物理选择性必修 第三册4 分子动能和分子势能课时作业

1.4分子动能和分子势能同步练习2021—2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修第三册

一、选择题（共14题）

1．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，则从r=r2到r=r1，下列说法正确的是（　　）

A．分子间引力、斥力都在减小

B．分子力的大小先增大后减小

C．分子势能一直在增大

D．分子动能先增大后减小

2．关于内能的概念，下列说法正确的是（ ）

A．若把氢气和氧气看作理想气体，则具有相同体积、相同质量和相同温度的氢气和氧气具有相等的内能

B．相同质量0℃水的分子势能比0℃冰的分子势能小

C．物体吸收热量后，内能一定增加

D．一定质量的100 ℃的水吸收热量后变成100 ℃的水蒸气，则吸收的热量大于增加的内能

3．关于分子力和分子势能，下列说法正确的是（　　）

A．当分子间的作用力表现为引力时，分子之间只存在引力

B．当分子间距离为r0 时，分子之间引力和斥力均为零

C．分子势能随分子间距离的减小而减小

D．当分子间距离为r0 时，分子势能最小

4．关于机械能和内能，下列说法中正确的是　　

A．的水内能与的冰内能相同

B．机械能大的物体，其内能一定很大

C．物体的内能减小时，机械能也必然减小

D．物体的机械能减小时，内能却可以增加

5．关于内能和机械能的下列说法中，正确的是（       ）

A．机械能很大的物体，其内能一定很大

B．物体的机械能变化时，内能一定随之变化

C．物体的内能变化时，机械能可以不变

D．物体的机械能为零时，内能一定为零

6．如图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（　　）

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，分子的分子势能为零

D．在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功

7．关于物体的内能，下列说法正确的是（　　）

A．温度高的物体内能大

B．物体的内能不可能为0

C．物体运动得越快，内能越大

D．温度相同的氢气和氧气，分子平均动能相等，内能也相等

8．下列说法中不正确的是（  ）

A．布朗运动就是液体分子的热运动

B．对一定质量的气体加热，其体积和内能可能都增加

C．物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能越大

D．分子间的引力与斥力同时存在，斥力可能小于引力

9．如图所示，甲分子固定于坐标原点O，乙分子从无穷远处由静止释放，在分子力的作用下靠近甲．图中b点是引力最大处，d点是分子靠得最近处，则乙分子速度最大处是(　　)

A．a点 B．b点 C．c点 D．d点

10．用电脑软件模拟两个相同分子在仅受相互间分子力作用下的运动。将两个质量均为m的A、B分子从x轴上的－x0和x0处由静止释放，如图甲所示。其中B分子的速度v随位置x的变化关系如图乙所示。取无限远处势能为零，下列说法正确的是（　　）

A．A、B间距离为x1时分子力为零

B．A、B间距离为2(x1－x0)时分子力为零

C．释放时A、B系统的分子势能为

D．A、B间分子势能最小值为

11．如图所示，某一分子固定在坐标原点，另一个分子位于轴上的处，两分子间的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，、、、为轴上四个位置。现把处分子由静止释放，到达处时速度再次变为0，规定无限远处分子势能为零，则（　　）

A．整个过程中两分子间同时存在引力和斥力

B．分子在向左运动到达处之前只受引力作用

C．分子在处时引力势能最小

D．分子在处时引力势能为正值

12．如图所示，甲分子固定于坐标原点O，乙分子从无穷远a点处由静止释放，在分子力的作用下靠近甲，图中b点合外力表现为引力，且为数值最大处，d点是分子靠得最近处，则下列说法正确的是（　　）

A．乙分子在a势能最小

B．乙分子在b点动能最大

C．乙分子在c点动能最大

D．乙分子在d点势能最小

13．如图所示，甲分子固定在坐标原点O处，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c时速度最大

C．乙分子由a到c的过程，动能先增大后减小

D．乙分子由b到d的过程，两分子间的分子势能一直增加

14．如图所示，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，若规定无限远处分子势能为零，则

A．乙分子在b处势能最小，且势能为负值

B．乙分子在c处势能最小，且势能为负值

C．乙分子在d处势能一定为正值

D．乙分子在d处势能一定小于在a处势能

二、填空题（共4题）

15．两个分子之间的距离由r＜r0开始向外移动，直至相距无限远的过程中：分子力的大小变化的情况是先________，后________，再________；分子力做功的情况是先做________功，后做________功；分子势能变化的情况是先________，后________．

16．分子力F、分子势能与分子间距离r的关系图线如图中甲、乙两条曲线所示（取无穷远处分子势能），则其中为分子力F与分子间距离r的图像的是_________（填“甲图”或“乙图”）。将一个分子固定，另一分子从无穷远处向固定分子靠近直到不能再靠近的过程中，若分子仅受分子力作用，其速度将__________，加速度将___________。

17．严寒的冬天，“泼水成冰”。洒向空中的热水迅速降温并结冰。热水在降温过程中，水分子热运动的平均动能_______（填“增大”或“减小”）：一定质量的 水变成冰的过程中，内能________（“增大”或“减小”），分子平均间距________（填“增大”或“减小”），请结合自然现象或所学知识，简要说出分子平均间距变化的判断依据_________。

18．如图是分子间作用力与分子间距离关系的示意图，由图可知当分子间距离为r1时，分子间的斥力大小_____引力大小；分子间距离为r1时的分子势能_____分子间距离为r2时的分子势能。（两空均选填“大于”、“小于”或“等于”）

三、综合题（共4题）

19．在一个真空的钟罩中，用不导热的细线悬吊一个铁块，中午时铁块的温度是，晚上铁块的温度是。铁块的内能是否发生了变化？为什么？

20．横截面积为的圆筒，内装有的水，太阳光垂直照射，水温升高了，设大气层顶的太阳光只有45%到达地面，试估算太阳的全部辐射功率。太阳到地球的距离，保留两位有效数字，水的比热容。

21．在长期的科学实践中，人类已经建立起各种形式的能量概念及其量度的方法，其中一种能量是势能．势能是由于各物体间存在相互作用而具有的、由各物体间相对位置决定的能．如重力势能、弹性势能、分子势能、电势能等．

如图所示，a、b为某种物质的两个分子，以a为原点，沿两分子连线建立x轴．如果选取两个分子相距无穷远时的势能为零，则作出的两个分子之间的势能Ep与它们之间距离x的Ep-x关系图线如图所示．

（1）假设分子a固定不动，分子b只在ab间分子力的作用下运动（在x轴上）．当两分子间距离为r0时，b分子的动能为Ek0（Ek0<Ep0）．求a、b分子间的最大势能Epm；

（2）利用图，结合画图说明分子b在x轴上的运动范围．

22．有人说：“当我们把一个物体举高时，组成物体的每个分子的重力都做了负功，因此分子势能增大，这就导致物体的内能增大，我们举起物体所做的功，就等于物体内能的增加量。”你说对吗？为什么？

参考答案：

1．D

2．D

3．D

4．D

5．C

6．B

7．B

8．A

9．C

10．D

11．A

12．C

13．B

14．B

15．     减小、     增大、     减小；     正，     负；     减少，     增加

16．     甲图     先增大后减小     先增大后减小再增大

17．     减小     减小     增大     冰可以漂浮在水中，说明冰的密度比水要小，分子间距比水大

18．     等于     小于

19．内能发生改变了，原因：铁块温度发生改变

20．4.4×1026W

21.（1）Epm=Ek0-Ep0（2）△x=x2-x1

22．不正确，分子势能的大小与分子间距有关，与宏观物体被举高无关