分子运动速率分布规律（培优考点练）解析版-2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（人教版）

3.分子运动速率分布规律

目录

题型分组练.......................................................................................1

题型01气体分子速率分布图像...................................................................1

题型02气体压强微观意义.......................................................................4

创新拓展练.......................................................................................7

新题速递.........................................................................................9

题型分组练

题型01气体分子速率分布图像

1.关于分子动能，正确的说法是（）

A.某种物体的温度是0C,说明物体中分子的平均动能为零

B.物体温度升高时，每个分子的动能都增大

C.物体温度升高时，速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多

D.物体的运动速度越大，则物体的温度越高

【答案】C

【详解】A.温度是分子平均动能的标志，但0℃（273K）并非绝对零度（0K）,此时分子平均动能不

为零（分子热运动不会停止），故A错误；

B.温度升高时，分子的平均动能增大，但这是统计平均概念，并非每个分子的动能都增大（个别分子动

能可能减小），故B错误；

C.温度升高时，分子速率分布遵循麦克斯韦-玻尔兹曼分布，平均速率增大，导致速率小的分子数F1减

少，速率大的分子数目增多，故C正确；

D.物体的运动速度是宏观机械运动，与分子热运动无关，温度反映分子热运动的剧烈程度，与宏观速度

无直接联系，故D错误。

故选C。

2.下列对气体分子运动的描述正确的是（）

A.气体分子的运动是杂乱无章的，没有任何的规律

B.气体分子间除相互碰撞外，几乎无相互作用

C.大量气体分子的运动符合统计规律

D.气体之所以能充满整个空间，是因为气体分子间相互作用力十分微弱，气体分子可以在空间自由运

动

【答案】BCD

【详解】A.气体分子的运动是杂乱无章的，但大量气体分子的运动遵循统计规律，A错

误；

B.气体分子间距离较大，除了相互碰撞的短暂时间外，几乎无相互作用，B正确；

C.大量气体分子的运动符合统计规律，比如分子速率分布的“中间多、两头少”等，C正

确。

D.气体分子间相互作用力十分微弱，使得分子可以在空间自由运动，从而充满整个空间，D

正确。

故选BCDo

3.对于气体分子的运动，下列说法正确的是（）

A.一定温度下某种气体的分子的碰撞虽然十分频繁，但同一时刻，每个分子的速率都相等

B.一定温度下某种气体的分子速率一•般不相等，但速率很大和速率很小的分子数目相对较少

C.一定温度下某种气体的分子做杂乱无章的运动可能会出现某一时刻所有分子都朝同一方向运动的情

况

D.一定温度下某种气体，当温度升高时，其中某10个分子的平均动能可能减小

【答案】BD

【详解】A.一定温度下气体分子速率服从麦克斯韦分布，各分子速率不同，故A错误；

B.麦克斯韦速率分布表明，大多数分子速率接近平均值，极大和极小速率的分子数目较少，故B正确；

C.分子运动杂乱无章且各方向概率均等，所有分子瞬间同向运动的概率趋近于零，故C错误；

D.温度升高时，大量分子平均动能增大，但少量分子（如10个）可能因碰撞导致平均动能减小，故D

正确。

故选BDo

4.气体分子运动的特点

（1）由于气体分子间的距离比较大（大约是分子直径的10倍），分子间作用力很弱。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，因而气体会充满它能达到的整个空

间。

(2)大量分子永不停息地做运动，致使分子之间不断发生碰撞，频繁的碰撞使每个分子运动速度

的大小和方向频繁地发生改变，因此气体分子的运动是的，即每个分子在某一时刻速度的大小和方

向都是的。

(3)对气体整体而言，存在一种规律。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了•数目几乎相等。这里所说的“相等”是对于大量分子运动情况的统计结果。

【答案】无规则无规则不确定统计

5.由下表可得如图所示的0℃的氧气分子的速率分布直方图，实验时速率区间取的越窄，图中整个直方

图锯齿形边界就越接近一条光滑曲线。该曲线有何意义？曲线与横坐标轴所围的面积代表什么意义？能否

求得该面积的值？100C时，该面积的值是多少？

不同温度下各速率区间的分子数占总分子数的

百分率/%

按速率大小规划的区间/

0℃100℃

100以下1.40.7

100〜2008.15.4

200〜30017.011.9

300〜40021.417.4

400-50020.418.6

500~60015.116.7

600-7009.212.9

700-8004.57.9

800〜9002.04.6

900以上0.93.9

各速率区间的分子数占

总分子数的百分率/%

速率区间，(ms)

0℃辄气分子的速率分布宜方图

【答案】见解析

【详解】该曲线体现的是0℃氧气分子在不同速率分子数目的分布情况，即氧气分子速率分布情况，曲线

与横坐标所围面积为所有速率区间的分子数占气体总分子数的比例，故该面积的值为I：100C时，该面枳

的值也是lo

题型02气体压强微观意义

6.(1)等温变化规律的微观解释

对一定质量的气体，温度不变时，意味着气体分子的平均动能是一定的。气体体积越小，分子的密集程

度，单位时间内撞击单位面积器壁的分子数，气体的压强就o

(2)等容变化规律的微观解释

一定质量的气体，体积保持不变，则单位体积中的分子数也保持不变。当温度升高时，分子热运动的平均

动能，这使得单位时间内撞击到器壁单位面积上的分子数,同时也使得分子撞击器壁时对

器壁的撞击力，从而使得气体的压强随之______。

(3)等压变化规律的微观解释

一定质量的气体，当温度升高时，气体分子热运动的平均动能,这会使气体对器壁的压

强。要使压强保持不变，必须气体分子的密集程度，使单位时间内与单位面积器壁碰撞的分

子数，这在宏观上就表现为气体体积的o

【答案】(1)越大越多越大

⑵增大增加变大变大

⑶变大变大减小减少增大

7.(24-25高二上•河北正定中学期末)关于分子动理论，下列说法正确的是()

A.给自行车打气越打越困难，主要是因为车胎内气体分子之间的相互排斥作用

B.随着温度的升高，所有气体分子热运动的速率都增大

M

C.某种物质的摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为则该物质每个分子的质量为讨一

D.向一锅水中撒点胡椒粉，加热时发现水中胡椒粉在翻滚，说明温度越高布朗运动越剧烈

【答案】C

【详解】A.给自行车打气越打越困难，主要是因为随着气体充入，车胎内气体压强增大，导致需要更大

的力推动活塞。而非分子间相互排斥作用，因气体分子间距离较大，斥力可以忽略，故A错误；

B.温度升高时，气体分子的平均动能增大，平均速率增大，但只是运动速率较大的分子增多，并非所有

分子的速率都增大，故B错误；

M

C.根据定义，摩尔质量何是I摩尔物质的质量，1摩尔包含NA个分子，因此每个分子的质量为—,

NA

故C正确；

D.加热水时胡椒粉在水中翻滚，是水的对流引起的，并不是布朗运动，布朗运动是悬浮在液体中的微小

颗粒因液体分子无规则碰撞而产生的无规则运动，需借助显微镜才能观察到，故D错误。

故选C。

8.（24-25高二下•山东烟台•期末）下列说法正确的是（）

A.擦黑板时看到的粉半四处飘落是•布朗运动的表现

B.水和酒精混合后总体积变小说明液体分子间存在分子引力

C.当分子之间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大

D.一定质量的理想气体，当温度升高时每秒撞击单位面积器壁的气体分子数一定增多

【答案】C

【详解】A.布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，需在显微镜下观察，粉尘飘落主要受重力和气流影响，

故A错误；

B.水和酒精混合体积减小说明分子间存在间隙，而非引力，故B错误；

C.当分子力为斥力时（ZW）,减小分子间距需克服斥力做功，分子势能增大，即分子势能随分子间距离

的减小而增大，故C正确：

D.温度升高时，若气体体积增大，单位体积分子数减少，撞击次数可能减少，故D错误。

故选C“

9.（24-25高二下•天津河西•期末）下列说法正确的是（）

A.的物体中的分子不做无规则热运动

B.气体对容器的压强是大量气体分子不断撞击器壁的结果

C.运动物体中分子的热运动比静止物体中分子的热运动更激烈

D.布朗运动就是分子的无规则运动

【答案】B

【详解】A.分子热运动在任何温度下都存在，0℃时分子仍做无规则运动，只是平均动能较低，故A错

误；

B.气体压强由大量分子频繁撞击器壁产生，符合微观解释，故B正确；

C.分子热运动剧烈程度仅由温度决定，与物体宏观运动无关，故C错误；

D.布朗运动是微粒的运动，反映分子热运动，但并非分子本身的无规则运动，故D错误。

故选B。

10.（24-25高二下•北川中学•模拟）关于分子动理论，下列说法正确的是（）

A.一个气体分子的体枳等于气体的摩尔体枳与阿伏伽德罗常量之比

B.在任一温度下，气体分子的速率分布均呈现“中间多、两头少”的规律

C.气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数仅与单，立体积内的分子数有关

D.显微镜下观察到水中的花粉颗粒在不停地做无规则运动，这反映了花粉分子运动的无规则性

【答案】B

【详解】A.气体分子间的距离较大，分子体积远小于摩尔体积与阿伏伽德罗常量的比值，故A错误;

B.任何温度下气体分子速率分布均呈“中间多、两头少”，故B正确：

C.碰撞次数与分子数密度和分子平均速率（由温度决定）均彳,故C错误;

D.花粉的无规则运动是布朗运动，反映水分子的无规则运动，故D错误。

故选Bo

11.（24-25高二"河南濮阳・期天）关于分子动理论，下列说)

各速率区间的分子数占

图4

A.图1中，自处开始，随分子间的距离逐渐增大，

B.图2中，人人曲线相比，。曲线为同一气体温度较高时气体分子的速率分布图

C.图3中，水中小炭粒每隔一定时间位置的连线表示小炭粒做布朗运动的轨迹

D.图4中，仅增加单位时间落入秤盘豆粒的数量，可模拟温度不变体积减小时对气体压强的影响

【答案】D

【详解】A.图中心是分子力等于零的位置，从图像可知，分子间距从为增大时，分子力先变大后变小,

故A错误；

B.根据分子运动速率分布图像可知，〃中速率大分子占据的比例较大，则曲线〃对应的温度较高，故B

错误；

C.图中的折线是炭粒在不同时刻的位置的连线，并不是固体小颗粒的运动轨迹，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C错误；

D.图4中，仅增加单位时间落入秤盘豆粒的数量，可模拟温度不变体积减小时对气体压强的影响，故D

正确；

故选D。

创新拓展练

12.下列有关气体分子动理论的说法中正确的是（）

A.无论对个别分子还是对大量分子整体，气体分子的运动都是无规则的

B.温度升高时每个气体分子的速率都将增大，因此气体分子的平均速率也将增大

C.在一定温度下，某种气体的分子速率分布是确定的

D.气体的压强只跟气体的温度有关，温度越高压强越大

【答案】C

【详解】A.个别分子的运动是无规则的，但是大量分子整体的运动遵从统计规律，故A错误；

B.温度升高时分子平均动能增加即分子平均速率增加，但不是每个分子的速率都增大，有可能出现个别

分子速率不变，故B错误；

C.在一定温度下，某种气体的分子速率分布是确定的，故C正确；

D.气体的压强除了跟温度有关还与体积有关，故D错误。

故选C。

13.（2025•新疆喀什•联考）喀什地区春季的昼夜温差大，中午的温度能接近30C,清晨10℃左右。假设

环境的大气压几乎不变，则中午和清晨相比（）

A.空气分子的平均动能减小

B.单位体积内空气的质量减小

C.单位体积内的分子数增大

D.单位时间撞击某建筑物单位面积的分子数增多

【答案】B

【详解】A.中午和清晨相比，温度升高，所以空气分子的平均动能增大，故A错误：

BCD.温度升高，气体分子的平均动能增大，平均每个分子对器壁的冲力将变大，但气压并未改变，可见

单位体积内的分子数一定减少，单位体积内空气的质量减小，单位时间内气体分子撞击某建筑物单位面积

的分子数减少，故B正确，CD错误。

故选B<,

14.（24-25高二下.江苏扬州高邮•期中）关于分子动理论说法正确的是（）

各速率间隔的分子数

占总分子数的百分比

0分子的速率

氧气分子的速率分布图像

甲

A.由图甲可知，状态①的温度比状态②的温度高

B.由图甲可知，温度升高时，每个速率区间内分子数的占比都增大

C.图乙中连线表示花粉颗粒做布朗运动的轨迹

D.图乙中功段花粉颗粒运动最剧烈

【答案】A

【详解】A.温度升高，大速率分子数占总分子数的百分比增大，由图甲可知，状态①的温度比状态②的

温度高，故A正确；

B.由图甲可知，温度升高时，大速率区间内分子数的占比增大，小速率区间内分子数的占比减小，故B

错误：

C.图乙中连线表示花粉颗粒在一定时间内始末位置的连线，并不是布朗运动的轨迹，故C错误；

D.图乙中时段的连线最长，但不能说明该段花粉颗粒运动最剧烈，故D错误。

故选Ao

15.（2025•西安铁一中学•八模）如图（a）为一汽缸，其升降部分由M、N两筒组成，两筒间密闭了一定

质量的理想气体。图（b）为气体分子速率分布曲线，初始时刻汽缸内气体所对应的曲线为伍若用力使

M迅速向下滑动，设此过程筒内气体不与外界发生热交换，则此过程中（）

A.密闭气体压强增大，分子平均动能增大

B.气体对外界做功，内能减少

C.容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数增加

D.密闭气体的分子速率分布曲线可能会由b曲线变成c曲线

【答案】ACD

【详解】AB.密闭气体处于绝热状态，用力使M迅速向下滑动，体积减小，压强增加，外力对气体做

功，内能增加，理想气体忽略势能，动能增加，故A正确，B错误；

C.用力使M迅速向下滑动，体积减小，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数增加，密闭

气体压强增大，故C正确；

D.由于气体温度越高，速率较大的分子所占的比例越大，则密闭气体的分子速率分布曲线可能会变成c

曲线，故D正确。

故选ACDo

新题速递

16.（2025•安师大附中•质量检测）实验小组用如图所示的装置探究气体压强的产生机理，将黄豆从秤盘

上方一定高度处均匀连续倒在秤盘上，观察科的指针摆动情况.下列说法正确的是（）

A.模拟温度降低对气体压电的影响时，应增加黄豆数量

B.模拟温度升高对■气体压强的影响时，应将释放位置升高

C.模拟体积减小对气体压强的影响时•，应将释放位置升高

D.模拟体积增大对气体压强的影响时，应增加黄豆数量

【答案】B

【详解】A.温度降低，气体分子的平均速率减小，模拟温度降低对气体压强的影响时・，应该降低释放位

置。而增加黄豆数量是模拟提高气体分子密度对气体压强的影响，故A错误：

B.温度升高，气体分子的平均速率增大，模拟温度升岛对气体压强的影响时，应将释放位置升高，故B

正确；

C.体积减小，气体分子密度增大，模拟体积减小对气体压强的影响时，应该增加黄豆数量。而升高释放

位置则是模拟增大气体分子的平均速率对气体压强的影响，故C错误：

D.体积增大，气体分子密度减小，模拟体积减小对气体压强的影响时，应该减少黄豆数量，故D错误。

故选B。

17.（2025•南京&盐城•一模）汽缸内封闭有一定质量的气体，在某次压缩过程中，缸内气体的温度从。

迅速升高至乃。下