内容正文:
课时梯级训练(4) 分子间的相互作用力
1.关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A.热水的内能一定比冷水的大
B.当温度等于0 ℃时,分子动能为零
C.物体加速运动,内能一定增大
D.温度相等的水和冰,它们的分子平均动能相等
D 解析:因为内能还和水的质量有关,所以热水的内能不一定比冷水的大,A错误;因为分子做永不停息地热运动,所以当温度等于0 ℃时,分子动能不为零,B错误;因为内能与物体的速度无关,所以物体加速运动,内能不一定增大,C错误;因为温度是分子平均动能的唯一标志,所以温度相等的水和冰,它们的分子平均动能相等,D正确。
2.(多选)当处于平衡状态的两分子间距离为r0时,下列说法正确的是( )
A.分子间只有引力没有斥力
B.分子间作用力为零
C.分子间引力和斥力大小相等
D.分子间引力和斥力均为零
BC 解析:分子间距离为r0时,分子间同时存在着引力和斥力,而非只有引力,引力和斥力均不为零,A、D错误;当r=r0时,分子间引力和斥力大小相等,方向相反,分子间作用力表现为引力和斥力的合力,即分子间作用力为零,B、C正确。
3.关于物体的内能和分子势能,下列说法中正确的是( )
A.物体的速度增大,则分子的动能增加,内能也一定增加
B.物体温度不变,内能可能变大
C.物体的内能与温度有关,与物体的体积无关
D.把物体举得越高,分子势能越大
B 解析:物体的速度增大,是物体的动能增大,增加的是物体的机械能。分子动能的变化只与物体的温度有关,A错误;物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和叫作物体的内能。分子热运动的平均动能由温度决定,分子势能与物体的体积有关。当发生物态变化时,物体的温度不变,只是分子的平均动能不变,但分子势能可能变大,物体的内能可能增大,B正确;物体的内能由物体的物质的量、温度、物体的体积共同决定,同时会受物态变化的影响,C错误;分子势能与物体的体积有关。把物体举得越高,增加的是物体的重力势能,D错误。
4.如图所示,两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来,下面的铅柱不脱落。主要原因是( )
A.铅分子做无规则热运动
B.铅柱间存在磁力的作用
C.铅柱间存在万有引力的作用
D.铅柱间存在分子引力的作用
D 解析:分子间的引力和斥力是同时存在的,但它们的大小与分子间的距离有关。分子间距离稍大时表现为引力,距离很近时则表现为斥力,两铅块紧密结合,是分子间引力发挥了主要作用,D正确,A、B、C错误。
5.(多选)如图所示是分子间引力F引与分子间斥力F斥随分子间距离r变化的关系曲线,根据曲线,下列说法正确的是( )
A.F引随r的增大而增大
B.F斥随r的增大而增大
C.r=r0时,引力与斥力大小相等
D.引力与斥力都随分子间距离r的增大而减小
CD 解析:由图可知,分子引力与分子斥力都随分子间距离r的增大而减小。r=r0时,引力与斥力大小相等。C、D正确。
6.如图所示为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线,下列说法中不正确的是( )
A.当r大于r0时,分子间的作用力表现为引力
B.当r等于r0时,两分子系统的势能最小
C.当r等于r0时,分子间的作用力为零
D.当r由r0增大到无穷大的过程中,分子间的作用力一直减小
D 解析:由图可知,当分子间距为r0时,分子势能最小,此时引力等于斥力,分子间的作用力为零;当分子间距大于r0时,斥力比引力减小的更快,分子间的作用力表现为引力,当r>10r0时,分子间的引力和斥力迅速减弱,几乎为零,故分子间作用力先增大后减小。A、B、C说法正确;D说法错误。
7.分子间存在相互作用的引力和斥力,它们作用力的合力随分子间距离变化的图像如图(F大于零表示引力,F小于零表示斥力)。则下列说法正确的是( )
A.当分子间距离为r1时,分子势能最小
B.当分子间距离为r2时,分子势能最大
C.当分子间距离无限远时,分子势能最小
D.在r1<r<r2区间,随r的增大分子势能减小
A 解析:分子间距离从无限远处到分子间距离为r1时,分子间作用力表现为引力,做正功,分子势能逐渐减小;分子间距离为r1到无限靠近时,分子间作用力表现为斥力,做负功,分子势能逐渐增加;故当分子间距离为r1时,分子势能最小。故选A。
8.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d做减速运动
B.乙分子由a到c一直做加速运动,到达c时速度最大
C.乙分子由a到c的过程中,加速度先减小,后增大
D.乙分子由b到d的过程中,分子力增大,加速度增大
B 解析:乙分子由a到b做加速运动,由b到d,分子力先为引力后为斥力,分子先做加速运动后做减速运动,A错误;乙分子由a到c,所受分子力一直是引力,一直做加速运动,到达c时速度最大,B正确;乙分子由a到c的过程中,所受分子力先增大,后减小,所以加速度先增大,后减小,C错误;乙分子由b到d的过程中,分子力先减小后增加,故加速度先减小后增加,D错误。
9.如图所示,假设甲分子(未画出)固定在原点O处静止不动,乙分子(未画出)位于Ox轴不同位置处,两条曲线分别表示分子间引力和斥力的大小随两分子间距离x的变化关系,E为两曲线的交点。取无穷远处的分子势能为零。下列判断不正确的是( )
A.x=x0时,分子间作用力为零
B.x<x0时,分子力表现为引力
C.x从x0开始逐渐增大,分子力先逐渐增大后逐渐减小
D.x从x0开始逐渐增大,分子势能也逐渐增大
B 解析:由图发现,x=x0时,分子间引力和斥力的大小相等,则分子间作用力为零,A正确;因为分子间引力和斥力都随距离靠近而增大且斥力增大的更快,故x<x0时,分子力表现为斥力,B错误;两图线的同一横坐标之差表示分子力的大小,由图发现,x从x0开始逐渐增大,分子力先逐渐增大后逐渐减小,C正确;由B分析可知,图线CD表示斥力,故x从x0开始逐渐增大,分子力表现为引力,故分子力做负功,分子势能增大,D正确。
10.如图所示,设有一分子位于图中的坐标原点O处不动,另一分子可位于x轴上不同位置处,图中纵坐标表示这两个分子间分子力的大小,则( )
A.分子在x0左侧受引力作用,在x0右侧受斥力作用
B.分子在x0左侧的受力一定大于在x0右侧的受力
C.分子在x0处加速度为0,速度也为0
D.分子在x0右侧由静止释放,向左运动的过程中速度先增大后减小到0
D 解析:在x0处F=0,即x0为平衡位置,则分子在x0左侧受斥力作用,在x0右侧受引力作用,所以在x0右侧由静止释放分子,分子先向左加速后向左减速,直到x0左侧某处速度为0,A错误,D正确;由图可知,分子在x0左侧的受力不一定大于在x0右侧的受力,B错误;分子在x0处受力为0,加速度为0,但速度不一定为0,C错误。
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