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[基础题组练]
题组一 分子动能
1.(多选)下列关于分子动能的说法,正确的是( )
A.物体的温度升高,每个分子的动能都增加
B.物体的温度升高,分子的总动能增加
C.如果分子的质量为m,平均速率为v,则平均动能为mv2
D.分子的平均动能等于物体内所有分子的动能之和与所有分子的总数之比
答案 B
解析 温度是分子平均动能的标志,温度升高,分子的平均动能增加,分子的总动能增加,但是其中个别分子的动能有可能减小,选项A错误,B正确;分子的平均动能等于物体内所有分子的动能之和与所有分子总数的比值,选项C错误,D正确.
2.关于分子热运动的动能,下列说法正确的是( )
A.物体运动速度大,物体内分子热运动的动能一定大
B.物体的温度降低,物体内分子热运动的平均动能一定减小
C.物体的温度升高,物体内每个分子热运动的动能都增大
D.1 g 100 ℃的水变成1 g 100 ℃的水蒸气,分子热运动的平均动能增大
答案 B
解析 物体由于运动而具有的能叫动能,它是宏观物体所具有的一种能量;而分子的热运动的动能叫作分子动能,是微观上的内能的一种形式,所以物体运动速度大小,与分子热运动的动能无关,选项A错误;温度是分子热运动平均动能的标志,物体的温度降低,分子平均动能减小,温度升高,分子的平均动能增大,但并不是每个分子热运动的动能都增大,选项B正确,C错误;温度相同的水和水蒸气,分子平均动能相同,选项D错误.
题组二 分子势能
3.(多选)用r表示两分子间的距离,Ep表示分子势能,当r=r0时引力等于斥力,设两分子相距大于10倍的r0时,Ep=0,则( )
A.当r>r0时,Ep随r的增大而增大
B.当r<r0时,Ep随r的减小而增大
C.当r<r0时,Ep不随r的变化而变化
D.当r>r0时,Ep=0
答案 AB
解析 当r>r0时,分子间作用力表现为引力,当r增大时,分子间作用力做负功,Ep增大,选项A正确;当r<r0时,分子间作用力表现为斥力,当r减小时,分子间作用力做负功,则Ep增大,选项B正确,C错误;因两分子相距大于10倍的r0时,Ep=0,则当r>r0时,随r的减小,分子势能减小,则当r>r0时,Ep<0,选项D错误.
4.分子力F与分子间距离r的关系如图所示,曲线与横轴交点的坐标为r0,两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动,直至不能再靠近.在此过程中,下列说法错误的是( )
A.r=r0时,分子势能最小
B.r>r0阶段,F做正功,分子动能增大,分子势能减小
C.r<r0阶段,F做负功,分子动能减小,分子势能减小
D.r>r0阶段,F先增大后减小
答案 C
解析 由题图可知,在r>r0阶段,分子靠近r0,分子力F做正功,分子动能增大,分子势能减小;在r<r0阶段,分子远离r0,分子力F做负功,分子动能减小,分子势能增大,所以当r=r0时,分子动能最大,分子势能最小,选项A、B正确,C错误;根据题图可知,在r>r0阶段,分子靠近r0,F先增大后减小,选项D正确.
5.如图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线.下列说法正确的是( )
A.当r大于r1时,分子间的作用力表现为引力
B.当r小于r1时,分子间的作用力表现为斥力
C.当r等于r2时,分子间的作用力最大
D.在r由r1变到r2的过程中,分子间的作用力做负功
答案 B
解析 由题图可知:分子间距离为r2时分子势能最小,此时分子间的距离为平衡距离,分子间的作用力为零,选项C错误;当0<r<r2时,分子间的作用力表现为斥力,当r>r2时,分子间的作用力为表现引力,选项A错误,B正确;在r由r1变到r2的过程中,分子间的作用力表现为斥力,分子间距离增大,分子间的作用力做正功,选项D错误.
题组三 物体的内能
6.若某种实际气体分子之间的作用力表现为引力,一定质量的该气体内能的大小与气体体积和温度的关系是( )
A.如果保持其体积不变,当温度升高时,其内能不变
B.如果保持其体积不变,当温度升高时,其内能减小
C.如果保持其温度不变,当体积增大时,其内能增大
D.如果保持其温度不变,当体积增大时,其内能减小
答案 C
解析 如果保持该气体体积不变,则分子势能不变,当温度升高时,分子平均动能增大,其内能增大,选项A、B错误;如果保持其温度不变,则分子平均动能不变,当体积增大时,分子间的引力做负功,分子势能增大,其内能增大,选项C正确,D错误.
7.下列关于物体内能的说法正确的是( )
A.一个分子的动能和分子势能的总和叫做该分子的内能
B.物体中所有分子热运动动能和分子势能的总和叫做物体的内能
C.当一个物体的机械能发生变化时,其内能也一定发生变化
D.温度高的物体一定比温度低的物体内能大
答案 B
解