1.4 分子动能和分子势能（课时作业）-【优化探究】2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第三册同步导学案（人教版）

[基础达标练] 1．一杯水含有大量的水分子，若杯中水的温度升高，则(　　) A．水分子的平均动能增大 B．只有个别水分子的动能增大 C．所有水分子的动能都增大 D．每个水分子的动能改变量均相同 解析：水的温度升高，其内部的水分子的热运动加剧，水分子的平均动能变大，即其内能增加，这是统计规律，个别分子不适用，故A正确，B、C、D错误。 答案：A 2．(多选)对于20 ℃的水和20 ℃的水银，下列说法正确的是(　　) A．两者分子的平均动能相同 B．水银分子的平均动能比水分子的大 C．两者分子的平均速率相同 D．水银分子的平均速率比水分子的平均速率小 解析：温度相同的任何物体，内部分子的平均动能都相等，所以A对，B错；动能与质量有关，分子平均动能相同，平均速率不一定相同，水银分子的质量大，则平均速率小，所以C错，D对。 答案：AD 3．关于分子势能，下列说法正确的是(　　) A．当分子间距离为平衡距离时分子势能最大 B．当分子间距离为平衡距离时分子势能最小，但不一定为零 C．当分子间距离为平衡距离时，由于分子间作用力为零，所以分子势能为零 D．分子相距无穷远时分子势能为零，在相互靠近到不能再靠近的过程中，分子势能不变 解析：设平衡距离为r0，分子间距离为r。当r>r0时，分子间作用力表现为引力，分子间距离越大，分子势能越大；当r<r0时，分子间作用力表现为斥力，分子间距离越小，分子势能越大，故当r＝r0时，分子间作用力为0，分子势能最小；由于分子势能是相对的，其值与零势能点的选择有关，所以分子间距离为平衡距离时分子势能最小，但不一定为零，故A、C错误，B正确。分子相距无穷远时分子势能为零，在相互靠近到不能再靠近的过程中，分子间作用力做功，分子势能发生变化，故D错误。 答案：B 4.如图所示为分子势能随分子间距离变化的图线。从图中分析可得到(　　) A．r1处为平衡位置 B．r2处为平衡位置 C．r→∞处，分子势能为最小值，分子间无相互作用力 D．若r<r1，r越小，分子势能越大，分子间仅有斥力存在 解析：当分子处于平衡位置时，分子间作用力为零，分子势能最小，故A、C错误，B正确；若r<r1，r越小，分子势能越大，分子间的引力和斥力都存在，且都越大，故D错误。 答案：B 5．温度都是0 ℃的10 g冰和10 g水比较，它们的(　　) A．质量相同，温度相同，内能也相同 B．就分子的平均动能而言，水分子较大 C．冰的分子势能大 D．分子数相同，分子无规则运动的平均动能也相同 解析：0 ℃的10 g冰和10 g水，温度相同，但冰吸热熔化为水，内能不相同，故A错误。物体的温度是它的分子的平均动能的标志，温度相同，分子的平均动能也相同，故B错误。冰熔化过程中吸热，温度不变，平均动能不变，从外界吸收的热量转化为分子势能，所以水的分子势能比冰大，故C错误。10 g冰和10 g水，分子数相同，温度相同，分子无规则运动的平均动能也相同，故D正确。 答案：D 6．甲、乙两个分子相距较远，它们间的分子力为零，当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 解析：分子间距大于r0时，分子力表现为引力，随距离的减小，分子力先增大后逐渐减小；分子间距小于r0时，分子力表现为斥力，随距离的减小，分子力增大。分子间距大于r0时，分子力表现为引力，随距离的减小，分子力做正功，分子动能逐渐增大，分子势能逐渐减小；分子间距小于r0时，分子力表现为斥力，随距离的减小，分子力做负功，分子动能逐渐减小，分子势能逐渐增大，故分子势能先减小后增大。故选D。 答案：D [能力提升练] 7．下列关于分子运动和热现象的说法正确的是(　　) A．布朗运动就是分子的无规则运动，它说明了分子永不停息地做无规则运动 B．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素 C．如果气体的温度升高，那么所有分子的速率都增大 D．在温度相同时，氢气与氧气分子的平均速率相同 解析：布朗运动是液体中悬浮颗粒的无规则运动，它说明了液体分子永不停息地做无规则运动，选项A错误；在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素，选项B正确；如果气体的温度升高，分子的平均速率会增大，但并非所有分子的速率都增大，选项C错误；在温度相同时，氢气与氧气分子的平均动能相同，但是由于氢分子和氧分子的质量不同，分子的平均速率不相同，选项D错误。 答案：B 8．下列说法正确的是(　　) A．物体的体积增大，分子势能增加 B．气体分子的距离