作业(三) 分子动能和分子势能-【精讲精练】2024-2025学年高中物理选择性必修第三册知能达标训练（人教版2019）

8.C 从微观角度来看,气体压强的大小跟两个因素有关,一 5.D 温度是分子的平均动能的标志,一定质量的水凝结 个是气体分子的平均动能,另一个是气体分子的密集程 成同温度的冰,温度不变,则分子的平均动能不变,体积 度。而温度是分子平均动能的标志,故C选项正确。 变大,放出热量,内能减小,则分子势能减小,故D正确, 9.B 该年该地区从1月份到6月份平均气温逐渐升高,所 A、B、C错误。 以空气分子热运动的剧烈程度呈增强的趋势,A错误;平 6.AD 综合题设及题图信息可知,分子势能选择了无穷 均气温逐渐升高,速率大的空气分子所占比例逐渐增加, 远处或大于10心处为零势能参考点,故A正确:题图甲 B正确;乎均大气压逐渐减小,单位时间对单位面积的地 中阴影部分面积表示分子势能差值,势能差值与零势能 面撞击的空气分子数呈减小的趋势,C错误;平均大气压 点的选取无关,故B错误;分子势能与分子间距图像中, 逐渐减小,单位时间内地面上单位面积所受气体分子碰 图线切线的斜率的大小表示分子间作用力大小,故C错 撞的总冲量呈减弱的趋势,D错误。 10.CD 相同的容器分别装有等质量的同种理想气体,说 误,D正确。 7.BD 从分子力的曲线中可以看出从0.5r。处到r。处斥 明它们所含的分子总数相同,即分子的密集程度相同, 力减小,加速度也就减小,从r。处到无穷远处引力先增 故选项B错误;压强不同一定是两容器中气体分子的 平均动能不同造成的,压强小的容器中分子的平均动 大后减小,所以A错误;从0.5r。处到r。处乙分子受到 能一定较小,温度较低,故选项A错误,C正确;压强大 向右的斥力,做向右的加速运动,通过r。处后受到向左 的容器中气体分子对器壁单位面积的平均作用力比较 的引力,做向右的减速运动,在r。处加速度a一0,速度最 大,故选项D正确。 大,所以B正确;当通过r。后分子的引力做负功,分子的 11.ABC 体积不变,分子密度不变,温度降低,分子平均 势能增大,C错误;从0.5r。到ro处分子的斥力做正功, 速率变小,单位时间内单位器壁面积上所受的分子平 分子的势能减小,通过ro后,分子的引力做负功,分子的 均撞击次数减少,撞击力减少,气体压强减小,因此, 势能增大,故分子在r。处的势能最小,D正确。 A、B、C正确,D错误。 8.解析(1)两者质量一样,同种物质,所以分子数目一 12.C 气体的压强是由于大量气体分子频繁撞击器壁产 样,而80C的水比40C的水的水分子平均动能大,若 生的,A错误,C正确;气体分子的平均速率增大,若气 不考虑水的膨胀引起的体积微小变化,则1kg的80C 体体积增大,气体的压强不一定增大,B错误;当某一 的水的内能多。 容器自由下落时,分子的运动不受影响,容器中气体的 (2)1kg的40C的水和2kg的40C的水比较,2kg的 压强不为零,D错误。 13.C 甲容器压强产生的原因是水受到重力的作用,而 40C的水内能多,因为后者分子数目多。 (3)虽然100C的开水的水分子平均动能较大,但池塘的水 乙容器压强产生的原因是分子撞击器壁,A、B错误;水 的压强p=pgh,hA>hB,可知pA>pB而密闭容器中 的分子数比一杯水的分子数多得多,故一池塘常温下的水的 气体压强各处均相等,与位置无关,pc一力p,C正确; 内能比一杯100C的开水的内能多。 温度升高时,力A、B不变,而pc、pp变大,D错误。 (4)它们的质量相等,因而所含分子数相等,分子的平均 作业(三)分子动能和分子势能 动能也相同,但100C的水蒸气分子势能比100C的水 1.A 功是能量转化的量度,分子势能增大,一定是克服 的分子势能大,故1kg的100C的水蒸气的内能比1kg 分子力做了功,但无法确定分子力是引力还是斥力,分 的100C的水的内能多。 答案(1)1kg80C的水 子间距离是变大还是变小,故A对。 (2)2kg40C的水 (3)一池塘常温下的水 2.BD 温度高低反映分子平均动能的大小,但由于物体 (4)1kg100C的水蒸气 不同,分子数目不同,所处状态不同,无法反映内能的大 9.BC 分子间距离等于r。时分子势能最小,即r2一ro。当, 小,选项A错误;由于分子都在做无规则运动,因此,任 小于r。时分子力表现为斥力;当,一r。时,分子间的作用 何物体内能不可能为零,选项B正确;内能相同的物体, 力为零;当r大于r2时分子力表现为引力,A错误,B、C正 它们的分子平均动能不一定相同,选项C错误:内能不 确;在,由r增大到r。的过程中,分子斥力做正功,分子势 同的两个物体,它们的温度可以相同,即它们的分子平 能减少,D错误。 均动能可以相同,选项D正确。 10.CD 物体在下落过程中,不计空气阻力,只有重力做功 3.BD 当两分子间的距离,r。时,分子间存在斥力作用, 机械能守恒;但此过程中,物体的温度和体积都没有变 也存在引力作用,A错误;两分子仅在分子力的作用下从 化,所以,分子热运动的平均动能和分子势能都保持不 r2运动到r。的过程中,两分子的作用力先增大后减小,力 变,故A、B错误,C、D正确。 是产生加速度的原因,即它们的加速度先增大后减小,B 11.B 分子间距离大于r。时,分子力为引力,因此分子力 正确;两分子间距离为r。时,分子间斥力和引力的合力 做正功使分子势能逐渐减少;分子间距离小于r。时 为0,分子势能最小,并不一定是零,C错误;两分子之间的 距离变化时,可能存在分子势能相等的两个点,D正确。 分子力为斥力,因此分子力做负功使分子势能逐渐增 4.CD 由题图可知,两个分子在,一r2处的分子势能最 加,故分子势能先减少,后增加。根据能量守恒定律 小,则分子之间的距离为平衡距离,分子之间的作用力恰 距离最小时a、b之间的势能等于初动能,是大于零的, B正确。 好为0,所以假设将两个分子从r一r。处释放,它们既不会 相互远离,也不会相互靠近,A、B错误;由于rr,可 12.解析 分子动能和势能是与分子的热运动相对应的, 知分子在,一ri处的分子之间的作用力表现为斥力,分 与飞机的机械运动无关。飞机的内能应是飞机中所有 子之间的距离将增大,分子力做正功,分子的速度增大, 分子做无规则热运动的动能和由于分子间的相互作用 分子力减小,加速度减小;当分子之间的距离大于r2 而具有的势能的总和。分子热运动是永不停息的,因 时,分子之间的作用力表现为引力,随距离的增大,分子 此飞机的内能永远不可能为零。而飞机的机械能与飞 力做负功,分子的速度减小,分子力先增大后减小故加 机的速率、质量和飞行高度有关,当飞机停在地上时, 速度先增大后减小,所以当,一r,时它们的速度最大, 机械能为零。综上分析可知,题中的说法均是错误的。 加速度最小为零,C、D正确。 答案 见解析 20作业（三）分子动能和分子势能 [基础训练] C.图中两分子间距离为r。时，分子间斥力 1.两个分子由于距离发生变化而引起分子势 和引力的合力为零，分子势能也为0 能增大，则这一过程中 ( D.两分子之间的距离变化时，可能存在分 A.一定克服分子间相互作用力做了功 子势能相等的两个点 B.两分子间的相互作用力一定减小 4.（多选)由于分子间存在着分子力，而分子 C.分子间的距离一定变小 力做功与路径无关，因此分子间存在与其 D.分子间的相互作用力一定是引力 相对距离有关的分子势能。如图所示为分 2.(多选)关于物体的内能，下列叙述正确的是 子势能E。随分子间距离r变化的图像，取 ( ) r趋近于无穷大时E。为O。通过功能关系 A.温度高的物体比温度低的物体内能大 可以从分子势能的图像中得到有关分子力 的信息，则下列说法正确的是 () B.物体的内能不可能为零 C.内能相同的物体，它们的分子平均动能一 定相同 0 D.内能不相同的物体，它们的分子平均动能 可能相同 A.假设将两个分子从r=r2处释放，它们 3.(多选)分子力F随分子间距离r的变化关 将相互远离 系如图中曲线所示，通过功能关系可以从 B.假设将两个分子从r=r2处释放，它们 分子力的图像中得到有关分子势能的信 将相互靠近 息，取分子间距离无穷远时势能为0。下 C.假设将两个分子从r=r1处释放，它们 列说法正确的是 的加速度先减小后增大再减小 D.假设将两个分子从r=r1处释放，当r= r2时它们的速度最大 5.一定质量的0℃的水在凝结成0℃的冰的 A.当两分子间的距离r<r。时，分子间仅 过程中，体积变大，它内能的变化是( 存在斥力作用 A.分子平均动能增加，分子势能减少 B.两分子仅在分子力的作用下从r2运动 B.分子平均动能减小，分子势能增加 到。的过程中，它们的加速度先增大后 C.分子平均动能不变，分子势能增加 减小 D.分子平均动能不变，分子势能减少 5 。物理·选择性必修第三册（配RJ版） 6.(多选)如图甲所示是分子间作用力与分子：8.(1)1kg的40℃的水和1kg的80℃的水 间距之间的关系，分子间作用力表现为斥 哪个内能多？ 力时为正，一般地，分子间距大于10r。时， (2)1kg的40℃的水和2kg的40℃的水哪个 分子间作用力就可以忽略。如图乙所示是： 内能多？ 分子势能与分子间距之间的关系，a是图 (3)一杯100℃的开水机一池塘常温下的 线上一点，ab是在a点的图线切线。下列 水哪个内能多？ (4)1kg的100℃的水和1kg的100℃的 说法中正确的有 ( 水蒸气哪个内能多？ +F 甲 Ept 0 A.分子势能选择了无穷远处或大于10r。 处为零势能参考点 B.图甲中阴影部分面积表示分子势能差 值，与零势能点的选取有关 C.图乙中Oa的斜率大小表示分子间距离 在该间距时的分子间作用力大小 D.图乙中ab的斜率大小表示分子间距离 在该间距时的分子间作用力大小 7.(多选)如图所示，设有甲、乙两分子，甲固 定在O点，。为其平衡位置间的距离，现 在使乙分子由静止开始只在分子力作用下 由距甲0.5r。处开始沿x方向运动，则 思子 00.5ro ro A.乙分子的加速度先减小，后增大 B.乙分子到达r。处时速度最大 C.分子力对乙一直做正功，分子势能减小 D.乙分子在r。处时，分子势能最小 6 [能力提升] :12.一架飞机在空中以某一速率飞行，由于飞 9.(多选)如图所示为两分子系统的势能E, 机中所有分子都具有飞机的速度，所以分 与两分子间距离r的关系曲线。下列说法 子具有动能。又由于飞机在空中，飞机中 所有分子都离地面有一定高度，以地面为 正确的是 ( 零势能位置，所以分子具有势能。上述动 能和势能的总和就是飞机的内能，当飞机 0 停在地上时，飞机的内能为零。以上说法 是否正确？为什么？ 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x等于r2时，分子间的作用力为零 D.在r由增大到r2的过程中，分子间的 作用力做负功 10.(多选)把一个物体竖直下抛，下列哪种情 况是下落过程中发生的（不考虑空气 阻力) A.物体的动能增加，分子的平均动能也 增加 B.物体的重力势能减少，分子势能却 增加 C.物体的机械能保持不变 D.物体的内能保持不变 11.分子间有相互作用的势能，若规定两分子 相距无穷远时两分子间的势能为零。设 分子a固定不动，分子b以某一初速度从 无穷远处向a运动，直到它们之间的距离 最小。在此过程中a、b之间的势能 ( A.先减少，后增加，最后小于零 B.先减少，后增加，最后大于零 C.先增加，后减少，最后小于零 D.先增加，后减少，最后大于零