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人教版 (2019)选择性必修 第三册3 分子运动速率分布规律同步训练题
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这是一份人教版 (2019)选择性必修 第三册3 分子运动速率分布规律同步训练题，共19页。试卷主要包含了微观解释，密封在容器中的气体的压强，关于地面附近的大气压强，甲说，下列说法错误的是，对于下列实验，说法不正确的是等内容，欢迎下载使用。
第03讲 分子运动速率分布规律
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课程标准
课标解读
了解分子运动速率分布的统计规律，知道分子运动速率分布图像的物理意义。
1.理解气体分子运动的特点及气体分子运动速率的统计分布规律.
2.能用气体分子动理论解释气体压强的微观意义．
知识精讲
知识点01 气体分子运动的特点
（一）气体分子运动的特点
1．气体分子间距离大约是分子直径的10倍左右，通常认为除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，气体分子不受力的作用，做匀速直线运动。
2．在某一时刻，向着任何一个方向运动的分子都有，而且向各个方向运动的气体分子数目几乎相等。
【知识拓展】气体分子运动的特点
(1)气体分子间的距离很大，大约是分子直径的10倍，因此除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，气体分子不受力的作用，在空间自由移动．所以气体没有确定的形状和体积，其体积等于容器的容积．
(2)分子的运动杂乱无章，在某一时刻，气体分子沿各个方向运动的机会(机率)相等．
(3)每个气体分子都在做永不停息的无规则运动，常温下大多数气体分子的速率都达到数百米每秒，在数量级上相当于子弹的速率．
【即学即练1】．以下说法正确的是（ ）
A．当两个分子间的距离为r0（平衡位置）时，分子势能最小且为零
B．布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动
C．一定量的气体，在体积不变时，单位时间分子平均碰撞器壁的次数随着温度降低而减小
D．液晶的光学性质不随温度、电磁作用变化而改变
【答案】C
【解析】A．当两个分子间的距离为r0 (平衡位置)时,分子力为零,分子势能最小但不为0，所以A错误；B．布朗运动反映了液体分子的无规则运动,而不是花粉小颗粒内部分子运动,故B错误；C．一定量的气体,温度降低,分子的运动的激烈程度减小，所以在体积不变时,单位时间分子平均碰撞器壁的次数随着温度降低而减小，所以C正确；D．温度、压力、电磁作用等可以改变液晶的光学性质，故D错误。故选C。
知识点02 分子运动速率分布图像
（二）分子运动速率分布图像
温度越高，分子的热运动越剧烈．大量气体分子的速率呈“中间多、两头少”的规律分布．当温度升高时，速率大的分子比例比较多，平均速率较大。
【知识拓展】分子运动速率分布图像
（1）温度越高，分子热运动越剧烈．
（2）气体分子速率呈“中间多、两头少”的规律分布．当温度升高时，某一分子在某一时刻它的速率不一定增加，但大量分子的平均速率一定增加，而且“中间多”的分子速率值增加(如图2所示)．
【即学即练2】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
【答案】B
【解析】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。
知识点03 气体压强的微观解释
1．气体压强的产生原因：大量气体分子不断撞击器壁的结果．
2．气体的压强：器壁单位面积上受到的压力．
3．微观解释：
(1)某容器中气体分子的平均速率越大，单位时间内、单位面积上气体分子与器壁的碰撞对器壁的作用力越大．
(2)容器中气体分子的数密度大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子数就多，平均作用力也会较大．
【知识拓展】
1．气体压强的产生
单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的，但是大量分子频繁地碰撞器壁，就会对器壁产生持续、均匀的压力．所以从分子动理论的观点来看，气体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．
2．决定气体压强大小的因素
(1)微观因素
①与气体分子的数密度有关：气体分子数密度(即单位体积内气体分子的数目)越大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子数就越多，气体压强就越大．
②与气体分子的平均速率有关：气体的温度越高，气体分子的平均速率就越大，每个气体分子与器壁碰撞时(可视为弹性碰撞)给器壁的冲力就越大；从另一方面讲，分子的平均速率越大，在单位时间内器壁受气体分子撞击的次数就越多，累计冲力就越大，气体压强就越大．
(2)宏观因素
①与温度有关：体积一定时，温度越高，气体的压强越大．
②与体积有关：温度一定时，体积越小，气体的压强越大．
3．气体压强与大气压强的区别与联系
气体压强
大气压强
区别
①因密闭容器内的气体分子的数密度一般很小，由气体自身重力产生的压强极小，可忽略不计，故气体压强由气体分子碰撞器壁产生
②大小由气体分子的数密度和温度决定，与地球的引力无关
③气体对上下左右器壁的压强大小都是相等的
①由于空气受到重力作用紧紧包围地球而对浸在它里面的物体产生的压强．如果没有地球引力作用，地球表面就没有大气，从而也不会有大气压强
②地面大气压强的值与地球表面积的乘积，近似等于地球大气层所受的重力值
③大气压强最终也是通过分子碰撞实现对放入其中的物体产生压强
联系
两种压强最终都是通过气体分子碰撞器壁或碰撞放入其中的物体而产生的
【即学即练3】下列说法正确的是（ ）
A．气体对容器壁的压强就是大量气体分子作用在容器壁单位面积上的平均作用力
B．气体对容器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在容器壁上的平均作用力
C．气体分子热运动的平均速率减小，气体的压强一定减小
D．单位体积的气体分子数增加，气体的压强一定增大
【答案】A
【解析】A．气体压强为气体分子对容器壁单位面积的撞击力，故A正确；B．单位时间内的平均作用力不是压强，故B错误；CD．气体压强的大小与气体分子的平均速率、气体分子密集程度有关，故CD错误。故选A。
能力拓展
考法01 气体分子热运动的特点
【典例1】一定质量的理想气体，经等温压缩，下列说法正确的是（ ）
A．气体内能增大
B．单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多
C．气体分子的平均动能增大
D．若该气体压缩后的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数可表示为
【答案】B
【解析】A．气体经等温压缩，则温度不变，则气体内能不变，选项A错误；B．根据可知，等温压缩，压强变大，则气体分子平均速率不变，气体数密度变大，则单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多，选项B正确；C．温度不变，则气体分子的平均动能不变，选项C错误；D．因气体分子间距较大，不能用摩尔体积除以分子体积得到阿伏加德罗常数，如果要用 表示阿伏加德罗常数，则V0应该为气体分子所占的空间的平均体积，选项D错误。故选B。
考法02 气体温度的微观意义、气体分子速率分布图像
【典例2】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v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．图中两条曲线下面积不相等
【答案】B
【解析】AB．温度越高，速率大的所占百分比较大，故温度升高，曲线峰值向右移动，实线对应的气体分子温度较高，A错误，B正确；C．虚线对应的气体分子温度较低，分子平均动能较小，C错误；D．图中两条曲线下的面积表示总的分子数，由题意可知为同一种气体，故面积相等，D错误。故选B。
考法03 气体压强的微观意义
【典例3】如图所示，一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置。金属圆板形活塞的下表面是水平的，上表面是倾斜的，上表面与水平面的夹角为θ，圆板的质量为M。不计圆板与容器内壁之间的摩擦。若大气压强为p0，则被圆板封闭在容器中的气体的压强p等于（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】以活塞为研究对象，分析受力有：重力Mg、外界大气压力p0S，气缸壁的压力N和缸内气体的压力F，受力分析图如下
其中F = p×，根据平衡条件得p0S + mg = Fcosθ，联立求解得p = p0 + ，故选D。
分层提分
题组A 基础过关练
1．在没有外界影响的情况下，密闭容器内的理想气体静置足够长时间后，该气体（ ）
A．分子的无规则运动停息下来 B．每个分子的速度大小均相等
C．每个分子的动能保持不变 D．分子的密集程度保持不变
【答案】D
【解析】A．物体中分子永不停息地做无规则运动，与放置时间长短无关，故A错误；BC．物体中分子热运动的速率大小不一，各个分子的动能也有大有小，而且在不断改变，故BC错误。D．由于容器密闭，所以气体体积不变，则分子的密集程度保持不变，故D正确。故选D。
2．下列关于分子运动和热现象的说法中正确的是（ ）
A．如果气体温度升高，那么所有分子的速率都增大
B．颗粒越大，在某一瞬间与颗粒碰撞的液体分子数越多，布朗运动越明显
C．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存在斥力的缘故
D．对于一定量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它的内能一定增大
【答案】D
【解析】A．气体温度升高，气体分子的平均速率增大，并非所有分子的速率都增大，故A错误；B．颗粒越大，与颗粒碰撞的液体分子数越多，使颗粒平衡的机会就越大，布朗运动越不明显，故B错误；C．气体如果失去了容器的约束就会散开，是因为气体分子的无规则运动，故C错误；D．对于一定量的理想气体，如果压强不变，体积增大，说明温度升高，分子平均动能增大，而理想气体的内能只有分子平均动能，则它的内能一定增大，故D正确。故选D。
3．对于一定质量的理想气体，下列叙述中正确的是（ ）
A．当分子间的平均距离变大时，气体压强一定变小
B．当分子热运动变剧烈时，气体压强一定变大
C．当分子热运动变剧烈且分子平均距离变小时，气体压强一定变大
D．当分子热运动变剧烈且分子平均距离变大时，气体压强一定变大
【答案】C
【解析】气体压强在微观上与分子的平均动能和分子密集程度有关。当分子热运动变剧烈且分子平均距离变大时，气体压强可能变大、可能不变、也可能变小；当分子热运动变剧烈且分子平均距离变小时，气体压强一定变大。故选C。
4．气体的压强是由于气体分子的下列哪种原因造成的( )
A．气体分子间的作用力 B．对器壁的碰撞力
C．对器壁的排斥力 D．对器壁的万有引力
【答案】B
【解析】气体的压强是由于气体分子对容器壁的频繁碰撞造成的，与分子力无关，故B正确，ACD错误．
5．关于气体压强的理解，哪一种理解是错误的
A．大气压强是由地球表面空气重力产生的，因此将开口瓶密闭后，瓶内气体脱离大气，它自身重力太小，会使瓶内气体压强远小于外界大气压强
B．气体压强是由于气体分子不断掩击器壁而产生的
C．气体压强取决于单位体积内分子数和分子的平均动能
D．单位面积器壁受到空气分子的碰撞的平均压力就是气体对器壁的压强
【答案】A
【解析】大气压强是由地球表面空气重力产生的，而被密封在某种容器中的气体，其压强是大量的做无规则运动的气体分子对容器壁不断碰撞而产生的，它的大小不是由被封闭气体的重力所决定的，而压强与温度和体积均有关，若温度与体积不变，则气体压强等于外界大气压强，故A错误；密闭容器内的气体压强是大量气体分子频繁撞击器壁产生，容器处于完全失重状态时，气体分子依然频繁撞击器壁，压强不可能为零，故B正确；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平均动能，故C正确；根据公式，可知单位面积器壁受到气体分子碰撞的平均压力在数值上就等于气体压强的大小，故D正确；本题选择错误的，故选A．
6．密封在容器中的气体的压强（ ）
A．是由气体受到重力所产生的 B．是由气体分子间的斥力产生的
C．是气体分子频繁地碰撞器壁所产生的 D．当容器自由下落时将气体的压强减小为零
【答案】C
【解析】ABC．气体压强的产生的原因：大量做无规则热运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞产生了气体的压强．单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的，但是大量分子频繁地碰撞器壁，就对器壁产生持续、均匀的压力．所以从分子动理论的观点来看，气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力．故AB错误，C正确；D．当容器自由下落时，虽然处于失重状态，但分子热运动不会停止，故压强不会减少为零．故D错误．故选C．
点睛：本题应明确气体压强的产生原因：大量做无规则热运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞产生了气体的压强即可．
7．如图所示，由U形管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为0℃的水槽中，B的容积是A的4倍．阀门S将A和B两部分隔开．A内为真空，B和C内都充有气体，U形管内左边水银柱比右边的低50mm．打开阀门S，整个系统稳定后，U形管内左右水银柱高度相等．设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积．
（1）求玻璃泡C中气体的压强（以mmHg为单位）；
（2）将右侧水槽的水从0℃加热到一定温度时，U形管内左右水银柱高度差变为100mm，求加热后右侧水槽的水温．
【答案】(1) 200mmHg (2) 477.75K
【解析】(1) 在打开阀门S前，两水槽水温均为T0=273K．设玻璃泡B中气体的压强为p1，体积为VB，玻璃泡C中气体的压强为pC，依题意有：p1=pC+△p，式中△p=50mmHg．打开阀门S后，两水槽水温仍为T0，设玻璃泡B中气体的压强为pB，pB=pC，玻璃泡A和B中气体的体积为：V2=VA+VB，根据玻意耳定律得：p1VB=pBV2，代入数据解得pC=200mmHg
(2) 当右侧水槽的水温加热至T′时，U形管左右水银柱高度差为100mm，即△p=100mmHg
玻璃泡C中气体的压强为pc′=pB+△p，玻璃泡C的气体体积不变，发生等容变化，根据查理定理得：，解得：T′=477.75K。
题组B 能力提升练
1．气体能够充满密闭容器，说明气体分子除相互碰撞的短暂时间外（ ）
A．气体分子可以做布朗运动
B．气体分子的动能都一样大
C．相互作用力十分微弱，气体分子可以自由运动
D．相互作用力十分微弱，气体分子间的距离都一样大
【答案】C
【解析】A．布朗运动是固体小颗粒的无规则运动，故A错误；B．气体分子的运动是杂乱无章的，表示气体分子的速度大小和方向具有不确定性，与温度的关系是统计规律，故B错误；C．气体分子的相互作用力十分微弱，气体分子可以自由运动造成气体没有固定形状，故C正确；D．气体分子的相互作用力十分微弱，但是由于频繁撞击使得气体分子间的距离不是一样大，故D错误。故选C。
2．对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是 （ ）
A．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大
B．理想气体在等温变化时，内能不改变，因而与外界不发生热交换
C．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动
D．扩散现象说明分子间存在斥力
【答案】A
【解析】试题分析：温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大，选项A正确，因为温度是分子平均动能的标志；理想气体在等温变化时，内能不改变，但也可以与外界发生热交换，如等温膨胀时，对外做功就需要吸收热量，故选项B错误；布朗运动不是液体分子的运动，它是花粉颗粒受到水分子无规则的撞击而呈现出的一种花粉的运动，但是它说明分子永不停息地做无规则运动，选项C错误；扩散现象说明分子是运动的，不能说明分子间存在斥力，故选项D错误．
3．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
【答案】C
【解析】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。
4．大量气体分子做无规则运动，速率有的大，有的小。当气体温度由某一较低温度升高到某一较高温度时，关于分子速率的说法正确的是（ ）
A．温度升高时，每一个气体分子的速率均增加
B．在不同速率范围内，分子数的分布是均匀的
C．气体分子的速率分布不再呈“中间多、两头少”的分布规律
D．气体分子的速率分布仍然呈“中间多、两头少”的分布规律
【答案】D
【解析】A．温度升高时，分子的平均速率变大，但是并非每一个气体分子的速率均增加，选项A错误；B．在不同速率范围内，分子数的分布是不均匀的，温度越高，速率较大的分子占的比例越大，选项B错误；CD．气体分子的速率分布仍然呈“中间多、两头少”的分布规律，选项C错误，D正确。故选D。
5．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，图中表示v处单位速率区间内的分子数百分率，I、Ⅱ、Ⅲ三条曲线所对应的温度分别为、、，则（ ）
A． B． C．， D．
【答案】B
【解析】曲线下的面积表示分子速率从所有区间内分子数的比率之和，显然其值应等于1，当温度升高时，分子的平均速率增大，所以曲线的高峰向右移动，曲线变宽，但由于曲线下总面积恒等于1，所以曲线的高度相应降低，曲线变得平坦，所以。故选B。
6．在一定温度下，当一定量气体的体积增大时，气体的压强减小，这是由于（ ）
A．单位体积内的分子数变少，单位时间内对单位面积器壁碰撞的次数减少
B．气体分子的密集程度变小，分子的平均动能也变小
C．每个分子对器壁的平均撞击力变小
D．气体分子的密集程度变小，分子势能变小
【答案】A
【解析】ABC．气体温度不变，分子的平均动能不变，气体分子对器壁的平均撞击力不变，当气体的体积增大时，气体分子的密集程度减小，单位时间内对器壁的碰撞次数减少，从而导致单位时间内器壁单位面积上受到的压力变小，故气体产生的压强减小，A正确，B、C错误；D．气体分子间距离远大于分子直径，分子之间为引力，且几乎为零，气体的体积增大，分子间距离增大，如果考虑气体分子间的相互作用，分子力做负功，分子势能增大，D错误。故选A。
7．负压病房是收治传染性极强的呼吸道疾病病人所用的医疗设施，可以大大减少医务人员被感染的机会，病房中气压小于外界环境的大气压。若负压病房的温度和外界温度相同，负压病房内气体和外界环境中气体都可以看成理想气体，则以下说法正确的是（ ）
A．负压病房内气体分子的平均速率小于外界环境中气体分子的平均速率
B．负压病房内每个气体分子的运动速率都小于外界环境中每个气体分子的运动速率
C．负压病房内单位体积气体分子的个数小于外界环境中单位体积气体分子的个数
D．相同面积下，负压病房内壁受到的气体压力等于外壁受到的气体压力
【答案】C
【解析】A．负压病房的温度和外界温度相同，故负压病房内气体分子的平均速率等于外界环境中气体分子的平均速率，故A错误；B．负压病房内气体分子的平均运动速率相等，故不可能负压病房内每个气体分子的运动速率都小于外界环境中每个气体分子的运动速率，故B错误；C．决定气体压强的微观因素：单位体积气体分子数和气体分子的平均速率，现内外温度相等，即气体分子平均速率相等，压强要减小形成负压，则要求负压病房内单位体积气体分子的个数小于外界环境中单位体积气体分子的个数，故C正确；D．压力，内外压强不等，相同面积下，负压病房内壁受到的气体压力小于外壁受到的气体压力，故D错误。
故选C。
8．关于地面附近的大气压强，甲说：“这个压强就是地面每平方米面积的上方整个大气柱的压力，它等于该气柱的重力。“乙说：“这个压强是由地面附近那些做无规则运动的空气分子对每平方米地面的碰撞造成的。”丙说：“这个压强既与地面上方单位体积内气体分子数有关，又与地面附近的温度有关。”你认为（ ）
A．只有甲的说法正确 B．只有乙的说法正确
C．只有丙的说法正确 D．三种说法都有道理
【答案】D
【解析】容器内气体压强，是器壁单位面积上受到大量气体分子的频繁碰撞而产生的持续、均匀的压力引起的，它既与单位体积内气体分子数有关，又与环境温度有关；从宏观效果上看，地面附近的大气压强是地面每平方米面积的上方整个大气柱的重力引起的。故D正确，ABC错误。故选D。
9．下列说法错误的是（ ）
A．由图甲可知，状态①的温度比状态②的温度高
B．由图乙可知，气体由状态A变化到B的过程中，气体分子平均动能一直增大
C．由图丁可知，在r由r1变到r2的过程中分子力做正功
D．由图丙可知，当分子间的距离r>r0时，分子间的作用力先增大后减小
【答案】B
【解析】A．由图可知，①中速率大的分子占据的比例较大，说明①对应的平均动能较大，故①对应的温度较高，故A正确；B．由图可知，直线AB的方程为，则，由数学知识可知在处温度最高，在A和B状态时，pV乘积相等，说明在AB处的温度相等，所以从A到B的过程中，温度先升高，后又减小到初始温度，温度是分子平均动能的标志，所以在这个过程中，气体分子的平均动能先增大后减小，故B错误；C．当在r由r1变到r2的过程中，分子势能减小，分子间的作用力做正功，故C正确。D．由图丙可知，当分子间的距离r>r0时，分子间的作用力先增大后减小，故D正确。本题选择错误的，故选B。
10．对于下列实验，说法不正确的是（ ）
A．甲图是溴蒸气的扩散实验，若温度升高，则扩散的速度加快
B．乙图是模拟气体压强产生的机理，说明气体压强是由气体分子对器壁碰撞产生的
C．丙图是蜂蜡涂在单层云母片上受热融化的实验，说明云母的导热性能具有各向异性
D．丁图是把毛细管插入水银中的实验现象，说明水银对玻璃是浸润液体
【答案】D
【解析】A．溴蒸气的扩散实验中，若温度升高，分子运动加剧，因此扩散的速度加快，A正确；B．模拟气体压强产生的机理实验中，说明气体压强是由气体分子对器壁持续的碰撞产生的，B正确；C．蜂蜡涂在单层云母片上受热融化的实验，从实验中可以看出，沿不同方向，传热快慢不同，说明云母的导热性能具有各向异性，C正确；D．把毛细管插入水银中的实验现象，说明水银对玻璃是不浸润液体，D错误。故不正确的选D。
题组C 培优拔尖练
1．如图竖直放置的U形管，内有两段密度为的液体，h1＝h2＝h，大气压强为p0，则气柱A的压强为（ ）
A．p0 B．p0＋gh
C．p0－gh D．p0＋2gh
【答案】A
【解析】根据液体产生的压强A部分气体的压强为，B部分气体的压强为
，解得，BCD错误，A正确。故选A。
2．下列关于气体压强的说法，正确的是（ ）
A．大气压强是由于大气分子永不停息地做无规则热运动而产生的
B．容器内的大量气体分子对器壁的碰撞满足统计规律，机会均等，故器壁各部分气体压强相等
C．一定质量的理想气体，只要温度升高，气体分子的平均速率就增大，在单位时间内对单位面积器壁的平均撞击力就增大
D．一定质量的理想气体，只要体积减小，单位体积内气体的分子数就增多，气体分子对器壁的碰撞就更加频繁，压强就增大
【答案】B
【解析】A．气体的压强是由大量气体分子对容器壁的频繁碰撞引起，不是由于大气分子永不停息地做无规则热运动而产生的，A错误；B．容器内的大量气体分子对器壁的碰撞满足统计规律，机会均等，故器壁各部分气体压强相等，B正确；C．温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增大，每次碰撞对容器壁的作用力增大，由于气体体积的变化情况不确定，在单位时间内对单位面积器壁的平均撞击力不一定增大，C错误；D．对于一定质量的理想气体，当温度不变时，分子的平均动能不变，如果气体体积减小，分子密集程度增大，单位体积内分子的个数增加，在单位时间、单位面积上气体分子对器壁碰撞的次数增多，作用力增大，压强增大，D错误 。故选B。
3．下列说法中正确的是（ ）
A．气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大
B．破碎的玻璃不能重新拼接在一起是因为其分子间存在斥力作用
C．把两块纯净的铅压紧，它们会“粘”在一起，说明分子间存在引力
D．分子a从远处趋近固定不动的分子b，只受分子之间作用力，当a加速度为零时，a的分子势能也为零
【答案】C
【解析】A．由得，若温度T升高，若同时体积V增大，则压强p不一定增大，故A错误；B．当分子间距离r>10r0（r0的数量级为10-10m）时，分子引力和斥力几乎都减为零，破碎的玻璃不能重新拼接在一起是因为其分子间的距离不能达到引力范围之内，故B错误；C．把两块纯净的铅压紧，使分子间距离减小到引力的作用效果，它们就会“粘”在一起，故C正确；D．a从远处运动到与b的作用力为零处时加速度为零，此过程中，分子力表现为引力，对a做正功，分子势能减小，取无穷远处分子势能为零，则此处的分子势能为负数，故D错误。故选C。
4．当氢气和氧气的质量和温度都相同时，下列说法中不正确的是（ ）
A．两种气体分子的平均动能相等
B．氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率
C．氢气分子的平均动能大于氧气分子的平均动能
D．两种气体分子热运动的总动能不相等
【答案】C
【解析】ACD．由于不考虑分子间作用力，氢气和氧气只有分子动能，温度相同，它们的平均动能相同，而氢气分子摩尔质量小，质量相等时，氢气分子数多，所以氢气分子热运动的总动能大于氧气分子热运动的总动能，C错误AD正确；B．氢气分子的质量比氧气的分子质量小，平均动能相同时，氢气分子平均速率大，B正确。故选C。
5．下表是我区某年1-6月份的气温与气压的对照表：
月份
1
2
3
4
5
6
平均气温/
1.4
3.9
10.7
19.6
26.7
30.2
平均大气压/105Pa
1.021
1.019
1.014
1.008
1.003
0.998
根据表中数据可知：该年我区从1月份到6月份（ ）
A．空气分子的平均动能呈减小的趋势
B．空气分子热运动剧烈程度呈减小的趋势
C．单位时间对单位面积的地面撞击的空气分子数呈减小的趋势
D．6月份任何一个空气分子的无规则热运动速率都比1月份的大
【答案】C
【解析】AB．温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能呈增大的趋势，分子无规则热运动越剧烈，从1月到6月，温度逐渐升高，空气分子无规则热运动剧烈程度呈增大的趋势，AB错误；C．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呈减小的趋势，C正确；D．6月温度最高，分子平均动能最大，但分子平均动能是对大量分子的一种统计规律，对于具体的某一个分子并不适应，所以不能说明6月的任何一个空气分子的无规则热运动的速率一定比它在一月时速率大，D错误。故选C。
6．某种气体在不同温度下的分子速率分布曲线如图所示，表示分子速率附近单位速率区间内的分子数百分率．曲线Ⅰ和Ⅱ所对应的温度分别为和，所对应的气体分子平均动能分别为和，则（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】根据麦克斯韦分布律知，气体的温度越高，速率较大的分子所占的比例越大．所以Ⅰ的温度最低，Ⅲ的温度最高，即．而温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大，则．
A.与分析结果不符，故A错误；B.与分析结果不符，故B错误；C.与分析结果不符，故C错误；D.与分析结果一致，故D正确；
7．图示是氧气分子在0℃和100℃下的速率分布图线，由图可知（ ）
A．随着温度升高，氧气分子的平均速率变小
B．随着温度升高，每一个氧分子的速率都增大
C．随着温度升高，氧气分子中速率小的分子所占比例增大
D．同一温度下，氧气分子速率分布呈现“中间多、两头少”的规律
【答案】D
【解析】AB．温度升高使得氧气分子的平均速率增大，不一定每一个氧气分子的速率都增大，故AB 错误；
CD．温度越高，中等速率大的氧气分子数所占的比例大，同一温度下，氧气分子速率分布呈现“中间多，两头少”的规律，故C错误，D正确。故选D。
8．如图，横坐标v表示分子速率，纵坐标f(v)表示各等间隔速率区间的分子数占总分子数的百分比．途中曲线能正确表示某一温度下气体分子麦克斯韦速率分布规律的是 ．（填选项前的字母）
A．曲线① B．曲线② C．曲线③ D．曲线④
【答案】D
【解析】麦克斯韦分子速率分布规律如图所示，
呈现“两头大，中间小”的特点，曲线①、③可先排除，曲线②也不对，因为当v=0时，f（v）一定为零，且v很大时，f（v）趋于零，所以本题正确是曲线④，故ABC错误，D正确．故选D。
9．相同容积的两个容器装着质量相等、温度不同的氢气，下列说法中正确的是（ ）
A．温度高的容器中氢分子的平均动能更大
B．两个容器中氢分子的速率都呈“中间多，两头少”的分布规律
C．温度高的容器中任一分子的速率一定大于温度低的容器中任一分子的速率
D．单位时间内，温度高的氢气对器壁单位面积上的平均作用力更大
【答案】ABD
【解析】A．温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大，A正确；B．由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，B正确；C．温度是分子平均动能的标志，与分子平均速率无关，C错误；D．温度升高则分子运动的激烈程度增大，则单位时间内撞击容器壁的分子数增加，故对容器壁单位面积的平均作用力更大，D正确。故选ABD。
10．如图甲所示，一定质量的理想气体从状态A经状态B和状态C又回到状态A，图乙为在A、B两种状态时气体分子的速率分布图像。已知状态C的温度为400K，下列分析正确的有（ ）
A．状态A的温度为200℃
B．图乙中实线表示状态A时的分子速率分布图像
C．从状态C到状态A，外界对气体做功为J
D．和状态C相比，处于状态B时气体分子在单位时间内撞击器壁的次数更多
【答案】CD
【解析】A．从C到A为等压变化，则由，解得TA=200K=-73℃，选项A错误；B．因为A、B两个状态下，状态B的温度较高；而在乙图中，实线的“腰粗”，可知对应的温度较高，则图乙中实线表示状态B时的分子速率分布图像，选项B错误；C．因为p-V图像的“面积”等于气体做功的数值，可知从状态C到状态A，外界对气体做功为，选项C正确；D．因为状态B、C的体积相同，分子数密度相同，而状态B压强较大，温度较高，分子平均速率较大，则和状态C相比，处于状态B时气体分子在单位时间内撞击器壁的次数更多，选项D正确。故选CD。
第03讲 分子运动速率分布规律
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了解分子运动速率分布的统计规律，知道分子运动速率分布图像的物理意义。
1.理解气体分子运动的特点及气体分子运动速率的统计分布规律.
2.能用气体分子动理论解释气体压强的微观意义．
知识精讲
知识点01 气体分子运动的特点
（一）气体分子运动的特点
1．气体分子间距离大约是分子直径的10倍左右，通常认为除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，气体分子不受力的作用，做匀速直线运动。
2．在某一时刻，向着任何一个方向运动的分子都有，而且向各个方向运动的气体分子数目几乎相等。
【知识拓展】气体分子运动的特点
(1)气体分子间的距离很大，大约是分子直径的10倍，因此除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，气体分子不受力的作用，在空间自由移动．所以气体没有确定的形状和体积，其体积等于容器的容积．
(2)分子的运动杂乱无章，在某一时刻，气体分子沿各个方向运动的机会(机率)相等．
(3)每个气体分子都在做永不停息的无规则运动，常温下大多数气体分子的速率都达到数百米每秒，在数量级上相当于子弹的速率．
【即学即练1】．以下说法正确的是（ ）
A．当两个分子间的距离为r0（平衡位置）时，分子势能最小且为零
B．布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动
C．一定量的气体，在体积不变时，单位时间分子平均碰撞器壁的次数随着温度降低而减小
D．液晶的光学性质不随温度、电磁作用变化而改变
【答案】C
【解析】A．当两个分子间的距离为r0 (平衡位置)时,分子力为零,分子势能最小但不为0，所以A错误；B．布朗运动反映了液体分子的无规则运动,而不是花粉小颗粒内部分子运动,故B错误；C．一定量的气体,温度降低,分子的运动的激烈程度减小，所以在体积不变时,单位时间分子平均碰撞器壁的次数随着温度降低而减小，所以C正确；D．温度、压力、电磁作用等可以改变液晶的光学性质，故D错误。故选C。
知识点02 分子运动速率分布图像
（二）分子运动速率分布图像
温度越高，分子的热运动越剧烈．大量气体分子的速率呈“中间多、两头少”的规律分布．当温度升高时，速率大的分子比例比较多，平均速率较大。
【知识拓展】分子运动速率分布图像
（1）温度越高，分子热运动越剧烈．
（2）气体分子速率呈“中间多、两头少”的规律分布．当温度升高时，某一分子在某一时刻它的速率不一定增加，但大量分子的平均速率一定增加，而且“中间多”的分子速率值增加(如图2所示)．
【即学即练2】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
【答案】B
【解析】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。
知识点03 气体压强的微观解释
1．气体压强的产生原因：大量气体分子不断撞击器壁的结果．
2．气体的压强：器壁单位面积上受到的压力．
3．微观解释：
(1)某容器中气体分子的平均速率越大，单位时间内、单位面积上气体分子与器壁的碰撞对器壁的作用力越大．
(2)容器中气体分子的数密度大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子数就多，平均作用力也会较大．
【知识拓展】
1．气体压强的产生
单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的，但是大量分子频繁地碰撞器壁，就会对器壁产生持续、均匀的压力．所以从分子动理论的观点来看，气体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．
2．决定气体压强大小的因素
(1)微观因素
①与气体分子的数密度有关：气体分子数密度(即单位体积内气体分子的数目)越大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子数就越多，气体压强就越大．
②与气体分子的平均速率有关：气体的温度越高，气体分子的平均速率就越大，每个气体分子与器壁碰撞时(可视为弹性碰撞)给器壁的冲力就越大；从另一方面讲，分子的平均速率越大，在单位时间内器壁受气体分子撞击的次数就越多，累计冲力就越大，气体压强就越大．
(2)宏观因素
①与温度有关：体积一定时，温度越高，气体的压强越大．
②与体积有关：温度一定时，体积越小，气体的压强越大．
3．气体压强与大气压强的区别与联系
气体压强
大气压强
区别
①因密闭容器内的气体分子的数密度一般很小，由气体自身重力产生的压强极小，可忽略不计，故气体压强由气体分子碰撞器壁产生
②大小由气体分子的数密度和温度决定，与地球的引力无关
③气体对上下左右器壁的压强大小都是相等的
①由于空气受到重力作用紧紧包围地球而对浸在它里面的物体产生的压强．如果没有地球引力作用，地球表面就没有大气，从而也不会有大气压强
②地面大气压强的值与地球表面积的乘积，近似等于地球大气层所受的重力值
③大气压强最终也是通过分子碰撞实现对放入其中的物体产生压强
联系
两种压强最终都是通过气体分子碰撞器壁或碰撞放入其中的物体而产生的
【即学即练3】下列说法正确的是（ ）
A．气体对容器壁的压强就是大量气体分子作用在容器壁单位面积上的平均作用力
B．气体对容器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在容器壁上的平均作用力
C．气体分子热运动的平均速率减小，气体的压强一定减小
D．单位体积的气体分子数增加，气体的压强一定增大
【答案】A
【解析】A．气体压强为气体分子对容器壁单位面积的撞击力，故A正确；B．单位时间内的平均作用力不是压强，故B错误；CD．气体压强的大小与气体分子的平均速率、气体分子密集程度有关，故CD错误。故选A。
能力拓展
考法01 气体分子热运动的特点
【典例1】一定质量的理想气体，经等温压缩，下列说法正确的是（ ）
A．气体内能增大
B．单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多
C．气体分子的平均动能增大
D．若该气体压缩后的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数可表示为
【答案】B
【解析】A．气体经等温压缩，则温度不变，则气体内能不变，选项A错误；B．根据可知，等温压缩，压强变大，则气体分子平均速率不变，气体数密度变大，则单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多，选项B正确；C．温度不变，则气体分子的平均动能不变，选项C错误；D．因气体分子间距较大，不能用摩尔体积除以分子体积得到阿伏加德罗常数，如果要用 表示阿伏加德罗常数，则V0应该为气体分子所占的空间的平均体积，选项D错误。故选B。
考法02 气体温度的微观意义、气体分子速率分布图像
【典例2】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v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．图中两条曲线下面积不相等
【答案】B
【解析】AB．温度越高，速率大的所占百分比较大，故温度升高，曲线峰值向右移动，实线对应的气体分子温度较高，A错误，B正确；C．虚线对应的气体分子温度较低，分子平均动能较小，C错误；D．图中两条曲线下的面积表示总的分子数，由题意可知为同一种气体，故面积相等，D错误。故选B。
考法03 气体压强的微观意义
【典例3】如图所示，一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置。金属圆板形活塞的下表面是水平的，上表面是倾斜的，上表面与水平面的夹角为θ，圆板的质量为M。不计圆板与容器内壁之间的摩擦。若大气压强为p0，则被圆板封闭在容器中的气体的压强p等于（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】以活塞为研究对象，分析受力有：重力Mg、外界大气压力p0S，气缸壁的压力N和缸内气体的压力F，受力分析图如下
其中F = p×，根据平衡条件得p0S + mg = Fcosθ，联立求解得p = p0 + ，故选D。
分层提分
题组A 基础过关练
1．在没有外界影响的情况下，密闭容器内的理想气体静置足够长时间后，该气体（ ）
A．分子的无规则运动停息下来 B．每个分子的速度大小均相等
C．每个分子的动能保持不变 D．分子的密集程度保持不变
【答案】D
【解析】A．物体中分子永不停息地做无规则运动，与放置时间长短无关，故A错误；BC．物体中分子热运动的速率大小不一，各个分子的动能也有大有小，而且在不断改变，故BC错误。D．由于容器密闭，所以气体体积不变，则分子的密集程度保持不变，故D正确。故选D。
2．下列关于分子运动和热现象的说法中正确的是（ ）
A．如果气体温度升高，那么所有分子的速率都增大
B．颗粒越大，在某一瞬间与颗粒碰撞的液体分子数越多，布朗运动越明显
C．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存在斥力的缘故
D．对于一定量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它的内能一定增大
【答案】D
【解析】A．气体温度升高，气体分子的平均速率增大，并非所有分子的速率都增大，故A错误；B．颗粒越大，与颗粒碰撞的液体分子数越多，使颗粒平衡的机会就越大，布朗运动越不明显，故B错误；C．气体如果失去了容器的约束就会散开，是因为气体分子的无规则运动，故C错误；D．对于一定量的理想气体，如果压强不变，体积增大，说明温度升高，分子平均动能增大，而理想气体的内能只有分子平均动能，则它的内能一定增大，故D正确。故选D。
3．对于一定质量的理想气体，下列叙述中正确的是（ ）
A．当分子间的平均距离变大时，气体压强一定变小
B．当分子热运动变剧烈时，气体压强一定变大
C．当分子热运动变剧烈且分子平均距离变小时，气体压强一定变大
D．当分子热运动变剧烈且分子平均距离变大时，气体压强一定变大
【答案】C
【解析】气体压强在微观上与分子的平均动能和分子密集程度有关。当分子热运动变剧烈且分子平均距离变大时，气体压强可能变大、可能不变、也可能变小；当分子热运动变剧烈且分子平均距离变小时，气体压强一定变大。故选C。
4．气体的压强是由于气体分子的下列哪种原因造成的( )
A．气体分子间的作用力 B．对器壁的碰撞力
C．对器壁的排斥力 D．对器壁的万有引力
【答案】B
【解析】气体的压强是由于气体分子对容器壁的频繁碰撞造成的，与分子力无关，故B正确，ACD错误．
5．关于气体压强的理解，哪一种理解是错误的
A．大气压强是由地球表面空气重力产生的，因此将开口瓶密闭后，瓶内气体脱离大气，它自身重力太小，会使瓶内气体压强远小于外界大气压强
B．气体压强是由于气体分子不断掩击器壁而产生的
C．气体压强取决于单位体积内分子数和分子的平均动能
D．单位面积器壁受到空气分子的碰撞的平均压力就是气体对器壁的压强
【答案】A
【解析】大气压强是由地球表面空气重力产生的，而被密封在某种容器中的气体，其压强是大量的做无规则运动的气体分子对容器壁不断碰撞而产生的，它的大小不是由被封闭气体的重力所决定的，而压强与温度和体积均有关，若温度与体积不变，则气体压强等于外界大气压强，故A错误；密闭容器内的气体压强是大量气体分子频繁撞击器壁产生，容器处于完全失重状态时，气体分子依然频繁撞击器壁，压强不可能为零，故B正确；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平均动能，故C正确；根据公式，可知单位面积器壁受到气体分子碰撞的平均压力在数值上就等于气体压强的大小，故D正确；本题选择错误的，故选A．
6．密封在容器中的气体的压强（ ）
A．是由气体受到重力所产生的 B．是由气体分子间的斥力产生的
C．是气体分子频繁地碰撞器壁所产生的 D．当容器自由下落时将气体的压强减小为零
【答案】C
【解析】ABC．气体压强的产生的原因：大量做无规则热运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞产生了气体的压强．单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的，但是大量分子频繁地碰撞器壁，就对器壁产生持续、均匀的压力．所以从分子动理论的观点来看，气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力．故AB错误，C正确；D．当容器自由下落时，虽然处于失重状态，但分子热运动不会停止，故压强不会减少为零．故D错误．故选C．
点睛：本题应明确气体压强的产生原因：大量做无规则热运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞产生了气体的压强即可．
7．如图所示，由U形管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为0℃的水槽中，B的容积是A的4倍．阀门S将A和B两部分隔开．A内为真空，B和C内都充有气体，U形管内左边水银柱比右边的低50mm．打开阀门S，整个系统稳定后，U形管内左右水银柱高度相等．设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积．
（1）求玻璃泡C中气体的压强（以mmHg为单位）；
（2）将右侧水槽的水从0℃加热到一定温度时，U形管内左右水银柱高度差变为100mm，求加热后右侧水槽的水温．
【答案】(1) 200mmHg (2) 477.75K
【解析】(1) 在打开阀门S前，两水槽水温均为T0=273K．设玻璃泡B中气体的压强为p1，体积为VB，玻璃泡C中气体的压强为pC，依题意有：p1=pC+△p，式中△p=50mmHg．打开阀门S后，两水槽水温仍为T0，设玻璃泡B中气体的压强为pB，pB=pC，玻璃泡A和B中气体的体积为：V2=VA+VB，根据玻意耳定律得：p1VB=pBV2，代入数据解得pC=200mmHg
(2) 当右侧水槽的水温加热至T′时，U形管左右水银柱高度差为100mm，即△p=100mmHg
玻璃泡C中气体的压强为pc′=pB+△p，玻璃泡C的气体体积不变，发生等容变化，根据查理定理得：，解得：T′=477.75K。
题组B 能力提升练
1．气体能够充满密闭容器，说明气体分子除相互碰撞的短暂时间外（ ）
A．气体分子可以做布朗运动
B．气体分子的动能都一样大
C．相互作用力十分微弱，气体分子可以自由运动
D．相互作用力十分微弱，气体分子间的距离都一样大
【答案】C
【解析】A．布朗运动是固体小颗粒的无规则运动，故A错误；B．气体分子的运动是杂乱无章的，表示气体分子的速度大小和方向具有不确定性，与温度的关系是统计规律，故B错误；C．气体分子的相互作用力十分微弱，气体分子可以自由运动造成气体没有固定形状，故C正确；D．气体分子的相互作用力十分微弱，但是由于频繁撞击使得气体分子间的距离不是一样大，故D错误。故选C。
2．对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是 （ ）
A．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大
B．理想气体在等温变化时，内能不改变，因而与外界不发生热交换
C．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动
D．扩散现象说明分子间存在斥力
【答案】A
【解析】试题分析：温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大，选项A正确，因为温度是分子平均动能的标志；理想气体在等温变化时，内能不改变，但也可以与外界发生热交换，如等温膨胀时，对外做功就需要吸收热量，故选项B错误；布朗运动不是液体分子的运动，它是花粉颗粒受到水分子无规则的撞击而呈现出的一种花粉的运动，但是它说明分子永不停息地做无规则运动，选项C错误；扩散现象说明分子是运动的，不能说明分子间存在斥力，故选项D错误．
3．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
【答案】C
【解析】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。
4．大量气体分子做无规则运动，速率有的大，有的小。当气体温度由某一较低温度升高到某一较高温度时，关于分子速率的说法正确的是（ ）
A．温度升高时，每一个气体分子的速率均增加
B．在不同速率范围内，分子数的分布是均匀的
C．气体分子的速率分布不再呈“中间多、两头少”的分布规律
D．气体分子的速率分布仍然呈“中间多、两头少”的分布规律
【答案】D
【解析】A．温度升高时，分子的平均速率变大，但是并非每一个气体分子的速率均增加，选项A错误；B．在不同速率范围内，分子数的分布是不均匀的，温度越高，速率较大的分子占的比例越大，选项B错误；CD．气体分子的速率分布仍然呈“中间多、两头少”的分布规律，选项C错误，D正确。故选D。
5．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，图中表示v处单位速率区间内的分子数百分率，I、Ⅱ、Ⅲ三条曲线所对应的温度分别为、、，则（ ）
A． B． C．， D．
【答案】B
【解析】曲线下的面积表示分子速率从所有区间内分子数的比率之和，显然其值应等于1，当温度升高时，分子的平均速率增大，所以曲线的高峰向右移动，曲线变宽，但由于曲线下总面积恒等于1，所以曲线的高度相应降低，曲线变得平坦，所以。故选B。
6．在一定温度下，当一定量气体的体积增大时，气体的压强减小，这是由于（ ）
A．单位体积内的分子数变少，单位时间内对单位面积器壁碰撞的次数减少
B．气体分子的密集程度变小，分子的平均动能也变小
C．每个分子对器壁的平均撞击力变小
D．气体分子的密集程度变小，分子势能变小
【答案】A
【解析】ABC．气体温度不变，分子的平均动能不变，气体分子对器壁的平均撞击力不变，当气体的体积增大时，气体分子的密集程度减小，单位时间内对器壁的碰撞次数减少，从而导致单位时间内器壁单位面积上受到的压力变小，故气体产生的压强减小，A正确，B、C错误；D．气体分子间距离远大于分子直径，分子之间为引力，且几乎为零，气体的体积增大，分子间距离增大，如果考虑气体分子间的相互作用，分子力做负功，分子势能增大，D错误。故选A。
7．负压病房是收治传染性极强的呼吸道疾病病人所用的医疗设施，可以大大减少医务人员被感染的机会，病房中气压小于外界环境的大气压。若负压病房的温度和外界温度相同，负压病房内气体和外界环境中气体都可以看成理想气体，则以下说法正确的是（ ）
A．负压病房内气体分子的平均速率小于外界环境中气体分子的平均速率
B．负压病房内每个气体分子的运动速率都小于外界环境中每个气体分子的运动速率
C．负压病房内单位体积气体分子的个数小于外界环境中单位体积气体分子的个数
D．相同面积下，负压病房内壁受到的气体压力等于外壁受到的气体压力
【答案】C
【解析】A．负压病房的温度和外界温度相同，故负压病房内气体分子的平均速率等于外界环境中气体分子的平均速率，故A错误；B．负压病房内气体分子的平均运动速率相等，故不可能负压病房内每个气体分子的运动速率都小于外界环境中每个气体分子的运动速率，故B错误；C．决定气体压强的微观因素：单位体积气体分子数和气体分子的平均速率，现内外温度相等，即气体分子平均速率相等，压强要减小形成负压，则要求负压病房内单位体积气体分子的个数小于外界环境中单位体积气体分子的个数，故C正确；D．压力，内外压强不等，相同面积下，负压病房内壁受到的气体压力小于外壁受到的气体压力，故D错误。
故选C。
8．关于地面附近的大气压强，甲说：“这个压强就是地面每平方米面积的上方整个大气柱的压力，它等于该气柱的重力。“乙说：“这个压强是由地面附近那些做无规则运动的空气分子对每平方米地面的碰撞造成的。”丙说：“这个压强既与地面上方单位体积内气体分子数有关，又与地面附近的温度有关。”你认为（ ）
A．只有甲的说法正确 B．只有乙的说法正确
C．只有丙的说法正确 D．三种说法都有道理
【答案】D
【解析】容器内气体压强，是器壁单位面积上受到大量气体分子的频繁碰撞而产生的持续、均匀的压力引起的，它既与单位体积内气体分子数有关，又与环境温度有关；从宏观效果上看，地面附近的大气压强是地面每平方米面积的上方整个大气柱的重力引起的。故D正确，ABC错误。故选D。
9．下列说法错误的是（ ）
A．由图甲可知，状态①的温度比状态②的温度高
B．由图乙可知，气体由状态A变化到B的过程中，气体分子平均动能一直增大
C．由图丁可知，在r由r1变到r2的过程中分子力做正功
D．由图丙可知，当分子间的距离r>r0时，分子间的作用力先增大后减小
【答案】B
【解析】A．由图可知，①中速率大的分子占据的比例较大，说明①对应的平均动能较大，故①对应的温度较高，故A正确；B．由图可知，直线AB的方程为，则，由数学知识可知在处温度最高，在A和B状态时，pV乘积相等，说明在AB处的温度相等，所以从A到B的过程中，温度先升高，后又减小到初始温度，温度是分子平均动能的标志，所以在这个过程中，气体分子的平均动能先增大后减小，故B错误；C．当在r由r1变到r2的过程中，分子势能减小，分子间的作用力做正功，故C正确。D．由图丙可知，当分子间的距离r>r0时，分子间的作用力先增大后减小，故D正确。本题选择错误的，故选B。
10．对于下列实验，说法不正确的是（ ）
A．甲图是溴蒸气的扩散实验，若温度升高，则扩散的速度加快
B．乙图是模拟气体压强产生的机理，说明气体压强是由气体分子对器壁碰撞产生的
C．丙图是蜂蜡涂在单层云母片上受热融化的实验，说明云母的导热性能具有各向异性
D．丁图是把毛细管插入水银中的实验现象，说明水银对玻璃是浸润液体
【答案】D
【解析】A．溴蒸气的扩散实验中，若温度升高，分子运动加剧，因此扩散的速度加快，A正确；B．模拟气体压强产生的机理实验中，说明气体压强是由气体分子对器壁持续的碰撞产生的，B正确；C．蜂蜡涂在单层云母片上受热融化的实验，从实验中可以看出，沿不同方向，传热快慢不同，说明云母的导热性能具有各向异性，C正确；D．把毛细管插入水银中的实验现象，说明水银对玻璃是不浸润液体，D错误。故不正确的选D。
题组C 培优拔尖练
1．如图竖直放置的U形管，内有两段密度为的液体，h1＝h2＝h，大气压强为p0，则气柱A的压强为（ ）
A．p0 B．p0＋gh
C．p0－gh D．p0＋2gh
【答案】A
【解析】根据液体产生的压强A部分气体的压强为，B部分气体的压强为
，解得，BCD错误，A正确。故选A。
2．下列关于气体压强的说法，正确的是（ ）
A．大气压强是由于大气分子永不停息地做无规则热运动而产生的
B．容器内的大量气体分子对器壁的碰撞满足统计规律，机会均等，故器壁各部分气体压强相等
C．一定质量的理想气体，只要温度升高，气体分子的平均速率就增大，在单位时间内对单位面积器壁的平均撞击力就增大
D．一定质量的理想气体，只要体积减小，单位体积内气体的分子数就增多，气体分子对器壁的碰撞就更加频繁，压强就增大
【答案】B
【解析】A．气体的压强是由大量气体分子对容器壁的频繁碰撞引起，不是由于大气分子永不停息地做无规则热运动而产生的，A错误；B．容器内的大量气体分子对器壁的碰撞满足统计规律，机会均等，故器壁各部分气体压强相等，B正确；C．温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增大，每次碰撞对容器壁的作用力增大，由于气体体积的变化情况不确定，在单位时间内对单位面积器壁的平均撞击力不一定增大，C错误；D．对于一定质量的理想气体，当温度不变时，分子的平均动能不变，如果气体体积减小，分子密集程度增大，单位体积内分子的个数增加，在单位时间、单位面积上气体分子对器壁碰撞的次数增多，作用力增大，压强增大，D错误 。故选B。
3．下列说法中正确的是（ ）
A．气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大
B．破碎的玻璃不能重新拼接在一起是因为其分子间存在斥力作用
C．把两块纯净的铅压紧，它们会“粘”在一起，说明分子间存在引力
D．分子a从远处趋近固定不动的分子b，只受分子之间作用力，当a加速度为零时，a的分子势能也为零
【答案】C
【解析】A．由得，若温度T升高，若同时体积V增大，则压强p不一定增大，故A错误；B．当分子间距离r>10r0（r0的数量级为10-10m）时，分子引力和斥力几乎都减为零，破碎的玻璃不能重新拼接在一起是因为其分子间的距离不能达到引力范围之内，故B错误；C．把两块纯净的铅压紧，使分子间距离减小到引力的作用效果，它们就会“粘”在一起，故C正确；D．a从远处运动到与b的作用力为零处时加速度为零，此过程中，分子力表现为引力，对a做正功，分子势能减小，取无穷远处分子势能为零，则此处的分子势能为负数，故D错误。故选C。
4．当氢气和氧气的质量和温度都相同时，下列说法中不正确的是（ ）
A．两种气体分子的平均动能相等
B．氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率
C．氢气分子的平均动能大于氧气分子的平均动能
D．两种气体分子热运动的总动能不相等
【答案】C
【解析】ACD．由于不考虑分子间作用力，氢气和氧气只有分子动能，温度相同，它们的平均动能相同，而氢气分子摩尔质量小，质量相等时，氢气分子数多，所以氢气分子热运动的总动能大于氧气分子热运动的总动能，C错误AD正确；B．氢气分子的质量比氧气的分子质量小，平均动能相同时，氢气分子平均速率大，B正确。故选C。
5．下表是我区某年1-6月份的气温与气压的对照表：
月份
1
2
3
4
5
6
平均气温/
1.4
3.9
10.7
19.6
26.7
30.2
平均大气压/105Pa
1.021
1.019
1.014
1.008
1.003
0.998
根据表中数据可知：该年我区从1月份到6月份（ ）
A．空气分子的平均动能呈减小的趋势
B．空气分子热运动剧烈程度呈减小的趋势
C．单位时间对单位面积的地面撞击的空气分子数呈减小的趋势
D．6月份任何一个空气分子的无规则热运动速率都比1月份的大
【答案】C
【解析】AB．温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能呈增大的趋势，分子无规则热运动越剧烈，从1月到6月，温度逐渐升高，空气分子无规则热运动剧烈程度呈增大的趋势，AB错误；C．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呈减小的趋势，C正确；D．6月温度最高，分子平均动能最大，但分子平均动能是对大量分子的一种统计规律，对于具体的某一个分子并不适应，所以不能说明6月的任何一个空气分子的无规则热运动的速率一定比它在一月时速率大，D错误。故选C。
6．某种气体在不同温度下的分子速率分布曲线如图所示，表示分子速率附近单位速率区间内的分子数百分率．曲线Ⅰ和Ⅱ所对应的温度分别为和，所对应的气体分子平均动能分别为和，则（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】根据麦克斯韦分布律知，气体的温度越高，速率较大的分子所占的比例越大．所以Ⅰ的温度最低，Ⅲ的温度最高，即．而温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大，则．
A.与分析结果不符，故A错误；B.与分析结果不符，故B错误；C.与分析结果不符，故C错误；D.与分析结果一致，故D正确；
7．图示是氧气分子在0℃和100℃下的速率分布图线，由图可知（ ）
A．随着温度升高，氧气分子的平均速率变小
B．随着温度升高，每一个氧分子的速率都增大
C．随着温度升高，氧气分子中速率小的分子所占比例增大
D．同一温度下，氧气分子速率分布呈现“中间多、两头少”的规律
【答案】D
【解析】AB．温度升高使得氧气分子的平均速率增大，不一定每一个氧气分子的速率都增大，故AB 错误；
CD．温度越高，中等速率大的氧气分子数所占的比例大，同一温度下，氧气分子速率分布呈现“中间多，两头少”的规律，故C错误，D正确。故选D。
8．如图，横坐标v表示分子速率，纵坐标f(v)表示各等间隔速率区间的分子数占总分子数的百分比．途中曲线能正确表示某一温度下气体分子麦克斯韦速率分布规律的是 ．（填选项前的字母）
A．曲线① B．曲线② C．曲线③ D．曲线④
【答案】D
【解析】麦克斯韦分子速率分布规律如图所示，
呈现“两头大，中间小”的特点，曲线①、③可先排除，曲线②也不对，因为当v=0时，f（v）一定为零，且v很大时，f（v）趋于零，所以本题正确是曲线④，故ABC错误，D正确．故选D。
9．相同容积的两个容器装着质量相等、温度不同的氢气，下列说法中正确的是（ ）
A．温度高的容器中氢分子的平均动能更大
B．两个容器中氢分子的速率都呈“中间多，两头少”的分布规律
C．温度高的容器中任一分子的速率一定大于温度低的容器中任一分子的速率
D．单位时间内，温度高的氢气对器壁单位面积上的平均作用力更大
【答案】ABD
【解析】A．温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大，A正确；B．由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，B正确；C．温度是分子平均动能的标志，与分子平均速率无关，C错误；D．温度升高则分子运动的激烈程度增大，则单位时间内撞击容器壁的分子数增加，故对容器壁单位面积的平均作用力更大，D正确。故选ABD。
10．如图甲所示，一定质量的理想气体从状态A经状态B和状态C又回到状态A，图乙为在A、B两种状态时气体分子的速率分布图像。已知状态C的温度为400K，下列分析正确的有（ ）
A．状态A的温度为200℃
B．图乙中实线表示状态A时的分子速率分布图像
C．从状态C到状态A，外界对气体做功为J
D．和状态C相比，处于状态B时气体分子在单位时间内撞击器壁的次数更多
【答案】CD
【解析】A．从C到A为等压变化，则由，解得TA=200K=-73℃，选项A错误；B．因为A、B两个状态下，状态B的温度较高；而在乙图中，实线的“腰粗”，可知对应的温度较高，则图乙中实线表示状态B时的分子速率分布图像，选项B错误；C．因为p-V图像的“面积”等于气体做功的数值，可知从状态C到状态A，外界对气体做功为，选项C正确；D．因为状态B、C的体积相同，分子数密度相同，而状态B压强较大，温度较高，分子平均速率较大，则和状态C相比，处于状态B时气体分子在单位时间内撞击器壁的次数更多，选项D正确。故选CD。
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