2024-2025學(xué)年試題物理（選擇性人教版2019）第一章4-分子動(dòng)能和分子勢(shì)能

4.分子動(dòng)能和分子勢(shì)能課后訓(xùn)練鞏固提升基礎(chǔ)鞏固1.下列物理量與物體的內(nèi)能無關(guān)的是()A.物體的溫度 B.物體的體積C.質(zhì)量 D.物體的運(yùn)動(dòng)速度答案D解析物體的內(nèi)能與溫度、體積以及所含的分子數(shù)有關(guān),與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān),所以D選項(xiàng)符合題意。2.下列有關(guān)溫度的概念的說法正確的是()A.溫度反映了每個(gè)分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度B.溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志C.一定質(zhì)量的某種物質(zhì),內(nèi)能增大,溫度一定升高D.溫度升高時(shí)物體的每個(gè)分子的動(dòng)能都將增大答案B解析溫度是分子平均動(dòng)能大小的標(biāo)志,而對(duì)某個(gè)確定的分子來說,其熱運(yùn)動(dòng)的情況無法確定,不能用溫度反映,故A、D錯(cuò),B對(duì)。溫度不升高而僅使分子的勢(shì)能增大,也可以使物體內(nèi)能增大,冰熔化為同溫度的水就是一個(gè)例證,故C錯(cuò)。3.關(guān)于分子勢(shì)能,下列說法正確的是(設(shè)兩分子相距無窮遠(yuǎn)時(shí)分子勢(shì)能為零)()A.體積增大,分子勢(shì)能增大;體積縮小,分子勢(shì)能減小B.當(dāng)分子間距離r=r0時(shí),分子間合力為零,所以分子勢(shì)能為零C.當(dāng)分子間作用力為引力時(shí),體積越大,分子勢(shì)能越大D.當(dāng)分子間作用力為斥力時(shí),體積越大,分子勢(shì)能越大答案C解析設(shè)想兩個(gè)分子相距無窮遠(yuǎn),此時(shí)分子間勢(shì)能為零,當(dāng)兩個(gè)分子越來越近時(shí),分子間引力做正功,分子勢(shì)能減小,當(dāng)r=r0時(shí),分子勢(shì)能減小到最小為負(fù)值,故B錯(cuò)誤。分子力為引力時(shí),體積增大,分子間距增大,分子力做負(fù)功,分子勢(shì)能增大,故C正確。分子力為斥力時(shí),體積增大,分子間距增大,分子力做正功,分子勢(shì)能減小,故A、D錯(cuò)誤。4.比較45℃的熱水和100℃的水蒸氣,下列說法正確的是()A.熱水分子的平均動(dòng)能比水蒸氣的大B.熱水的內(nèi)能比相同質(zhì)量的水蒸氣的小C.熱水分子的速率都比水蒸氣的小D.熱水分子的熱運(yùn)動(dòng)比水蒸氣的劇烈答案B解析分子的平均動(dòng)能只和溫度有關(guān),溫度越高,分子的平均動(dòng)能越大,熱水溫度低于水蒸氣,所以熱水分子的平均動(dòng)能小于水蒸氣分子的平均動(dòng)能,故A錯(cuò)誤。45℃的熱水變成相同質(zhì)量的100℃的水蒸氣,溫度升高,體積變大,內(nèi)能變大,故B正確。無論什么溫度的物體,所含有的分子都有速率大的和速率小的,只是溫度越高速率大的分子所占的比例越高,故C錯(cuò)誤。溫度越高,分子運(yùn)動(dòng)越劇烈,熱水溫度低于水蒸氣溫度,水蒸氣分子的運(yùn)動(dòng)比較劇烈,故D錯(cuò)誤。5.一絕熱容器內(nèi)封閉著一些氣體,容器在高速運(yùn)輸途中突然停下來,則()A.因氣體溫度與機(jī)械運(yùn)動(dòng)速度無關(guān),故容器內(nèi)氣體溫度不變B.因容器是絕熱的,故容器中氣體內(nèi)能不變C.因容器突然停止運(yùn)動(dòng),氣體分子運(yùn)動(dòng)速度亦隨之減小,故容器中氣體溫度降低D.容器停止運(yùn)動(dòng)時(shí),由于分子和容器壁的碰撞,容器中氣體溫度將升高答案D解析容器里的分子除做無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)外,還隨容器做機(jī)械運(yùn)動(dòng),當(dāng)容器停止機(jī)械運(yùn)動(dòng)時(shí),氣體分子由于慣性與器壁或分子間碰撞,熱運(yùn)動(dòng)加劇,氣體的溫度升高,故D選項(xiàng)正確。6.右圖為兩分子系統(tǒng)的勢(shì)能Ep與兩分子間距離r的關(guān)系曲線。下列說法正確的是()A.當(dāng)r大于r1時(shí),分子間的作用力表現(xiàn)為引力B.當(dāng)r小于r1時(shí),分子間的作用力表現(xiàn)為斥力C.當(dāng)r等于r2時(shí),分子間的作用力最大D.在r由r1變到r2的過程中,分子間的作用力做負(fù)功答案B解析由題圖像可知,分子間距離為r2時(shí)分子勢(shì)能最小,此時(shí)分子間的距離為平衡距離;當(dāng)0<r<r2時(shí),分子力表現(xiàn)為斥力,當(dāng)r>r2時(shí)分子力表現(xiàn)為引力,當(dāng)r<r1時(shí),分子間的作用力表現(xiàn)為斥力,當(dāng)r=r2時(shí),分子間的作用力為零,在r由r1變到r2的過程中,分子力表現(xiàn)為斥力,分子間距離增大,分子間的作用力做正功,故A、C、D錯(cuò)誤,B正確。7.三個(gè)瓶子分別盛有質(zhì)量相同的氫氣、氧氣和氮?dú)?它們的溫度相同,則分子平均速率最大的是;在不計(jì)分子勢(shì)能的情況下,氣體內(nèi)能最大的是。

答案氫氣氫氣8.甲、乙兩名同學(xué)對(duì)0℃的水和0℃的冰進(jìn)行了如下爭(zhēng)論:甲說:“冰和水的溫度相同,所以分子平均動(dòng)能相等。質(zhì)量相同時(shí),冰的體積大,因此冰的分子勢(shì)能大,所以說冰的內(nèi)能大于水的內(nèi)能?！币艺f:“0℃的水變成0℃的冰需要向外界放出熱量,在質(zhì)量相同的情況下,水的內(nèi)能大于冰的內(nèi)能?！闭?qǐng)你判斷一下:甲、乙兩名同學(xué)誰的說法是正確的?答案乙同學(xué)的說法是正確的。甲同學(xué)認(rèn)為冰的體積大,分子勢(shì)能大,這是錯(cuò)誤的說法,冰的體積大的主要原因在于宏觀的冰晶粒間空隙大。分子勢(shì)能大小與體積有關(guān),但二者并不一定成正比。0℃的冰變?yōu)?℃的水需吸熱,故水的內(nèi)能大,它們相同的物理量是分子平均動(dòng)能,不同的物理量是分子勢(shì)能,顯然水的分子勢(shì)能大。能力提升1.關(guān)于物體的內(nèi)能,以下說法正確的是()A.箱子運(yùn)動(dòng)的速度減小,其內(nèi)能也減小B.籃球的容積不變,內(nèi)部氣體的溫度降低,其氣體的內(nèi)能將減小C.物體的溫度和體積均發(fā)生變化,其內(nèi)能一定變化D.對(duì)于一些特殊的物體,可以沒有內(nèi)能答案B解析物體的內(nèi)能與物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)無關(guān),故A錯(cuò)誤。當(dāng)氣體的體積不變而溫度降低時(shí),氣體的分子勢(shì)能不變,分子平均動(dòng)能減小,氣體的內(nèi)能減小,故B正確。物體的溫度和體積均發(fā)生變化時(shí),物體內(nèi)的分子勢(shì)能和分子平均動(dòng)能都發(fā)生變化,其內(nèi)能可能不變,故C錯(cuò)誤。任何物體都有內(nèi)能,故D錯(cuò)誤。2.如圖所示,甲分子固定于坐標(biāo)原點(diǎn)O,乙分子從無窮遠(yuǎn)處由靜止釋放,在分子力的作用下靠近甲,圖中b點(diǎn)是引力最大處,d點(diǎn)是分子靠得最近處,則乙分子速度最大處是()A.a點(diǎn) B.b點(diǎn) C.c點(diǎn) D.d點(diǎn)答案C解析a點(diǎn)和c點(diǎn)處分子間的作用力為零,乙分子的加速度為零,從a點(diǎn)到c點(diǎn)分子間的作用力表現(xiàn)為引力,分子力做正功,速度增加,從c點(diǎn)到d點(diǎn)分子間的作用力表現(xiàn)為斥力,分子間的作用力做負(fù)功,故分子由a點(diǎn)到d點(diǎn)先加速再減速,所以在c點(diǎn)速度最大,故C正確。3.下列說法正確的是()A.物體溫度降低,其分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大B.物體溫度升高,其分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大C.物體溫度降低,其內(nèi)能一定增大D.物體溫度不變,其內(nèi)能一定不變答案B解析溫度是物體分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,溫度升高則其分子平均動(dòng)能增大,反之,則其分子平均動(dòng)能減小,故A錯(cuò)誤,B正確。物體的內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子的熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和,宏觀上取決于物體的溫度、體積和質(zhì)量,故C、D錯(cuò)誤。4.(多選)如圖所示,甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O,乙分子沿x軸運(yùn)動(dòng),兩分子間的分子勢(shì)能Ep與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示。圖中分子勢(shì)能的最小值為E0。若兩分子所具有的總能量為0,則下列說法正確的是()A.乙分子在P點(diǎn)(x=x2)時(shí),加速度最大B.乙分子在P點(diǎn)(x=x2)時(shí),其動(dòng)能為E0C.乙分子在Q點(diǎn)(x=x1)時(shí),處于平衡狀態(tài)D.乙分子的運(yùn)動(dòng)范圍為x≥x1答案BD解析當(dāng)分子間距離為r0時(shí),分子勢(shì)能最小,即x2=r0,故在P點(diǎn)分子力為零,加速度為零,由于分子所具有的總能量為0,勢(shì)能為E0時(shí),動(dòng)能為E0,A、C錯(cuò)誤,B正確。又由于動(dòng)能不可能為負(fù)值,故勢(shì)能最大為零,D正確。5.下列關(guān)于分子力和分子間勢(shì)能的說法正確的是()A.當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí),分子力和分子勢(shì)能總是隨分子間距離的增大而增大B.當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí),分子力和分子勢(shì)能總是隨分子間距離的增大而減小C.當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時(shí),分子力和分子勢(shì)能總是隨分子間距離的減小而增大D.當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時(shí),分子力和分子勢(shì)能總是隨分子間距離的減小而減小答案C解析當(dāng)分子間距離r>r0時(shí),分子力表現(xiàn)為引力,距離增大,分子力先增大后減小,最后減小為零;分子力一直做負(fù)功,分子勢(shì)能一直增大,A、B選項(xiàng)錯(cuò)誤。當(dāng)分子間距r<r0時(shí),分子力表現(xiàn)為斥力,距離減小,分子力增大;分子力一直做負(fù)功,分子勢(shì)能一直增大,C選項(xiàng)正確,D選項(xiàng)錯(cuò)誤。6.(多選)把一個(gè)物體豎直下拋,下列哪種情況是在下落的過程中發(fā)生的(不考慮空氣阻力)()A.物體的動(dòng)能增大,分子的平均動(dòng)能也增大B.物體的重力勢(shì)能減小,分子勢(shì)能卻增大C.物體的機(jī)械能保持不變D.物體的內(nèi)能保持不變答案CD解析物體下落過程,不考慮空氣阻力,只有系統(tǒng)內(nèi)的重力做功,機(jī)械能不變;物體下落過程中,物體的溫度和體積也沒有發(fā)生變化,所以分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能和分子勢(shì)能都保持不變,因此,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤,C、D正確。7.(1)1kg的40℃的水跟1kg的80℃的水哪個(gè)內(nèi)能多?(2)1kg的40℃的水跟2kg的40℃的水哪個(gè)內(nèi)能多?(3)一杯100℃的開水跟一池塘常溫下的水哪個(gè)內(nèi)能多?(4)1kg的100℃的水跟1kg的100℃的水蒸氣哪個(gè)內(nèi)能多?答案見解析解析(1)兩者質(zhì)量一樣,同種物質(zhì),所以分子數(shù)目一樣,而80℃的水比40℃的水的水分子平均動(dòng)能大,若不考慮水的膨脹引起的體積微小變化,則1kg的80℃的水的內(nèi)能多。(2)1kg的40℃的水跟2kg的40℃的水比較,2kg的4