2025届高考物理-分子运动速率分布规律限时训练（含解析）

2025届高考物理一一分子运动速率分布规律限时训练

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一、单选题(本大题共5小题)

1.一定质量的氧气在不同温度下分子的速率分布规律如图所示，横坐标表示分

子的速率，纵坐标表示某一速率的分子数占总分子数的百分比，由图可知

()

-jy-X100%

u246gtr/CxKFm-a-')

A.①状态的温度比②状态的温度高

B.随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大

C.随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例增大

D.速率分布曲线①、②与横轴围成图形的面积相等

2.下列三幅图对应的说法中正确的有()

各速率区间的分子数占

总分数的百分比(％)

20

15

10

气体分子速率分布

甲

A.图甲中温度工＜(

B.图甲中两条曲线下的面积无法比较

C.图乙中玻璃管锋利的断口在烧熔后变钝，原因是玻璃变成了晶体

D.图丙是上下开口的细玻璃管插入某液体发生的现象，是由于大气压力作用

使液柱上升

3.有关气体压强，下列说法正确的是()

A.气体分子的平均速率增大，则气体的压强一定增大

B.气体分子的平均速率增大，则气体的压强有可能减小

C.气体分子的密集程度增大，则气体的压强一定增大

D.气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定增大

4.如图为传统的爆米花机工作时的情景。将玉米倒入铁质容器后，将容器封

闭，容器内气体压强为Po、温度为300K。加热后，当容器内气体压强为3.5Po

时，将容器打开即爆出爆米花。打开容器前，可以认为容器内玉米的体积不变,

气体看成理想气体。下列说法错误的是（）

A.加热过程，容器内气体温度升高，每个气体分子的速率都增大

B.加热过程，容器内气体压强增大，是因为气体分子的平均动能增大

C.打开容器前瞬间，容器内气体温度达到1050K

B.图乙是每隔30s记录了小炭粒在水中的位置，小炭粒做无规则运动的原因

是组成小炭粒的固体分子始终在做无规则运动

C.图丙中方解石能形成双折射现象，说明方解石所有的物理性质都是各向异

性

D.图丁中水晶可以停在水面，是因为受到浮力的作用

二、多选题（本大题共3小题）

6.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（）

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

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

8.如图，水平放置的密闭绝热汽缸被导热活塞分成左右两部分，左侧封闭一定质量

的理想气体，右侧为真空，活塞与汽缸右壁中央用一根轻质弹簧水平连接。汽缸内

壁光滑且水平长度大于弹簧自然长度,弹簧的形变始终在弹性限度内且体积忽略

不计。活塞初始时静止在汽缸正中间，后因活塞密封不严发生缓慢移动，活塞重新

静止后

\理想气体真空

/彳

，/____________//

/d

;活塞/

A.弹簧恢复至自然长度

B.活塞两侧气体质量相等

C.与初始时相比，汽缸内气体的内能增加

D.与初始时相比，活塞左侧单位体积内气体分子数减少

三、实验题（本大题共1小题）

9.全班每人都把4枚硬币握在手中，在桌面上随意投掷10次，统计10次投掷

中有0,1,2,3,4枚硬币正面朝上的次数，并将所得数据按下表的要求记录下

来。你发现有什么规律？

统计项目

4枚硬币中正面朝上的硬币

统计对象

总共投掷的次枚数

数

01234

我的实验数据

我所在小组（3-4人一组）的

数据

我所在大组（按座位划分）的

数据

全班的数据

四、解答题（本大题共2小题）

10.汽车行驶发生剧烈颠簸时，缸内气体体积快速变化。若将某次快速压缩过程

视为绝热过程。如图，I为压缩前氮气分子热运动的速率分布曲线，则压缩后氮

气分子热运动的速率分布曲线II可能为（）

11.将四台此种减震装置安装在汽车上，稳定时车重由四台减震装置支撑，此时

缸内气柱长为0.4h,则缸内气体的压强为,汽车所受重力为o

（不计装置的质量、活塞柱与气缸摩擦，气缸导热性和气密性良好，环境温度保

持不变）

12."嫦娥五号”的组合体成功着陆在月球的预定区域，具有"减震吸能"功能的四

个相同的着陆腿起到了关键作用。组合体自主确定着陆点后，开始垂直降落。组

合体降落至距月球表面数米处，关闭发动机。着陆过程中，一个着陆腿所受冲击

力随位移变化的F—x曲线如图所示。己知地球和月球的半径之比约为3.6、质量

之比约为81,地球表面重力加速度g约为10m/s2。

（1）关闭发动机，着陆腿接触月球表面前，组合体的加速度大小约为

m/s2；

（2）着陆过程中，冲击力对一个着陆腿所做的功约为J（结果保留2位有

效数字）；

（3）组合体接触月面后，具有"减震吸能"的着陆腿会起缓冲作用，其间因摩擦

产生了内能，试问可否将此内能全部转化为机械能？（选填"绝不可能"或

“有可能"）

13.如图，一种电磁阻尼减震器及其构造原理图。该减震器由绝缘滑动杆及固定

在杆上相同且相互紧挨着的多个矩形线圈组成。绝缘滑动杆及线圈的总质量为

m,每个矩形线圈的匝数为N,阻值为R,线圈ab边长为/.、be边长为0.5L,若

该装置沿光滑水平面以速度功向右进入磁感应强度大小为B、方向垂直月面竖直

向下的匀强磁场。

XXXXXXXX

B

XXXXXXXX

XXXXXXXX

(1)第一个线圈进入磁场过程中，线圈中感应电流的方向为;

(2)第一个线圈进入磁场过程中，通过线圈截面的电荷量为;

(3)第一个线圈刚进入磁场时，该减震器受到的安培力大小为;

(4)(计算)求线圈从进入磁场到减速停下，该减震器运动的距离d=。

14.如图是泡茶常用的茶杯，某次茶艺展示中往杯中倒入适量热水，水温为

87℃,盖上杯盖，杯内气体与茶水温度始终相同。已知室温为27。口杯盖的质量

m=0.1kg,杯身与茶水的总质量为”=0.5kg。杯盖的面积约为S=50cn?,大气

压强P°=L0xl05pa,忽略汽化、液化现象，杯中气体可视为理想气体，重力加速

度g=10m/s2,求：

(1)若杯盖和杯身间气密性很好，在温度下降时，试从微观角度分析说明杯内

的气体压强的变化。

(2)若杯盖和杯身间气密性很好，请估算向上提杯盖恰好带起整个杯身时的水

温；

参考答案

1.【答案】D

【详解】A.温度升高时，大速率分子数占总分子数的百分比增大，小速率分子

数占总分子数的百分比减少，可知，①状态的温度比②状态的温度低，A错

误；

B.随着温度的升高，气体分子的平均速率增大，但具体到某一个分子，其分子

速率的变化情况不能够确定，B错误；

C.随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例减少，C错误；

D.由于横轴表示分子速率，纵轴表示单位速率区间内的分子数占总分子数的百

分比，可知，图像与横轴所围图像的总面积均等于1,即速率分布曲线①、②

与横轴围成图形的面积相等，D正确。选D。

2.【答案】A

【详解】AB.图甲中分子热运动越剧烈，各速率区间的分子数占分子数的百分比

的最大值向速度大的方向迁移，可知4＜十,两条曲线下的面积相等均为1,A正

确，B错误；

C.图乙中，玻璃是非晶体，熔化再凝固后仍然是非晶体，细玻璃棒尖端放在火

焰上烧熔后尖端变钝，是表面张力的作用，因为表面张力具有使液体表面绷紧即

减小表面积的作用，c错误；

D.在附着层处液体和玻璃间的相互作用比液体分子间的相互作用强，发生了浸

润现象，D错误。选A。

3.【答案】B

【详解】AB.气体分子的平均速率增大，分子数密度可能减小，气体的压强不一

定增大，B正确，A错误；

C.气体分子的密集程度增大，分子热运动的平均动能可能减小，气体的压强不

一定增大，c错误；

D.气体分子的平均动能增大，分子数密度可能减小，气体的压强不一定增大，D

错误。选B„

4.【答案】A

【详解】A.加热过程，容器内气体温度升高，气体分子的平均动能增大，是统

计规律，并不是每个分子速率都增大，A错误，符合题意；

B.加热过程，容器内气体温度升高，气体分子的平均动能增大，根据动量定

理，知分子撞击器壁的平均作用力增大，体积不变，知分子的密集程度不变，即

单位体积内的分子数不变，造成容器内气体压强增大，B正确，不符合题意；

C.气体发生等容变化，根据攀=当匕"=300K,得7i=1050K,C正确，不符

合题意；

D.打开容器瞬间，容器中气体膨胀对外做功，气体的内能减少，温度降低，D

正确，不符合题意。选A。

5.【答案】A

【详解】A.氧气分子在与温度下速率大的分子所占百分比较多，与温度较高，A

正确；

B.布朗运动时悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，不是分子的运动，间接反映

了液体分子的无规则运动，B错误；

C.图丙中方解石能形成双折射现象，这是由方解石晶体各向异性的光学性质决

定的，并不能说明方解石所有的物理性质都是各向异性，C错误；

D.图丁中水胆可以停在水面，是因为表面张力的作用，D错误。选A。

6.【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。

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♦">(),气体

对外界做功，即必<0,由，U=W+。，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】ACD

【解析】初始状态活塞受到左侧气体向右的压力和弹簧向左的弹力处于平衡状

态,弹簧处于压缩状态。因活塞密封不严，可知左侧气体向右侧真空散逸，左侧气体

压强变小，右侧出现气体,对活塞有向左的压力，最终左、右两侧气体压强相等，且弹

簧恢复原长,A正确油于活塞向左移动，左侧气体体积小于右侧气体体积，则左侧气

体质量小于右侧气体质量,B错误;密闭的汽缸绝热,与外界没有能量交换，但弹簧弹

性势能减少了，可知气体内能增加,C正确;初始时气体在左侧,最终气体充满整个汽

缸，初始左侧单位体积内气体分子数应该是最终的两倍,D正确。

9.【答案】见解析

【详解】数据记录如下：

统计对象统计项目

4枚硬币中正面朝上的硬币枚

总共投掷的次数

数

01234

我的实验数据1012430

我所在小组（3~4人一组）的

402916103

数据

我所在大组（按座位划分）

10072536266

的数据

全班的数据400261001519924

规律：4枚硬币中有两面朝上时出现的次数最多，大约占［有一面朝上和三面

O

朝上出现的机会差不多，分别大约占没有朝上的或均朝上的最少，分别大约

占,。我们不能确定每次出现的情况，但是每种情况出现的可能性是一定的。

16

【答案】10.D,11.2.5为；6Pos+2.4防，12.1.6；-1.2xl03;绝不可能，

NBI)mRv

13.Adcba；方向0

2RRN2B2I}

【解析】10.快速压缩过程为绝热过程，外界对气体做功，根据热力学第一定律

可知，气体内能增大温度升高，则大速率分子数目所占比例增多，第四个选择项

符合要求。选D

U.n］气体温度不变，根据玻意耳定律有PO/ZS=P「O4/7S,解得p］=2.5po

⑵对车进行分析，根据平衡条件有4Pls+4左伍-0.4〃）=6+4为5,解得

G=6p0S+2Akh

12.［1］关闭发动机，着陆腿接触月球表面前，合力等于万有引力，则有

G=nui,在地球表面有G—^一=〃?g,解得a=1.6m/s2

*月嗨

⑵b-x图像的面积表示功的大小，则着陆过程中，冲击力对一个着陆腿做负

功，所做的功约为卬=-180、10-3X6.8、10312_1.2*1（）31

⑶根据热力学第二定律可知，此内能不可能全部转化为机械能。

13.［1］根据右手定则可知，第一个线圈进入磁场过程中，线圈中感应电流的方向

为adcba方向。

［2］第一个线圈进入磁场过程中，感应电动势的平均值^=N^=N丝把皂，感

MX

应电流的平均值为7；=与，根据电流的定义式有q=解得"=嗡

⑶结合上述可知，第一个线圈刚进入磁场时，该减震器受到的安培力大小为

K=NBIL,其中感应电流的瞬时值为/=△丝丝，解得耳=”更包1

⑷线圈从进入磁场到减速停下过程，根据动量定理有-A®7O=O-m%,感应电流

的平均值为7=亚四，其中减震器运动的距离』=6,解得』=黑襄

RNBI3

14.【答案】（1）见解析；（2）356.4K

【详解】（1）若杯盖和杯身间气密性很好，杯内气体的体积不变，气体分子数

密度不变；温度下降时，分子的平均动能减小，分子对器壁的压力减小，内的气

体压强减小。

（2）设提起杯子时气体压强为口，温度为心，则

A）S=p.S+Mg

解得

_Mg

Pl=Po-—J-

根据查理定律得

Po_=Pk

TJT、

解得

7；=356.4K

知识归纳总结

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2025届高考物理——分子运动速率分布规律限时训练解析

一、单选题解析

题目分析：本题考察的是分子运动速率分布规律与温度的关系。通过比较不同温度下分