内容正文:
第1章 第三节 分子运动速率分布规律 基础+能力
第一章 第四节 分子动能和分子势能 基础+能力
一、基础题
1.(2018·全国·高二单元测试)下列关于气体分子运动的说法中正确的是()
A.水的内能较大 B.冰的内能较大 C.水和冰的内能一样大 D.条件不足无法确定
【答案】D
【详解】
因为内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和.内能的大小和温度、质量、状态等因素有关;由于不知道水质量和温度和冰的质量,故无法比较其内能的多少.故ABC错误,D正确.故选D.
2.(2021·福建省福州高级中学高二期末)分子力F随分子间距离r的变化如图所示。将两分子从相距r=r2处释放,仅考虑这两个分子间的作用,则从r=r2到r=r1,下列说法正确的是( )
A.分子间引力、斥力都在减小
B.分子力的大小先增大后减小
C.分子势能一直在增大
D.分子动能先增大后减小
【答案】D
【详解】
A.仅考虑这两个分子间的作用,则从r=r2到r=r1,分子间引力、斥力都在增大。故A错误;
B.由图可知,从r=r2到r=r1,分子力的大小先增大后减小到零然后再反向增大。故B错误;
CD.从r=r2到r=r1,分子力先做正功后做负功,所以分子势能先减小后增大,动能先增大后减小。故C错误;D正确。
故选D。
3.(2022·全国·高二单元测试)下列说法中正确的是( )
A.一定质量的理想气体压强不变时,气体分子单位时间内对器壁单位面积的平均碰撞次数随着温度升高而增大
B.温度相同的氢气和氧气,氢气分子和氧气分子的平均速率相同
C.物体由大量分子组成,其单个分子的运动是无规则的,大量分子的运动也是无规律的
D.可看作理想气体的质量相等的氢气和氧气,温度相同时氧气的内能小
【答案】D
【详解】
A.温度升高,分子对器壁的平均撞击力增大,要保证压强不变,分子单位时间对器壁单位面积平均碰撞次数必减少,故A错误;
B.温度相同,分子的平均动能就相等,氧气的分子的质量大于氢气的分子质量,那么氧气分子的平均速率小于氢气分子的平均速率,故B错误;
C.分子动理论告诉我们,物质是由分子组成的,分子永不停息地做无规则运动,但大量分子的运动遵从一定的统计规律,如温度升高,所有分子的平均动能增大,故C错误;
D.氧气和氢气的摩尔质量不同,质量相等的氧气和氢气的摩尔数不同,所以氧气的分子数比氢气分子数少,分子平均动能相同,所以氧气的内能要比氢气的内能小,故D正确。
故选D。
4.(2021·全国·高三课时练习)关于物体的内能和分子势能,下列说法中正确的是( )
A.物体的速度增大,则分子的动能增加,内能也一定增加
B.物体温度不变,内能可能变大
C.物体的内能与温度有关,与物体的体积无关
D.把物体举得越高,分子势能越大
【答案】B
【详解】
A.物体的速度增大,是物体的动能增大,增加的是物体的机械能。分子动能的变化只与物体的温度有关,故A错误;
B.物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。分子热运动的平均动能由温度决定,分子势能与物体的体积有关。当发生物态变化时,物体的温度不变,只是分子的平均动能不变,但分子势能可能变大,物体的内能可能增大,故B正确;
C.物体的内能由物体的物质的量、温度、物体的体积共同决定,同时会受物态变化的影响,故C错误;
D.分子势能与物体的体积有关。把物体举得越高,增加的是物体的重力势能,故D错误。
故选B。
5.(2022·全国·高三课时练习)分子间作用力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系图线如图所示(取无穷远处分子势能Ep=0)。若甲分子固定于坐标原点O,乙分子从某处(分子间的距离大于r0小于10r0)静止释放,在分子间作用力的作用下沿r正半轴靠近甲,则下列说法错误的是( )
A.乙分子所受甲分子的引力逐渐增大
B.乙分子在靠近甲分子的过程中乙分子的动能逐渐增大
C.当乙分子距甲分子为r=r0时,乙分子的速度最大
D.当乙分子距甲分子为r=r0时,乙分子的势能最小
【答案】B
【详解】
A.乙分子到达O点前,随分子间距离的减小,乙分子所受甲分子的引力逐渐增大,选项A正确,不符合题意;
B.乙分子到达O点前,分子间作用力先做正功后做负功,分子动能先增加后减小,选项B错误,符合题意;
CD.当乙分子距甲分子为r>r0过程中,分子间作用力表现为引力,则当乙分子从某处运动到r=r0过程中,分子间作用力一直做正功,r=r0时乙分子的速度最大,势能最小,选项CD正确,符合题意。
故选B。
6.(2022·全国·高三课时练习)关于分子力和分子势能,下列说法正确的是( )
A.当分子间的作用力表现为引力时,分子之间只存在引力
B.当分子间距离为r0 时,分子之间引力和斥力均为零
C.分子势能随分子间距离的减小而减小
D.