高中人教版 (2019)4 分子动能和分子势能同步达标检测题

这是一份高中人教版 (2019)4 分子动能和分子势能同步达标检测题，共8页。试卷主要包含了选择题Ⅰ，选择题Ⅱ，非选择题等内容，欢迎下载使用。
基础巩固
一、选择题Ⅰ(每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的)
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势能分别取决于气体的( )
A.温度和体积
B.体积和压强
C.压强和温度
D.温度和压强
答案:A
解析:温度是分子平均动能的标志。温度高,分子平均动能大。分子势能与分子间距离r有关,即与体积有关,分子间距离r变化,分子势能就发生变化,所以选项A正确。
2.当气体温度升高时,气体( )
A.每个分子的动能增大
B.每个分子的动能减小
C.分子平均动能增大
D.分子平均动能减小
答案:C
解析:温度是分子平均动能的标志,当气体温度升高时,气体分子平均动能增大,但并非每个分子的动能都增大或者减小,故选项C正确。
3.下列关于分子势能的说法正确的是( )
A.当分子距离为平衡距离时分子势能最大
B.当分子距离为平衡距离时分子势能最小,但不一定为零
C.当分子距离为平衡距离时,由于分子间作用力为零,所以分子势能为零
D.分子相距无穷远时分子势能为零,在相互靠近到不能再靠近的过程中,分子势能不变
答案:B
解析:设分子平衡距离为r0,分子间距离为r。当r>r0,分子间作用力表现为引力,分子间距离越大,分子势能越大;当r10r0时分子势能为0,分子间距离为r0时,分子势能最小,但不为0,为负值。故选项A正确。
4.如图所示,甲分子固定在坐标原点O,只在两分子间的作用力作用下,乙分子沿x轴方向运动,两分子间的分子势能Ep与两分子间距离x的变化关系如图所示,设分子间在移动过程中所具有的总能量为0。则下列说法正确的是( )
A.乙分子在P点时加速度最大
B.乙分子在Q点时分子势能最小
C.乙分子在Q点时处于平衡状态
D.乙分子在P点时分子动能最大
答案:D
解析:由图像可知,乙分子在P点(x=x2)时,分子势能最小,此时分子处于平衡位置,分子引力与分子斥力大小相等,合力为零,加速度为零,选项A错误;由图像可知,乙分子在Q点时分子势能为零,大于分子在P点的分子势能,因此在Q点分子势能不是最小,选项B错误;乙分子在Q点(x=x1)时,分子间距离小于平衡距离,分子引力小于分子斥力,合力表现为斥力,在Q点分子不处于平衡状态,选项C错误;乙分子在P点(x=x2)时,分子势能最小,由能量守恒定律可知,分子的动能最大,选项D正确。
5.关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A.单个水分子的内能比冰分子的内能大
B.物体所处的位置越高,分子势能就越大,内能越大
C.一定质量的0 ℃的水变成0 ℃的冰,内能一定减少
D.相同质量的两个同种物体,运动物体的内能一定大于静止物体的内能
答案:C
解析:内能是物体中所有分子热运动的动能与分子势能的总和,所以研究单个分子的内能没有意义,选项A错误;内能与机械能是两种不同性质的能,它们之间无直接联系,选项B、D错误;一定质量的0 ℃的水变成0 ℃的冰,放出热量,内能减小,分子平均动能不变,选项C正确。
二、选择题Ⅱ(每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的)
6.关于分子势能,下列说法正确的是( )
A.分子间表现为引力时,分子间距离越小,分子势能越大
B.分子间表现为斥力时,分子间距离越小,分子势能越大
C.物体在热胀冷缩时,分子势能发生变化
D.物体在做自由落体运动时,分子势能越来越小
答案:BC
解析:分子间表现为引力时,分子间距离减小时,分子力做正功,分子势能减小,则分子间距离越小,分子势能越小,选项A错误;分子间表现为斥力时,分子间距离减小,分子力做负功,分子势能增加,则分子间距离越小,分子势能越大,选项B正确;物体在热胀冷缩时,分子间的距离发生了变化,分子势能也会发生变化,选项C正确;物体在做自由落体运动时,物体重力势能会减小,但分子势能是微观量,和重力势能这个宏观量无关,选项D错误。
7.关于分子的动能,下列说法正确的是( )
A.物体运动速度大,物体内分子的动能一定大
B.物体的温度升高,物体内每个分子的动能都增大
C.物体的温度降低,物体内大量分子的平均动能一定减小
D.物体温度升高时速率小的分子数目减少,速率大的分子数目增加
答案:CD
解析:分子的平均动能与机械运动的速度无关;温度升高,分子的平均动能一定增大,速率小的分子数目减少,速率大的分子数目增加,但对单个分子来讲,其动能可能增大也可能减小。故选项C、D正确,A、B错误。
8.容器中盛有冰水混合物,冰的质量和水的质量相等且保持不变,则下列说法正确的是( )
A.冰的分子平均动能大于水的分子平均动能
B.水的分子平均动能大于冰的分子平均动能
C.冰和水的分子平均动能相等
D.水的内能大于冰的内能
答案:CD
解析:冰水混合物温度为0 ℃,冰、水温度相同,故两者分子平均动能相同,选项A、B错误,C正确;水分子势能大于冰分子势能,故等质量的相同温度的冰、水内能相比较,水的内能大于冰的内能,选项D正确。
三、非选择题
9.分子势能随分子间距离r的变化情况可以在如图所示的图像中表现出来。
(1)从图中看到分子间距离在r0处,分子势能最小,试说明理由。
(2)图中分子势能为零的点选在什么位置,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,对吗?
(3)如果选两个分子相距r0时分子势能为零,分子势能有什么特点?
答案:见解析
解析:(1)当分子间距离小于r0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。当分子间距离大于r0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r0为基准,r不论减小或增大,分子势能都增大。所以说,在平衡位置处是分子势能最低点。
(2)由题图可知,分子势能为零的点选在了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)因为分子在平衡位置处是分子势能最低点,最低点的分子势能为零,所以此种情况下分子势能大于或等于零。