高二暑假作业(十) 分子运动速率分布规律以及分子动能和分子势能-【步步维赢·优练必刷】2025年高二物理暑假作业

分子运动速率分布规律以及 高二暑假作业（十） 分子动能和分子势能 A.冰分子的平均动能大于水分子的平均 核心素养 动能 物理观念：知道统计规律，气体分子运 B.水分子的平均动能等于冰分子的平均 动的特点、速率分布图像，气体压强的微观 动能 解释：知道分子动能、分子势能、物体内能 C.一个水分子的动能一定大于一个冰分 的概念，知道温度是分子热运动平均动能 子的动能 的标志，分子势能跟物体体积有关 D.一个水分子的动能一定等于一个冰分 科学思维：理解分子运动速率的分布 子的动能 图像的物理意义和气体压强的微观解释， 3.如图所示为两分子间的势 会运用其分析解决相关问题：理解分子平 能E。与两分子间距离r的 均动能与温度的关系，分子势能与物体体 关系曲线，下列说法正确的 积关系，并能解决相关的实际问题. 是 A.当”大于r1时，分子间的作用力表现 一精典题练 为引力 1.下列关于分子力和分子势能的说法中， B.当r小于r1时，分子间的作用力表现 正确的是 ( 为斥力 A.当分子力表现为引力时，分子力和分 C.当r等于r2时，分子间的作用力不 子势能总是随分子间距离的增大而 为零 D.在r由r1变到r的过程中，分子间的 增大 作用力做负功 B.当分子力表现为引力时，分子力和分 子势能总是随分子间距离的增大而 4.如图所示为两分子势能E。 与分子间距离r之间的关 减小 系图像，则下列说法中正确 C.当分子力表现为斥力时，分子力和分 的是 子势能总是随分子间距离的减小而 A.当两分子间距离r=r1时，分子势能为 增大 零，分子力也为零 D.当分子力表现为斥力时，分子力和分 B.当两分子间距离r=1时，分子势能最 子势能总是随分子间距离的减小而 小，分子力表现为引力 减小 C.当两分子间距离r>r2时，随着r的增 2.玻璃杯中盛有冰水混合物，冰的质量和 大，分子力做负功 水的质量相等且保持不变，则玻璃杯中 D.当两分子间距离r>r2时，随着r的增 大，分子势能减小 ·24， 5.如图所示，甲分子固定于坐标原点O,乙 分子从远处由静止释放，在分子力F作 用下靠近甲.图中b点是引力最大处，d 点是分子靠得最近处，则乙分子加速度 A.当分子间距离为时，分子力和分子 最大处可能是 势能均最小且为零 B.当分子间距离r>r时，分子力随分子 间距离的增大而增大 B.b点 C.当分子间距离r>r时，分子势能随分 A.a点 C.c点 D.d点 子间距离的增大而增大 D.当分子间距离r<时，分子间距离逐 6.下列四幅图中，能正确反 映分子间作用力f和分子 渐减小，分子力和分子势能都逐渐 势能E。随分子间距离 增大 9.选r=∞处E。=0.分子势 变化关系的图线是 能随分子间距离r的变化 情况可以在如图所示的图 像中表现出来，由图像 回答： (1)从图中看到分子间距离在r。处时，分 子势能最小，试说明理由. 7.下列说法中，正确的是 A.物体温度降低，其分子热运动的平均 动能增大 B.物体温度升高，其分子热运动的平均 动能增大 C.物体温度降低，其内能一定增大 D.物体温度不变，其内能一定不变 8.(多选)甲、乙两图分别表示两个分子之 间分子力和分子势能随分子间距离变化 的图像.由图像判断下列说法中正确的 是 ·25· (2)图中分子势能为零的点在什么位置？ (3)如果选两个分子相距r。时的分子势 在这种情况下，分子势能可以大于零，可 能为零，那么分子势能有什么特点？ 以小于零，也可以等于零，对吗？ ·26·朗运动，并使得整杯水都变黑了，布朗运 间的作用力表现为引力，分子间的作用 动并不是固体分子的运动，因此“这是炭 力做正功，速度增大，从c点到d点分子 分子做无规则运动的结果”这种说法是 间的作用力表现为斥力，分子间的作用 错误的 力做负功.由于到d,点分子的速度为零， 答案见解析 因分子引力做的功与分子斥力做的功大 高二暑假作业（十）分子运动速率分布 小相等，即Fd·Ld=Fe·Lc,又因为 规律以及分子动能和分子势能 Ld<La,所以F>F6,故分子在d点加 1.C当r>r。时，分子力表现为引力，随着 速度最大，D选项正确. 分子之间距离的增大，分子力先增大后 6.B当分子间距离r=r时，分子引力和 减小，而分子势能一直增大，故A、B错 分子斥力大小相等，分子间作用力为零， 误；当r<r。时，分子力表现为斥力，随着 分子势能达到最小值；当r<r。时，分子 分子之间距离的减小，分子力增大，分子 间作用力表现为斥力，若增大，分子力 势能也增大，故C正确，D错误， 做正功，分子势能减小：当r>r。时，分子 2.B冰水混合物温度为0℃，冰、水温度相 间作用力表现为引力，若r增大，分子力 同，二者分子平均动能相同，故选项A错 做负功，分子势能增大，故选B. 误，B正确；相同温度的冰和水内个别分 7.B温度是分子热平均动能的标志，所以 子的动能是随时变化的，比较个别分子 物体温度升高，其分子的热平均动能增 的动能没有意义，故选项C、D错误. 大：而物体的内能是物体中所有分子的 3.B由题图可知r2=r(平衡距离)，因此 热运动动能和分子势能的总和，所以只 当r大于r1而小于r时，分子力为斥力， 根据温度变化情况无法确定其内能的变 r大于r2时分子力为引力，故A错误；由 化情况，故B正确，A、C、D错误， 于r<r2=r0,故当r小于r1时，分子间的 8.CD由题图可知，当分子间距离为r%时， 作用力表现为斥力，故B正确：由于2= 分子力和分子势能均达到最小，但此时 ro,因此当r等于r2时，分子间的作用力 分子力为零，而分子势能不为零，是一负 为零，故C错误；当r由r1变到r2的过程 值，A错误；当分子间距离r>r时，分子 中，分子力为斥力，因此分子间作用力做 力随分子间距离的增大而先增大后减 正功，故D错误. 小，此时分子力做负功，分子势能增大，B 4.C由题图可知r2=r。,当两分子间距离 错误，C正确；当分子间距离r<r时，分 r=1时，分子势能为零，但r<ro,分子力 子间距离逐渐减小，分子力逐渐增大，而 表现为斥力，故A错误；当r=r2时，分子 此过程中分子力做负功，分子势能增大， 势能最小，故B错误；当r>r2时，由题图 D正确. 可以看出分子势能随着”的增大而增大， 9.解析(1)如果分子间距离约为10-10m 分子力做负功，故C正确，D错误， 数量级时，分子作用力的合力为零，此距 5.Da,点和c点处分子间的作用力为零， 离为r.当分子距离小于r时，分子间的 乙分子的加速度为零.从a,点到c点分子 作用力表现为斥力，要减小分子间的距 ·51 离必须克服斥力做功，因此分子势能随 状态，分析活塞的受力情况，可以判断汽 分子间距离的减小而增大.当分子间距 缸内气体压强的变化.设活塞的表面积为 离大于时，分子间的相互作用力表现 S,重力为G,当汽缸竖直放置时，根据平 为引力，要增大分子间的距离必须克服 衡条件可知，pS=G汁pS.当汽缸倾斜放 引力做功，因此分子势能随分子间距离 置时，设倾角为日，在垂直于活塞方向， 的增大而增大，从以上两种情况综合分 p2S=Gcos0pS,联立可得，p1>p2,A 析，分子间距离以。为数值基准，r不论 选项错误，B选项正确：整个过程封闭气 减小还是增大，分子势能都增大，因此在 体做等温变化，根据玻意耳定律pV=C, 平衡位置处分子势能最小. 可知压强减小时，体积变大，C、D选项 (2)由题图可知，分子势能为零的点选在 错误 了两个分子相距无穷远的位置.因为平 4.C只知道p或T的变化情况，不能得出 衡位置处是分子势能最低，点，根据题图 体积的变化情况，A、B错误：号增大，V 也可以看出，在这种情况下分子势能可 一定减小，单位体积内的分子数一定增 以大于零，可以小于零，也可以等于零 加，C正确，D错误. (3)因为两个分子相距r的位置时分子 5.D在0℃~273℃的温度区间上，应用 势能最小，如果选此时的分子势能为零， 盖一吕萨克定律分别研究气体a和b可 则此种情况的特点为分子势能大于或等 得到方程 于零 V。 V 答案见解析 0.3m 273K+273K 273K273K+273K 高二暑假作业（十一）温度和温标以及 =0.1m3 气体的等温、等压和等容变化 273K 1.B由于Y为恒量，题图上来点与坐标 解得V,=0.6m3,V。=0.2m3,△V= V一V。=0.4m3,正确选项为D. 轴围成的矩形面积表示pV的乘积，从实 6.C在p一T图像中，开始一段时间内，随 线与虚线（等温线）比较可得出，该面积 着温度的升高，气体发生的是等容变化， 先减小后增大，说明温度T先减小后增 大，而理想气体的内能完全由温度决定， 即号=恒量，图像为一条过坐标原点的直 所以内能先减小后增大，故B正确 线，当压强增大到内外压强相等时，温度 2.A气体的温度不变，分子的平均动能不 再升高，活塞将向右移动，气体发生等压 变，对器壁的平均撞击力不变，C错误；体 变化，图像是一条平行于温度轴的直线， 积减小，单位体积内的分子数目增多，所 因此C正确，A、B、D错误， 以气体压强增大，A正确；分子和器壁间 7.D上提时空气柱压强不变，空气柱的长 无引力作用，B错误；单位体积内气体的 度不变；下降时管内气体被压缩，空气柱 质量变大不是压强变大的原因，D错误 上方液体有一部分进入水平管，h变小， 3.B在前、后两个过程中，活塞均处于平衡 此时空气柱压强变小，温度不变，由玻意 ·52