人教版 (新课标)选修35 电荷在磁场中受到的力一课一练

 www.ks5u.com学业分层测评(五)

(建议用时：45分钟)

[学业达标]

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哪些因素，下列说法不正确的是  (　　)

A．温度和体积　　　 B．体积和压强

C．温度和分子间距离  D．温度和压强

E．压强和温度

【解析】　温度是分子平均动能的标志．温度高，分子平均动能大．分子间势能与分子间距离r有关，分子间距离r变化，分子间势能就发生变化，所以A、C正确．答案是B、D、E.

【答案】　BDE

2．(2016·哈尔滨高二检测)如图7­5­3为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线．下列说法正确的是(　　)【导学号：11200020】

图7­5­3

A．当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力

B．当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力

C．当r等于r2时，分子间的作用力为零

D．在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功

E．当r等于r2时，分子势能最小

【解析】　分子间距等于r0时分子势能最小，即r2＝r0.当r小于r1时分子力表现为斥力；当r大于r1小于r2时分子力表现为斥力；当r大于r2时分子力表现为引力，所以A错，B、C正确．在r由r1变到r2的过程中，分子斥力做正功，分子势能减小，D错误；r2＝r0时，分子势能最小，E正确．

【答案】　BCE

3．(2016·朝阳高二检测)关于物体的内能，下列说法中不正确的是(　　)

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

E．一定质量的0 ℃的水变成0 ℃的冰，平均动能不变

【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，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，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，平均动能不变，C、E正确．答案为A、B、D.

【答案】　ABD

4．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，则下列说法不正确的是(　　)【导学号：11200021】

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

E．冰的内能大于水的内能

【解析】　冰水混合物温度为0 ℃，冰、水温度相同，故二者分子平均动能相同，A、B错，C对；水分子势能大于冰分子势能，故等质量的冰、水内能相比较，水的内能大于冰的内能，D对，E错．

【答案】　ABE

5．关于物体内能，下列说法中正确的是(　　)

A．每一个分子的动能与分子势能的和叫物体的内能

B．物体所有分子的动能与分子势能的总和叫物体的内能

C．一个物体，当它的机械能发生变化时，其内能也一定发生变化

D．一个物体内能的多少与它的机械能多少无关

E．物体的温度不变，体积减小时，物体的内能可能减小

【解析】　物体内所有分子的动能与势能的总和叫物体的内能，物体的内能对单个分子而言无意义．物体的内能与其所含分子的动能与势能有关，与物体的动能和势能、机械能无关；物体体积减小时，分子间距离减小，但分子势能可能减小，E对．故本题选B、D、E.

【答案】　BDE

6．(2016·大连检测)下列关于分子力和分子势能的说法中，不正确的是(　　)

【导学号：11200022】

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．当分子力表现为引力时，分子力先增大后减小，分子势能增大

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增大

E．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

【解析】　当分子力表现为引力时，分子间距离r>r0，随分子间距离的增大，分子力先增大后减小，分子势能增大，A、B错，C对．当分子力表现为斥力时，分子间距离r<r0，随分子间距离的减小，分子力和分子势能都增大，D对，E错．

【答案】　ABE

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．物体内分子的平均动能与物体做机械运动的速度大小无关

E．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

【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，但对单个分子来讲，其动能可能增大也可能减小．

【答案】　CDE

8．在体积、温度、质量、阿伏加德罗常数四个量中，与分子平均动能有关的量是__ ；与分子势能直接有关的量是________；与物体内能有关的量是__________；联系微观量和宏观量的桥梁是__________．

【解析】　温度是分子热运动平均动能的标志，所以与分子平均动能有关的量是温度；分子势能是由分子间的分子力和分子间的相对位置决定的能，宏观上与物体的体积有关，所以与分子势能直接有关的量是体积；内能是物体中所有分子的热运动的动能与分子势能的总和，宏观上由物体的体积、温度、物质的量所决定，所以与物体内能有关的量是体积、温度、质量；联系微观量和宏观量的桥梁是阿伏加德罗常数．

【答案】　温度　体积　体积、温度、质量　阿伏加德罗常数

[能力提升]

9．(2016·苏州高二检测)甲、乙两个分子相距较远，它们间的分子力为零，在它们逐渐接近到不能再接近的全过程中，分子力大小的变化和分子势能大小的变化情况不正确的是(　　) 【导学号：11200023】

A．分子力先增大，后减小；分子势能一直减小

B．分子力先增大，后减小；分子势能先减小，后增大

C．分子力先增大，再减小，后又增大；分子势能先减小，再增大，后又减小

D．分子力先增大，再减小，后又增大；分子势能先减小，后增大

E．分子力为零时，分子势能最小

【解析】　分子间距离较远时，分子力为零．当分子间距离减小时，分子间的分子力表现为引力，当r减小到r＝r0时，分子力又为零，这一过程中分子力经历了由零增大后又减小到零的过程．当r<r0时，分子力表现为斥力，且斥力随分子间距离的减小而一直增大，所以当r一直减小时，分子力的变化过程是先增大，再减小，后又增大．由于分子力先表现为引力，后表现为斥力，所以在r一直减小的过程中，分子力(引力)先做正功，分子势能减少，后为斥力做负功，分子势能增大．

【答案】　ABC

10．把一个物体竖直下抛，下列哪种情况是在下落的过程中发生的(不考虑空气阻力)(　　)【导学号：11200024】

A．物体的动能增加，分子的平均动能也增加

B．物体的重力势能减少，分子势能却增加

C．物体的重力势能减少，分子的平均动能和分子势能都保持不变

D．物体的机械能保持不变

E．物体的内能保持不变

【解析】　物体下落的过程，不考虑空气阻力，只有重力做功，机械能不变；物体下落过程中，物体的温度和体积也没有发生变化，所以分子热运动的平均动能和分子势能都保持不变．因此，选项A、B错误，C、D、E正确．

【答案】　CDE

11．(1)1 g 100 ℃的水和1 g 100 ℃的水蒸气相比较，下述说法是否正确？

①分子的平均动能和分子的总动能都相同．

②它们的内能相同．

(2)液体汽化时吸收的热量转化为哪种能量？

【解析】　(1)①正确.1 g水与1 g水蒸气的分子数一样多，两者的温度都是100 ℃，因温度是分子平均动能的标志，故两者分子的平均动能和分子的总动能都相同．②不正确．水变为水蒸气时要吸收热量，吸收的热量转化为水蒸气的内能，因此1 g 100 ℃的水蒸气要比1 g 100 ℃的水的内能大．

(2)液体汽化时都要吸收一定的热量，吸收的热量并没有增大物体内分子的平均动能，而是使分子势能增大，从而使物体的内能增大．

【答案】　见解析

12．分子势能随分子间距离r的变化情况可以在如图7­5­4所示的图象中表现出来，就图象回答：

图7­5­4

(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？【导学号：11200025】

【解析】　(1)如果分子间距离约为10－10 m数量级，分子的作用力的合力为零，此距离为r0.当分子距离小于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．如果分子间距离大于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为数值基准，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，所以此种情况的特点为分子势能大于等于零．

【答案】　见解析