2022-2023学年鲁科版选择性1.3气体速率分布的统计规律练习

1.3气体速率分布的统计规律练习

一、单选题

1.一定质量的气体作等容变化，温度升高时，气体压强增大是由于（）

A.分子对器壁平均撞击力变大

B.气体分子密度变大，分子对器壁排斥力变大

C.气体分子密度变大，单位体积内分子的质量变大

D.单位体积内分子数变大，单位时间对器壁的碰撞次数变多

2.如图所示，一定质量的理想气体经历A—B-TCTA的过程，已知气体在状态A时的温度为300K,且

latm=1.0xl05Pa,下列说法正确的是（）

A.在状态B,气体的温度为300K

B.在状态C,气体的内能最大

C.过程A—B,气体对外做功7.5x10”

D.过程C-A,单位时间撞出容器壁上单位面积的分子数可能不变

3.关于气体的状态参量，下列说法中错误的是（）

A.气体的压强是大量分子频繁撞击容器壁形成的

B.气体的温度反映了大量分子无规则运动的剧烈程度

C.气体的体积是所有气体分子的体积之和

D.气体的状态改变了，它的状态参量也发生变化

4.如图是一定质量的理想气体的〃一”图，气体从ATBTCTD—A完成一次循环，A-B图中实线）和c-D

为等温过程，温度分别为乃和乃，下列说法正确的是

A.A-B（图中实线）过程中，气体分子的速率分布曲线发生变化

B.在状态A和状态D,单位时间碰撞容器壁单位面积的分子数相同

C.从C-D过程放出的热量等于外界对气体做的功

D.若气体沿直线线由A-B,则气体的温度先降低后升高

5.下面的表格是某年某地区1-6月份的气温与气压对照表:

月份123456

平均气温/℃1.43.910.719.626.730.2

平均大气压/105pa1.0211.0191.0141.0081.0030.9984

根据上表数据可知：该年该地区从1月份到6月份（）

A.空气分子无规则热运动剧烈程度呈减小的趋势

B.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

C.单位时间对单位面积的地面撞击的空气分子数呈减少的趋势

D.单位时间内地面上单位面积所受气体分子碰撞的总冲量呈增加的趋势

6.如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和。后再回到状态A,其中，A-B和C-D

为等温过程，8-C和。-4为绝热过程，这就是著名的“卡诺循环”。下列说法正确的是（）

A.A-B过程中，气体和外界无热交换

B.8-C过程中，气体分子的平均动能增大

C.C-O过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多

D.M过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化

二、多选题

7.如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A.其中，A-B和C-D

为等温过程，B-C和D-A为绝热过程（气体与外界无热量交换）.这就是著名的“卡诺循环''.该循环过

程中，下列说法正确的是（）

A.A—B过程中，外界对气体做功

B.B-C过程中，气体分子的平均动能减小

C.C-D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多

D.D-A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化

8.下列说法正确的是（）.

A.气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内的分子数及气体分子的平均动能都有关

B.若两个分子间的势能减少，一定是克服分子间的相互作用力做了功

C.只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏伽德罗常数

D.液体表层分子分布更稀疏是由于分子间存在斥力作用的结果

E.在一个绝热容器内，不停地搅拌液体，可使液体的温度升高

9.关于热力学的一些现象和规律叙述正确的是（）

A.在自然过程中一个孤立系统的嫡总是增加或不变的

B.高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故

C.一定质量的气体体积增大，但既不吸热也不放热，内能一定不变

D.气体体积不变时，温度越高，单位时间内容器壁单位面积受到气体分子撞击次数越多

10.关于气体热现象的微观解释，下列说法中正确的是（）

A.密闭在容器中的气体，在某一时刻向各个方向运动的气体分子数目一定相等

B.大量气体分子的速率有的大有的小，但是按“中间多，两头少”的规律分布

C.气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度这两个因素有关

D.当某一容器自由下落时，容器中气体的压强将变为零

11.新冠肺炎疫情期间，某班级用于消毒的喷壶示意图如图所示。闭合阀门K,向下压压杆A可向瓶内储

气室充气，多次充气后按下按柄B打开阀门K,消毒液会自动经导管从喷嘴处喷出。储气室内气体可视为

理想气体，充气和喷液过程中温度保持不变，则下列说法正确的是（）

A.充气过程中储气室内气体分子数增多且分子运动剧烈程度增加

B.充气过程中，储气室内气体分子平均动能不变，压强增大

C.只要储气室内气体压强大于外界大气压强，消毒液就能从喷嘴处喷出

D.喷液过程中，储气室内气体吸收热量对外界做功

E.喷液过程中，储气室内气体分子对器壁单位面积的平均作用力减小

12.表中数据是某地区上6月份气温与气压的对照表:

月份/月123456

平均气温/C1.84.512.821.428.731.4

平均大气压/lO'Pa1.0311.0251.0181.0121.0070.9764

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

E.速率大的空气分子比例较多

三、解答题

13.我们可以从宏观与微观两个角度来研究热现象。一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C,

其中A—B过程为等压变化，B—C过程为等容变化。已知VA=0.3m3,7\=300K,7B=400K,7C=300K»

(D请你求出气体在状态B时的体积VB;

(2)气体分别处于状态A和状态B时，分子热运动速率的统计分布情况如图所示，其中对应状态B的是曲线

(选填“①”或罐

(3)请你说明B-C过程中，气体压强变化的微观原因。

(4)设A-B过程气体吸收热量为R,B-C过程气体放出热量为。2,请你比较。、Q的大小并说明依据。

14.将一根长度为103cm的长玻璃管竖直放置，管的A端开口，8端封闭，利用水银在管的

下部封闭着一段空气柱，各段初始长度如图，已知外界大气压po=76cmHg,温度始终不变。

(1)被封闭的气体压强是多大；

(2)缓慢将玻璃管绕通过B点的水平轴转动180。，使管倒立，此时管内空气柱的长度是多长。

15.汽缸的横截面积为S,质量为用的梯形活塞上面是水平的，下面与右侧竖

方向的夹角为a,如图所示，当活塞上放质量为M的重物时处于静止状态.设

部大气压强为po,若活塞与缸壁之间无摩擦.重力加速度为g,求汽缸中气体的压强.

参考答案

1.A

【详解】

气体体积不变，气体分子数密度不变，单位体积内分子数不变，气体温度升高，分子平均动能增加，气体

平均速率变大，根据动量定理，分子对器壁平均撞击力变大。

故选Ao

2.C

【详解】

3

A.由〃一V图可知，气体在A状态时，pA=0.5atm,VA=1.Om,£=300K,B状态时，pR=1.Oatm,

Vs=2.0m\由理想气体状态方程

〃八匕_PBVB

TATn

解得

TK=1200K

故A错误；

B.由理想气体状态方程=可知，p-V图的面积反映温度的高低，可知状态B的面积最大，即温

度最高，而由理想气体的内能为

—3

E^=N-Ek=N--kT

则一定质量的理想气体由温度决定，故B状态的温度最高，故B错误;

C.由p-V图中图线与坐标轴围成的面积表示气体与外界之间的做功，有

电B1)X1()5Xu=7.5X10W

因理想气体的体积变大，故气体对外做功为7.5xl()4J，故C正确；

D.过程C-A为等压压缩，温度降低，由

因温度降低，则每个分子的平均压力三变小，而压强不变，则单位时间单位面积撞击的分子数变多，故D

错误.

故选C。

3.C

【解析】

【详解】

A.封闭在容器的一定质量气体的压强是由组成这些气体对容器壁的碰撞作用而产生的；故A正确；A项

不合题意.

B.分子热运动与温度有关，气体温度的高低反映了大量分子无规则运动的剧烈程度；B项正确，B项不合

题意.

C.气体的体积等于这些气体分子所能到达的空间的体积；故C项错误，C项符合题意.

D.描述气体的热力学状态参量有气体的温度、体积和压强；若状态改变，则至少有两个参量发生变化；故

D项正确，D项不合题意.

4.C

【解析】

【详解】

力-8（图中实线）过程中，气体的温度不变，则气体分子的速率分布曲线不发生变化，选项A错误；在状态A

和状态。压强相等，。态的体积较小，则温度较低，分子平均速率较小，因气体分子的数密度较大，则在

。态单位时间碰撞容器壁单位面积的分子数较大，选项B错误；由热力学第一定律，从过程为等温

过程，气体的内能不变，气体体积减小，外界对气体做功等于放出的热量，选项C正确；若气体沿直线线

由A-B,则气体的PV乘积先增大后减小，气体的温度先升高后降低，选项D错误。

5.C

【详解】

A.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，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，故A错误；

B.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，

故B错误；

C.根据气体压强的微观意义，气体压强和单位时间单位面积对地面撞击次数、气体的分子平均动能有关；

温度升高，即气体的分子平均动增大，而压强P减小，说明单位时间单位面积对地面撞击次数减小，所以

单位时间对单位面积的地面撞击的空气分子数呈减少的趋势，故C正确；

D.根据气体压强的微观意义，气体压强等于单位时间内地面上单位面积所受气体分子碰撞的总冲量，大气

压强呈减小的趋势，单位时间内地面上单位面积所受气体分子碰撞的总冲量也呈减小的趋势，故D错误；

故选Co

6.C

【详解】

A.过程中，等温膨胀，体积增大，气体对外界做功，温度不变，内能不变，气体吸热，故A错误；

B.8-C过程中，绝热膨胀，气体对外做功，内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，故B错误;

C.C-O过程中，等温压缩，体积变小，分子数密度变大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多,

故C正确；

D.0-4过程，绝热压缩，外界对气体做功，内能增加，温度升高，分子平均动能增大，气体分子的速率

分布曲线发生变化，故D错误。

故选C。

7.BC

【详解】

A、A-B过程中，体积增大，气体对外界做功，故A错误；B、BTC过程中，绝热膨胀，气体对外做功，

温度降低，气体分子的平均动能减小，故B正确；C、C-D过程中，等温压缩，体积变小，分子数密度变

大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，C正确；D、D-A过程中，绝热压缩，外界对气体做功，

温度升高，分子平均动能增大，气体分子的速率分布曲线发生变化，故D错误；故选BC.

【点睛】

A-B过程中，体积增大，气体对外界做功，BTC过程中，绝热膨胀，气体对外做功，温度降低，C-D过

程中，等温压缩，D-A过程中，绝热压缩，外界对气体做功，温度升高.

8.ACE

【解析】

【详解】

A.由气体压强计算公式可知，气体分子单位时间与单位面积碰撞次数与单位体积内的分子数及气体分子的

平均动能都有关，A正确.

B.分子势能减少说明分子力做正功，B错误.

C.由NA=M/〃?可以计算出阿伏伽德罗常数，可知C正确.

D.液体表层分子分布更稀疏是由于液体表层分子间为引力作用的结果，D错误.

E.由热力学第一定律△U=W+Q可知，在一个绝热容器内Q=0,不停地搅拌液体，对液体做功，可使液体

的内能变大，温度升高，选项E正确;

故选ACE.

9.AD

【详解】

A.根据燧原理可知，在自然过程中一个孤立系统的燃总是增加或不变的，选项A正确；

B.高原地区水的沸点较低，这是高原地区气压较低的缘故，选项B错误；

C.根据热力学第一定律，一定质量的气体体积增大，则对外做功；既不吸热也不放热，内能一定减小，选

项C错误；

D.气体体积不变时，温度越高，压强变大，则单位时间内容器壁单位面积受到气体分子撞击次数越多，选

项D正确。

故选AD。

10.BC

【解析】A、虽然分子的运动杂乱无章，在某一时刻，向着任何一个方向运动的分子都有在一个正方体容器

里，任一时刻与容器各侧面碰撞的气体分子数目基本相同，不能说一定相同；故A错误；B、大量气体分子

的速率有大有小，但是按“中间多，两头少”的规律分布；故B正确；C、气体压强P=jR7,其大小跟气体

分子的平均动能、分子的密集程度这两个因素有关大；故C正确；D、当某一容器自由下落时，虽然处于失

重状态，但分子热运动不会停止，所以分子仍然不断撞击容器壁产生压力，故压强不为零。故D错误。故

选BC.

【点睛】气体压强产生的原因：分子热运动不断撞击容器壁产生压力.压力与分子热运动速度以及撞击频

率有关.

11.BDE

【详解】

A.充电过程中温度不变，而分子运动的剧烈程度取决于气体的温度，温度不变，分子运动的剧烈程度不变,

所以A错误;

B.充气过程中，温度不变，所以储气室内气体的分子平均动能不变，而充气过程中储气室内气体分子数增

多，所以单位面积撞击器壁的次数变多，所以压强增大，所以B正确；

C.只有当储气室内气体压强大于大气压强与喷嘴到液面这段液体产生的压强之和时，消毒液才能从喷嘴处

喷出，所以c错误；

D.喷液过程中，气体膨胀，对外做功，但是气体温度不变，内能不变，根据热力学第一定律，一定需要从

外界吸收热量，所以D正确；

E.喷液过程中，气体体积膨胀，由于温度不变，根据玻意耳定律，气体压强减小，即储气室内气体分子对

器壁单位面积的平均撞击力减小，所以E正确。

故选BDE。

12.BDE

【详解】

AB.温度越高，分子无规则热运动加强.6月份与1月份相比较，平均气温升高了，气体分子的平均动能增加，

分子平均速率增大，但是个别分子的速率变化无法确定；故A错误，B正确；

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.

E.温度升高，分子的平均动能变大，分子的平均速率增大，速率大的分子比例较多；故E正确.

13.（l）0.4m3;（2）②；（3）见解析；（4）0>。2,依据见解析

【详解】

（1）A->3过程为等压变化，由盖-吕萨克定律有

VV

TAF

代入数据，解得

xO.3m3=0.4m3

300

(2)因为B的温度高，气体分子的平均动能较大，即速率大的分子数点分子总数的比例偏多，故②是其对

应的曲线