1.3分子运动速率分布规律 同步训练(Word版含答案)

1.3分子运动速率分布规律
一、选择题（共13题）
1．关于分子动理论，下列说法中正确的是
A．布朗运动就是分子的运动
B．分子动理论中的“分子”是组成物质的分子、原子或离子的统称
C．气体向四周扩散的速度大小等于气体分子热运动的平均速度大小
D．容器内气体对器壁的压力大小等于容器内气体受到的重力的大小
2．于一定量的理想气体，下列四个论述中正确的是（ ）
A．当分子热运动变剧烈时，压强必变大
B．当分子热运动变剧烈时，压强可以不变
C．当分子间的平均距离变大时，压强必变小
D．当分子间的平均距离变大时，压强必变大
3．密闭的玻璃杯内气体温度升高时，气体（　　）
A．分子数增加 B．每个分子的动能增加
C．密度增加 D．每秒撞击单位面积的器壁的分子数增多
4．从冰箱中拿出的空瓶，一段时间后瓶塞弹出，其原因是（　　）
A．瓶内气体分子数增加 B．瓶内所有气体分子的运动都更剧烈
C．瓶塞所受合外力变小 D．瓶塞受瓶内气体分子的作用力变大
5．下列关于热学现象和热学规律说法正确的是（　　）
A．一个气体分子的体积等于气体的摩尔体积与阿伏伽德罗常数之比
B．相同容器中，分别盛有质量相等温度相同的氧气和氢气，它们的平均动能相等，各自对容器壁压强不等
C．分子间相互作用力一定随分子间距离的增大而减小
D．液体中悬浮微粒越大，某一瞬间撞击它们的液体分子数越多，布朗运动越明显
6．下面的表格是某地区1～7月份气温与气压的对照表：
月份/月 1 2 3 4 5 6 7
平均最高 气温/℃ 1.4 3.9 10.7 19.6 26.7 30.2 30.8
平均大气 压/105Pa 1.021 1.019 1.014 1.008 1.003 0.998 4 0.996 0
7月份与1月份相比较，正确的是(　 　)
A．空气分子无规则热运动的情况几乎不变
B．空气分子无规则热运动减弱了
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撞击次数减少了
7．麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验证了这一规律．若以横坐标υ表示分子速率，纵坐标f(υ)表示单位速率区间的分子数占总分子数的百分比．则下面各幅图中能正确表示温度下相同质量的氧气分子速率分布规律的是
A． B．
C． D．
8．如图所示是氧气分子在不同温度（0℃和100℃）下的速率分布图，图中纵轴为速率为v的分子个数占总分子数的百分比，则下列说法中正确的是（　　）
A．同一温度下，速率越小的氧气分子个数占总分子数的比例越高
B．同一温度下速率越大的氧气分子个数占总分子数的比例越高
C．随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大
D．随着温度的升高，氧气分子的平均速率增大
9．气体分子间的距离比较大，分子作用力可以忽略不计，气体可以看成理想气体．对于一定质量的理想气体，下列说法中正确的是( )
A．如果体积减小，气体分子在单位时间内作用于器壁单位面积的平均作用力一定增大
B．如果压强增大，气体分子在单位时间内作用于器壁单位面积的平均作用力一定增大
C．如果密度不变，气体分子在单位时间内作用于器壁单位面积的平均作用力一定不变
D．如果温度不变，气体分子在单位时间内作用于器壁单位面积的平均作用力一定不变
10．对于气体，下列说法中正确的是（　　）
A．气体的体积是所有气体分子的体积之和
B．气体的质量是所有气体分子的质量之和
C．气体温度升高，每个气体分子的热运动动能都增大
D．封闭气体的压强是由于气体受到重力而产生的
11．表中数据是某地区1～6月份气温与气压的对照表：
月份/月 1 2 3 4 5 6
平均气温/℃ 1.8 4.5 12.8 21.4 28.7 31.4
平均大气压 /105Pa 1.031 1.025 1.018 1.012 1.007 0.9764
6月份与1月份相比较，下列说法正确的是（　　）A．空气中每个气体分子无规则热运动速度加快了
B．空气中气体分子的平均动能增加了
C．单位时间内空气分子对地面单位面积的撞击次数增加了
D．单位时间内空气分子对地面单位面积的撞击次数减少了
12．下列说法正确的是(　　)
A．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素
B．温度相同的物体分子平均动能一定相同，而分子无规则运动的平均速率不一定相同
C．自行车打气越打越困难主要是因为胎内气体压强增大而非分子间相互排斥的原因
D．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间斥力大于引力
13．下面对气体压强的理解，正确的是
A．在完全失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强
B．气体压强取决于单位体积内的分子数和气体的温度
C．单位面积器壁受到大量气体分子的碰撞的作用力就是气体对器壁的压强
D．气体的压强是由于气体分子间的斥力产生的
二、填空题
14．不可能事件：在一定条件下______出现的事件。
15．下图为密闭的理想气体在温度T1、T2时的分子速率分布图像，图中f（v）表示v处单位速率区间内的分子数百分率，则T1______ T2（选填“大于”或“小于”）；气体温度升高时压强增大，从微观角度分析，这是由于分子热运动的_______增大了．
16．容积一定的密闭容器内有一定质量的理想气体，在、两种温度下气体分子的速率分布如图所示，其中温度为__________（选填“”或“”）时对应气体的内能较大；该气体温度由变化到的过程必须_______（选填“吸热”或“放热”）。
17．盛有氧气的钢瓶，从18℃的室内搬到－13℃的工地上，两状态下钢瓶内氧气分子热运动速率统计分布图像如图所示，则此过程中瓶内氧气的内能________（填“增大”“不变”或“减小”），图中______。
三、综合题
18．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？
19．我们知道，大量随机事件的整体会表现出一定的规律性。例如，某一区域各辆共享单车的行驶方向是随机事件，但大量随机事件的统计结果就能显示出一定的规律。
某人想利用共享单车的大数据为本市规划的几条公交线路提供设计思路。图显示了共享单车停放位置的分布图，共享单车的数据系统中也能记录用户每次使用共享单车的时间、路程等信息（图）。据此可以统计“在某区域、某时段沿不同道路骑行的人数”“在某区域、某时段沿某道路骑行超过、、的人数”等。你认为还可以统计哪些对规划公交线路有价值的统计数据？请说出利用这些统计数据的思路。
20．储气筒内压缩气体的温度是27℃，压强为40atm．从筒中放出一半质量的气体，并使筒内剩余气体温度降到12℃，这时剩余气体压强等于多少？
21．虽然单个细微粒子撞击一个巨大物体上的力是局部而短暂的脉冲，但大量粒子频繁撞击在物体产生的平均效果是个均匀而持续的压力．为简化问题，我们设粒子流中每个粒子的速度都与物体的界面<壁)垂直，并且速率也一样，皆为．此外，设每个粒子的质量为m，数密度(即单位体积内的粒子数)为．求下列两种情况下壁面受到的压强．
(1)粒子完全射入壁面;
(2)粒子等速率弹回.
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
A项：布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的无规则运动，是由于颗粒周围液体分子撞击引起的，所以布朗运动说明了液体分子不停的做无规则运动，故A错误；
B项：分子动理论中的“分子”是组成物质的分子、原子或离子的统称，故B正确；
C项：气体分子扩散的速率比气体分子运动的速率要慢得多，故C错误；
D项：由气体压强的定义可知，容器内气体对器壁的压力大小等于单位面积上产生的压强，故D错误．
2．B
【详解】
AB. 当分子热运动变剧烈时，可知温度升高，分子平均动能增大，气体的压强在微观上与分子的平均动能和分子的密集程度有关，压强的变化还要看气体的密集程度的变化，所以压强可能增大、可能减小、可能不变，故B正确A错误；
CD. 气体的压强在微观上与分子的平均动能和分子的密集程度有关，当分子间的平均距离变大时，分子的密集程度变小，但分子平均动能未知，则压强可能增大、可能减小、可能不变，故CD错误。
故选B。
3．D
【详解】
AC．由于是密闭玻璃杯内的气体，质量一定，体积一定，则分子数不变，密度不变，故AC错误；
B．温度升高，气体分子的平均动能增加，但不是每个分子的动能都增加，故B错误；
D．变化为等容变化，温度升高，分子密度不变但分子平均动能增大，故每秒撞击单位面积的器壁的分子数增多，故D正确。
故选D。
4．D
【详解】
A．瓶子是密封的，所以瓶内气体分子数不能增加，A错误；
B．温度是分子的平均动能的标志，当瓶子拿出冰箱一段时间后瓶内气体的温度升高，瓶内气体分子的平均动能增大，但不是每一个分子的平均动能都增大，即不是瓶内所有气体分子的运动更剧烈，B错误；
C．瓶子外是大气，大气压没有变化，所以瓶塞所受外力不变，而瓶内气体的温度增大而体积不变，由理想气体得状态方程可知，瓶内气体的压强将增大，瓶塞被弹出，瓶塞合外力变大，C错误；
D．瓶内气体的温度增大而体积不变，由理想气体得状态方程可知，瓶内气体的压强将增大，所以瓶塞所受气体分子的平均作用力变大，瓶塞被弹出，D正确。
故选D。
5．B
【详解】
A．由于气体分子间距较大，根据气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数能计算出每个气体分子占据的空间大小，但不能计算每个分子的体积，故A错误；
B．质量相等，温度相等，体积相等得两种气体，他们的平均动能相等，但氢气分子的质量小，所以氢气分子的数多，分子密度大，所以氢气的压强大，故B正确；
C．分子间相互作用力有引力和斥力，他们都随距离的增大而减小，但是合力不是一直减小，故C错误；
D．悬浮在液体中的微粒越小，碰撞的不平衡性越明显，布朗运动就越明显，故D错误。
故选B。
6．D
【详解】
AB．温度越高，分子无规则热运动加强．7月份与1月份相比较，平均气温升高了，所以无规则热运动加强．故A．B错误；
CD．温度升高，分子的平均动能变大，但是压强减小，知气体分子的密集程度减小，则单位时间内空气分子对单位面积地面撞击次数减少．故C错误，D正确；
故选D。
7．C
【详解】
根据气体的分子的运动的规律可以知道，在某一温度下，大多数的分子的速率是比较接近的，但是不是说速率大的和速率小的就没有了，也是同时存在的，但是分子的个数要少很多，所以形成的图象应该是中间多，两边少的情况，温度是分子平均动能的标志，温度高则分子速率大的占多数，故C正确，ABD错误．
8．D
【详解】
AB．同一温度下，速率越小，与速率越大的氧气分子个数占总分子数的比例越低，中间速率的氧气分子个数占总分子数的比例越高，所以AB错误；
CD．随着温度的升高，氧气分子的平均速率增大，所以C错误；D正确；
故选D。
9．B
【详解】
A. 如果体积减小，分子数密集程度增大，但分子热运动的平均动能可能减小，故气体分子在单位时间内作用于器壁单位面积的平均作用力不一定增大，故A错误;
B.如果压强增大,根据,气体分子在单位时间内作用于器壁单位面积的平均作用力一定增大,故B正确；
C.如果密度不变,说明体积不变，故分子数密度不变，但分子热运动的平均动能可能变化,故气体分子在单位时间内作用于器壁单位面积的平均作用力可能变化,故C错误;
D.如果温度不变,分子热运动的平均动能不变,但分子数密度可能变化,故气体分子在单位时间内作用于器壁单位面积的平均作用力可能变化,故D错误;
10．B
【详解】
A．由于气体分子间隙较大，故气体的体积远大于所有气体分子体积之和，A错误；
B．封闭在容器的一定质量气体的质量等于组成这些气体的所有分子的质量之和，B正确；
C．气体的温度升高，平均动能变大，不是每个分子的动能都变大，C错误；
D．气体压强是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力，与重力无关， D错误。
故选B。
11．BD
【详解】
AB．6月份与1月份相比较，平均气温升高，空气中气体分子的平均动能增加了，但并非每个气体分子无规则热运动速度都加快了，A错误，B正确；
CD．温度升高，则空气分子对地面的碰撞力增加，但是由于压强减小，则单位时间内空气分子对地面单位面积的撞击次数减少了，C错误，D正确。
故选BD。
12．ABC
【详解】
试题分析：在高温、真空条件下，分子的无规则运动更加激烈，利用扩散向半导体渗入其它元素是可行的，A选项正确；温度相同的物体分子平均动能相同，据EK=mv2/2可知，不同物质的分子质量不相同，所以分子平均速率不相同，B选项正确；自行车打气是在等容、等温情况下增加气体分子的质量和数量，导致压强增加，C选项正确；气体失去容器的约束会散开是因为气体分子间的距离大于10-9m，分子之间分子力太微弱，可以忽略不计，D选项说法错误．
13．BC
【详解】
A．气体产生压强的原因是由于大量分子都在不停地做无规则热运动，与器壁频繁碰撞，使器壁受到一个平均持续的冲力，致使气体对器壁产生一定的压强．在完全失重时，不影响分子的热运动，不影响大量分子对器壁的撞击，A错误；
C．气体压强取决于分子的密集程度与分子的平均动能，即为单位体积内分子数和分子的温度，B正确；
CD．单位面积器壁受到大量气体分子的碰撞的作用力就是气体对器壁的压强，C正确D错误。
故选BC。
14．不可能
15． 小于 平均动能
【详解】
由图可看出T1图线最高点所对的v值比T2图线最高点所对的v值要小，则T1小于 T2．气体温度升高压强增大，是由于分子热运动的平均动能增大引起的．
16． T2 吸热
【详解】
不同温度下的分子速率分布曲线可知，分子数百分率呈现“中间多，两头少”统计规律，温度是分子平均动能的标志，温度高则分子速率大的占多数，所以有
气体的内能仅仅与气体的温度有关，所以T2所对应的气体内能较大；
该气体温度由变化到的过程，温度升高，内能增大，则应吸热。
17． 减小 260
【详解】
钢瓶温度降低，分子的平均动能减小，由于分子势能可以忽略不计，故氧气瓶中氧气的内能减小；
由图可知，T2对应的速率大的分子占比增大，说明T2对应的温度高，故T1对应温度
18．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。
19．每一辆共享单车的运动类似与一个气体中无规则运动的分子，要想知道共享单车运动的大数据，从而为公交线路提供设计思路，除了统计“在某区域、某时段沿不同道路骑行的人数”“在某区域、某时段沿某道路骑行超过、、的人数”等外，还可以统计向不同方向运动的共享单车的快慢分布以及轨迹的分布等，从而为政府合理规划车道提供重要的决策参考。
20．
【详解】
筒中放出一半气体，即剩下一半气体，体积也为原来的一半，在扩散充满储气筒．
根据气体状态方程
其中
得
21．(1)；(2)
【详解】
（1）设巨大的物体的面积为S，设粒子撞击到面板上所用的时间为，则在时间内能撞击到面板上的粒子的个数，因此粒子的总质量为，取向右为正方向，由动量定理有解得；
（2）若粒子等速率返回，由动量定理有解得答案第1页，共2页