第1章 第4节 分子动能和分子势能 课后达标检测(Word练习)-【学霸笔记·同步精讲】2024-2025学年高中物理选择性必修第三册（人教版）

题组1　分子动能 1．有甲、乙两种不同的气体，如果甲气体内分子平均速率比乙气体内分子平均速率大，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．甲气体的每个分子都比乙气体的分子运动得快 解析：选C。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)，它们的分子质量未知，因而无法比较两种气体温度的高低，A、B错误，C正确；气体分子速率的平均值大，并不是每个分子运动得都快，D错误。 2．一块10 ℃的铁与一块10 ℃的铝相比，以下说法正确的是(　　) A．铁的分子动能之和与铝的分子动能之和相等 B．铁的每个分子动能与铝的每个分子的动能相等 C．铁的分子平均速率与铝的分子平均速率相等 D．以上说法均不正确 解析：选D。因为温度是分子热运动平均动能的标志，所以两物体温度相等说明它们的分子平均动能相等，由于没有说明铁与铝的质量，只有当它们所含分子数目一样时，分子总动能才相等，故A错误；虽然两物体的分子平均动能相等，但对每个分子而言，它运动的速率是变化的，且每个分子的速率都是不同的，有快的也有慢的，所以每个分子的动能相等的说法不正确，故B错误；虽然两物体的分子平均动能相等，但铁分子、铝分子质量不等，因此分子平均速率不等，故C错误，D正确。 3．(多选)当氢气和氧气的质量和温度都相同时，下列说法正确的是(　　) A．两种气体分子的平均动能相等 B．氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率 C．两种气体分子热运动的总动能相等 D．两种气体分子热运动的平均速率相等 解析：选AB。因为温度是分子平均动能的标志，温度相同，则分子平均动能相同，故A正确；因为氢气分子的质量小于氧气分子的质量，而分子平均动能又相等，所以氢气分子的平均速率大，故B正确，D错误；虽然两种气体质量和分子平均动能(温度)都相等，但由于两种气体摩尔质量不同，分子数目不相等，所以两种气体的分子总动能不相等，故C错误。 题组2　分子势能 4．关于分子力和分子势能，下列说法正确的是　(　　) A．当分子力表现为引力时，分子之间只存在引力 B．当分子间的距离为r0 时，分子之间的引力和斥力均为零 C．分子之间的斥力随分子间距离的减小而减小 D．当分子间的距离为r0 时，分子势能最小 解析：选D。无论何时，分子之间的引力和斥力都是共同存在的，只是当分子力表现为引力时，引力大于斥力，引力和斥力都随分子间距离的减小而增大，故A、C错误；根据分子势能与分子力之间的关系，当分子间的距离为r0时，分子之间的引力和斥力大小相等，方向相反，分子势能最小，故B错误，D正确。 5.(2024·北京西城开学考)如图，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．乙分子从a运动到c，分子间作用力一直增大 B．乙分子从a运动到d，分子间作用力先增大后减小再增大 C．乙分子从a运动到d，两分子间的分子势能先增大后减小 D．乙分子从a运动到d，在b点时两分子间的分子势能最小 解析：选B。根据图像可知，乙分子从a运动到c，受到的分子力表现为引力，分子间作用力先增大后减小，故A错误；根据图像可知，乙分子从a运动到d，受到的分子力先表现为引力后表现为斥力，分子间作用力先增大后减小再增大，分子间的作用力先做正功后做负功，则两分子间的分子势能先减小后增大，故B正确，C错误；结合上述可知，乙分子从a运动到c，分子势能一直减小，从c运动到d，分子势能一直增大，可知在c点时两分子间的分子势能最小，故D错误。 题组3　物体的内能 6．关于温度与内能的关系，下列说法正确的是　(　　) A．不同质量的同种物质，只要温度相同，分子的平均动能就相同 B．物体的温度变化时，它的内能一定改变 C．物体的温度升高时，每个分子的动能都增大 D．物体的内能等于物体的动能与势能的总和 解析：选A。温度是分子平均动能的标志，不同质量的同种物质，只要温度相同，分子的平均动能就相同，物体的温度变化时，分子平均动能发生变化，但物体的内能与物体的温度、体积、物质的量有关，所以物体的温度变化时，它的内能不一定改变，另外，物体的温度升高时，并不是每个分子的动能都增大，故A正确，B、C错误；物体中所有分子的热运动动能和分子势能的总和叫物体的内能，物体的动能和势能是宏观物体具有的机械能，与物体的内能无关，故D错误。 7．(多选)一辆运输瓶装氧气的货车，由于某种原因，司机紧急刹车，最后停下来，则下列说法不正确的是(　　) A．汽车机械能增大，氧气内能增大 B．汽车机械能减小，氧气内能减小 C．汽车机械能减小，氧气内能不变 D．汽车机械能减小，汽车(轮胎)内能增大 解析：选AB。汽车轮胎与地面摩擦，机械能转化为内能，则汽车机械能减小，汽车轮胎内能增大；氧气温度不变，体积不变，故内能不变，A、B错误，C、D正确。 8.(2024·辽宁朝阳阶段练)分子间势能由分子间距r决定。规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零，两分子间势能与分子间距r的关系如图所示。若一分子固定于原点O，另一分子从距O点无限远处向O点运动。下列说法正确的是(　　) A．在两分子间距从无限远减小到r2的过程中，分子之间的作用力先增大后减小 B．在两分子间距从无限远减小到r1的过程中，分子之间的作用力表现为引力 C．两分子间距等于r1时，分子之间的作用力等于0 D．对于标准状况下的气体，绝大部分分子的间距约为r2 解析：选A。由题图可知，r2处分子势能最小，则r2处的分子间距为平衡位置r0，所以在两分子间距从无限远处减小到r2的过程中，分子之间的作用力表现为引力且先增大后减小，故A正确；在两分子间距从无限远减小到r1的过程中，分子之间的作用力先表现为引力再表现为斥力，故B错误；由题图可知，r2处分子势能最小，则r2处的分子间距为平衡位置r0，引力与斥力相等，即分子之间的作用力等于0，故C错误；对于标准状况下的气体，其分子间的距离为10r2，故D错误。 9.(多选)(2024·山西阳泉期中)分子力与分子间距离的关系图像如图所示，图中r0为分子斥力和引力平衡时两个分子间的距离，规定两分子间距离为无限远时分子势能为0，下列说法正确的是(　　) A．当分子间的距离r<r0时，引力大于斥力 B．当分子间的距离10r0>r>r0时，引力大于斥力 C．分子间距离从r1减小到r0的过程中，分子势能减小 D．分子间距离从无限远减小到r0的过程中，分子势能先减小后增大 解析：选BC。由题图可知，当分子间的距离r<r0时，斥力大于引力，分子力表现为斥力；当10r0>r>r0时，引力大于斥力，分子力表现为引力，故A错误，B正确。由题图可知，分子间距离从r1减小到r0的过程中，分子力表现为引力，分子力做正功，分子势能减小，故C正确。分子间距离从无限远减小到r0的过程中，分子力一直做正功，故分子势能一直减小，故D错误。 10.(多选)(2024·安徽合肥期末)如图所示，用F表示两分子间的作用力，Ep表示分子间的分子势能，在两个分子之间的距离由10r0变为r0的过程中(　　) A．F不断增大 B．F先增大后减小 C．F对分子一直做正功 D．Ep先增大后减小 解析：选BC。分子间的作用力是矢量，其正负不表示大小；分子势能是标量，其正负表示大小。读取图像信息知，两个分子间距离由10r0变为r0的过程中，F先增大后变小至0，Ep则不断减小，故B正确，A、D错误；该过程中，分子力始终为引力，做正功，故C正确。 11．(2024·重庆阶段练)关于热学中的一些基本概念，下列说法正确的是(　　) A．同温度的氧气和氢气，它们的分子平均动能不相等，是因为分子的质量不相等 B．物体是由大量分子组成的，分子是不可再分的最小单元 C．0 ℃的水变成0 ℃的冰时，体积增大，分子势能减小 D．内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和 解析：选C。温度是分子平均动能的标志，温度相同，分子平均动能相同，质量不同、温度相同的氢气和氧气，分子平均动能相同，故A错误；物体是由大量分子组成的，分子可再分为原子，故B错误；因为0 ℃的水凝固成0 ℃的冰需要放出热量，所以质量相同的0 ℃的冰比0 ℃的水内能小，因为内能包括分子动能和分子势能，由于温度不变，分子平均动能不变，因此分子势能应减小，故C正确；内能是物体中所有分子热运动所具有的动能和势能的总和，故D错误。 12.(多选)(2024·海南省直辖县级单位开学考)分子力与分子间距离的关系图像如图所示，图中r0为分子斥力和引力平衡时两个分子间的距离，规定两分子间距离为无限远时分子势能为0，下列说法正确的是(　　) A．随着分子间距的增大，分子间引力和斥力都在减小，但斥力减小得更快 B．两个分子从间距大于10r0的位置逐渐靠近至很难再靠近的位置，分子间作用力先减小后增大，分子势能不断增大 C．分子间距离从r0增大到无限远的过程中，分子势能先增大后减小 D．将一分子固定，另一分子从间距为5r0(5r0>r1)的位置由静止释放，运动至间距为r0的位置的过程中，该分子先做加速度增大的加速运动，再做加速度减小的加速运动 解析：选AD。随着分子间距的增大，分子间引力和斥力都在减小，但斥力减小得更快，故A正确；两个分子从间距大于10r0的位置逐渐靠近至很难再靠近的位置，分子力先增大后减小再增大，其分子势能先减小后增大，故B错误；分子势能与分子间距离之间的关系如图所示，分子间距离从r0增大到无限远的过程中，分子势能增加，直至为零，故C错误；将一分子固定，另一分子从间距为5r0(5r0>r1)的位置由静止释放，该过程中分子间的作用力先为引力后为斥力，分子在运动至间距为r0的位置的过程中，分子力表现为引力，先增大后减小，由牛顿第二定律有F＝ma，所以加速度大小先增大后减小，所以该分子先做加速度增大的加速运动，再做加速度减小的加速运动，故D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $