第1章 重难点训练(1) 气体实验定律及理想气体状态方程综合应用-【创新教程】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册五维课堂课时作业（人教版）

第一章 分子动理论 物课时 第四节 理作业 [基础达标练] 1.气体内能是所有气体分子热运动动能 和势能的总和，其大小与气体的状态有 关，分子热运动的平均动能与分子间势 能分别取决于气体的 ( A.温度和体积 B.体积和压强 C.温度和压强 D.压强和温度 2.(2021·河南开封检测)下列关于分子 力和分子势能的说法正确的是() A.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 增大 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 减小 C.当分子力表现为斥力时，分子力和分 子势能总是随分子间距离的减小而 增大 D.当分子力表现为斥力时，分子力和分 子势能总是随分子间距离的减小而 减小 3.相同质量的氧气和氢气温度相同，下列 说法正确的是 ( A.每个氧分子的动能都比氢分子的动 能大 B.每个氢分子的速率都比氧分子的速 率大 C.两种气体的分子平均动能一定相等 D.两种气体的分子势能一定相等 1 课时作业色 分子动能和分子势能 纠错空间 4.关于物体的内能、温度和分子的平均动 能，下列说法正确的是 ( A.温度低的物体内能一定小 B.温度低的物体分子运动的平均动能 一定小 C.温度升高时，物体的内能一定增加 D.做加速运动的物体，由于速度越来越 大，物体分子的平均动能越来越大 5.(多选)回收宇宙飞船的过程中，飞船在 轨道上运行的高度逐渐降低，进入大气 层，最后安全着陆.由于与大气的高速 摩擦，使得飞船壳体外表温度上升到近 方法总结 两千摄氏度，从分子动理论和能量方面 下列理解正确的是 ( ) A.飞船壳体材料每个分子的动能均 增大 B.飞船壳体材料分子的平均动能增大 C.飞船的内能向机械能转化 D.飞船的机械能向内能转化 6.(2021·安庆高二检测)两个分子甲和 乙相距较远（此时分子力可以忽略），设 甲分子固定不动，乙分子逐渐向甲靠近 直到不能再靠近，在这个过程中，下列 说法正确的是 ( A.分子力总对乙做正功，分子势能不断 减小 B.乙总是克服分子力做功，分子势能不 断增大 33 世物理 C.乙先是克服分子力做功，然后分子力 间 对乙做正功，分子势能先增大后减小 纠错空间 D.先是分子力对乙做正功，然后乙克服 分子力做功，分子势能先减小后增大 7.如图所示为分子势能 随分子间距离变化的 图线，从图中分析可 得到 A.r1处为平衡位置 B.r2处为平衡位置 C.→∞处，分子势能为最小值，分子间 无相互作用力 D.若r<r1,r越小，分子势能越大，分子 间仅有斥力存在 方法总结 8.下列四幅图中，能正确反映分子间作用 力F和分子势能E。随分子间距离r变 化关系的是 Ep,F E,F↑ Ep,F E [能力提升练] 9.下列说法中正确的是 A.布朗运动就是液体分子的无规则 运动 44#+44444444444444 B.当分子间距离增大时，分子间的引力 和斥力都增大 18 选择性必修第三册 C.一定质量的0℃的冰熔化成0℃的 水，其内能没有变化 D.物体的温度越高，分子热运动越剧 烈，分子的平均动能越大 10.(多选)如图所示，甲 ↑F(E) 分子固定于坐标原 点，乙分子位于横轴 上，甲、乙两分子间引 力、斥力及分子势能的大小变化情况 分别如图中三条曲线所示，A、B、C、D 为横轴上四个特殊的位置；E为两虚 线a、b的交点，现把乙分子从A处由 静止释放，则由图像可知 () A.虚线a为分子间斥力变化图线，交 点E的横坐标代表乙分子到达该 点时分子力为零 B.虚线b为分子间引力变化图线，表 明分子间引力随距离增大而减小 C.实线c为分子势能的变化图线，乙 分子到达C点时分子势能最小 D.乙分子从A到C的运动过程中一 直做加速运动 11.（多选)对于分子动理论和物体内能的 理解，下列说法正确的是 ( ) A.温度高的物体内能不一定大，但分 子平均动能一定大 B.扩散现象说明分子在永不停息地做 无规则运动 C.颗粒大小一定时，温度越高，布朗运 动越显著 D.当分子间的距离增大时，分子间作 用力就一直减小 第一章分子动理论 课时作业 12.由于水的表面张力，E1 14.分子势能随分子间E 空 荷叶上的小水滴总 A 距离r的变化情况 是球形的.在小水滴 可以在如图所示的 纠错空间 表面层中，水分子之 图像中表现出来，由 间的相互作用总体上表现为 图像回答： (选填“引力”或“斥力”).分子势能E。 (1)从图中看到分子间距离在r。处， 和分子间距离r的关系图像如图所 分子势能最小，试说明理由： 示，图像中A、B、C三点的分子势能 (2)图中分子势能为零的点在什么位 EA、EB、Ec的大小关系为 置？在这种情况下分子势能可以大于 能总体上反映小水滴表面层中的水分 零，可以小于零，也可以等于零，对吗？ 子E。的是图中 (选填“A“B”或 (3)如果选两个分子相距。时分子势 “C)的位置. 能为零，分子势能有什么特点？ [创新应用练] 13.如图所示，是家庭生活中用壶烧水的 情景.下列关于壶内分子运动和热现 方法总结 象的说法正确的是 A.气体温度升高，所有分子的速率都 增加 B.一定量100℃的水变成100℃的水 蒸气，其分子平均动能增加 C.一定量气体的内能等于其有分子 热运动动能和分子势能的总和 D.一定量气体如果失去容器的约束就 会散开，这是因为气体分子之间存 在势能 ·185·参考答案 均每个分子对地面的冲力大了，所以单位时间内空气 分子对地面的撞击次数必然减少，才能使大气压强减 小，故C错误，D正确.] 8.D[气体压强由气体分子的分子数密度和平均动能 决定，气体分子的平均速率增大，而分子数密度不确 定，气体压强不一定增大：气体分子的密集程度增大， 而分子的平均速率不确定，气体压强不一定增大，故 A、B错误.气体的温度升高，气体分子的平均速率增 大，而分子数密度不确定，则气体压强可能减小、增大 或不变，故C错误，D正确.] 9.BC[由不同温度下的分子速率分布曲线可知，在一 定温度下，大多数分子的速率都接近某个数值，其余 少数分子的速率很小或很大，故A错误：高温状态下 大部分分子的速率大于低温状态下大部分分子的速 率，不是所有，个别分子的速率可能会不变，故BC正 确；温度高则速率大的分子所占比例大，即高温状态 下分子速率的分布范围相对较大，故D错误.] 10.A[气体压强等于气体分子对器壁单位面积的撞击 力，故A正确；单位时间内的平均作用力不是压强，B 错误：气体压强的大小与气体分子的平均速率和气 体分子密集程度均有关，故C、D错误.] 11.ABC[A.氧气和氢气的摩尔质量不同，质量相等的 氧气和氢气的物质的量不同，所以分子数也不相同， 且氢气的分子数比氧气的分子数多，标准状况下，分 子平均动能相同，所以氢气的内能要比氧气的内能 大，故A正确.B、C.氢气分子的质量比氧气的分子 质量小，平均动能相同时，氢气分子平均速率大；而 任何1ol理想气体在标准状况下的体积都相等，说 明氧气和氢气分子数密度相同，所以单位时间氢气 分子对器壁单位面积碰撞次数多，即氢气分子碰撞 器壁机会更大一些，故B、C正确.D.由动能和动量的 关系式B=易标准状况下，分子平均动能相同，氧 气分子质量比较大，动量也比较大，氧气分子碰撞器 壁的平均作用力更大一些，故D错误.故选ABC.] 12.在相同时间内将相同数量的豆粒先后从不同高度连 续释放，使它们落在台秤上在相同时间内将不同 数量的豆粒先后从相同高度连续释放，使它们落在 台秤上 ·2 课时作业乡 13.C[一定质量的气体，在单位时间内与单位面积器 壁的碰撞次数，取决于分子数密度与分子运动的剧 烈程度，即与体积和温度有关，故A、B两项错误：压 强不变，说明单位时间内气体分子对单位面积器壁 上的平均作用力不变，温度变化时，气体分子的平均 速率一定发生改变，故单位时间内与单位面积器壁 碰撞的分子数N必定变化，C正确，D错误.] 14.ABD[由速率分布图线可知，速率特别大的分子与速 率特别小的分子都比较少，故A正确.由题图知，故B 正确.无论气体温度如何变化，气体分子速率分布均有 “中间多，两头少”的规律，又因温度是气体分子热运动 平均动能的标志，故C错误，D正确.] 第四节分子动能和分子势能 1.A[由于温度是分子平均动能的标志，所以气体分子 的动能宏观上取决于温度：分子势能由分子间作用力 和分子间距离共同决定，宏观上取决于气体的体积 因此A正确.] 2.C[当分子力表现为引力时，分子间距离增大，分子 力先增大，后减小，分子力做负功，分子势能增大，所 以A、B错误：当分子力表现为斥力时，分子间距离减 小，分子力增大，分子力做负功，分子势能增大，所以C 正确，D错误.] 3.C「温度是分子平均动能的标志，氧气和氢气的温度 相同，其分子的平均动能应相同，但分子的运动速率 有的大，有的小，各个分子的动能并不相同，只是所有 分子的动能的平均值相同.分子势能与分子间距离有 关，即与体积有关，因此无法比较两种气体的分子势 能，只有C正确.] 4.B[温度低的物体分子平均动能小，内能不一定小， 故A错误，故B正确；温度升高时，物体的分子平均动 能增加，但物体的体积变化不确定，因此物体的内能 不一定增加，故C错误；做加速运动的物体，由于速度 越来越大，动能越大，但温度不一定升高，物体分子的 平均动能不一定增大，故D错误.] 5.BD[飞船壳体外表温度升高，说明分子的平均动能 增大，故A错误，B正确：飞船的高度逐渐降低，与大 气高速摩擦，机械能向内能转化，故C错误，D正确.] 9 巴物理 6.D[分子势能是由分子间相互作用力和分子间距离 决定的能量.甲、乙两分子相距较远时，分子力可忽 略，此时分子力为零，分子势能也为零：甲固定不动， 乙向甲靠近直到r=r0的过程中，由于r>r0,分子力 表现为引力，分子力做正功，分子势能越来越小，且比 零小，为负值.r=r。时分子势能最小；乙分子从r=r0 到不能再靠近甲的过程中，由于r<r。分子力表现为 斥力，分子力做负功，分子势能增加.所以先是分子力 对乙做正功，然后乙克服分子力做功，分子势能先减 小后增大，故D正确. 7.B[当分子处于平衡位置时，分子间作用力为零，分 子势能最小，故A、C错误，B正确；若r<r1,r越小，分 子势能越大，分子间的引力和斥力都存在，且都在变 大，故D错误.门 8.B[当r=r。时，引力与斥力的合力为零，即分子力为 零，A、D错误；当分子间的距离大于或小于r0时，分 子间距离增大或减小，分子力做负功，分子势能增加， r=r0时分子势能最小，B正确，C错误.] 9.D[布朗运动的实质是液体分子不停地无规则撞击 悬浮微粒，悬浮微粒受到来自各个方向的液体分子的 撞击作用不平衡而导致的无规则运动，反映的是液体 分子的无规则运动，故A错误：当分子间距离增大时， 分子间的引力和斥力均减小，故B错误：0℃的冰熔化 为0℃的水要吸热，内能增加，故C错误；温度是分子 平均动能的标志，物体的温度越高，分子热运动越剧 烈，分子的平均动能越大，故D正确.门 10.AB[分子间的引力和斥力都随分子间距离r的增 大而减小，随分子间距离的减小而增大，但斥力变 化得快，故虚线α为分子间斥力变化图线，虚线b为 分子间引力变化图线，交点E说明分子间的引力、斥 力大小相等，分子力为零，故A、B正确：实线c为分 子势能的变化图线，乙分子到达B点时分子势能最 小，为负值，故C错误：乙分子从A到C的运动过程 中分子力先表现为引力，到达B点后表现为斥力，所 以乙分子先做加速运动，后做减速运动，故D错误.] ·25 选择性必修第三册 11.ABC[温度高的物体，分子平均动能一定大，内能 不一定大，A正确；扩散现象说明分子在永不停息地 做无规则运动，B正确：颗粒大小一定时，温度越高， 布朗运动越显著，C正确；当分子间的距离增大时， 分子间作用力可能先增大后减小，D错误.] 12.解析：本题考查对分子力和分子势能的理解，在小水 滴表面层中，水分子间距较大，故水分子之间的相互 作用总体上表现为引力，由题图可知，A、B、C三点的 分子势能EpA、EpB、EpC的大小关系为EpA>EpC> EpB,当r=r0时，F引=F斥，分子力F=O,分子势能 最小，故B点为分子间作用力为零的位置，即B点表 示平衡位置，故表现为引力的位置为C,点. 答案：引力EpA>Ec>EpBC 13.C[气体温度升高，分子的平均速率变大，但是并非 所有分子的速率都增加，故A错误；一定量100℃的 水变成100℃的水蒸气，因温度不变，则分子平均动 能不变，故B错误：一定量气体的内能等于其所有分子 热运动动能和分子势能的总和，故C正确：一定量气体 如果失去容器的约束就会散开，这是因为气体分子在永 不停息地做无规则运动，故D错误.] 14.解析：(1)如果分子间距离约为10一10m数量级，分 子作用力的合力为零，此距离为0，当分子距离小于 。时，分子间的作用力表现为斥力，要减小分子间的 距离必须克服斥力做功，因此，分子势能随分子间距 离的减小而增大，如果分子间距离大于「。时，分子间 的相互作用表现为引力，要增大分子间的距离必须 克服引力做功，因此，分子势能随分子间距离的增大 而增大.从以上两种情况综合分析，分子间距离以0 为数值基准，不论减小还是增大，分子势能都增大， 所以说，在平衡位置处分子势能最小， (2)由题图可知，分子势能为零的点在两个分子相距 无穷远的位置，因为分子在平衡位置处是分子势能 最低，点，据题图也可以看出；在这种情况下分子势能 可以大于零，可以小于零，也可以等于零. (3)两个分子相距r的位置时分子势能最小，最小的 分子势能为零，所以此种情况的特点为分子势能大 于等于零」 答案：见解析 0