物理选择性必修 第三册4 分子动能和分子势能达标测试

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15题）

1．如图所示，纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小，横坐标表示两个分子间的距离图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e为两曲线的交点，则下列说法正确的是（　　）

A．ab为斥力曲线，cd为引力曲线，e点横坐标的数量级为

B．ab为引力曲线，cd为斥力曲线，e点横坐标的数量级为

C．若两个分子间距离增大，则分子势能增大

D．若两个分子间距离减小，则分子势能增大

2．分子甲和分子乙距离较远，设分子甲固定不动，分子乙逐渐向分子甲靠近，直到不能再靠近。在这一过程中(     )

A．分子力总是对分子乙做正功

B．分子乙总是克服分子力做功

C．先是分子乙克服分子力做功，然后分子力对分子乙做功

D．先是分子力对分子乙做正功，然后分子乙克服分子力做功

3．如图所示，让一个分子A不动，另一个分子B从无穷远处逐渐靠近A。设两个分子相距无穷远，它们的分子势能为0；B分子运动到距A为r0时，分子间作用力为零。在这个过程中（　　）

A．分子B受力的方向与运动方向相同时，分子势能减小

B．分子间距离减小到r0的过程中，分子间的作用力增大

C．分子之间的引力达到最大时，分子势能最小

D．分子势能为零时，分子间的作用力一定为零

4．由于分子间存在着分子力，而分子力做功与路径无关，因此分子间存在与其相对距离有关的分子势能。如图所示为分子势能随分子间距离r变化的图像，取r趋近于无穷大时为零。通过功能关系可以从分子势能的图像中得到有关分子力的信息，则下列说法正确的是（　　）

A．假设将两个分子从处释放，它们将相互远离

B．假设将两个分子从处释放，它们将相互靠近

C．假设将两个分子从处释放，它们的加速度先增大后减小

D．假设将两个分子从处释放，当时它们的速度最大

5．用r表示两个分子之间的距离，当r=r0时，分子力表现为0.现使两分子从相距很远（r＞r0）处相互靠近，直至不能再靠近（r＜r0），在整个过程中，两分子所组成的系统的分子势能

A．一直增大 B．一直减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大

6．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点势能最小

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点加速度为零

7．物体由大量分子组成，下列说法正确的是（　　）

A．扩散现象只能在气体中或液体中发生，布朗运动只能在液体中发生

B．分子间引力总是随着分子间的距离减小而减小

C．物体的内能跟物体的温度和体积有关

D．布朗运动就是水分子的无规则运动，与水分子的大小有关系

8．下列关于温度与内能的说法正确的是（　　）

A．物体的内能等于物体的势能和动能的总和

B．一个分子的运动速度越大，它的温度就越高

C．物体的内能变化时，它的温度可以不变

D．温度是分子热运动剧烈程度的反映，当温度升高时物体内部分子的动能都增加

9．如图所示，纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小，横坐标表示两个分子间的距离，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e为两曲线的交点，则下列说法中正确的是（　　）

A．为斥力曲线，为引力曲线，e点横坐标的数量级为

B．为引力曲线，为斥力曲线，e点横坐标的数量级为

C．若两个分子间距离大于e点的横坐标，则分子间作用力表现为斥力

D．若两个分子间距离越来越大，则分子势能越来越大

10．关于分子动理论，下列说法正确的是（　　）

A．分子间同时存在着引力和斥力

B．气体扩散的快慢与温度无关

C．分子势能总是随分子间距增大而增大

D．布朗运动是液体分子的无规则运动

11．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

12．关于物体的内能，正确的说法是（　　）

A．温度、质量相同的物体具有相等的内能

B．物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和，叫做物体的内能

C．机械能越大的物体，内能也一定越大

D．温度相同的物体具有相同的内能

13．分子势能与分子力随分子间距离r变化的情况如图甲所示。现将甲分子固定在坐标原点O，乙分子只受两分子间的作用力沿x轴正方向运动，两分子间的分子势能Ep与两分子间距离x的变化关系如图乙所示。设在移动过程中两分子所具有的总能量为0，则（　　）

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

14．下列说法正确的是（　　）

A．一定质量的100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，其分子势能不变

B．分子平均速率大的物体的温度比分子平均速率小的物体的温度高

C．温度相同的氧气和氢气，氢气的内能一定大

D．一定质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

15．如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子沿x轴运动，两分子间的分子势能Ep与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示。图中分子势能的最小值为－E0.若两分子所具有的总能量为0，则下列说法中正确的是（　　）

A．乙分子在P点（x=x2）时，加速度最大 B．乙分子在Q点（x=x1）时，其动能最大

C．乙分子在Q点（x=x1）时，处于平衡状态 D．乙分子的运动范围为x≥x1

二、填空题（共4题）

16．如图所示的甲、乙两幅图象分别表示两分子间的作用力、分子势能与两分子间距离的关系，假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为0，当分子间距，随着r的增大，F先增大后减小，______（填“增大”“减小”“不变”）；当分子间距，随着r的减小，F增大，______（填“增大”“减小”或“不变”）.

17．分子间同时存在引力和斥力，且都随分子间距离的增大而减小分子势能的变化情况由分子力做功情况决定，与分子间的距离有关．现有两分子相距为r，已知为两分子引力和斥力相等时的距离，当时，分子力表现为________，当增大分子间的距离，分子势能增大，当时，分子力表现为________，当减小分子间的距离，分子势能增大．

18．两分子间的作用力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0，甲分子固定在坐标原点O，乙分子在分子力作用下从图中a点由静止开始运动．在r>r0阶段，乙分子的动能________(选填“增大”“减小”或“先增大后减小”)，两分子的势能________(选填“增大”“减小”或“先减小后增大”)．

19．分子势能Ep随分子间距离r变化的情况如图所示，当r＝_______时，分子势能最小。

三、综合题（共4题）

20．将甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲、乙分子间作用力与距离间关系的函数图像如图所示。若质量为m＝1×10－26 kg的乙分子从r3（r3＝12d，d为分子直径）处以v＝100 m/s的速度沿x轴负方向向甲分子飞来，仅在分子力作用下，则乙分子在运动中能达到的最大分子势能为多大（选无穷远处分子势能为零）？

21．（1）1 kg的 的水跟1 kg的 的水哪个内能多？

（2）1 kg的的水跟2 kg的的水哪个内能多？

（3）一杯 的开水跟一池塘常温下的水哪个内能多？

（4）1 kg的的水跟1 kg的的水蒸气哪个内能多？

22．以下陈述哪些是正确的: （1）内能大的物体含的热量一定多;

（2）温度高的物体比温度低的物体内能一定大;

（3）温度相同、质量相等的同种物质，它们的内能一定相等;

（4）物体的机械能损失时，内能却可能增大;

（5）冰在熔化过程中温度不变，内能也不变。

23．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：

(1)乙分子在何处的势能最小？是正值还是负值？

(2)乙分子的运动范围多大？

(3)在乙分子运动的哪个范围内分子力和分子势能随距离的减小都增加？

参考答案：

1．B

2．D

3．A

4．D

5．D

6．C

7．C

8．C

9．B

10．A

11．D

12．B

13．D

14．D

15．D

16．     增大     增大

17．     引力     斥力

18．     增大     减小

19．r0

20．5×10－23J

21．（1）1 kg的的水的内能多；（2）2 kg的的水内能多；（3）一池塘常温下的水；（4）1 kg的的水蒸气

22．（4）

23．(1)c点，为负值；(2)运动范围在ad之间；(3)cd范围内