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课时分层作业(三) 分子动能和分子势能
(建议用时:25分钟)
◎考点一 分子动能
1.(多选)容器中盛有冰水混合物,冰的质量和水的质量相等且保持不变,则下列说法正确的是( )
A.冰的分子平均动能大于水的分子平均动能
B.水的分子平均动能大于冰的分子平均动能
C.冰和水的分子平均动能相等
D.水的内能大于冰的内能
CD [冰水混合物温度为0 ℃,冰、水温度相同,故二者分子平均动能相同,A、B错误,C正确;水的分子势能大于冰的分子势能,故等质量的冰、水内能相比较,水的内能大于冰的内能,D正确。]
◎考点二 分子势能
2.如图所示,甲分子固定于坐标原点O,乙分子从无穷远a处由静止释放,在分子力的作用下靠近甲。图中b点合外力表现为引力,且为数值最大处,d点是分子靠得最近处。则下列说法正确的是( )
A.乙分子在a点势能最小
B.乙分子在b点动能最大
C.乙分子在c点动能最大
D.乙分子在d点加速度为零
C [乙分子由a运动到c,分子力表现为引力,分子力做正功,动能增大,分子势能减小,所以乙分子在c处分子势能最小,在c处动能最大,故A、B错误,C正确;由题图可知,乙在d点时受到分子斥力,所以乙分子在d处的加速度不为零,故D错误。]
3.(多选)下列关于分子力和分子势能的说法中,正确的是( )
A.当分子力表现为引力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大
B.当分子力表现为引力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小
C.当分子力表现为引力时,随分子间距离增大,分子力先增大后减小,分子势能增大
D.当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大
CD [当分子力表现为引力时,分子间距离r>r0,随分子间距离的增大,分子力先增大后减小,分子势能增大,A、B错误,C正确;当分子力表现为斥力时,分子间距离r<r0,随分子间距离的减小,分子力和分子势能都增大,D正确。]
4.如图所示四幅图中,能正确反映分子间作用力f和分子势能Ep随分子间距离r变化关系的图线是( )
B [当分子间距离r=r0时,分子引力和分子斥力大小相等,分子间作用力为零,分子势能达到最小值;当r<r0时,分子间作用力表现为斥力,若r增大,分子力做正功,分子势能减小;当r>r0时,分子间作用力表现为引力,若r增大,分子力做负功,分子势能增大。故选B。]
5.甲、乙两个分子相距较远,它们间的分子力为零,在它们逐渐接近到不能再接近的全过程中,分子力大小的变化和分子势能大小的变化情况正确的是( )
A.分子力先增大,后减小;分子势能一直减小
B.分子力先增大,后减小;分子势能先减小,后增大
C.分子力先增大,再减小,后又增大;分子势能先减小,再增大,后又减小
D.分子力先增大,再减小,后又增大;分子势能先减小,后增大
D [分子间距离较远时,分子力为零。当分子间距离减小时,分子间的分子力表现为引力,当r减小到r=r0时,分子力又为零,这一过程中分子力经历了由零增大后又减小到零的过程。当r<r0时,分子力表现为斥力,且斥力随分子间距离的减小而一直增大,所以当r一直减小时,分子力的变化过程是先增大,再减小,后又增大。由于分子力先表现为引力,后表现为斥力,所以在r一直减小的过程中,分子力(引力)先做正功,分子势能减少,后为斥力做负功,分子势能增大。A、B、C错误,D正确。]
◎考点三 内能
6.(多选)把一个物体竖直下抛,下列哪种情况是在下落的过程中发生的(不考虑空气阻力)( )
A.物体的动能增加,分子的平均动能也增加
B.物体的重力势能减少,分子势能却增加
C.物体的重力势能减少,分子的平均动能和分子势能都保持不变
D.物体的机械能保持不变
CD [物体下落的过程,不考虑空气阻力,只有重力做功,机械能不变,D正确;物体下落过程中,物体的温度和体积也没有发生变化,所以分子热运动的平均动能和分子势能都保持不变,C正确。]
7.(多选)气体内能是所有气体分子热运动动能和分子势能的总和,其大小与气体的状态有关,分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的哪些因素,下列说法正确的是 ( )
A.温度和体积
B.体积和压强
C.温度和分子间距离
D.温度和压强
AC [温度是分子平均动能的标志,温度高,分子平均动能大;分子间势能与分子间距离r有关,分子间距离r变化,分子势能就发生变化,故A、C正确,B、D错误。]
8.(多选)关于物体内能,下列说法中正确的是( )
A.每一个分子的动能与分子势能的总和叫物体的内能
B.物体所有分子的动能与分子势能的总和叫物体的内能
C.一个物体,当它的机械能发生变化时,其内能也一定发生变化
D.一个物体内能的多少与它的机械能多少无关
BD [物体内所有分子的动能与势能的总和叫物体的内