高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册3 分子运动速率分布规律综合训练题

课时跟踪训练（三）  分子运动速率分布规律

A级—双基达标

1．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．平均动能变大

C．每个分子速率都会相应地减小

D．速率小的分子数所占的比例升高  

解析：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，分子平均动能减小，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。

2．在一定温度下，某种理想气体的分子速率分布应该是(　　)

A．每个分子速率都相等

B．每个分子速率一般不相等，速率分布遵循“两头多，中间少”的规律

C．每个分子速率一般不相等，但在不同速率范围内，分子数的分布是均匀的

D．每个分子速率一般不相等，速率很大和速率很小的分子所占的比例都比较少

解析：选D　从气体分子速率分布图像可以看出，每个气体分子的运动速率一般不相等，大量气体分子速率按“中间多，两头少”的规律分布，所以A、B、C错误，D正确。

3．[多选]关于气体分子的运动情况，下列说法中正确的是(　　)

A．某一时刻具有任一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．某一时刻向任意一个方向运动的分子数目相等

D．某一温度下大多数气体分子的速率不会发生变化

解析：选BC　某一时刻具有某一速率的分子数目并不是相等的，呈“中间多，两头少”的统计分布规律，选项A错误；由于分子之间频繁地碰撞，分子随时都会改变自己运动速度的大小和方向，因此在某一时刻一个分子速度的大小和方向完全是偶然的，选项B正确；虽然每个分子的速度瞬息万变，但是大量分子的整体存在着统计规律，由于分子数目巨大，某一时刻向任意一个方向运动的分子数目只有很小的差别，可以认为是相等的，选项C正确；某一温度下，每个分子的速率仍然是瞬息万变的，只是分子运动的平均速率不变，选项D错误。

4.

某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中f(v)表示v处单位速率区间内的分子数百分比，若曲线所对应的温度分别为TⅠ、TⅡ、TⅢ，则TⅠ、TⅡ、TⅢ的大小关系为(　　)

A．TⅠ＞TⅡ＞TⅢ   B．TⅢ＞TⅡ＞TⅠ

C．TⅡ＞TⅠ，TⅡ＞TⅢ   D．TⅠ＝TⅡ＝TⅢ

解析：选B　气体温度越高，分子热运动越剧烈，分子热运动的平均速率越大，且分子速率分布呈现“中间多、两头少”的特点。温度高时速率大的分子所占据的比例越大，题图中图线越宽、越平缓，显然从题图中可看出TⅢ＞TⅡ＞TⅠ，B正确。

5．下列各组物理量哪些能决定气体的压强(　　)

A．分子的平均动能和分子种类

B．分子的数密度和分子的平均动能

C．分子总数和分子的平均动能

D．分子的数密度和分子种类

解析：选B　气体的压强是由大量分子碰撞器壁而引起的，气体分子的数密度越大(即单位体积内分子数越多)，在单位时间内撞击单位面积器壁的分子就越多，则气体的压强越大。另外气体分子的平均动能越大，分子撞击器壁时对器壁产生的作用力越大，气体的压强就越大。故决定气体压强的因素是分子的数密度和分子的平均动能，故B项正确。

6．[多选]一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度降低，压强减小的原因是(　　)

A．温度降低后，气体分子的平均速率变小

B．温度降低后，气体分子的平均动能变小

C．温度降低后，分子撞击器壁的平均作用力减小

D．温度降低后，单位体积内的分子数变少，撞击到单位面积器壁上的分子数减少了

解析：选ABC　体积不变，分子数密度不变，温度降低，分子平均速率变小，单位时间内单位器壁面积上所受的分子平均撞击次数减少，撞击力减小，气体压强减小，因此，A、B、C正确，D错误。

7．如图是氧气分子在不同温度(0 ℃和100 ℃)下的速率分布图像，由图可得知信息(　　)

A．同一温度下，氧气分子呈现出“中间多，两头少”的分布规律

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高

D．随着温度的升高，氧气分子的平均速率变小

解析：选A　同一温度下，中等速率的氧气分子数所占的比例大，出现“中间多、两头少”的分布规律，故A正确；温度升高使得氧气分子的平均速率增大，不一定每个分子的速率都增大，故B、D错误；温度升高使得速率小的氧气分子所占的比例变小，故C错误。

8．一定质量的理想气体，在压强不变的条件下，温度升高，体积增大，从分子动理论的观点来分析，正确的是(　　)

A．此过程中分子的平均速率不变，所以压强保持不变

B．此过程中每个气体分子碰撞器壁的平均冲击力不变，所以压强保持不变

C．此过程中单位时间内气体分子对单位面积器壁的碰撞次数不变，所以压强保持不变

D．以上说法都不对

解析：选D　压强与单位时间内碰撞到器壁单位面积的分子数和每个分子的冲击力有关，温度升高，分子与器壁的撞击力增大，单位时间内碰撞的分子数要减小，压强才可能保持不变，故选D。

9．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动能有关

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，压强必变大

解析：选A　气体对容器的压强是大量气体分子对容器的碰撞引起的，在微观上它与气体分子的数密度以及气体分子的平均动能有关，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斥力作用，选项A正确，C错误；气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数与温度有关，并同时决定气体的压强，因此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分子数和气体的温度都有关，选项B错误；当气体分子热运动变得剧烈时，气体的温度升高，但不知道体积的变化，故压强不一定变大，选项D错误。

10．对一定质量的理想气体，下列论述中正确的是(　　)

A．当分子热运动变得剧烈时，压强必变大

B．当分子热运动变得剧烈时，压强可以不变

C．当分子间的平均距离变大时，压强必变大

D．当分子间的平均距离变大时，压强必变小

解析：选B　“分子热运动变得剧烈”说明温度升高，但不知体积变化情况，所以压强变化情况不确定，A错误，B正确；“分子间的平均距离变大”说明体积变大，但温度的变化情况未知，故不能确定压强的变化情况，C、D错误。

11．[多选]分子都在做无规则的运动，但大量分子的速率分布却有一定的规律性，如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．在一定温度下，大多数分子的速率都接近某个数值，其余少数分子的速率都小于该数值

B．高温状态下每个分子的速率大于低温状态下所有分子的速率

C．高温状态下分子速率大小的分布范围相对较大

D．高温状态下大多数分子对应的速率大于低温状态下大多数分子对应的速率

解析：选CD　温度升高，所有分子的平均速率增大，分子速率大小的分布范围相对较大，高温状态下大多数分子对应的速率大于低温状态下大多数分子对应的速率，A、B错误，C、D正确。

B级—选考提能

12．有关气体压强，下列说法正确的是(　　)

A．气体分子的平均速率增大，则气体的压强一定增大

B．气体分子的数密度增大，则气体的压强一定增大

C．气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定增大

D．气体分子的平均动能增大，气体的压强有可能减小

解析：选D　气体的压强与两个因素有关，一是气体分子的平均动能，二是气体分子的数密度，或者说，一是温度，二是体积。平均动能或数密度增大，都只强调问题的一方面，也就是说，平均动能增大的同时，气体的体积也可能增大，使得分子的数密度减小，所以压强可能增大，也可能减小。同理，当分子的数密度增大时，分子平均动能也可能减小，压强的变化不能确定。综上所述，正确答案为D。

13．[多选]对于一定质量的稀薄气体，下列说法正确的是(　　)

A．压强变大时，分子热运动必然变得剧烈

B．保持压强不变时，分子热运动可能变得剧烈

C．压强变大时，分子间的平均距离必然变小

D．压强变小时，分子间的平均距离可能变小

解析：选BD　一定质量的稀薄气体，可以认为是理想气体，气体的压强增大可能是由气体的体积缩小而引起的，不一定是分子的热运动变得剧烈所致，A错误；当气体的体积增大时，气体分子的热运动一定变得剧烈，压强才会保持不变，其他情况下，分子热运动不一定变得剧烈，B正确；气体压强增大可能是由气体的体积缩小而引起的，这样气体分子的平均距离会变小，也可能是由于分子的热运动变得剧烈所致，而气体的体积不变，这时气体分子的平均距离不会变小，C错误；如果气体分子的热运动变得缓慢时，气体的体积减小一些，即气体分子的平均距离减小一些，气体的压强也可能减小，D正确。

14．[多选]下面是某地区1～7月份气温与气压的对照表：

由对照表可知，7月份与1月份相比较(　　)

A．空气分子无规则热运动加剧

B．空气分子无规则热运动减弱

C．单位时间内空气分子对地面的撞击次数增加了

D．单位时间内空气分子对地面的撞击次数减少了

解析：选AD　由题表可知，7月份比1月份气温高，空气分子无规则热运动加剧，A正确，B错误；7月份比1月份大气压强小，而分子热运动的平均动能大，平均每个分子对地面的冲力大，所以单位时间内空气分子对地面的撞击次数必然减少，才能使大气压强减小，故C错误，D正确。

15．习近平总书记在十九大报告中指出，“力争到二○三五年基本实现国防和军队现代化，到本世纪中叶把人民军队全面建成世界一流军队”，我国舰艇发展迅速，核潜艇研发也取得突破性进展，潜艇水柜内的气体从宏观上看，一定质量的气体体积不变温度升高或温度不变体积减小都会使压强增大，从微观分析这两种情况有没有区别？

解析：因为一定质量的气体的压强是由单位体积内的分子数和气体的温度决定的。体积不变时，虽然分子的数密度不变，但气体温度升高，气体分子运动加剧，分子的平均速率增大，单位时间内分子撞击器壁的次数增多，并且分子撞击器壁的作用力增大，故压强增大。气体体积减小时，虽然分子的平均速率不变，分子对容器的撞击力不变，但单位体积内的分子数增多，单位时间内撞击器壁的分子数增多，故压强增大，所以这两种情况在微观上是有区别的。

答案：见解析