内容正文:
第4节 分子动能和分子势能
1.(多选)关于物体的内能,下述说法中正确的是( )
A.物体的内能只与物体内分子的动能有关
B.物体内所有分子的热运动动能与分子势能的总和叫物体的内能
C.一个物体,当它的机械能发生变化时,其内能也一定发生变化
D.一个物体内能的多少与它的机械能多少无关
【答案】BD
【详解】A B.根据内能的定义可知,内能是物体内所有分子的热运动动能与分子势能的总和,故A错误,B正确;
C D.当一个物体的机械能变化时,内能不一定变化,二者没有必然联系,故C错误,D正确;
故选BD。
2.下列说法正确的是( )
A.一个气体分子的体积等于气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数之比
B.显微镜下观察到的墨水中的小炭粒所做的不停地无规则运动,就是分子的运动
C.分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后增大
D.布朗运动是固体分子的运动,它说明分子永不停息地做无规则运动
【答案】C
【详解】A.由于气体分子的间距大于分子直径,故气体分子的体积小于气体的摩尔体积与阿伏伽德罗常数之比,故A错误;
B.显微镜下观察到的墨水中的小炭粒所做的不停地无规则运动,是小炭粒的运动,小炭粒中很多的分子组成,所以不是分子的运动,故B错误;
C.当分子间表现为斥力时,分子间距增大时,分子力由斥力变为引力,则分子力先做正功后做负功,分子势能先减小后增大,故C正确;
D.布朗运动是固体小颗粒的运动,它间接说明分子永不停息地做无规则运动,故D错误。
故选C。
3.关于分子热运动和内能,下列说法正确的是( )
A.铁的质量越大,则铁的比热容越大
B.内燃机在压缩冲程中,内能转化为机械能
C.木工锯木块时,锯条会发烫是通过热传递改变物体的内能
D.端午节煮粽子,闻到粽香说明分子在不停地做无规则的运动
【答案】D
【详解】A.比热容的大小与物质的种类、状态有关,与质量无关,铁的质量变大,铁的比热容大小不变,故A错误;
B.内燃机在压缩冲程中,机械能转化为内能,内燃机的做功冲程中,内能转化为机械能,故B错误;
C.木工锯木块时,锯条克服摩擦做功,锯条会发烫是通过做功改变物体的内能,故C错误;
D.粽香四溢,能闻到粽香是由于分子在不停地做无规则运动,故D正确。
故选D。
4.分子动理论较好地解释了物质的宏观热学性质,据此可判断下列说法中正确的是( )
A.分子势能一定随着分子间距离的增大而增大
B.分子间的相互作用力随分子间距离的增大而增大
C.气缸内氧气的温度降低,则气缸内氧气分子的平均动能减小
D.墨水中小炭粒的无规则运动,就是水分子的无规则热运动
【答案】C
【详解】A.分子力做正功时分子势能减小,分子力做负功时分子势能增加,当分子间距从小于平衡间距开始增加时,分子势能先减小后增加,故A错误;
B.分析分子力与分子间距关系图可以看出,若初始时刻分子间距等于平衡间距r0,间距增加时,分子力先增加后减小,故B错误;
C.气体的温度降低,分子平均动能变小,故C正确;
D.墨水中小炭粒的无规则运动是炭粒的运动,反映了液体分子运动的无规则性,故D错误;
故选C。
5.关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A.给自行车打气越打越困难,主要是因为车胎内气体分子之间的相互排斥作用
B.随着温度的升高,所有气体分子热运动的速率都增大
C.当分子间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的增大而减小
D.向一锅水中撒点胡椒粉,加热时发现水中胡椒粉在翻滚,说明温度越高布朗运动越剧烈
【答案】C
【详解】A.自行车打气越打越困难,主要是因为胎内气体压强增大,导致轮胎内外的压强差增大的原因,与分子之间的作用力无关。故A错误;
B.随着温度的升高,气体分子的平均速率增大,并不是所有气体分子热运动的速率都增大。故B错误;
C.当分子间作用力表现为斥力时,分子间距离的增大过程中,分子力做正功,分子势能减小。故C正确;
D.胡椒粉的运动是由于水的对流形成的,不是布朗运动。故D错误。
故选C。
6.(多选)为了减少某病毒传播,人们使用乙醇喷雾消毒液和免洗洗手液,如图所示,两者的主要成分都是酒精,则下列说法正确的是( )
A.使用免洗洗手液洗手后,手部很快就干爽了,是由于液体分子扩散到了空气中
B.在房间内喷洒乙醇消毒液后,会闻到淡淡的酒味,与分子运动无关
C.在房间内喷洒乙醇消毒液后,会闻到淡淡的酒味,这是酒精分子做布朗运动的结果
D.使用免洗洗手液洗手后,洗手液中的酒精由液体变为同温度的气体的过程中,分子间距与内能均增大
【答案】AD
【详解】A.一切物质的分子都在不停地做无规则运动,使用免洗洗手液时,手部很快就干爽了,这是扩散现象,液体分子扩散到了空气中,故A正确;
BC.在房间内喷洒乙醇消毒液后,会闻到淡淡的酒味,这是扩散现象,是酒精分子在不停地做无规则运动,不属于布朗运动,故BC错误;
D.洗手液中的酒精由液体变为同温度的气体的过程中,分子平均动能不变,但是分子之间的距离变大,分子势能增大,则内能增大,故D正确。
故选AD。
7.一保温筒内盛有20℃的水,把水蒸汽缓缓地通入筒中。在图中表示水和水蒸汽混合后共同的温度随时间变化关系的图线是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】通入水蒸气后,高温水蒸气遇到冷的水会液化成水,即水要从水蒸气吸热,水蒸气的温度降低,水的温度升高。但水温度上升到100℃时,水沸腾,水蒸气再提供的热量全部用于水沸腾,而水沸腾时温度保持100℃不变,所以水和水蒸气混合后共同的温度不可能超过100℃。
故选D。
8.(多选)下列关于分子力和分子势能的说法正确的是( )
A.分子间距离大于时,分子间表现为引力
B.分子势能在处最小
C.分子从无限远靠近到距离处过程中分子势能变大
D.分子间距离小于且减小时,分子势能在减小
【答案】AB
【详解】A.分子间距离大于,分子间表现为引力,故A正确;
BCD.分子从无限远靠近到距离处过程中,引力做正功,分子势能减小,分子间距离小于且减小时,继续减小分子间距离,分子间表现为斥力,分子力做负功,分子势能增大,则在处,分子势能最小,故B正确,C错误,D错误。
故选AB。
9.(多选)如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间的距离的关系如图中曲线所示。F>0为斥力,F<0为引力。a、b、c、d为x轴上四个特定的位置。现把乙分子从a处由静止释放,则 ( )
A.乙分子由a到b做加速运动,由b到c做减速运动
B.乙分子由a到c做加速运动,到达c时速度最大
C.乙分子由a到b的过程中,两分子间的分子势能一直减小
D.乙分子由b到d的过程中,两分子间的分子势能一直增大
【答案】BC
【详解】A.乙分子由a到b一直受引力,做加速运动,从b到c分子力逐渐变小但仍为引力,继续加速,故A错误;
B.乙分子在从a到c的过程中一直受到引力加速,过了c点分子力为斥力,速度开始减少,故到达c时速度最大,故B正确;
C.乙分子由a到b一直受引力,分子力做正功,两分子间的分子势能一直减小,故C正确;
D.乙分子从b到c分子力做正功,分子势能先减小,从c到d分子力做负功,分子势能增大,故D错误。
故选BC。
10.(多选)分子间存在着分子力,并且分子力做功与路径无关,因此分子间存在与其相对距离有关的分子势能。如图所示为分子势能Ep随分子间距离r变化的图像,取r趋近于无穷大时Ep为零。通过功能关系可以从此图像中得到有关分子力的信息,若仅考虑这两个分子间的作用,下述说法中正确的是( )
A.两个分子间距时,分子力为零
B.假设将两个分子从处释放,它们将相互靠近
C.假设将两个分子从处释放,当 时它们的速度最大
D.假设将两个分子间距从增大至的过程,分子力减小
【答案】CD
【详解】A.由图可知,两个分子在处的分子势能最小,则此处为分子间作用力为零的位置,即平衡位置,也即的位置,故A错误;
B.当分子间距离等于平衡距离时,分子间作用力为零,加速度为零,所以假设将两个分子从处释放,它们将静止不动,故B错误;
C.由图像可知,分子间距离在之间分子作用力表现为斥力,之间分子作用力表现为引力。若将两个分子从处释放,分子力做正功,分子动能增大,当 时它们的速度达最大,故C正确。
D.假设将两个分子间距从增大至的过程中,分子间的引力和斥力均减小,根据分子间作用力变化规律的图像
可知分子力减小,故D正确。
故选CD。
11.如图所示是两孤立分子间的引力、斥力和合力随分子间距离的变化图像。若规定无限远处分子势能为零,下列说法正确的有( )
A.当时,随着r的减小,斥力比引力增大得慢
B.当时,随着r的增大,合力先增大后减小
C.当时,随着r的增大,斥力比引力减小得快
D.从无穷远处到,分子势能增大
【答案】B
【详解】A.当时,随着r的减小,合力表现为斥力且在增大,可见斥力比引力增大得快,故A错误;
B.根据图像可知,当时,合力表现为引力,随着r的增大,合力先增大后减小,故B正确;
C.设时合力为引力且达到最大值,当时,随着r的增大,合力为引力且增大,可见此阶段斥力比引力减小得快;当时,随着r的增大,合力为引力且减小,可见此阶段斥力比引力减小得慢,故C错误;
D.若分子间距离从无穷远减小到,该过程分子力表现为引力,分子力做正功,分子势能减小,故D错误。
故选B。
12.如图甲、乙所示,分别表示两分子间的作用力、分子势能与两分子间距离的关系。分子a固定在坐标原点O处,分子b从处以某一速度向分子a运动(运动过程中仅考虑分子间作用力),假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为0,则( )
A.图甲中分子间距从到,分子间的引力增大,斥力减小
B.分子b运动至和位置时动能可能相等
C.图乙中一定大于图甲中
D.若图甲中阴影面积,则两分子间最小距离等于
【答案】B
【详解】A.图甲中分子间距从到,分子间距变大,则分子间的引力和斥力都减小,选项A错误;
B.分子b运动至和位置时,先是分子力表现为引力做正功,后是分子表现为斥力做负功,若正功和负功相等,则分子b运动至和位置时动能相等,选项B正确;
C.图甲中的分子力表现为零,在此位置分子势能最小,则对应与图乙中的r6位置,则图乙中一定小于图甲中,选项C错误;
D.因F-r图像与坐标轴围成的面积等于分子力的功,若图甲中阴影面积,即分子b以某一速度(设为v0)向a运动时的整个过程中,分子力做的正功和负功相等,则分子b到达r1位置时的速度仍为v0,此后两分子间距继续减小,则两分子间最小距离不等于,选项D错误。
故选B。
13.分子间作用力F、分子势能与分子间距离r的关系图线如图甲、乙两条曲线所示(取无穷远处分子势能)。下列说法正确的是( )
A.甲图线为分子势能与分子间距离的关系图线
B.当时,随距离增大,分子间作用力做正功
C.当时,分子间作用力表现为引力
D.随着分子间距离从接近于零开始增大到无穷远,分子间作用力先减小后增大
【答案】C
【详解】A.取无穷远处分子势能
Ep=0
在r=r0时,分子势能最小,但不为零,此时分子力为零,所以乙图线为分子势能与分子间距离的关系图线,故A错误;
BC.当时,分子间作用力表现为引力,随距离增大,分子间作用力做负功,故B错误,C正确;
D.当时,分子间作用力为0,随着分子间距离从接近于零开始增大到无穷远,分子间作用力先减小后增大再减小,故D错误。
故选C。
14.将甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于r轴上,两分子间引力和斥力、分子间作用力、分子势能与距离r的关系图像如图所示(取无穷远处分子势能为零)。下列说法正确的是( )
A.甲图为分子间作用力与分子间距离的关系图像,从到分子间作用力先减小后增大
B.乙图为分子势能与分子间距离的关系图像,从到分子势能先减小后增大
C.丙图中实线为分子间引力,虚线为分子间斥力
D.当分子间距离足够小时,只存在分子间斥力,当分子间距离足够大时,只存在分子间引力
【答案】B
【详解】A.甲图为分子间作用力与分子间距离的关系图像,从到分子间作用力先增大后减小,故A错误;
B.乙图为分子势能与分子间距离的关系图像,从到分子势能先减小后增大,故B正确;
C.分子间斥力和引力都随距离增大而减小,但斥力减小得更快,所以丙图中实线为分子间斥力,虚线为分子间引力,故C错误;
D.分子间总是同时存在斥力和引力,故D错误。
故选B。
15.分子间的作用力及分子势能都与分子间的距离有关。如图所示,横轴表示分子间的距离,下列说法正确的是( )
A.标准状态下,一定质量的某种气体,其分子势能趋于零
B.分子间距离从零增大到的过程中,分子力做负功,分子势能增大
C.如果纵轴表示分子势能,则曲线B表示分子势能与分子间距的关系
D.如果纵轴正方向表示分子间的斥力,负方向表示分子间的引力,则曲线D表示分子力与分子间距的关系
【答案】A
【详解】D.如果纵轴正方向表示分子间的斥力,负方向表示分子间的引力,则曲线A表示分子间的斥力,曲线C表示分子间的引力,则曲线B表示合力与分子间距的关系,故D错误;
C.如果纵轴表示分子势能,则曲线D表示分子势能与分子间距的关系,故C错误;
B.分子间距离从零增大到的过程中,分子力做正功,分子势能减小,故B错误;
A.标准状态下,一定质量的某种气体,分子间距离约为,其分子势能趋于零,故A正确。
故选A。
16.(多选)用电脑软件模拟两个相同分子在仅受分子力作用下的运动。将两个质量均为m的A、B分子从x轴上的和处由静止释放,如甲图所示。其中B分子的速度v随位置x的变化关系如乙图所示。取无限远处势能为零,下列说法正确的是( )
A.A、B分子刚释放时分子作用力表现为引力
B.A、B间距离为时分子力为零
C.A、B系统的分子势能最小值为
D.释放时A、B系统的分子势能为
【答案】BD
【详解】A.由图可知,B分子刚释放时向正方向加速,所以分子作用力表现为斥力,故A错误;
B.在处速度最大,加速度为0,即两分子间的作用力为0,根据运动的对称性可知,此时A、B分子间的距离为,故B正确;
CD.由题意可知,无穷远处的分子势能为0,无穷远处的速度为,在无穷远处的总动能为
由能量守恒可知,释放时A、B系统的分子势能等于系统的总动能;速度最大时,系统的动能最大,分子势能最小,根据能量守恒可知,分子的最小引力势能
故C错误,D正确。
故选BD。
17.构成原子核的核子间有很强的相互作用,在核子间的距离小于某个距离时,强相互作用表现为斥力; 核子间的距离大于某个距离时,强相互作用表现为引力、核子间的距离大于10-15m后,强相互作用几乎为零。为研究核子间由于有相互作用而存在的势能(类似于电势能),建立核子间相互作用力的简单模型为,其中为大于零的常量,斥力为正,引力为负。设无穷远处势能为零,则两个核子间的势能随距离变比的图像可能为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】假设两个核子由相距无穷远逐渐靠近,由相距无穷远到距离为过程中,两核子间的相互作用力为零,势能不变保持为零;由相距为逐渐靠近至距离为过程中,引力做正功,势能减小;由相距为逐渐靠近至距离为0过程中,斥力做负功,势能增大。
故选A。
18.仔细观察图片,回答下列问题:
(1)分子间存在着相互作用力,可以证明分子间的作用力所做的功与路径无关,则分子组成的系统具有什么形式的能?
(2)如图甲,设两个分子相距无穷远,我们可以规定它们的分子势能为0。让一个分子A不动,另一个分子B从无穷远处逐渐靠近A。试结合图乙F-r关系图像由功能关系分析分子势能的变化情况。
(3)根据以上分析,请在图乙的基础上画出分子势能Ep随分子间距离r变化的图像(取无穷远处分子势能为0)。
(4)从宏观上看,分子势能与什么有关?
(5)物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和,称为物体的内能。从宏观上看,物体的内能与什么有关?
【答案】(1)分子势能
(2)在r>r0范围,分子力为引力,在0<r<r0范围,分子力为斥力,分子B从无穷远处逐渐靠近A时,分子力先做正功后做负功,功能关系可知分子势能先减小后增大,且r0处势能最小。
(3)
(4)从宏观上看,分子势能与物体体积有关。
(5)从宏观上看,物体的内能与物体的温度、质量和体积有关 。
【详解】(1)势能是与路径无关的物理量,所以分子组成的系统具有分子势能。
(2)在r>r0范围,分子力为引力,在0<r<r0范围,分子力为斥力,分子B从无穷远处逐渐靠近A时,分子力先做正功后做负功,功能关系可知分子势能先减小后增大,且r0处势能最小。
(3)结合以上分析,分子势能与分子间距关系如下
(4)上图可知分子间距变化势能会发生改变,故从宏观上看,分子势能与物体体积有关。
(5)分子热运动的平均动能与温度有关,分子势能与物体的体积有关,同时,物体内分子的数量与物体的质量有关,质量越大,分子数量越多,内能也越大。故从宏观上看,物体的内能与物体的温度、质量和体积有关 。
19.(2019·江苏·高考真题)(多选)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
【答案】CD
【详解】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错误,C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正确.
20.(2021·重庆·高考真题)图1和图2中曲线分别描述了某物理量随分之间的距离变化的规律,为平衡位置。现有如下物理量:①分子势能,②分子间引力,③分子间斥力,④分子间引力和斥力的合力,则曲线对应的物理量分别是( )
A.①③② B.②④③ C.④①③ D.①④③
【答案】D
【详解】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r变化的图像;
根据分子处于平衡位置(即分子之间距离为)时分子力为零,可知曲线Ⅱ为分子力随分子之间距离r变化的图像;
根据分子之间斥力随分子之间距离的增大而减小较引力变化快,可知曲线Ⅲ为分子斥力随分子之间距离r变化的图像。
D正确,故选D。
试卷第1页,共3页
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第4节 分子动能和分子势能
1.(多选)关于物体的内能,下述说法中正确的是( )
A.物体的内能只与物体内分子的动能有关
B.物体内所有分子的热运动动能与分子势能的总和叫物体的内能
C.一个物体,当它的机械能发生变化时,其内能也一定发生变化
D.一个物体内能的多少与它的机械能多少无关
2.下列说法正确的是( )
A.一个气体分子的体积等于气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数之比
B.显微镜下观察到的墨水中的小炭粒所做的不停地无规则运动,就是分子的运动
C.分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后增大
D.布朗运动是固体分子的运动,它说明分子永不停息地做无规则运动
3.关于分子热运动和内能,下列说法正确的是( )
A.铁的质量越大,则铁的比热容越大
B.内燃机在压缩冲程中,内能转化为机械能
C.木工锯木块时,锯条会发烫是通过热传递改变物体的内能
D.端午节煮粽子,闻到粽香说明分子在不停地做无规则的运动
4.分子动理论较好地解释了物质的宏观热学性质,据此可判断下列说法中正确的是( )
A.分子势能一定随着分子间距离的增大而增大
B.分子间的相互作用力随分子间距离的增大而增大
C.气缸内氧气的温度降低,则气缸内氧气分子的平均动能减小
D.墨水中小炭粒的无规则运动,就是水分子的无规则热运动
5.关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A.给自行车打气越打越困难,主要是因为车胎内气体分子之间的相互排斥作用
B.随着温度的升高,所有气体分子热运动的速率都增大
C.当分子间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的增大而减小
D.向一锅水中撒点胡椒粉,加热时发现水中胡椒粉在翻滚,说明温度越高布朗运动越剧烈
6.(多选)为了减少某病毒传播,人们使用乙醇喷雾消毒液和免洗洗手液,如图所示,两者的主要成分都是酒精,则下列说法正确的是( )
A.使用免洗洗手液洗手后,手部很快就干爽了,是由于液体分子扩散到了空气中
B.在房间内喷洒乙醇消毒液后,会闻到淡淡的酒味,与分子运动无关
C.在房间内喷洒乙醇消毒液后,会闻到淡淡的酒味,这是酒精分子做布朗运动的结果
D.使用免洗洗手液洗手后,洗手液中的酒精由液体变为同温度的气体的过程中,分子间距与内能均增大
7.一保温筒内盛有20℃的水,把水蒸汽缓缓地通入筒中。在图中表示水和水蒸汽混合后共同的温度随时间变化关系的图线是( )
A. B.
C. D.
8.(多选)下列关于分子力和分子势能的说法正确的是( )
A.分子间距离大于时,分子间表现为引力
B.分子势能在处最小
C.分子从无限远靠近到距离处过程中分子势能变大
D.分子间距离小于且减小时,分子势能在减小
9.(多选)如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间的距离的关系如图中曲线所示。F>0为斥力,F<0为引力。a、b、c、d为x轴上四个特定的位置。现把乙分子从a处由静止释放,则 ( )
A.乙分子由a到b做加速运动,由b到c做减速运动
B.乙分子由a到c做加速运动,到达c时速度最大
C.乙分子由a到b的过程中,两分子间的分子势能一直减小
D.乙分子由b到d的过程中,两分子间的分子势能一直增大
10.(多选)分子间存在着分子力,并且分子力做功与路径无关,因此分子间存在与其相对距离有关的分子势能。如图所示为分子势能Ep随分子间距离r变化的图像,取r趋近于无穷大时Ep为零。通过功能关系可以从此图像中得到有关分子力的信息,若仅考虑这两个分子间的作用,下述说法中正确的是( )
A.两个分子间距时,分子力为零
B.假设将两个分子从处释放,它们将相互靠近
C.假设将两个分子从处释放,当 时它们的速度最大
D.假设将两个分子间距从增大至的过程,分子力减小
11.如图所示是两孤立分子间的引力、斥力和合力随分子间距离的变化图像。若规定无限远处分子势能为零,下列说法正确的有( )
A.当时,随着r的减小,斥力比引力增大得慢
B.当时,随着r的增大,合力先增大后减小
C.当时,随着r的增大,斥力比引力减小得快
D.从无穷远处到,分子势能增大
12.如图甲、乙所示,分别表示两分子间的作用力、分子势能与两分子间距离的关系。分子a固定在坐标原点O处,分子b从处以某一速度向分子a运动(运动过程中仅考虑分子间作用力),假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为0,则( )
A.图甲中分子间距从到,分子间的引力增大,斥力减小
B.分子b运动至和位置时动能可能相等
C.图乙中一定大于图甲中
D.若图甲中阴影面积,则两分子间最小距离等于
13.分子间作用力F、分子势能与分子间距离r的关系图线如图甲、乙两条曲线所示(取无穷远处分子势能)。下列说法正确的是( )
A.甲图线为分子势能与分子间距离的关系图线
B.当时,随距离增大,分子间作用力做正功
C.当时,分子间作用力表现为引力
D.随着分子间距离从接近于零开始增大到无穷远,分子间作用力先减小后增大
14.将甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于r轴上,两分子间引力和斥力、分子间作用力、分子势能与距离r的关系图像如图所示(取无穷远处分子势能为零)。下列说法正确的是( )
A.甲图为分子间作用力与分子间距离的关系图像,从到分子间作用力先减小后增大
B.乙图为分子势能与分子间距离的关系图像,从到分子势能先减小后增大
C.丙图中实线为分子间引力,虚线为分子间斥力
D.当分子间距离足够小时,只存在分子间斥力,当分子间距离足够大时,只存在分子间引力
15.分子间的作用力及分子势能都与分子间的距离有关。如图所示,横轴表示分子间的距离,下列说法正确的是( )
A.标准状态下,一定质量的某种气体,其分子势能趋于零
B.分子间距离从零增大到的过程中,分子力做负功,分子势能增大
C.如果纵轴表示分子势能,则曲线B表示分子势能与分子间距的关系
D.如果纵轴正方向表示分子间的斥力,负方向表示分子间的引力,则曲线D表示分子力与分子间距的关系
16.(多选)用电脑软件模拟两个相同分子在仅受分子力作用下的运动。将两个质量均为m的A、B分子从x轴上的和处由静止释放,如甲图所示。其中B分子的速度v随位置x的变化关系如乙图所示。取无限远处势能为零,下列说法正确的是( )
A.A、B分子刚释放时分子作用力表现为引力
B.A、B间距离为时分子力为零
C.A、B系统的分子势能最小值为
D.释放时A、B系统的分子势能为
17.构成原子核的核子间有很强的相互作用,在核子间的距离小于某个距离时,强相互作用表现为斥力; 核子间的距离大于某个距离时,强相互作用表现为引力、核子间的距离大于10-15m后,强相互作用几乎为零。为研究核子间由于有相互作用而存在的势能(类似于电势能),建立核子间相互作用力的简单模型为,其中为大于零的常量,斥力为正,引力为负。设无穷远处势能为零,则两个核子间的势能随距离变比的图像可能为( )
A. B. C. D.
18.仔细观察图片,回答下列问题:
(1)分子间存在着相互作用力,可以证明分子间的作用力所做的功与路径无关,则分子组成的系统具有什么形式的能?
(2)如图甲,设两个分子相距无穷远,我们可以规定它们的分子势能为0。让一个分子A不动,另一个分子B从无穷远处逐渐靠近A。试结合图乙F-r关系图像由功能关系分析分子势能的变化情况。
(3)根据以上分析,请在图乙的基础上画出分子势能Ep随分子间距离r变化的图像(取无穷远处分子势能为0)。
(4)从宏观上看,分子势能与什么有关?
(5)物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和,称为物体的内能。从宏观上看,物体的内能与什么有关?
19.(2019·江苏·高考真题)(多选)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
20.(2021·重庆·高考真题)图1和图2中曲线分别描述了某物理量随分之间的距离变化的规律,为平衡位置。现有如下物理量:①分子势能,②分子间引力,③分子间斥力,④分子间引力和斥力的合力,则曲线对应的物理量分别是( )
A.①③② B.②④③ C.④①③ D.①④③
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