第一章 4. 分子动能和分子势能-【学霸题中题】2024-2025学年新教材高中物理选择性必修第三册（人教版2019 江苏专用)

第4节分子动能和分子势能 第1关练速度 0min为准，你的时间： D.分子势能为零时，分子间的作用力一定 题型1分子动能 为零 1.一杯水含有大量的水分子，若杯中水的温度 4.(2022·北京期末)分子势能E。随分子间距离 升高，则 ( r变化的图像如图所示，取r趋于无穷大时E。 A.每个水分子的动能改变量均相同 为零，若甲分子固定在坐标原点0处，乙分子 B.仅个别水分子动能增大 从3处由静止释放运动到，的过程中，下列 C.所有水分子的动能都增大 说法正确的是 D.水分子的平均动能增大 2.关于温度与分子动能的关系，下列说法正确 的是 () A.某物体的温度为0℃，说明物体中分子的 A.当r=r1时，分子引力与分子斥力大小相等 平均动能为零 B.当r=2时，分子引力大于分子斥力 B.100℃的水和100℃的水蒸气，分子的平 C.从3到2分子力对乙做正功，分子势能诚小 均动能相同 D.从r2到1分子力对乙做负功，分子势能 C.温度较高的物体，其分子平均动能较大，则 减小 分子的平均速率也较大 题型3内能 D.物体的运动速度越大，则物体的温度越高 5.关于物体的内能，下列说法正确的是() 题型2分子势能 A.相同质量的两种物质，升高相同的温度，内 3.如图所示，让一个分子A不动，另一个分子B 能的增加量一定相同 从无穷远处逐渐靠近A设两个分子相距无穷 B.物体的内能改变时温度也一定改变 远，它们的分子势能为0：B分子运动到距A C.内能与物体的温度有关，所以0℃的物体 为T。时，分子间作用力为零.在这个过程中 内能为零 D.分子数和温度相同的物体不一定具有相同 B 的内能 A.分子B受力的方向与运动方向相同时，分 6.关于机械能和内能，下列说法中正确的是 子势能减小 () B.分子间距离减小到。的过程中，分子间的 A.机械能大的物体，其内能一定很大 作用力增大 B.物体的机械能损失时，内能却可以增加 C.分子之间的引力达到最大时，分子势能 C.物体的内能损失时，机械能必然减小 最小 D.物体的内能为零时，机械能可以不为零 第一章学霸007 第2关练准确率 】准确率>0%，你做对题 10.(2023·江苏徐州期中)分子a固定在x轴 上的0点，另一分子b由无穷远处只在分子 7.关于物体的内能，下列说法正确的是( 力的作用下沿x轴负方向运动，其分子势能 A.水的内能比冰的内能大 随两分子距离的变化规律如图所示.下列说 B.物体所处的位置越高，分子势能越大 法正确的是 () C.一定质量的0℃的水结成0℃的冰，内能 E 一定减少 D.相同质量的两个同种物体，运动物体的内 能一定大于静止物体的内能 A.从无穷远处到x=2处，分子b的速度先 8.(2023·上海徐汇区一模)一定质量的乙醚液 增大后减小 体全部蒸发，变为同温度的乙醚气体，在这一 B.从无穷远处到x=x2处，分子b的加速度 过程中乙醚的 ( 先增大后减小 A.分子间作用力保持不变 C.分子b在x=x2处，两分子间的分子力 B.分子平均动能保持不变 最大 D.分子b在x=x1处，两分子间的分子力为零 C.分子平均势能保持不变 难度级别：☆☆☆ D.内能保持不变 第3关练思维宽度 9.如图所示分别为分子间作用力与分子间距 11.(2023·河北衡水质检)假设将A、B两分子 从x轴上的-xo和x。处同时由静止释放，如 之间的关系(F-r图像)和分子势能与分子 图甲所示其中B分子的速度：随位置x的 间距的关系(E。-T图像)，下列说法正确的是 变化关系如图乙所示，设A、B两分子相距无 限远时分子间的势能为零，A、B两分子的质 量均为m,下列说法正确的是 甲 乙 A.确定该E。-r图像某点的分子势能大小时， A.当B分子的速度最大时，两分子间的距 选取分子间距为T。时为零势能点 离为x1 B.通过两个图像可以得到分子势能最小时分 B.当两分子间的距离为2x,时，分子间的势 子力不是最小 能最小 C.当两分子间的距离为2x1时，两分子的加 C.F-r图像与横轴围成的面积表示分子势能 速度最大 差值，与零势能点的选取有关 D.当两分子间的距离为2x。时，分子间的势 D.分子间距离r>r。时，随着r的增大，E。-r 图线切线的斜率绝对值先增大后减小 能为)m 选择性必修第三册学霸008油膜，并将分子都视为一个一个紧挨着排列的球体，故 即该速率区间的分子数占比相同，故B正确：D.将T、T BC正确.AD错误(2)AB.为了减小“用油膜法估测分子 温度下的氧气混合后，温度不会比T的温度更低，故对应 的大小”的实验误差，把浅盘水平放置，在浅盘里倒入一些 的分子速率分布规律曲线不可能是图中的虚线，故D错 水，使水面离盘口距离小一些，要等油酸完全散开时开始 误故选B 描绘油膜轮廓，故B正确，A错误：CD.先在浅盘水中撒些 第3关（练思维宽度） 痱子粉，再用滴管把油酸酒精溶液滴一滴在水而上，等油 9.B 解析：豆粒下落到秤盘上的速度=√2g= 酸分子自由扩散，形成稳定的单分子油膜，不能多滴也不 √/2×10x080ms=4m/s:反弹后速度为'=-2m/s,设向 能用牙签把水而上的油膜援弄成矩形，故CD错误故选B. 下为正方向，则根据动量定理可知：=mm'-mD,解得：F= （③)满纯请酸的体积6=片。“，估算清酸分干直经为 06N;由牛顿第三定律可知，在碰撞过程中秤盘受到的压 力大小为0.6N:故B正确，ACD错误.故选B. d= 8S解得 8NS(a+b) 第4节分子动能和分子势能 第3关（练思维宽度） 第1关（然速度》 4.(1)72(2)87x10”(3)AC(4)6 1.D2.B p 3.A解析：A.B分子由无穷远靠近A分子，直至两分子间距 解析：(1)根据得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸的图像，将 为。，这个过程中，分子力表现为引力，与运动方向相同， 不足半格的舍去，等于半格或大于半格的记为一格，可得 引力做正功，分子势能减小，A正确：B.分子间距离减小到 油酸薄膜的面积是S=72×1cm2=72cm2.(2)一滴油酸分 子的体积为=05动x10L=625×10L,可得油 。的过程中，分子间的相互作用力先增大后减小，B错误： C.分子间的距离等于。时，分子力为零，此时分子势能最 小，C错误；D.分子势能最小时，分子间的作用力一定为 酸分子的直径d='_625x10×10 72×104 m=87×100m 零，而分子势能最小值不为零，D错误故选A 4.C解析：B.T,为平衡位置，分子引力等于斥力，B错误： (3)A,将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计 A.当=，时，分子力表现为斥力，分子斥力大于分子引 算，根据小=、可知，体积偏大，则所测油酸分子的直径将 力，A错误：C从到5，分子力表现为引力，分子力对乙 做正功，分子势能诚小，C正确：D.从2到，分子力表现 偏大，故A正确：B.油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发 为斥力，分子力对乙做负功，分子势能增大，D错误故 使溶液的浓度变大，而计算过程中仍用原来的浓度进行计 选C. 算，因此得到的一滴油酸酒精溶液中油酸的体积将偏小 5.D6.B 从而测量得到的油酸分子的直径将偏小，故B错误：C.水 第2关（练准确率） 面上爽身粉撒得太多，油膜没有充分展开，因此得到的油 7.C8.B 酸形成的油骏面积编小，根器=可知，面积偏小，则所 9.D解析：A.图中。时的分子势能为负值，可知确定该 E。-,图像某点的分子势能大小时，选取分子间距为无穷远 测油酸分子的直径将偏大，故C正确：D.计算油膜而积 时为零势能点，A错误：B.通过两个图像可以得到分子势 时，将不完整的方格作为完整方格处理，将会使油膜的面 能最小时.分子力等于0，也是最小.B错误：C,F-r图像与 积偏大，从而导致所测油酸分子的直径偏小，故D错误故 横轴围成的面积表示分子势能差值，与零势能点的选取无 选AC.(4)根据已知条件可得油酸分子的直径为d= 关，C错误；D.E。-r图线切线斜率的绝对值表示分子间作 用力的大小，>。时，随着r的增大，分子间作用力先增大 把油酸分子看成球体，则有八，·了行 后诚小，故￡-图线切线的斜率绝对值先增大后威小 D正确.故选D. 得，=6s 10.B解析：C.分子间存在斥力和引力，当二者大小相等 mova 时分子势能最小，所以分子在x?处受到的分子力为0，放 C错误：A.从无穷远处到x=x,处，分子a对分子b的引 第3节分子运动速率分布规律 力一直做正功，分子势能诚小，分子动能增大，所以分子心 第1关（练速度） 的速度一直在增大，故A错误：B.从无穷远处到x=x 1.C2.D3.C4.C 处，分子a对分子b的引力先增大后减小，所以分子6的加 5.D解析：AB.甲容器中A、B处压强是由所装物质的重力 速度先增大后减小，故B正确：D.分子b在x=x,处，两分 而产生的.乙容器中C,D处压强是由分子撞击器壁而生 子间的分子力表现为斥力，不为零，故D错误故选B. 的，故AB错误：C.根据液体内部压强规律p=Pgh,可知 第3关（练思维宽度）】 P>P,气体分子间距离很大，C,D处气体分子平均碰撞情 11.B解析：A.根据题图乙可知，当B分子的速度最大时， 况一致，乙容器中Pe=P,故C错误；D.当温度升高时，P4、 B分子到原点的距离为x,两分子始终关于原点对称，则 Pa不变，PcPn变大，故D正确.故选D, 当B分子的速度最大时，两分子间的距离为2x,故A错 第2关（练准确率） 误：B.全过程中可认为A,B两分子组成的系统能量守 6.A7.D 恒.则当B分子的速度最大时(A分子的速度也最大)，此 8.B解析：AC,温度越高，分子热运动越激烈，速率大的分 时分子间的势能最小，即当两分子间的距离为2x,时，分 子所占的比例大，由图可知曲线2速率大的分子所占的比 子间的势能最小，故B正确：C.当两分子间的距离为2x 例比曲线1速率大的分子所占的比例大，故温度T:高于 时，两分子的速度最大，根据题图乙可知，此时两分子的 温度T,所以曲线2与曲线1对应的氧气分子平均速率不 加速度等于零（最小），故C错误：D.当两分子间的距离 相等，故AC错误；B.T,、T2温度下，实线1,2相交于一点， 为2x。时，分子间的势能就是系统的机械能，其与两分子 选择性必修第三册学霸02 相距无限远时的动能相等，则分子间的势能E。=2· 知分子在r=「，处的分子之间的作用力表现为斥力，分子 2m=m,故D错误故选B 之间的距离将增大，分子力做正功，分子的速度增大，分子 力减小，加速度减小：当分子之间的距离大于，时，分子之 本章达标检测 间的作用力表现为引力，随着距离的增大，分子力做负 功，分子的速度减小，分子力先增大后减小，故加速度先增 1.B2.C 大后减小，所以当r=3时它们的速度最大，加速度最小为 3A解析：A一个滴酸分子的质量为m=尺一，故A正 零，C错误，D正确故选D. 真题体验第一章分子动理论 确：BCD.根据题意可知，油酸分子的直径为1= ，则-个 1.C2.A3.B 酸分千的休积为兮司侣)心满酸的摩尔体积 3π2 4.C解析：分子间距离大于，分子间表现为引力，分子从 无限远靠近到距离。处过程中，引力做正功，分子势能诚 为V.=N,。,油酸的密度为p= 一滴油酸溶液 小，则在。处分子势能最小：继续减小距离，分子间表现为 斥力，分子力做负功，分子势能增大故选C, 中油酸分子个数N='. :N= ，故BCD错误放选A 5.D解析：根据分子处于平衡位置（即分子之间距离为。） 时分子势能最小可知，曲线I为分子势能随分子之间距离 4.C解析：根据气体分子速率分布规律可知速率很大和速 T变化的图像：根据分子处于平衡位置（即分子之间距离为 率很小的分子比例较小，而速率中等的分子比例较大.根 。)时分子力为零，可知曲线Ⅱ为分子力随分子之间距离： 据圆筒转动的情况可知，速率越大的银原子所到达的位置 变化的图像：根据分子之间斥力随分子之间距离的增大而 越靠近M,速率越小的银原子所到达的位置越靠近N,速率 减小，可知曲线Ⅲ为分子斥力随分子之间距离，变化的图 中等的银原子所到达的位置分布在Q点附近.所以M和N 像.故D正确，ABC错误：故选D. 附近银原子分布较少，Q点附近银原子分布较多故选C. 6.减小减小小于解析：从距0点很远处向0点运动，两分 5.D解析：AB.由图可知，两个分子在r=2处的分子势能 子间距碳小到，的过程中，分子间体现引力，引力做正功，分 最小，则分子之间的距离为平衡距离，分子之间的作用力 子势能减小：在1→灯，的过程中，分子间仍然体现引力，引力 恰好为0，所以假设将两个分子从=3处释放，它们既不 做正功，分子势能减小：在间距等于1之前，分子势能一直减 会相互远离.也不会相互靠近，AB错误：CD.由于r,<2,可 小，取无穷远处分子势能为零，则在，处分子势能小于零 第二章 气体、固体和液体 第1节温度和温标 4.B解析：设大气压强为Po,左边空气的压强P左=P。Pgh1 右边空气的压强P6=%+pgh,=P左+pgh,则h=h,+h,故 第1关（练速度） B正确. 1.D2.B3.D4.D5.C 5.B解析：A.柱塞上涂油是为了防止漏气，并不是为了减 6.C解析：温度计是利用热胀冷缩原理制成的，温度升高时 小摩擦力，A错误：B.实验中为了使气体能够做等温变化」 烧瓶内气体膨胀，有色水柱上升：温度降低时烧瓶内气体 改变气体体积时应缓慢推拉柱塞，B正确：C.用手握住注 收缩，有色水柱下降，已知A、D间的测量范用为20 射器，会使气体温度变高，C错误：D.实验前应测量柱塞的 80℃，可得A点为80℃，D点为20℃.A,D间刻度均匀分 横截面积，并不是测量重力，这样才能得到空气柱的体积， 布，每格表示80℃-20℃ D错误故选B. =4℃，则有色水柱下端温度 15 6.(1)A(2)①胶管内存在气体②胶管内气体的体积 为20℃+3×4℃=32℃，故C正确，ABD错误故选C (3)A(4)② 解析：(1)A.为保证封闭气体的气密性，应在活塞与注射 第2节气体的等温变化 器壁间涂上润滑油，A正确：B.手握住注射器，会使注射器 第1关（练速度） 内的气体温度升高，不符合实验要求，B错误：C,实验时应 1.C2.B 缓慢推拉活塞和读取数据，C错误：D.实验中气体的压强 3.C解析：以活塞为研究对象，对活塞受力分析如图所示 可以通过数据采集器获得，体积不行，D错误.故选A 外界对话塞的压力为F=八心云由平衡条件有 (2)根据(4。)=C可知V=C-,故造成图线不过原 点的原因是胶管内存在气体，V。是胶管内气体的体积 Fcsa=Wg+p心，解得p=p,、,故选C (3)p=可知，图像应该为过原点的倾斜直线故选 (4)由于存在漏气.故V在减小，可知图线的斜率在减小， 图线应为②. 7.B解析：由题意可知，气体初状态参量：p,=3am,设体积 为V,=V,末状态参量：P2=3am-2m=1atm,V2=V+4L 由玻意耳定律得PV=',即3V=+4L,解得V=2L故 B正确，ACD错误. 8.D解析：对于管内封闭气体的压强可表示为p=P+pgh, 也表示为p=opgh2,则知h,=h2,h,不变，则h2不变.当 参考答案学霸03