1-3分子運動速率分布規(guī)律(人教版2019選擇性必修第三冊)(解析版)

1.3分子運動速率分布規(guī)律分層作業(yè)題組一氣體分子運動的特點1.（2022·高三課時練習）（多選）對于氣體分子的運動,下列說法正確的是（）A．一定溫度下氣體分子的碰撞十分頻繁,同一時刻,氣體分子沿各個方向運動的機會（概率）相等B．一定溫度下氣體分子的速率一般不相等,但速率很大和速率很小的分子數(shù)目相對較少C．一定溫度下氣體分子做雜亂無章的運動,可能會出現(xiàn)某一時刻所有分子都朝同一方向運動的情況D．當溫度升高時,其中某10個分子的平均速率可能減小【答案】ABD【詳解】ABC．一定溫度下氣體分子碰撞十分頻繁，單個分子運動雜亂無章，但大量分子的運動遵從統(tǒng)計規(guī)律，速率大和速率小的分子數(shù)目相對較少，向各個方向運動的分子數(shù)目相等，C錯誤AB正確；D．溫度升高時，大量分子的平均速率增大，但少量（如10個）分子的平均速率有可能減小，D正確。故選ABD。2.(多選)關(guān)于氣體分子，下列說法正確的是()A．由于氣體分子間的距離很大，氣體分子在任何情況下都可以視為質(zhì)點B．氣體分子除了碰撞以外，可以自由地運動C．氣體分子之間存在相互作用的斥力，所以氣體對容器壁有壓強D．在常溫常壓下，氣體分子間的相互作用力可以忽略【答案】BD【解析】通常情況下，氣體分子間的距離很大，相互作用力可以忽略，氣體分子能否視為質(zhì)點應(yīng)視問題而定，A錯誤，D正確；氣體分子間除相互碰撞及與器壁的碰撞外，通常認為不受力的作用，可自由移動，B正確；氣體對器壁的壓強是由大量分子碰撞器壁產(chǎn)生的，C錯誤。3.（2021·高二課時練習）氣體分子運動的特點是（

）A．分子的速率分布毫無規(guī)律B．分子沿各個方向運動的機會均等C．分子的頻繁碰撞致使它做雜亂無章的熱運動D．每個分子速率沒有變化規(guī)律，但在不同速率范圍內(nèi)，分子數(shù)的分布是均勻的【答案】BC【詳解】AD．單個氣體分子熱運動的速率是沒有規(guī)律的，但大量分子熱運動的速率遵循“中間大，兩頭少”的統(tǒng)計規(guī)律，AD兩項錯誤；B．根據(jù)統(tǒng)計規(guī)律，分子沿各個方向運動的機會均等，B項正確；C．氣體分子的頻繁碰撞致使它做雜亂無章的熱運動，C項正確；故選BC。題組二分子運動速率分布圖像4.(2022江蘇泰州期中)概率統(tǒng)計方法是科學研究中的重要方法之一,以下是一定質(zhì)量的氧氣在0℃和100℃時統(tǒng)計出的速率分布圖像,結(jié)合圖像分析以下說法正確的是()A.其中某個分子100℃時的速率一定比0℃時的速率大B.100℃時圖線下對應(yīng)的面積和0℃時圖線下對應(yīng)的面積相等C.如果兩種情況氣體的壓強相同,則100℃時單位時間內(nèi)與容器壁單位面積碰撞的分子數(shù)比0℃時多D.如果兩種情況氣體的體積相同,則100℃時單位時間內(nèi)與容器壁單位面積碰撞的分子數(shù)與0℃時相同【答案】B【詳解】溫度高時,氣體分子的平均速率大,某個分子的速率不一定大,A錯誤;兩圖線與橫軸所圍面積都等于1,與溫度無關(guān),即兩條曲線下面積相等,B正確;溫度高的氣體分子的平均速率大,對器壁的撞擊力大,如果兩種情況氣體的壓強相同,則100℃時單位時間內(nèi)與容器壁單位面積碰撞的分子數(shù)比0℃時少,C錯誤;如果兩種情況氣體的體積相同,則氣體分子的數(shù)密度相同,溫度高時分子的平均速率大,則100℃時單位時間內(nèi)與容器壁單位面積碰撞的分子數(shù)比0℃時多,D錯誤。5.(2022河北承德聯(lián)考)(多選)一定質(zhì)量的某氣體在不同的溫度下分子速率的麥克斯韋分布圖如圖中的1、2、3所示,圖中橫軸表示分子運動的速率v,縱軸表示該速率下的分子數(shù)Δn與總分子數(shù)n的比值,記為f(v),其中f(v)取最大值時的速率稱為最概然速率,下列說法正確的是()A.3條圖線與橫軸圍成的面積相同B.3條圖線對應(yīng)溫度不同,且T1>T2>T3C.圖線3對應(yīng)的分子平均速率最大D.最概然速率是氣體中任何分子最有可能具有的速率【答案】ACD【詳解】3條圖線與橫軸圍成的面積都等于1,A正確;因為溫度越高,速率大的分子比例越多,所以3條圖線對應(yīng)溫度關(guān)系為T1<T2<T3,且溫度越高,分子的平均速率越大,故圖線3對應(yīng)的分子平均速率最大,B錯誤,C正確;由題意知,f(v)取最大值時的速率稱為最概然速率,即具有此速率的分子所占比例最大,故最概然速率是氣體中任何分子最有可能具有的速率,D正確。6.1859年麥克斯韋從理論上推導出了氣體分子速率的分布規(guī)律，后來有許多實驗驗證了這一規(guī)律。若以橫坐標v表示分子速率，縱坐標f(v)表示各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比，下面四幅圖中能正確表示某一溫度下氣體分子速率分布規(guī)律的是()【答案】D【詳解】分子的速率分布遵循“中間多，兩頭少”的統(tǒng)計規(guī)律，即速率在分子平均速率附近的分子數(shù)最多，速率與平均速率差距越大的分子數(shù)越少，故D正確。7.對一定質(zhì)量的氣體，通過一定的方法得到了某一速率的分子數(shù)目N與速率v的兩條關(guān)系圖線，如圖所示，下列說法正確的是()A．曲線Ⅰ對應(yīng)的溫度T1高于曲線Ⅱ的溫度T2B．曲線Ⅰ對應(yīng)的溫度T1可能等于曲線Ⅱ?qū)?yīng)的溫度T2C．曲線Ⅰ對應(yīng)的溫度T1低于曲線Ⅱ?qū)?yīng)的溫度T2D．無法判斷兩曲線對應(yīng)的溫度關(guān)系【答案】C【詳解】溫度越高，分子的平均速率越大，從題圖中可以看出曲線Ⅱ?qū)?yīng)的分子的平均速率較大，故曲線Ⅱ?qū)?yīng)的溫度較高，C正確。題組三氣體壓強的微觀解釋8.(2022北京朝陽模擬)溫度一定時,若氣體體積增大,氣體壓強會減小,原因是()A.氣體分子的數(shù)密度變小,單位體積內(nèi)分子的質(zhì)量變小B.氣體分子的數(shù)密度變大,分子對器壁的吸引力變小C.每個氣體分子對器壁的平均撞擊力變小D.單位體積的分子數(shù)減小,單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)減小【答案】D【詳解】一定量氣體,在一定溫度下,分子運動的劇烈程度不變,分子撞擊器壁的平均作用力不變,氣體的體積增大時,單位體積內(nèi)的分子數(shù)減小,單位時間內(nèi)與單位面積器壁的碰撞次數(shù)減少,氣體產(chǎn)生的壓強減小,故選D。9.（2022·高三課時練習）關(guān)于氣體的壓強，下列說法中正確的是（）A．氣體的壓強是由氣體分子間的吸引和排斥產(chǎn)生的B．氣體分子的平均速率減小，氣體的壓強一定減小C．氣體的壓強是由于大量氣體分子頻繁撞擊器壁產(chǎn)生的D．當某一容器自由下落時，容器中氣體的壓強將變?yōu)榱恪敬鸢浮緾【詳解】AC．氣體的壓強是由于大量氣體分子頻繁撞擊器壁產(chǎn)生的，故A錯誤，C正確；B．氣體分子的平均速率減小，若氣體體積減小，氣體的壓強不一定減小，故B錯誤；D．當某一容器自由下落時，容器中氣體分子的運動不受影響，氣體的壓強不為零，故D錯誤。故選C。10．（2022·高三課時練習）有關(guān)氣體壓強，下列說法不正確的是（）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．氣體分子的密集程度增大，則氣體的壓強有可能減小【答案】AC【詳解】氣體的壓強與兩個因素有關(guān)，一是氣體分子的平均速率，二是氣體分子的數(shù)密度，氣體分子的平均速率或密集程度增大，氣體的壓強不一定增大。故選AC。11．下面關(guān)于氣體壓強的說法正確的是()①氣體對器壁產(chǎn)生的壓強是由于大量氣體分子頻繁碰撞器壁而產(chǎn)生的②氣體對器壁產(chǎn)生的壓強等于作用在器壁單位面積上的平均作用力③從微觀角度看，氣體壓強的大小跟氣體分子的平均速率和分子數(shù)密度有關(guān)④從宏觀角度看，氣體壓強的大小跟氣體的溫度和體積有關(guān)A．只有①③對 B．只有②④對C．只有①②③對 D．①②③④都對【答案】D【詳解】大量氣體分子對容器壁頻繁撞擊產(chǎn)生了壓強，①正確；由p＝eq\f(F,S)知，②正確；由氣體壓強的微觀解釋及對體積和溫度的理解可知，③④正確。故選D。12．下列關(guān)于氣體的說法中，正確的是()A．由于氣體分子運動的無規(guī)則性，所以密閉容器的器壁在各個方向上的壓強可能會不相等B．氣體的溫度升高時，所有的氣體分子的速率都增大C．一定質(zhì)量的氣體體積不變，氣體分子的平均速率越大，氣體的壓強就越大D．氣體的分子數(shù)越多，氣體的壓強就越大【答案】C【詳解】氣體分子一直做無規(guī)則運動，但是由于在同一時刻向各個方向運動的概率相同，故對器壁在各個方向上的壓強相等，A錯誤；溫度升高時，氣體分子的平均速率增大，但不是所有的氣體分子速率都增大，B錯誤；氣體體積不變，分子數(shù)密度不變，分子的平均速率越大，則氣體的壓強越大，C正確；氣體壓強由氣體分子數(shù)密度和分子平均速率共同決定，D錯誤。13．(多選)對一定質(zhì)量的氣體，下列說法正確的是()A．體積不變，壓強增大時，氣體分子的平均速率一定增大B．溫度不變，壓強減小時，氣體分子的數(shù)密度一定減小C．壓強不變，溫度降低時，氣體分子的數(shù)密度一定減小D．溫度升高，壓強和體積都可能不變【答案】AB【詳解】體積不變，氣體分子數(shù)密度不變，壓強增大時，氣體分子的平均速率一定增大，A正確；溫度不變，氣體分子的平均速率不變，壓強減小時，氣體分子的數(shù)密度減小，故B正確；壓強不變，溫度降低時，氣體分子的平均速率減小，則氣體分子的數(shù)密度增大，故C錯誤；溫度升高，壓強、體積中至少有一個會發(fā)生改變，故D錯誤。14．（2022·高三課時練習）（多選）關(guān)于氣體分子的運動情況，下列說法中正確的是（）A．某一時刻具有任意速率的分子數(shù)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．某一溫度下，大多數(shù)氣體分子的速率不會發(fā)生變化D．分子的速率分布遵循統(tǒng)計規(guī)律【答案】BD【詳解】AD．具有某一速率的分子數(shù)目并不是相等的，每個分子都在做無規(guī)則的熱運動，分子的速率分布遵循統(tǒng)計規(guī)律，分子速率呈“中間多、兩頭少”的統(tǒng)計規(guī)律分布，故A錯誤，D正確；B．由于分子之間頻繁地碰撞，分子隨時都會改變自己的運動狀況，因此在某一時刻，一個分子速度的大小和方向是偶然的，故B正確；C．某一溫度下，每個分子的速率仍然是隨時變化的，只是分子運動的平均速率不變，故C錯誤。故選BD。15．（2022·全國·高三專題練習）對一定質(zhì)量的氣體，若用N表示單位時間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)，則（）A．當體積減小時，N必定增加B．當溫度升高時，N必定增加C．當壓強不變而溫度變化時，N必定變化D．當壓強不變而溫度變化時，N可能不變【答案】C【詳解】AB．對一定質(zhì)量的氣體，單位時間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)N既與氣體的體積（或單位體積的分子數(shù)）有關(guān)，還與氣體的溫度（或分子運動的平均速率大?。┯嘘P(guān)，則當體積減小或者溫度升高時，N不一定增加，A、B錯誤；CD．當溫度變化時，氣體分子的平均速率變化，單個分子對器壁的平均撞擊力變化，而氣體壓強不變，則N必定變化，C