2024-2025年高考物理一轮复习：分子运动速率分布规律（含解析）

分子运动速率分布规律专练

一、单选题（本大题共6小题）

1.如图为一定质量的理想气体经历bfc过程的压强p随摄氏温度t变化的

图像，其中ab平行于t轴，cb的延长线过坐标原点。下列判断正确的是

A.afb过程，所有气体分子的运动速率都减小

B.。玲b过程，单位时间撞击单位面积器壁的分子数增加

C.b玲c过程，气体体积保持不变，从外界吸热，内能增加

D.bfc过程，气体膨胀对外界做功，从外界吸热，内能增加

2.1934年我国物理学家葛正权定量验证了麦克斯韦的气体分子速率分布规律.如

图所示为氧气分子在不同温度下的分子速率分布规律图像，图中实线1、2对应

的温度分别为工、则下列说法正确的是（）

各速率区间的分子数

占总分子数的百分比

B.工、弓温度下，某一速率区间的分子数占比可能相同

C.将工、看温度下的氧气混合后，对应的分子速率分布规律曲线下方的面积

为曲线1和曲线2下方的面积之和

D.将工、与温度下的氧气混合后，对应的分子速率分布规律曲线可能是图中

的虚线

3.关于对气体压强的理解，下列说法错误的是（）

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.气体压强是由气体分子不断撞击器壁而产生的

C.气体压强取决于单位体积内分子数和分子的平均速率

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D.单位面积器壁受到空气分子碰撞的平均压力就是气体对器壁的压强

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/（v）表示

v处单位速率区间的分子数百分率，所对应的温度分别为T/,Tn,TIU,则

A.Tj>Tn>Tm

B-Tin>Tii>Ti

C.Tn>Tj,Tn>Tm

D.Ti=Tn=T1n

5.关于气体的压强，下列说法正确的是（）

A.单位体积内的分子数越多，气体的压强就越大

B.分子的平均动能越小，气体的压强就越小

C.一定质量的理想气体，体积越大，温度越低，气体的压强就越小

D.一定质量的理想气体，体积越大，温度越高，气体的压强就越大

6.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，图中人丫）表示v处

单位速率区间的分子数占总分子数的百分比，三条曲线所对应的温度分别为「、

A.气体速率均呈“中间多、两头少”的规律分布，但是最大比例的速率区间是不同

的

B.Tf>Tii>Tm

C.温度高的气体，速率大的分子所占比例较多

D.从图像中可以直观体会到温度越高，分子运动越剧烈

二、多选题（本大题共4小题）

7.湖底形成的一个气泡，在缓慢上升到湖面的过程中没有破裂。越接近湖面，

水的温度越高，气泡内气体可看做理想气体，气泡上升过程中，大气压强不变,

以下说法正确的是（）

A,气泡内气体对外界做功

B.气泡内气体从外界吸收热量

C.气泡内每个气体分子的动能都变大

D.气泡内气体分子单位时间内对气泡壁单位面积的撞击力减小

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8.图甲是一定质量的理想气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线；图乙是

显微镜下花粉微粒每30s的位置连线；图丙是分子力与分子间距离关系曲线:图

丁是固体熔化过程曲线，则（）

・各速率区间的分子数

占总分子数的百分比

②

1一分子的7率

甲

A.由甲图像可知,气体在①状态下的温度高于②状态下的温度

B.由乙图像可知,花粉微粒的无规则运动反映了花粉微粒分子的无规则运动

C.由丙图像可知,随分子间距离增大，分子力可能先减小，再增大，再减小

为零

D.由丁图像可知,固体A可能表现各向同性，固体B可能表现各向异性

9.氧气分子在0汽和100久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.

单位速率间隔的分子数

占总分子数的百分比

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小的情形

C.图中实线对应于氧气分子在100久时的情形

D.图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目

E.与0久时相比，100°C时氧气分子速率出现在。〜400m/s区间内的分子数占总

分子数的百分比较大

10.下列说法中正确的是（）

A.图1为氧气分子在不同温度下的速率分布图象，由图可知状态①的温度比状

态②的温度高

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B.图2为一定质量的理想气体状态变化的尸-旷图线，由图可知气体由状态A变

化到B的过程中，气体分子平均动能先增大后减小

C.图3为分子间作用力的合力与分子间距离的关系，可知当分子间的距离厂＞为

时，分子势能随分子间的距离增大而增大

D.液体表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离小；附着层内液体分子

间的距离大于液体内部分子间的距离

三、解答题（本大题共2小题）

11.有甲、乙、丙、丁四瓶氢气。甲的体积为％,质量为加，温度为，，压强为

P。乙、丙、丁的体积、质量、温度如下所述。

（1）乙的体积大于质量、温度和甲相同。

（2）丙的温度高于人体积、质量和甲相同。

（3）丁的质量大于机、温度高于，，体积和甲相同。

试问：乙、丙、丁的压强是大于P还是小于P?或等于？？请用气体压强的微观

解释来说明。

12.如图甲所示，一左端封闭、右端开口的细长玻璃管水平放置，玻璃管的左端

封有长为Li=20.0cm的空气柱，中间有一段长为G=25.0cm的水银柱。现将玻璃

管沿逆时针方向缓慢转为竖直放置且开口向上，如图乙所示。已知大气压强

Po=75cmHg,环境的温度T0=300Ko求：

（1）封闭空气柱的长度L3；

（2）现对封闭空气柱缓缓加热，使其恢复原长，此时空气柱的温度。

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参考答案

1.【答案】B

【详解】A.b过程，温度降低，气体分子的平均速率减小，满足统计规律,

也有个别分子运动速率会增加，A错误；

B.a玲b过程，温度降低，分子撞击容器壁的平均作用力减小，而压强保持不

变，因此单位时间撞击单位面积器壁的分子数增加，B正确；

CD.把该图像转化为p—7■图像如图

在b玲c过程，图像上的点与坐标原点连线斜率增加，根据（=C,可知气体体

积减小，外界对气体做功，温度升高内能增加，C、D错误。选B。

2.【答案】B

【详解】A.温度越高，分子热运动越激烈，速率大的分子所占的比例大，由图

可知曲线2速率大的分子所占的比例比曲线1速率大的分子所占的比例大，温度

%高于温度Z，A错误;

B.1、％温度下，实线1、2相较于一点，即该速率区间的分子数占相同，B正

确；

C.由图可知，在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,将工、与温度下的氧气混合

后，对应的分子速率分布规律曲线下方的面积仍为1,C错误；

D.将工、石温度下的氧气混合后，温度不会比（的温度更低，对应的分子速率

分布规律曲线不可能是图中的虚线，D错误。选B。

3.【答案】A

【详解】A.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，其压强是大量地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，故A错误；B.密闭容器内的气体压

强是由大量气体分子频繁撞击器壁而产生的，故B正确；C.气体压强取决于分

子的密集程度与分子的平均速率，即为单位体积内分子数和分子的平均速率，故

F

C正确；D.根据公式°=三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。本题选错误的，故选A。

4.【答案】B

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【详解】温度越高分子热运动越激烈，分子运动激烈是指速率大的分子所占的比

例大，图in腰最粗，速率大的分子比例最大，温度最高；图I虽有更大速率分

子，但所占比例最小，温度最低，故B正确。

故选B„

5.【答案】C

【详解】A.气体的压强与气体分子的密度和分子平均动能有关，则单位体积分子

数越多，气体压强不一定越大，故选项A错误；

B.分子平均动能越小，温度越低，气体压强不一定越小，故选项B错误；

CD.一定质量的理想气体，根据公式

T

可知，体积越大，温度越低，气体的压强就越小，故选项C正确，选项D错误。

故选Co

6.【答案】B

【解析】由题图知,气体速率均呈“中间多、两头少”的规律分布，但是最大比例的

速率区间是不同的，故A正确;气体的温度越高,速率较大的分子所占的比例越多，

所以皿故B错误,C正确;气体温度越高，气体分子中速率大的分子所占的

比例增大，分子运动越剧烈，故D正确.本题选错误的，故选B.

7.【答案】ABD

【详解】A.气泡上升过程中，气体内部压强减小，气体体积增大，气泡内气体

对外界做功，A正确；

B.气泡上升过程中，水的温度升高，气泡内气体的内能增大，即AU>0,气体

对外界做功，即W<0,由△。=沙+0,可得Q>0,即泡内气体从外界吸收热

量，B正确；

C.温度升高，气泡内的平均分子动能增大，但不一定每个分子的动能都增大，

C错误；

D.随着深度的减小，气泡内气体压强减小，由气体压强的微观定义可得，气体

分子单位时间内对气泡壁单位面积的撞击力减小，D正确。选ABD。

8.【答案】AC

【详解】A.由甲图像可知，气体在①状态下的温度高于②状态下的温度，A正

确；

B.由乙图像可知，花粉微粒的无规则运动反映了液体分子的无规则运动，B错

误；

C.由丙图像可知，随分子间距离增大，分子力可能先减小，再增大，再减小为

零，c正确；

D.由丁图像可知，固体A有固定的熔点，即为晶体，若是单晶体，则表现各向

异性，若是多晶体，则表现为各向同性；固体B没有固定的熔点，即为非晶体，

表现各向同性，D错误。选AC。

9.【答案】ABC

【详解】

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A.由题图可知，在UC和100。（2两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,即相等；故A

项符合题意.

B温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大，虚线为氧气分

子在时的情形，分子平均动能较小，则B项符合题意.

C.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，故

为100久时的情形，故C项符合题意.

D.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D项不合题意

E.由图可知，0〜400m/s段内，10CTC对应的占据的比例均小于与0K时所占据的

比值，因此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；则E项不合题意.

10.【答案】ABC

【详解】

A.由图可知，①中速率大的分子占据的比例较大，则说明①对应的平均动能较

大，故①对应的温度较高，故A正确。

B.直线的斜率k=-0.5,直线AB的方程

p=-O.5l/+5

pV=-0.5V2+5V

知1/=5时，PI/乘积最大；根据pl/=CT,可知C不变，pl/越大，7•越高。状态在

（5,2.5）处温度最高，在A和B状态时，pU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正

确；

C.由分子间作用力的合力与分子间距离的关系图象知，r>r0时分子力表现为引

力，分子间的距离增大，分子力做负功，分子势能增加，所以当分子间的距离

r>r。时，分子势能随分子间的距离增大而增大，故C正确；

D.液体表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，表现为引力；附着

层内液体分子间距离小于液体内部分子间的距离，分子力表现为斥力，故D错

误。

故选ABC。

11-【答案】（