項A錯誤；由于分子之間頻繁地碰撞，分子隨時都會改變自己運動速度的大小和方向，因此在某一時刻一個分子速度的大小和方向完全是偶然的，選項B正確；雖然每個分子的速度瞬息萬變，但是大量分子的整體存在著統計規律。由于分子數目巨大，某一時刻向任意一個方向運動的分子數目只有很小的差別，可以認為是相等的，選項C正確；某一溫度下，每個分子的速率仍然是瞬息萬變的，只是分子運動的平均速率相同，選項D錯誤。2.如圖是氧氣分子在不同溫度下的速率分布規律圖，橫坐標表示速率，縱坐標表示某一速率內的分子數占總分子數的百分比，由圖可知()A.同一溫度下，氧氣分子呈現“中間多，兩頭少”的分布規律B.隨著溫度的升高，每一個氧氣分子的速率都增大C.隨著溫度的升高，氧氣分子中速率小的分子所占的比例增大D.①狀態的溫度比②狀態的溫度高〖答案〗A〖解析〗同一溫度下，中等速率的氧氣分子數所占的比例大，即氧氣分子呈現“中間多，兩頭少”的分布規律，故A正確；溫度升高使得氧氣分子的平均速率增大，不一定每一個氧氣分子的速率都增大，故B錯誤；隨著溫度的升高，氧氣分子中速率大的分子所占的比例增大，從而使分子平均速率增大，故C錯誤；由圖可知，②中速率大的分子占據的比例較大，則說明②對應的平均速率較大，故②對應的溫度較高，故D錯誤。3.有關氣體壓強，下列說法正確的是()A.氣體分子的平均速率增大，則氣體的壓強一定增大B.氣體分子的平均速率增大，則氣體的壓強有可能減小C.氣體分子的密集程度增大，則氣體的壓強一定增大D.氣體分子的平均速率增大，則氣體的壓強一定減小〖答案〗B〖解析〗氣體分子的平均速率增大，分子數密度可能減小，氣體的壓強可能增大，可能不變，也可能減小，故B正確，A、D錯誤；氣體分子的密集程度增大，分子熱運動的平均動能可能減小，故氣體的壓強不一定增大，故C錯誤。4.關于氣體的壓強，下列說法正確的是()A.氣體的壓強是由氣體分子間的吸引和排斥產生的B.氣體分子的平均速率增大，氣體的壓強一定增大C.氣體的壓強等于大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力D.當某一容器自由下落時，容器中氣體的壓強將變為零〖答案〗C〖解析〗氣體的壓強是由于大量氣體分子頻繁撞擊器壁產生的，等于大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力，A錯誤，C正確；氣體分子的平均速率增大，若氣體分子數密度減小，氣體的壓強不一定增大，B錯誤；當某一容器自由下落時，容器中氣體分子的無規則運動不受影響，氣體的壓強不為零，D錯誤。5.(多選)某同學記錄2021年3月10日教室內溫度如下：時刻6：009：0012：0015：0018：00溫度12℃15℃18℃23℃17℃教室內氣壓可認為不變，則當天15：00與9：00相比，下列說法正確的是()A.教室內所有空氣分子速率均增大B.教室內空氣密度減小C.教室內單位體積內的分子個數一定增加D.單位時間碰撞墻壁單位面積的氣體分子數一定減少〖答案〗BD〖解析〗溫度越高，分子的平均速率越大，溫度升高則分子的平均速率增大，不是所有空氣分子速率均增大，故A錯誤；溫度升高，分子的平均速度增大，又教室內氣壓不變，則氣體分子的密集程度變小，即教室內空氣密度減小，故B正確；由B可知密度減小，單位體積內分子數減小，故C錯誤；與9點相比，15點時教室內的溫度變大，空氣分子的平均速率增大，又因為教室內氣壓不變，那么單位時間內碰撞墻壁單位面積的氣體分子數一定減少，故D正確。6.(多選)氣體分子的運動是無規則的，每個分子運動的速率一般是不同的，但大量分子的速率分布卻有一定的統計規律。如圖所示描繪了某種氣體在不同溫度下分子數百分比按速率分布的曲線，兩條曲線對應的溫度分別為T1和T2，則下列說法正確的是()A.T1＜T2B.T1＞T2C.兩曲線與橫軸所圍圖形的“面積”相等D.兩曲線與橫軸所圍圖形的“面積”不相等〖答案〗AC〖解析〗由于氣體的溫度越高，速率較大的分子所占的比例越大，故T1＜T2，A正確，B錯誤；分子總數目是一定的，故圖線與橫軸所圍圖形的“面積”是100%，故兩個圖線與橫軸所圍圖形的“面積”是相等的，C正確，D錯誤。7.對于一定質量的氣體，下列四個論述中正確的是()A.當分子熱運動變劇烈時，壓強必增大B.當分子熱運動變劇烈時，壓強可以不變C.當分子間平均距離變大時，壓強必變大D.當分子間平均距離變大時，壓強必變小〖答案〗B〖解析〗分子熱運動變劇烈，表明氣體溫度升高，分子平均速率增大，但不知氣體分子的密集程度怎么變化，故壓強的變化趨勢不明確，A錯誤，B正確；分子的平均距離變大，表明氣體分子的密集程度變小，但因不知此時分子的平均速率怎么變化，故氣體的壓強不知怎么變化，C、D錯誤。8.某種氣體在不同溫度下的氣體分子速率分布曲線如圖所示，圖中f(v)表示v處單位速率區間內的分子數百分率，曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ所對應的溫度分別為TⅠ、TⅡ、TⅢ，則()A.TⅠ＞TⅡ＞TⅢ B.TⅢ＞TⅡ＞TⅠC.TⅡ＞TⅠ，TⅡ＞TⅢ D.TⅠ＝TⅡ＝TⅢ〖答案〗B〖解析〗曲線下的面積表示分子速率從0→∞所有區間內分子數的比率之和，顯然其值應等于1，當溫度升高時，分子的平均速率增大，所以曲線的高峰向右移動，曲線變寬，但由于曲線下總面積恒等于1，所以曲線的高度相應降低，曲線變得平坦。所以TⅢ＞TⅡ＞TⅠ。選項B正確。第3節分子運動速率分布規律(限時15分鐘)1.(多選)關于氣體分子的運動情況，下列說法中正確的是()A.某一時刻具有任一速率的分子數目是相等的B.某一時刻一個分子速度的大小和方向是偶然的C.某一時刻向任意一個方向運動的分子數目幾乎相等D.某一溫度下大多數氣體分子的速率不會發生變化〖答案〗BC〖解析〗具有某一速率的分子數目并不是相等的，呈“中間多、兩頭少”的統計分布規律，選項A錯誤；由于分子之間頻繁地碰撞，分子隨時都會改變自己運動速度的大小和方向，因此在某一時刻一個分子速度的大小和方向完全是偶然的，選項B正確；雖然每個分子的速度瞬息萬變，但是大量分子的整體存在著統計規律。由于分子數目巨大，某一時刻向任意一個方向運動的分子數目只有很小的差別，可以認為是相等的，選項C正確；某一溫度下，每個分子的速率仍然是瞬息萬變的，只是分子運動的平均速率相同，選項D錯誤。2.如圖是氧氣分子在不同溫度下的速率分布規律圖，橫坐標表示速率，縱坐標表示某一速率內的分子數占總分子數的百分比，由圖可知()A.同一溫度下，氧氣分子呈現“中間多，兩頭少”的分布規律B.隨著溫度的升高，每一個氧氣分子的速率都增大C.隨著溫度的升高，氧氣分子中速率小的分子所占的比例增大D.①狀態的溫度比②狀態的溫度高〖答案〗A〖解析〗同一溫度下，中等速率的氧氣分子數所占的比例大，即氧氣分子呈現“中間多，兩頭少”的分布規律，故A正確；溫度升高使得氧氣分子的平均速率增大，不一定每一個氧氣分子的速率都增大，故B錯誤；隨著溫度的升高，氧氣分子中速率大的分子所占的比例增大，從而使分子平均速率增大，故C錯誤；由圖可知，②中速率大的分子占據的比例較大，則說明②對應的平均速率較大，故②對應的溫度較高，故D錯誤。3.有關氣體壓強，下列說法正確的是()A.氣體分子的平均速率增大，則氣體的壓強一定增大B.氣體分子的平均速率增大，則氣體的壓強有可能減小C.氣體分子的密集程度增大，則氣體的壓強一定增大D.氣體分子的平均速率增大，則氣體的壓強一定減小〖答案〗B〖解析〗氣體分子的平均速率增大，分子數密度可能減小，氣體的壓強可能增大，可能不變，也可能減小，故B正確，A、D錯誤；氣體分子的密集程度增大，分子熱運動的平均動能可能減小，故氣體的壓強不一定增大，故C錯誤。4.關于氣體的壓強，下列說法正確的是()A.氣體的壓強是由氣體分子間的吸引和排斥產生的B.氣體分子的平均速率增大，氣體的壓強一定增大C.氣體的壓強等于大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力D.當某一容器自由下落時，容器中氣體的壓強將變為零〖答案〗C〖解析〗氣體的壓強是由于大量氣體分子頻繁撞擊器壁產生的，等于大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力，A錯誤，C正確；氣體分子的平均速率增大，若氣體分子數密度減小，氣體的壓強不一定增大，B錯誤；當某一容器自由下落時，容器中氣體分子的無規則運動不受影響，氣體的壓強不為零，D錯誤。5.(多選)某同學記錄2021年3月10日教室內溫度如下：時刻6：009：0012：0015：0018：00溫度12℃15℃18℃23℃17℃教室內氣壓可認為不變，則當天15：00與9：00相比，下列說法正確的是()A.教室內所有空氣分子速率均增大B.教室內空氣密度減小C.教室內單位體積內的分子個數一定增加D.單位時間碰撞墻壁單位面積的氣體分子數一定減少〖答案〗BD〖解析〗溫度越高，分子的平均速率越大，溫度升高則分子的平均速率增大，不是所有空氣分子速率均增大，故A錯誤；溫度升高，分子的平均速度增大，又教室內氣壓不變，則氣體分子的密集程度變小，即教室內空氣密度減小，故B正確；由B可知密度減小，單位體積內分子數減小，故C錯誤；與9點相比，15點時教室內的溫度變大，空氣分子的平均速率增大，又因為教室內氣壓不變，那么單位時間內碰撞墻壁單位面積的氣體分子數一定減少，故D正確。6.(多選)氣體分子的運動是無規則的，每個分子運動的速率一般是不同的，但大量分子的速率分布卻有一定的統計規律。如圖所示描繪了某種氣體在不同溫度下分子數百分比按速率分布的曲線，兩條曲線對應的溫度分別為T1和T2，則下列說法正確的是()A.T1＜T2B.T1＞T2C.兩曲線與橫軸所圍圖形的“面積”相等D.兩曲線與橫軸所圍圖形的“面積”不相等〖答案〗AC〖解析〗由于氣體的溫度越高，速率較大的分子所占的比例越大，故T1＜T2，A正確，B錯誤；分子總數目是一定的，故圖線與橫軸所圍圖形的“面積”是100%，故兩個圖線與橫軸所圍圖形的“面積”是相等的，C正確，D錯誤。7.對于一定質量的氣體，下列四個論述中正確的是()A.當分子熱運動變劇烈時，壓強必增大B.當分子熱運動變劇烈時，壓強可以不變C.當分子間平均距離變大時，壓強必變大D.當分子間平均距離變大時，壓強必變小〖答案〗B〖解析〗分子熱運動變劇烈，表明氣體溫度升高，分子平均速率增大，但不知氣體分子的密集程度怎么變化，故壓強的變化趨勢不明確，A錯誤，B正確；分子的平均距離變大，表明氣體分子的密集程度變小，但因不知此時分子的平均速率怎么變化，故氣體的壓強不知怎么變化，C、D錯誤。8.某種氣體在不同溫度下的氣體分子速率分布曲線