2021-2022学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册-1.3分子运动速率分布规律 练习 (Word版含答案)

1.3分子运动速率分布规律 精选练习2（解析版）
一、选择题
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．有关分子动理论的描述，下列说法正确的是（　　）
A．若不计分子势能，则质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能
B．随着分子间距离增大，分子间作用力减小，分子势能可能增大
C．用打气筒给自行车车胎充气时要用力才能压缩空气，这说明空气分子间存在斥力
D．单位时间内，气体分子对容器壁单位面积上的碰撞次数减少，气体的压强一定减小
3．氧气分子在0℃和100℃温度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分别如图中两条曲线所示，下列说法正确的是（　　）
A．图中虚线对应于氧气分子平均速率较大的情形
B．图中实线对应于氧气分子在100℃时的情形
C．图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目
D．与0℃时相比，100℃时氧气分子速率出现在0～400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大
4．下列说法正确的是（　　）
A．气体温度升高，则每个气体分子的动能都将变大
B．载重汽车卸去货物的过程中，外界对汽车轮胎内的气体做正功
C．分子间同时存在着引力和斥力，其中引力比斥力大
D．密闭容器内的气体压强是由于大量气体分子频繁撞击器壁产生的
5．某容器中一定质量的理想气体，从状态开始经状态到达状态，其图像如图所示，三个状态对应的温度分别是，用分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数，则（　　）
A． B． C． D．
6．某种气体在两种不同温度下的气体分子速率分布曲线分别如图中实线和虚线所示，横坐标ν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，从图中可得（　　）
A．温度升高，曲线峰值向左移动
B．实线对应的气体分子温度较高
C．虚线对应的气体分子平均动能较大
D．与实线相比，虚线对应的速率在间隔内的气体分子数较少
7．下列说法中错误的是（　　）
A．布朗运动就是液体分子的无规则运动
B．理想气体的温度越高，分子的平均动能越大，所以内能越大
C．当分子间距离增大时，分子的引力和斥力都减小
D．气体压强产生的原因是大量气体分子对器壁持续频繁的撞击作用
8．密闭在钢瓶中的理想气体，温度升高时压强增大，该气体在温度T1、T2时的分子速率分布图像如图所示，则T1（　　）T2。
A．大于 B．等于
C．小于 D．无法比较
9．保持密闭气缸内气体的体积不变，升高气体温度，则气体 （　　）
A．密度变大 B．分子势能变大
C．分子间斥力变大 D．分子对缸壁的平均作用力变大
10．下列说法中错误的是（　　）
A．已知水的摩尔质量和水分子的质量，可以计算出阿伏加德罗常数
B．悬浮在液体中的固体微粒越小，在某一瞬间撞击它的液体分子数越多，布朗运动越明显
C．温度升高，分子热运动的平均动能一定增大，但并非所有分子的速率都增大
D．一定质量的理想气体，经过等温压缩后，其压强一定增大
11．氧气分子在和温度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分别如图中两条曲线所示。下列说法正确的是（　　）
A．图中两条曲线下面积相等
B．图中虚线对应于氧气分子平均动能较大的情形
C．图中虚线对应于氧气分子在时的情形
D．与时相比，时氧气分子速率出现在区间内的分子数占总分子数的百分比较大
12．下列说法正确的是（　　）
A．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积
B．一定温度时，悬浮在液体中的固体微粒越大，布朗运动就越明显
C．密封在体积不变的容器中的气体，温度升高，气体分子对器壁单位面积上碰撞的平均作用力增大
D．用打气筒的活塞压缩气体很费力，说明分子间有斥力
13．关于气体压强的产生，下列说法正确的是（　　）
A．气体的压强是大量气体分子对器壁频繁、持续地碰撞产生的
B．气体对器壁产生的压强等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力
C．气体对器壁的压强是由于气体的重力产生的
D．气体压强的大小跟气体分子的平均速率和分子数密度有关
14．气体能够充满密闭容器，说明除相互碰撞的短暂时间外（　　）
A．气体分子可以做布朗运动
B．气体分子的速率都一样大
C．气体分子可以自由运动
D．气体分子间的相互作用力十分微弱
E.气体分子沿各个方向运动的机会（概率）相等
二、解答题
15．如图是氧分子在不同温度（ 和 ）下的速率分布规律图，由图可得出哪些结论？（至少答出两条）
16．体积都是的两个容器，装着质量相等的氧气，其中一个容器内的温度是，另一个容器的温度是。请说明：这两个容器中关于氧分子运动速率分布的特点有哪些相同？有哪些不同？
参考答案
1．C
【详解】
A．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先撒痱子粉，再滴油酸酒精溶液，否则很难形成单分子油膜，故A错误；
B．图中的折线是炭粒在不同时刻的位置的连线，并不是炭粒的运动轨迹，也不是分子的运动轨迹，由图可以看出小炭粒在不停地做无规则运动，故B错误；
C．根据分子力与分子间距的关系图，可知分子间距从r0增大时，分子力表现为引力，分子力做负功，则分子势能增大，故C正确；
D．由图可知，②中速率大分子占据的比例较大，则说明②对应的平均动能较大，故②对应的温度较高，故D错误。
故选C。
2．B
【详解】
A．质量相等的氢气和氧气，温度相同，分子的平均动能相同，而氢气的分子数较多，则氢气的内能较大，故A错误；
B．当分子间作用力表现为引力，随着分子间距离增大，分子间作用力减小时，引力做负功，分子势能增大，故B正确；
C．用打气筒给自行车车胎充气时要用力才能压缩空气，这是气体压强作用的缘故，气体分子间一般不考虑相互作用力，故C错误；
D．气体的压强与单位时间内气体分子对容器壁单位面积上的碰撞次数以及分子对器壁的平均撞击力有关，若温度升高，分子对器壁的平均撞击力增大，单位时间内气体分子对容器壁单位面积上的碰撞次数减少，气体的压强不一定减小，故D错误。
故选B。
3．B
【详解】
AB．由题图可以知道，具有最大比例的速率区间，100℃时对应的速率大，说明实线为氧气分子在100℃的分布图像，对应的平均速率较大，故A错误，B正确；
C．题图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子占据的比例，但无法确定分子具体数目，故C错误；
D．与0℃时相比，100℃时氧气分子速率出现在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B。
4．D
【详解】
A．气体温度升高，则气体分子的平均动能变大，但并不是每个气体分子的动能都变大，A错误；
B．载重汽车卸去货物的过程中，轮胎体积膨胀，汽车轮胎内的气体对外做正功，B错误；
C．分子间同时存在着引力和斥力，时引力比斥力大，时引力比斥力小，C错误；
D．密闭容器内的气体压强是由于大量气体分子频繁撞击器壁产生的，D正确。
故选D。
5．C
【详解】
AB．根据
以及3点的P、V关系可知
故AB错误；
CD．A、C两点温度不变体积增大压强减小，则碰撞的频率减小，则；从A到B温度增大体积增大压强减小，则碰撞的频率减小，则；从B到C依据
得
故
故C正确D错误。
故选C。
6．B
【详解】
AB．实线对应的最大比例的速率区间内分子动能大，说明实验对应的温度大，当温度升高时，曲线峰值向右移动，故B正确，A错误；
C．由图可知，具有最大比例的速率区间，实线对应的速率大，说明实线对应的平均动能较大，虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形，故C错误；
D．由图像可知，与实线相比，虚线对应的速率在间隔内的气体分子数较多，选项D错误。
故选B。
7．A
【详解】
A．布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，是液体分子的无规则运动的表现，选项A错误，符合题意；
B．理想气体的内能只与温度有关，温度越高，分子的平均动能越大，所以内能越大，选项B正确，不符合题意；
C．当分子间距离增大时，分子的引力和斥力都减小，选项C正确，不符合题意；
D．气体压强产生的原因是大量气体分子对器壁持续频繁的撞击作用，选项D正确，不符合题意；
故选A。
8．C
【详解】
密闭在钢瓶中的理想气体，温度升高时，分子的平均动能增大，温度升高时，速率大的分子数占总分子数的百分比较大，所以T1小于T2，则C正确；ABD错误；
故选C。
9．D
【详解】
气体体积不变，则气体密度不变，分子距离不变，则分子势能不变，分子间斥力不变；温度升高，则分子平均速率变大，则分子对缸壁的平均作用力变大。
故选D。
10．B
【详解】
A．水的摩尔质量与一个水分子的质量的比值等于阿伏加德罗常数，故A正确；
B．布朗运动是悬浮在液体中的微粒受到液体分子各个方向的撞击不平衡而产生的不规则的运动，微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数越多，各个方向的撞击越趋向均衡，布朗运动越不明显，故B错误；
C．温度升高，分子热运动的平均动能一定增大，但并非所有分子的速率都增大，故C正确；
D．一定质量的理想气体等温压缩后，根据PV=C知，其压强一定增大，故D正确。
故选B。
11．A
【详解】
A．由题图可知，在和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，即两条曲线下面积相等，A正确；
BC．由图可知，具有最大比例的速率区间，时对应的速率大，说明实线为的分布图像，对应的平均动能较大，虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形，BC错误；
D．由图可知，0～400m/s段内，对应的占据的比例均小于与时所占据的比值，因此时氧气分子速率出现在0～400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较小，D错误。
故选A。
12．C
【详解】
A．气体分子间隙不能忽略不计，知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，只可以算出平均单个气体分子占据空间的体积，故A错误；
B．一定温度时，悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显，故B错误；
C．一定质量气体等容变化中温度升高，其压强一定变大，单位时间内分子对器壁单位面积上撞击次数增多，平均作用力增大，故C正确；
D．气体分子间距离大于分子直径10倍，分子间相互作用力忽略不计，用打气筒的活塞压缩气体很费力是因为活塞两侧的气体压强差增大的缘故，故D错误。
故选C。
13． ABD
【详解】
AC．气体对容器的压强是大量气体分子对器壁频繁、持续地碰撞产生的，与气体的重力无关，故A正确，C错误；
BD．气体对器壁的压强等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力，其大小跟气体分子的平均速率、分子的数密度有关，故B、D正确。
故选ABD。
14．CDE
【详解】
A．布朗运动是指悬浮微粒的运动，故A错误；
B．气体分子不断相互碰撞，速率不断变化，故B错误；
CDE．气体分子不停地做无规则热运动，其分子间的距离大于，因此气体分子间除相互碰撞的短暂时间外，相互作用力十分微弱，分子的运动是相对自由的，可以充满所能达到的整个空间，故CDE正确。
故选CDE。
15．见解析
【详解】
（1）一定温度下，氧气分子的速率呈现出“中间多，两头少”的分布规律；
（2）温度越高，氧气分子热运动的平均速率越大（或温度越高，氧气分子运动越剧烈）。
16．见解析
【详解】
相同点：两容器中氧气的质量相同，则氧分子数相同；且分子的速率分布都呈现“两头少中间多”的趋势；
不同点：温度越高分子的平均速率越大，则在100℃的容器中速率较大的氧分子占据的比例较大，而在0℃的容器中速率较大的氧分子占据的比例较小。