课堂小练4 分子动能和分子势能(课件PPT)-【赢在微点·轻松课堂】2024-2025学年高中物理选择性必修第三册（人教版2019）

高中物理 选择性必修 第三册 课堂小练(四)　分子动能和 分子势能 课堂小练(四)　分子动能和分子势能 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(四)　分子动能和分子势能 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(四)　分子动能和分子势能 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(四)　分子动能和分子势能 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(四)　分子动能和分子势能 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(四)　分子动能和分子势能 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(四)　分子动能和分子势能 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(四)　分子动能和分子势能 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(四)　分子动能和分子势能 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(四)　分子动能和分子势能 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(四)　分子动能和分子势能 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(四)　分子动能和分子势能 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(四)　分子动能和分子势能 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(四)　分子动能和分子势能 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(四)　分子动能和分子势能 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(四)　分子动能和分子势能 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(四)　分子动能和分子势能 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(四)　分子动能和分子势能 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课堂小练(四)　分子动能和分子势能 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第三册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 基本素养练　 1.气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和，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 (　　) A.温度和体积 B.体积和压强 C.温度和压强 D.压强和温度 解析　由于温度是分子平均动能的标志，所以气体分子的动能宏观上取决于温度；分子势能是由于分子间引力和分子间距离共同决定，宏观上取决于气体的体积，A项正确。 答案　A 答案与解析 2.(多选)有关“温度”的概念，下列说法中正确的是 (　　) A.温度反映了每个分子热运动的剧烈程度 B.温度是分子平均动能的标志 C.一定质量的某种物质，内能增加，温度一定升高 D.温度升高时物体的某个分子的动能可能减小 解析　温度是分子平均动能大小的标志，而对某个确定的分子来说，其热运动的情况无法确定，不能用温度来衡量，A项错误，B、D两项正确；温度不升高而仅使分子的势能增加，也可以使物体内能增加，冰融化为同温度的水就是一个例子，C项错误。 答案　BD 答案与解析 3.在两个分子间的距离由r0(r0是分子间平衡位置的距离)变为10r0的过程中，关于分子间的作用力F和分子间的势能Ep的说法正确的是 (　　) A.F不断减小，Ep不断减小 B.F先增大后减小，Ep不断增大 C.F不断增大，Ep先减小后增大 D.F、Ep都是先减小后增大 解析　分子间距r=r0时，分子力F=0；随r的增大，分子力表现为引力，F≠0；当r=10r0时，F=0，所以F先增大后减小。在分子间距由r0至10r0的过程中，始终克服分子引力做功，所以分子势能一直增大，B项正确。 答案　B 答案与解析 4.有甲、乙两种气体，如果甲气体内分子平均速率比乙气体内平均速率大，则 (　　) A.甲气体的温度一定高于乙气体的温度 B.甲气体的温度一定低于乙气体的温度 C.甲气体的温度可能高于也可能低于乙气体的温度 D.甲气体的每个分子运动都比乙气体每个分子运动得快 解析　气体温度是气体分子平均动能的标志，而分子的平均动能不仅与分子的平均速率有关，还与分子的质量有关。本题涉及两种不同气体(分子质量不同)，它们的分子质量无法比较，因而无法比较两种气体温度的高低，故A、B两项错误，C项正确；速率的平均值大，并不一定每个分子速率都大，故D项错误。 答案　C 答案与解析 5.当分子间距离大于10 r0(r0是分子间平衡位置的距离)时，分子力可以认为是零，规定此时分子势能为零。当分子间距离是平衡距离r0时，下面的说法正确的是 (　　) A.分子力是零，分子势能也是零 B.分子力是零，分子势能不是零 C.分子力不是零，分子势能是零 D.分子力不是零，分子势能不是零 解析　根据分子力随分子间距离的变化关系知，r=r0时，分子力为零。根据分子力做功与分子势能的关系知，选r>10r0时分子势能为零，r=r0时，分子势能最小，并且小于零。故B项正确。 答案　B 答案与解析 6.(多选)(2019·江苏卷)在没有外界影响的情况下，密闭容器内的理想气体静置足够长时间后，该气体　　 (　　) A.分子的无规则运动停息下来 B.每个分子的速度大小均相等 C.分子的平均动能保持不变 D.分子的密集程度保持不变 解析　分子的无规则运动则为分子的热运动，由分子动理论可知，分子热运动不可能停止，故A项错误；密闭容器内的理想气体，温度不变，所以分子平均动能不变，但并不是每个分子的动能都相等，故B项错误，C项正确；由于没有外界影响且容器密闭，所以分子的密集程度不变，故D项正确。 答案　CD 答案与解析 7.(2021·北京卷)比较45 ℃的热水和100 ℃的水蒸气，下列说法正确的是 (　　) A.热水分子的平均动能比水蒸气的大 B.热水的内能比相同质量的水蒸气的小 C.热水分子的速率都比水蒸气的小 D.热水分子的热运动比水蒸气的剧烈 解析　温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增大，故热水分子的平均动能比水蒸气的小，故A项错误；内能与物质的量、温度、体积有关，相同质量的热水和水蒸气，热水变成水蒸气，温度升高，体积增大，吸收热量，故热水的内能比相同质量的水蒸气的小，故B项正确；温度越高，分子热运动的平均速率越大，45 ℃的热水中的分子平均速率比100 ℃的水蒸气中的分子平均速率小，由于分子运动是无规则的，并不是每个分子的速率都小，故C项错误；温度越高，分子热运动越剧烈，故D项错误。 答案　B 答案与解析 8.如图甲是分子间的作用力F随分子间距离r的变化的关系图，如图乙是分子势能Ep随分子间距离r的变化的关系图，下列说法正确的是 (　　) A.分子间距离r小于r0时，分子间的作用力表现为引力，分子间距离r大于r0时，分子间的作用力表现为斥力 B.分子间距离r大于r0时，增大分子间距离，分子间的作用力做正功，分子势能增大 C.两图像都是先下降后上升，表示分子间的作用力F和分子势能Ep都随着分子间距离r的增大出现先减小后增大的现象 D.分子间距离发生变化，分子势能随之改变，可见，分子势能与物体的体积有关 解析　根据分子力和分子势能随分子间距离的变化图像可知，当分子间距离r小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，分子间距离r大于r0时，分子间的作用力表现为引力，故A项错误；分子间距离r大于r0时，分子间的作用力表现为引力，增大分子间距离时分子间的作用力做负功，分子势能增大，故B项错误；两图像都是先下降后上升，表示分子间的作用力F随着分子间距离r的增大出现先为斥力减小，后为引力先增大再减小的现象；分子势能Ep随着分子间距离r的增大出现先减小后增大的现象，故C项错误；分子间距离发生变化，分子势能随之改变，可见分子势能与物体的体积有关，故D项正确。 答案　D 答案与解析 9.(多选)现有18 g水、18 g水蒸气和32 g氧气，在它们的温度都是100 ℃时 (　　) A.它们的分子数目相同，氧气的分子平均动能大 B.它们的分子数目相同，分子的平均动能相同 C.它们的分子数目相同，水蒸气的内能比水大 D.它们的分子数目不相同，分子的平均动能相同 解析　水和水蒸气的分子质量相同，摩尔质量相同，总质量相同，故分子数相同，则N1=N2=×6.02×1023个=6.02×1023个，32 g氧气分子数为N3=×6.02×1023个=6.02×1023个，故N1=N2=N3；温度是分子热运动平均动能的标志，它们处于同一温度，故它们的分子热运动的平均动能相同；内能包括分子势能和分子热运动的动能，质量相等且温度相同时，水蒸气的分子势能比水大，故内能比水大，B、C两项正确。 答案　BC 答案与解析 能力提升练 10.如图所示，玻璃瓶A、B中装有质量相等、温度分别为60 ℃的热水和 0 ℃的冷水，下列说法正确的是 (　　) A.温度是分子平均动能的标志，所以A瓶中水分子的平均动能比B瓶中水分子的平均动能大 B.温度越高，布朗运动越显著，所以A瓶中水分子的布朗运动比B瓶中水分子的布朗运动更显著 C.因质量相等，故A瓶中水的内能与B瓶中水的内能一样大 D.A瓶中水分子间的平均距离比B瓶中水分子间的平均距离小 解析　温度是分子平均动能的标志，A瓶中水的温度高，故A瓶中水分子的平均动能大，故A项正确；布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的无规则运动，不是水分子的运动，故B项错误；温度是分子的平均动能的标志，因两瓶中水的质量相等，故A瓶中水分子的平均动能大，A瓶中水的内能比B瓶中水的内能大，故C项错误；质量相等的60 ℃的热水和0 ℃的冷水相比，60 ℃的热水体积比较大，所以A瓶中水分子间的平均距离比B瓶中水分子间的平均距离大，故D项错误。 答案　A 答案与解析 11.(多选)下列说法正确的是 (　　) A.在10 ℃时，一个氧气分子的分子动能为Ek，当温度升高到20 ℃时，这个分子的分子动能为Ek'，则Ek'>Ek B.在10 ℃时，每一个氧气分子的温度都是10 ℃ C.在10 ℃时，氧气分子的平均速率为v1，氢气分子的平均速率为v2，则v1<v2 D.在一般温度下，各种气体分子的平均速率都不为零 解析　单个分子的动能、速率是随时变化的，温度是大量分子做热运动平均动能的标志，对个别分子比较动能的大小和温度是没有意义的，A、B两项错误；氧气与氢气温度相同，分子的平均动能相等，即Ek1=Ek2，又因为m1>m2，则v1<v2，C项正确；气体分子做无规则热运动的动能不为零，故平均速率不为零，D项正确。 答案　CD 答案与解析 12.若某种实际气体分子的作用力表现为引力，则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，温度升高，内能增大 B.如果保持其体积不变，温度升高，内能减少 C.如果保持其温度不变，体积增大，内能不变 D.如果保持其温度不变，体积增大，内能减少 解析　若保持气体的体积不变，则分子势能不变，温度升高，分子的平均动能变大，故气体的内能增大，A项正确，B项错误；若保持气体的温度不变，气体分子的平均动能不变，体积增大，分子间的引力做负功，分子势能增大，故气体的内能增大，C、D两项均错误。 答案　A 答案与解析 13.下列说法中正确的是 (　　) A.物体的内能变化时，它的温度可以不变 B.每个分子的内能等于它的势能和动能的总和 C.同种物质，温度较高时的内能肯定比温度较低时的内能大 D.温度是分子热运动剧烈程度的反映，当温度升高时，物体内部分子的动能都增加 解析　零摄氏度的冰变为零摄氏度的水，内能增加，故物体的内能变化时，它的温度可以不变，A项正确；分子势能存在于系统之间，对单个分子无势能可言，B项错误；内能大小与温度、状态和质量有关，同种物质，温度较高时，内能不一定较大，C项错误；温度是分子热运动剧烈程度的反映，当温度升高时，物体内部分子的平均动能增加，并不是每个分子的动能都增加，D项错误。 答案　A 答案与解析 14.(多选)将一定质量的液氮注入一个导热的真空容器中，当容器的温度达到常温时，液氮全部变成氮气，下列说法正确的是 (　　) A.液氮中氮分子的间距大于平衡距离，分子间的作用力表现为引力 B.液氮中氮分子的间距近似等于平衡距离，分子间的作用力可认为为零 C.氮气分子的间距远大于平衡距离，分子间作用力可以忽略 D.液氮变成氮气，内能减小 解析　液氮中氮分子的间距近似等于平衡距离，分子间的作用力可认为等于零，A项错误，B项正确；氮气分子的间距远大于平衡距离，分子间作用力可以忽略，C项正确；液氮变成氮气，温度升高，分子平均动能增加，同时分子间距离增大，分子间作用力表现为引力，且分子间作用力做负功，分子势能增加，则内能增加，D项错误。 答案　BC 答案与解析 15.(1)1 kg的40 ℃的水跟1 kg的80 ℃的水哪个内能多? (2)1 kg的40 ℃的水跟2 kg的40 ℃的水哪个内能多? (3)一小杯100 ℃的开水跟一池塘常温下的水哪个内能多? (4)1 kg的100 ℃的水跟1 kg的100 ℃的水蒸气哪个内能多? 解析　(1)两者质量一样，且为同种物质，所以分子数目一样，而80 ℃的水比40 ℃的水的分子平均动能大，所以1 kg的80 ℃的水的分子总动能比1 kg的40 ℃的水大，若不考虑水的膨胀引起的体积微小变化，则1 kg的80 ℃的水的内能多。 (2)1 kg的40 ℃的水跟2 kg的40 ℃的水比较，温度相同，分子平均动能相等，2 kg的40 ℃的水分子数目多，则内能多。 (3)虽然100 ℃的开水的水分子平均动能较大，但池塘的水的分子数比一小杯水的分子数多得多，故一池塘常温下的水的内能比一小杯100 ℃的开水的内能多。 (4)它们的质量相等，因而所含分子数相等，分子的平均动能也相同，但100 ℃的水蒸气分子势能比100 ℃的水大，故1 kg的100 ℃的水蒸气的内能比1 kg的100 ℃的水的内能多。 答案　(1)1 kg的80 ℃的水　(2)2 kg的40 ℃的水 (3)一池塘常温下的水　(4)1 kg的100 ℃的水蒸气 $$