2024-2025學年試題物理（選擇性人教版2019）第一章4-分子動能和分子勢能

4.分子動能和分子勢能課后訓練鞏固提升基礎鞏固1.下列物理量與物體的內能無關的是()A.物體的溫度 B.物體的體積C.質量 D.物體的運動速度答案D解析物體的內能與溫度、體積以及所含的分子數(shù)有關,與物體的運動狀態(tài)無關,所以D選項符合題意。2.下列有關溫度的概念的說法正確的是()A.溫度反映了每個分子熱運動的劇烈程度B.溫度是分子平均動能的標志C.一定質量的某種物質,內能增大,溫度一定升高D.溫度升高時物體的每個分子的動能都將增大答案B解析溫度是分子平均動能大小的標志,而對某個確定的分子來說,其熱運動的情況無法確定,不能用溫度反映,故A、D錯,B對。溫度不升高而僅使分子的勢能增大,也可以使物體內能增大,冰熔化為同溫度的水就是一個例證,故C錯。3.關于分子勢能,下列說法正確的是(設兩分子相距無窮遠時分子勢能為零)()A.體積增大,分子勢能增大;體積縮小,分子勢能減小B.當分子間距離r=r0時,分子間合力為零,所以分子勢能為零C.當分子間作用力為引力時,體積越大,分子勢能越大D.當分子間作用力為斥力時,體積越大,分子勢能越大答案C解析設想兩個分子相距無窮遠,此時分子間勢能為零,當兩個分子越來越近時,分子間引力做正功,分子勢能減小,當r=r0時,分子勢能減小到最小為負值,故B錯誤。分子力為引力時,體積增大,分子間距增大,分子力做負功,分子勢能增大,故C正確。分子力為斥力時,體積增大,分子間距增大,分子力做正功,分子勢能減小,故A、D錯誤。4.比較45℃的熱水和100℃的水蒸氣,下列說法正確的是()A.熱水分子的平均動能比水蒸氣的大B.熱水的內能比相同質量的水蒸氣的小C.熱水分子的速率都比水蒸氣的小D.熱水分子的熱運動比水蒸氣的劇烈答案B解析分子的平均動能只和溫度有關,溫度越高,分子的平均動能越大,熱水溫度低于水蒸氣,所以熱水分子的平均動能小于水蒸氣分子的平均動能,故A錯誤。45℃的熱水變成相同質量的100℃的水蒸氣,溫度升高,體積變大,內能變大,故B正確。無論什么溫度的物體,所含有的分子都有速率大的和速率小的,只是溫度越高速率大的分子所占的比例越高,故C錯誤。溫度越高,分子運動越劇烈,熱水溫度低于水蒸氣溫度,水蒸氣分子的運動比較劇烈,故D錯誤。5.一絕熱容器內封閉著一些氣體,容器在高速運輸途中突然停下來,則()A.因氣體溫度與機械運動速度無關,故容器內氣體溫度不變B.因容器是絕熱的,故容器中氣體內能不變C.因容器突然停止運動,氣體分子運動速度亦隨之減小,故容器中氣體溫度降低D.容器停止運動時,由于分子和容器壁的碰撞,容器中氣體溫度將升高答案D解析容器里的分子除做無規(guī)則的熱運動外,還隨容器做機械運動,當容器停止機械運動時,氣體分子由于慣性與器壁或分子間碰撞,熱運動加劇,氣體的溫度升高,故D選項正確。6.右圖為兩分子系統(tǒng)的勢能Ep與兩分子間距離r的關系曲線。下列說法正確的是()A.當r大于r1時,分子間的作用力表現(xiàn)為引力B.當r小于r1時,分子間的作用力表現(xiàn)為斥力C.當r等于r2時,分子間的作用力最大D.在r由r1變到r2的過程中,分子間的作用力做負功答案B解析由題圖像可知,分子間距離為r2時分子勢能最小,此時分子間的距離為平衡距離;當0<r<r2時,分子力表現(xiàn)為斥力,當r>r2時分子力表現(xiàn)為引力,當r<r1時,分子間的作用力表現(xiàn)為斥力,當r=r2時,分子間的作用力為零,在r由r1變到r2的過程中,分子力表現(xiàn)為斥力,分子間距離增大,分子間的作用力做正功,故A、C、D錯誤,B正確。7.三個瓶子分別盛有質量相同的氫氣、氧氣和氮氣,它們的溫度相同,則分子平均速率最大的是;在不計分子勢能的情況下,氣體內能最大的是。

答案氫氣氫氣8.甲、乙兩名同學對0℃的水和0℃的冰進行了如下爭論:甲說:“冰和水的溫度相同,所以分子平均動能相等。質量相同時,冰的體積大,因此冰的分子勢能大,所以說冰的內能大于水的內能?！币艺f:“0℃的水變成0℃的冰需要向外界放出熱量,在質量相同的情況下,水的內能大于冰的內能?！闭埬闩袛嘁幌?甲、乙兩名同學誰的說法是正確的?答案乙同學的說法是正確的。甲同學認為冰的體積大,分子勢能大,這是錯誤的說法,冰的體積大的主要原因在于宏觀的冰晶粒間空隙大。分子勢能大小與體積有關,但二者并不一定成正比。0℃的冰變?yōu)?℃的水需吸熱,故水的內能大,它們相同的物理量是分子平均動能,不同的物理量是分子勢能,顯然水的分子勢能大。能力提升1.關于物體的內能,以下說法正確的是()A.箱子運動的速度減小,其內能也減小B.籃球的容積不變,內部氣體的溫度降低,其氣體的內能將減小C.物體的溫度和體積均發(fā)生變化,其內能一定變化D.對于一些特殊的物體,可以沒有內能答案B解析物體的內能與物體的機械運動無關,故A錯誤。當氣體的體積不變而溫度降低時,氣體的分子勢能不變,分子平均動能減小,氣體的內能減小,故B正確。物體的溫度和體積均發(fā)生變化時,物體內的分子勢能和分子平均動能都發(fā)生變化,其內能可能不變,故C錯誤。任何物體都有內能,故D錯誤。2.如圖所示,甲分子固定于坐標原點O,乙分子從無窮遠處由靜止釋放,在分子力的作用下靠近甲,圖中b點是引力最大處,d點是分子靠得最近處,則乙分子速度最大處是()A.a點 B.b點 C.c點 D.d點答案C解析a點和c點處分子間的作用力為零,乙分子的加速度為零,從a點到c點分子間的作用力表現(xiàn)為引力,分子力做正功,速度增加,從c點到d點分子間的作用力表現(xiàn)為斥力,分子間的作用力做負功,故分子由a點到d點先加速再減速,所以在c點速度最大,故C正確。3.下列說法正確的是()A.物體溫度降低,其分子熱運動的平均動能增大B.物體溫度升高,其分子熱運動的平均動能增大C.物體溫度降低,其內能一定增大D.物體溫度不變,其內能一定不變答案B解析溫度是物體分子平均動能的標志,溫度升高則其分子平均動能增大,反之,則其分子平均動能減小,故A錯誤,B正確。物體的內能是物體內所有分子的熱運動動能和分子勢能的總和,宏觀上取決于物體的溫度、體積和質量,故C、D錯誤。4.(多選)如圖所示,甲分子固定在坐標原點O,乙分子沿x軸運動,兩分子間的分子勢能Ep與兩分子間距離的關系如圖中曲線所示。圖中分子勢能的最小值為E0。若兩分子所具有的總能量為0,則下列說法正確的是()A.乙分子在P點(x=x2)時,加速度最大B.乙分子在P點(x=x2)時,其動能為E0C.乙分子在Q點(x=x1)時,處于平衡狀態(tài)D.乙分子的運動范圍為x≥x1答案BD解析當分子間距離為r0時,分子勢能最小,即x2=r0,故在P點分子力為零,加速度為零,由于分子所具有的總能量為0,勢能為E0時,動能為E0,A、C錯誤,B正確。又由于動能不可能為負值,故勢能最大為零,D正確。5.下列關于分子力和分子間勢能的說法正確的是()A.當分子力表現(xiàn)為引力時,分子力和分子勢能總是隨分子間距離的增大而增大B.當分子力表現(xiàn)為引力時,分子力和分子勢能總是隨分子間距離的增大而減小C.當分子力表現(xiàn)為斥力時,分子力和分子勢能總是隨分子間距離的減小而增大D.當分子力表現(xiàn)為斥力時,分子力和分子勢能總是隨分子間距離的減小而減小答案C解析當分子間距離r>r0時,分子力表現(xiàn)為引力,距離增大,分子力先增大后減小,最后減小為零;分子力一直做負功,分子勢能一直增大,A、B選項錯誤。當分子間距r<r0時,分子力表現(xiàn)為斥力,距離減小,分子力增大;分子力一直做負功,分子勢能一直增大,C選項正確,D選項錯誤。6.(多選)把一個物體豎直下拋,下列哪種情況是在下落的過程中發(fā)生的(不考慮空氣阻力)()A.物體的動能增大,分子的平均動能也增大B.物體的重力勢能減小,分子勢能卻增大C.物體的機械能保持不變D.物體的內能保持不變答案CD解析物體下落過程,不考慮空氣阻力,只有系統(tǒng)內的重力做功,機械能不變;物體下落過程中,物體的溫度和體積也沒有發(fā)生變化,所以分子熱運動的平均動能和分子勢能都保持不變,因此,選項A、B錯誤,C、D正確。7.(1)1kg的40℃的水跟1kg的80℃的水哪個內能多?(2)1kg的40℃的水跟2kg的40℃的水哪個內能多?(3)一杯100℃的開水跟一池塘常溫下的水哪個內能多?(4)1kg的100℃的水跟1kg的100℃的水蒸氣哪個內能多?答案見解析解析(1)兩者質量一樣,同種物質,所以分子數(shù)目一樣,而80℃的水比40℃的水的水分子平均動能大,若不考慮水的膨脹引起的體積微小變化,則1kg的80℃的水的內能多。(2)1kg的40℃的水跟2kg的40℃的水比較,2kg的4