1.4 分子动能和分子势能 学习任务单 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册
2026-04-27
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2份
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9页
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普通
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版选择性必修 第三册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 4. 分子动能和分子势能 |
| 类型 | 学案-学习任务单 |
| 知识点 | 物体的内能 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 218 KB |
| 发布时间 | 2026-04-27 |
| 更新时间 | 2026-05-01 |
| 作者 | xkw_081007861 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57556970.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中物理学习任务单聚焦分子动能、分子势能及内能的核心内容,以分子动理论为基础,衔接温度、体积对分子能量的影响,通过知识梳理、例题解析和总结表格搭建学习支架,帮助学生构建微观能量观念。
资料突出物理观念与科学思维的融合,通过分子力与分子势能对比表、内能与机械能辨析表强化模型建构,情境化例题(如气泡上升、物态变化)培养科学推理能力,习题分层设计覆盖选择与多选,助力学生用能量观念解决实际问题。
内容正文:
1.4 分子动能和分子势能
【学习目标】
1、理解分子动能,知道温度是分子平均动能的标志(重点)。
2、理解分子势能,明确分子势能与分子间距离的关系(重难点)。
3、理解内能的概念及其决定因素。
【知识梳理】
一、分子动能
1、分子动能:由于分子不停地做无规则运动而具有的能量。
2、分子的平均动能
(1)所有分子热运动动能的平均值。
(2)决定因素:物体的温度是分子热运动的平均动能的标志。
3、物体内分子运动的总动能等于分子热运动的平均动能与分子数的乘积。物体内分子的总动能与物体的温度和所含分子总数有关。
【例题1】下列说法中正确的是( )
A. 只要温度相同,物体内所有分子的动能都相同
B. 分子动能指的是由于分子做无规则运动而具有的能
C. 物体中10个分子的动能很大,这10个分子的温度很高
D. 温度低的物体中的每一个分子的运动速率一定小于温度高的物体中的每一个分子的运动速率
[注] 由于不同物质的分子质量一般不同,所以同一温度下,不同物质的分子热运动的平均动能相同,但平均速率一般不同。
二、分子势能
1、分子势能:由分子间的相对位置决定的能。
2、分子势能与分子间距离的关系
(1)当r>r0时,分子力表现为引力,若r增大,需克服引力做功,分子势能增加。
(2)当r<r0时,分子力表现为斥力,若r减小,需克服斥力做功,分子势能增加。
(3)当r=r0时,分子力为零,分子势能最小,即分子间距离等于平衡距离时分子势能最小。
3、决定因素
(1)宏观上:分子势能的大小与物体的体积有关。
(2)微观上:分子势能的大小与分子之间的距离有关。
【例题2】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. 乙分子由a到b做加速运动,由b到c做减速运动
B. 乙分子由a到c做加速运动,到达b时速度最大
C. 乙分子由a到b的过程中,两分子间的分子势能一直减少
D. 乙分子由b到d的过程中,两分子间的分子势能一直增加
【例题3】(多选)两个分子由于距离发生变化而使得分子势能变小,则可以判断在这一过程中( )
A. 一定是分子力做了正功 B. 两个分子间的相互作用力可能变大
C. 两个分子间的距离一定变大 D. 两个分子间的相互作用力一定是引力
三、物体的内能
1、定义:物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和。
2、内能普遍性:组成任何物体的分子都在做无规则的热运动,所以任何物体都具有内能。
3、影响内能的相关因素
(1)物体所含的分子总数:由物质的量决定;
(2)分子热运动的平均动能:与温度有关;
(3)分子势能:与物体的体积有关。
故物体的内能由物质的量、温度、体积共同决定,同时受物态的影响。
【例题4】关于质量相同的100 ℃的水和100 ℃的水蒸气,下列说法中正确的是( )
A. 分子平均动能不相同,分子势能相同,内能相同
B. 分子平均动能相同,分子势能不相同,内能相同
C. 分子平均动能相同,分子势能不相同,内能不相同
D. 分子平均动能不相同,分子势能相同,内能不相同
[注] 物态变化对内能的影响
一些物质在物态发生变化时,如冰的融化、水在沸腾时变为水蒸气,温度不变,此过程中分子的平均动能不变,由于分子间的距离变化,分子势能变化,所以物体的内能变化。
【总结】
分子力与分子势能的比较
分子力F
分子势能Ep
图像
随分子间距离的变化情况
r<r0
F随r增大而减小,表现为斥力
r增大,F做正功,Ep减小
r>r0
r增大,F先增大,后减小,表现为引力
r增大,F做负功,Ep增大
r=r0
F引=F斥,F=0
Ep最小,但不为零
r>10r0
引力和斥力都很微弱,F=0
Ep=0
【总结】
内能和机械能的区别与联系
内能
机械能
对应的运动形式
微观分子热运动
宏观物体机械运动
常见的能量形式
分子动能、分子势能
物体动能、重力势能、弹性势能
影响因素
物质的量、物体的温度、体积及物态
物体的质量、机械运动的速度、相对于零势能面的高度、弹性形变量
大小
永远不等于零
一定条件下可以等于零
联系
在一定条件下可以相互转化
【课堂练习】
1. 若一气泡从湖底上升到湖面的过程中,温度保持不变,体积增大,则在此过程中关于气泡中的气体,下列说法中正确的是( )
A. 气体分子的平均速率减小 B. 气体分子的平均速率增大
C. 气体分子的平均动能减小 D. 气体分子的平均动能不变
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
3.(多选)用r表示两分子间的距离,Ep表示分子势能,当r=r0时引力等于斥力,设两分子相距大于10倍的r0时,Ep=0,则( )
A. 当r>r0时,Ep随r的增大而增大 B.当r<r0时,Ep随r的减小而增大
C.当r<r0时,Ep不随r的变化而变化 D.当r>r0时,Ep=0
4. 分子势能Ep随分子间距离r变化的图像如图所示,取r趋于无穷大时Ep为零,若甲分子固定在坐标原点O处,乙分子从r3处由静止释放运动到r1的过程中,下列说法正确的是( )
A. 当r=r1时,分子引力与分子斥力大小相等
B. 当r=r2时,分子引力大于分子斥力
C. 从r3到r2分子力对乙做正功,分子势能减少
D. 从r2到r1分子力对乙做负功,分子势能减少
5. 分子力F随分子间距离r的变化如图所示。将两分子从相距r=r2处释放,仅考虑这两个分子间的作用,下列说法正确的是( )
A. 从r=r2到r=r0分子间引力、斥力都在减小
B. 从r=r2到r=r1分子力的大小先减小后增大
C. 从r=r2到r=r0分子势能先减小后增大
D. 从r=r2到r=r1分子动能先增大后减小
6. 关于物体的内能,下列叙述正确的是( )
A. 温度高的物体比温度低的物体内能大
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
D. 内能不相同的物体,它们的分子平均动能一定不相同
7. 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
8.(多选)18 g的水,18 g的水蒸气,32 g的氧气,在它们的温度都是100 ℃时( )
A. 它们的分子数目相同,分子的平均动能不相同,氧气的分子平均动能大
B. 它们的分子数目相同,分子的平均动能相同
C. 它们的分子数目相同,它们的内能不相同,水蒸气的内能比水大
D. 它们的分子数目不相同,分子的平均动能相同
9.(多选)设有甲、乙两分子,如图,甲固定在O点,r0为其与平衡位置间的距离,现在使乙分子由静止开始只在分子间的作用力作用下由距甲0.5r0处开始沿x轴正方向运动,则( )
A. 乙分子的加速度一直减小
B. 乙分子到达r0处时速度最大
C. 分子间作用力对乙一直做正功,分子势能减小
D. 乙分子在r0处时,分子势能最小
2025~2026学年度第二学期高二物理课堂活动单—《选择性必修三》 编号:04
第 1 页 共 3 页
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1.4 分子动能和分子势能 答案
一、1、不停地做无规则运动;2、(1)平均值;(2)温度;3、温度
【例题1】【答案】B 【解析】温度相同,物体分子平均动能相同,故A错误;分子动能指的是由于分子做无规则运动而具有的能,B正确;物体温度是对大量分子而言,对于10个这样少的分子无意义,故C错误;温度低的物体分子的平均速率小(相同物质),但具体到每一个分子的速率是不确定的,可能大于平均速率,也可能小于平均速率,故D错误.
二、1、相对位置;2、(1)引力;增加;(2)斥力;增加;(3)最小;最小;3、(1)体积;(2)距离
【例题2】【答案】C 【解析】乙分子从a到b再到c的过程中,分子间的作用力一直表现为引力(F<0),所以该过程由于分子力的作用会使乙分子做加速运动,分子力做正功、分子势能减少;乙分子到达c处时分子力为零,加速度为零,此时分子的动能最大、分子势能最小;乙分子再从c到d的过程中,分子力表现为斥力,由于分子力的作用会使乙分子做减速运动,直至速度减为零,该过程分子力做负功、分子势能增加、分子动能减少.故C正确,A、B、D错误.
【例题3】【答案】AB 【解析】分子势能变小,说明分子力做正功,故A对;如图所示为Ep-r、F-r图像,若分子间距大于平衡间距r0,分子势能变小,分子间距变小,分子力可能变大也可能变小;若分子间距小于平衡间距r0,分子势能变小,分子间距变大,分子力变小,表现为斥力,故B对,C、D错。
三、1、动能;分子势能;2、热运动;3、(1)物质的量;(2)温度;(3)体积;物质的量;温度;体积
【例题4】【答案】C 【解析】质量相同的100℃的水和100℃的水蒸气的分子数相同;温度是分子平均动能的标志,所以100℃的水分子平均动能等于100 ℃的水蒸气的分子平均动能。相同质量的水和水蒸气的体积不同,故分子势能不相同。同样温度的水变为同样温度的水蒸气要吸收热量,所以100℃的水的内能小于100℃相同质量的水蒸气的内能,故ABD错,C对。
【课后作业】
1. 【答案】D 【解析】气泡在上升的过程中,内部气体温度不变,气体分子的平均动能不变,平均速率不变,故D正确。
2. 【答案】D
3.【答案】AB 【解析】当r>r0时,分子间作用力表现为引力,当r增大时,分子间作用力做负功,Ep增大,故A正确;当r<r0时,分子间作用力表现为斥力,当r减小时,分子间作用力做负功,则Ep增大,故B正确,C错误;因两分子相距大于10倍的r0时,Ep=0,当r>r0时,随r的减小,分子势能减小,则当r>r0时,Ep<0,故D错误。
4. 【答案】C 【解析】r2为平衡位置,分子引力等于斥力,B错误;当r=r1时,分子力表现为斥力,分子斥力大于分子引力,A错误;从r3到r2,分子力为引力,分子力对乙做正功,分子势能减小,C正确;从r2到r1,分子力为斥力,分子力对乙做负功,分子势能增大,D错误。
5. 【答案】D 【解析】从r=r2到r=r0分子间引力、斥力都增大,但斥力增加得更快,故A错误;由题图可知,在r=r0时分子力为零,故从r=r2到r=r1分子力的大小先增大后减小再增大,故B错误;分子势能在r=r0时最小,故从r=r2到r=r0分子势能一直减小,故C错误;从r=r2到r=r1分子势能先减小后增大,故分子动能先增大后减小,故D正确。
6. 【答案】B 【解析】温度高低只反映分子平均动能的大小,由于物体的内能跟物体的质量、体积、温度和物态有关,所以温度高的物体不一定比温度低的物体内能大,A错误;内能是物体内所有分子无规则热运动的动能和分子势能的总和,分子在永不停息地做无规则运动,所以内能永不为零,B正确;内能相同的物体,它们的温度可能不相同,所以它们的分子平均动能可能不相同,C错误;内能不同的两个物体,它们的温度可以相同,即它们的分子平均动能可以相同,D错误。
7. 【答案】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,故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,故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,故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,故D错误。
8.【答案】BC 【解析】水和水蒸气的相对分子质量相同,摩尔质量相同,故分子数相同,为N1=N2=×6.02×1023=6.02×1023个,32 g的氧气分子数为N3=×6.02×1023=6.02×1023个,故N1=N2=N3;温度是分子热运动平均动能的标志,故分子热运动的平均动能相同,但水蒸气的分子势能更大,内能包括分子势能和分子热运动动能,故内能不相同,水蒸气的内能比水大,B、C正确,A、D错误。
9.【答案】BD 【解析】由分子间作用力随分子间距离的变化规律可知0.5r0处到r0处,分子间作用力表现为斥力,斥力减小,乙分子的加速度也就减小,从r0处到无穷远处,分子间作用力表现为引力,引力先增大后减小,乙分子的加速度先增大后减小,A错误;从0.5r0处到r0处乙分子受到向右的斥力,做向右的加速运动,通过r0处后受到向左的引力,做向右的减速运动,在r0处加速度a=0,速度最大,B正确;从0.5r0到r0处分子的斥力做正功,分子势能减小,通过r0后,分子的引力做负功,分子势能增大,故乙分子在r0处的分子势能最小,C错误,D正确。
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$2025~2026学年度第二学期高二物理课堂活动单—《选择性必修三》 编号:04
1.4 分子动能和分子势能
【学习目标】
1、理解分子动能,知道温度是分子平均动能的标志(重点)。
2、理解分子势能,明确分子势能与分子间距离的关系(重难点)。
3、理解内能的概念及其决定因素。
【知识梳理】
一、分子动能
1、分子动能:由于分子不停地做无规则运动而具有的能量。
2、分子的平均动能
(1)所有分子热运动动能的平均值。
(2)决定因素:物体的温度是分子热运动的平均动能的标志。
3、物体内分子运动的总动能等于分子热运动的平均动能与分子数的乘积。物体内分子的总动能与物体的温度和所含分子总数有关。
【例题1】下列说法中正确的是( )
A. 只要温度相同,物体内所有分子的动能都相同
B. 分子动能指的是由于分子做无规则运动而具有的能
C. 物体中10个分子的动能很大,这10个分子的温度很高
D. 温度低的物体中的每一个分子的运动速率一定小于温度高的物体中的每一个分子的运动速率
【答案】B
【解析】温度相同,物体分子平均动能相同,故A错误;分子动能指的是由于分子做无规则运动而具有的能,B正确;物体温度是对大量分子而言,对于10个这样少的分子无意义,故C错误;温度低的物体分子的平均速率小(相同物质),但具体到每一个分子的速率是不确定的,可能大于平均速率,也可能小于平均速率,故D错误.
[注] 由于不同物质的分子质量一般不同,所以同一温度下,不同物质的分子热运动的平均动能相同,但平均速率一般不同。
二、分子势能
1、分子势能:由分子间的相对位置决定的能。
2、分子势能与分子间距离的关系
(1)当r>r0时,分子力表现为引力,若r增大,需克服引力做功,分子势能增加。
(2)当r<r0时,分子力表现为斥力,若r减小,需克服斥力做功,分子势能增加。
(3)当r=r0时,分子力为零,分子势能最小,即分子间距离等于平衡距离时分子势能最小。
3、决定因素
(1)宏观上:分子势能的大小与物体的体积有关。
(2)微观上:分子势能的大小与分子之间的距离有关。
【例题2】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. 乙分子由a到b做加速运动,由b到c做减速运动
B. 乙分子由a到c做加速运动,到达b时速度最大
C. 乙分子由a到b的过程中,两分子间的分子势能一直减少
D. 乙分子由b到d的过程中,两分子间的分子势能一直增加
【答案】C
【解析】乙分子从a到b再到c的过程中,分子间的作用力一直表现为引力(F<0),所以该过程由于分子力的作用会使乙分子做加速运动,分子力做正功、分子势能减少;乙分子到达c处时分子力为零,加速度为零,此时分子的动能最大、分子势能最小;乙分子再从c到d的过程中,分子力表现为斥力,由于分子力的作用会使乙分子做减速运动,直至速度减为零,该过程分子力做负功、分子势能增加、分子动能减少.故C正确,A、B、D错误.
【例题3】(多选)两个分子由于距离发生变化而使得分子势能变小,则可以判断在这一过程中( )
A. 一定是分子力做了正功 B. 两个分子间的相互作用力可能变大
C. 两个分子间的距离一定变大 D. 两个分子间的相互作用力一定是引力
【答案】AB
【解析】分子势能变小,说明分子力做正功,故A正确;如图所示为Ep-r、F-r图像,若分子间距大于平衡间距r0,分子势能变小,分子间距变小,分子力可能变大也可能变小;若分子间距小于平衡间距r0,分子势能变小,分子间距变大,分子力变小,表现为斥力,故B正确,C、D错误。
三、物体的内能
1、定义:物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和。
2、内能普遍性:组成任何物体的分子都在做无规则的热运动,所以任何物体都具有内能。
3、影响内能的相关因素
(1)物体所含的分子总数:由物质的量决定;
(2)分子热运动的平均动能:与温度有关;
(3)分子势能:与物体的体积有关。
故物体的内能由物质的量、温度、体积共同决定,同时受物态的影响。
【例题4】关于质量相同的100 ℃的水和100 ℃的水蒸气,下列说法中正确的是( )
A. 分子平均动能不相同,分子势能相同,内能相同
B. 分子平均动能相同,分子势能不相同,内能相同
C. 分子平均动能相同,分子势能不相同,内能不相同
D. 分子平均动能不相同,分子势能相同,内能不相同
【答案】C
【解析】质量相同的100 ℃的水和100 ℃的水蒸气的分子数相同;温度是分子平均动能的标志,所以100 ℃的水分子平均动能等于100 ℃的水蒸气的分子平均动能。相同质量的水和水蒸气的体积不同,故分子势能不相同。同样温度的水变为同样温度的水蒸气要吸收热量,所以100 ℃的水的内能小于100 ℃相同质量的水蒸气的内能,故A、B、D错误,C正确。
[注] 物态变化对内能的影响
一些物质在物态发生变化时,如冰的融化、水在沸腾时变为水蒸气,温度不变,此过程中分子的平均动能不变,由于分子间的距离变化,分子势能变化,所以物体的内能变化。
【总结】
分子力与分子势能的比较
分子力F
分子势能Ep
图像
随分子间距离的变化情况
r<r0
F随r增大而减小,表现为斥力
r增大,F做正功,Ep减小
r>r0
r增大,F先增大,后减小,表现为引力
r增大,F做负功,Ep增大
r=r0
F引=F斥,F=0
Ep最小,但不为零
r>10r0
引力和斥力都很微弱,F=0
Ep=0
【总结】
内能和机械能的区别与联系
内能
机械能
对应的运动形式
微观分子热运动
宏观物体机械运动
常见的能量形式
分子动能、分子势能
物体动能、重力势能、弹性势能
影响因素
物质的量、物体的温度、体积及物态
物体的质量、机械运动的速度、相对于零势能面的高度、弹性形变量
大小
永远不等于零
一定条件下可以等于零
联系
在一定条件下可以相互转化
【课堂练习】
1. 若一气泡从湖底上升到湖面的过程中,温度保持不变,体积增大,则在此过程中关于气泡中的气体,下列说法中正确的是( )
A. 气体分子的平均速率减小 B. 气体分子的平均速率增大
C. 气体分子的平均动能减小 D. 气体分子的平均动能不变
【答案】D
【解析】气泡在上升的过程中,内部气体温度不变,气体分子的平均动能不变,平均速率不变,故D正确。
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
【答案】D
3.(多选)用r表示两分子间的距离,Ep表示分子势能,当r=r0时引力等于斥力,设两分子相距大于10倍的r0时,Ep=0,则( )
A. 当r>r0时,Ep随r的增大而增大 B.当r<r0时,Ep随r的减小而增大
C.当r<r0时,Ep不随r的变化而变化 D.当r>r0时,Ep=0
【答案】AB
【解析】当r>r0时,分子间作用力表现为引力,当r增大时,分子间作用力做负功,Ep增大,故A正确;当r<r0时,分子间作用力表现为斥力,当r减小时,分子间作用力做负功,则Ep增大,故B正确,C错误;因两分子相距大于10倍的r0时,Ep=0,当r>r0时,随r的减小,分子势能减小,则当r>r0时,Ep<0,故D错误。
4. 分子势能Ep随分子间距离r变化的图像如图所示,取r趋于无穷大时Ep为零,若甲分子固定在坐标原点O处,乙分子从r3处由静止释放运动到r1的过程中,下列说法正确的是( )
A. 当r=r1时,分子引力与分子斥力大小相等
B. 当r=r2时,分子引力大于分子斥力
C. 从r3到r2分子力对乙做正功,分子势能减少
D. 从r2到r1分子力对乙做负功,分子势能减少
【答案】C
【解析】r2为平衡位置,分子引力等于斥力,B错误;当r=r1时,分子力表现为斥力,分子斥力大于分子引力,A错误;从r3到r2,分子力为引力,分子力对乙做正功,分子势能减小,C正确;从r2到r1,分子力为斥力,分子力对乙做负功,分子势能增大,D错误。
5. 分子力F随分子间距离r的变化如图所示。将两分子从相距r=r2处释放,仅考虑这两个分子间的作用,下列说法正确的是( )
A. 从r=r2到r=r0分子间引力、斥力都在减小
B. 从r=r2到r=r1分子力的大小先减小后增大
C. 从r=r2到r=r0分子势能先减小后增大
D. 从r=r2到r=r1分子动能先增大后减小
【答案】D
【解析】从r=r2到r=r0分子间引力、斥力都增大,但斥力增加得更快,故A错误;由题图可知,在r=r0时分子力为零,故从r=r2到r=r1分子力的大小先增大后减小再增大,故B错误;分子势能在r=r0时最小,故从r=r2到r=r0分子势能一直减小,故C错误;从r=r2到r=r1分子势能先减小后增大,故分子动能先增大后减小,故D正确。
6. 关于物体的内能,下列叙述正确的是( )
A. 温度高的物体比温度低的物体内能大
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
D. 内能不相同的物体,它们的分子平均动能一定不相同
【答案】B
【解析】温度高低只反映分子平均动能的大小,由于物体的内能跟物体的质量、体积、温度和物态有关,所以温度高的物体不一定比温度低的物体内能大,A错误;内能是物体内所有分子无规则热运动的动能和分子势能的总和,分子在永不停息地做无规则运动,所以内能永不为零,B正确;内能相同的物体,它们的温度可能不相同,所以它们的分子平均动能可能不相同,C错误;内能不同的两个物体,它们的温度可以相同,即它们的分子平均动能可以相同,D错误。
7. 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
【答案】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,故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,故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,故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,故D错误。
8.(多选)18 g的水,18 g的水蒸气,32 g的氧气,在它们的温度都是100 ℃时( )
A. 它们的分子数目相同,分子的平均动能不相同,氧气的分子平均动能大
B. 它们的分子数目相同,分子的平均动能相同
C. 它们的分子数目相同,它们的内能不相同,水蒸气的内能比水大
D. 它们的分子数目不相同,分子的平均动能相同
【答案】BC
【解析】水和水蒸气的相对分子质量相同,摩尔质量相同,故分子数相同,为N1=N2=×6.02×1023=6.02×1023个,32 g的氧气分子数为N3=×6.02×1023=6.02×1023个,故N1=N2=N3;温度是分子热运动平均动能的标志,故分子热运动的平均动能相同,但水蒸气的分子势能更大,内能包括分子势能和分子热运动动能,故内能不相同,水蒸气的内能比水大,B、C正确,A、D错误。
9.(多选)设有甲、乙两分子,如图,甲固定在O点,r0为其与平衡位置间的距离,现在使乙分子由静止开始只在分子间的作用力作用下由距甲0.5r0处开始沿x轴正方向运动,则( )
A. 乙分子的加速度一直减小
B. 乙分子到达r0处时速度最大
C. 分子间作用力对乙一直做正功,分子势能减小
D. 乙分子在r0处时,分子势能最小
【答案】BD
【解析】由分子间作用力随分子间距离的变化规律可知0.5r0处到r0处,分子间作用力表现为斥力,斥力减小,乙分子的加速度也就减小,从r0处到无穷远处,分子间作用力表现为引力,引力先增大后减小,乙分子的加速度先增大后减小,A错误;从0.5r0处到r0处乙分子受到向右的斥力,做向右的加速运动,通过r0处后受到向左的引力,做向右的减速运动,在r0处加速度a=0,速度最大,B正确;从0.5r0到r0处分子的斥力做正功,分子势能减小,通过r0后,分子的引力做负功,分子势能增大,故乙分子在r0处的分子势能最小,C错误,D正确。
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