高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册4 分子动能和分子势能练习题

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．根据分子动理论知，物质分子之间的距离为r0时，分子所受的斥力和引力相等，以下关于分子力和分子势能的说法正确的是（　　）

A．当分子间距离为r0时，分子具有最大势能

B．当分子间距离为r0时，分子具有最小势能

C．当分子间距离为r0时，引力和斥力都是最大值

D．当分子间距离为r0时，引力和斥力都是最小值

2．关于物体的内能，以下说法正确的是（　　）

A．不同的物体，若温度相同，则内能也相同

B．物体速度增大，则分子动能增大，内能也增大

C．冰熔化时，吸收热量，温度不变，但内能增大

D．静止在地面上的物体，机械能和内能均为零

3．当分子间的作用力表现为引力时，若分子间距离增大，则（            ）

A．分子力一定减小 B．分子力一定增大

C．分子势能一定减小 D．分子势能一定增大

4．关于物体的内能，下列叙述中正确的应是（　　）

A．温度高的物体比温度低的物体内能大

B．物体的内能不可能为零

C．内能相同的物体，它们的分子平均动能一定相同

D．内能不相同的物体，它们的分子平均动能一定不相同

5．如图所示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．在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力减小

B．在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功

C．当r等于r1时，分子间的作用力为零

D．当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力

6．两个分子甲和乙相距较远（此时它们之间的分子力可以忽略）．设甲固定不动，乙逐渐向甲靠近，直至不能再靠近，在整个移动过程中（        ）

A．分子力始终做正功 B．分子力始终做负功

C．前阶段分子力做负功，后阶段分子力做正功 D．分子间引力和斥力将逐渐增大

7．关于分子动理论的基本观点中，下列说法正确的是（　　）

A．分子之间同时存在着引力和斥力，引力增大时，斥力减小

B．悬浮在液体中的微粒越大，布朗运动就越明显

C．当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小

D．随着分子间的距离增大，分子势能一定增大

8．如图所示，甲分子固定在体系原点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，下列说法正确的（     ）

A．乙分子在P点(x=x2)时加速度最大

B．乙分子在P点(x=x2)时动能最大

C．乙分子在Q点(x=x1)时处于平衡状态

D．乙分子在Q点(x=x1)时分子势能最小

9．关于内能，下列说法中正确的是（　　）

A．0℃的冰块的内能为零

B．温度高的物体比温度低的物体的内能多

C．物体的温度降低，则物体的内能减少

D．体积大的物体的内能一定比体积小的物体内能多

10．有关分子的热运动和内能，下列说法正确的是（　　）

A．一定质量的理想气体，温度不变时，内能可能增加

B．物体的温度越高，所有分子的热运动都变越剧烈

C．可看作理想气体的质量相等的氢气和氧气，温度相同时氧气的内能小

D．物体的内能是物体中所有分子热运动的动能和重力势能的总和

11．两个相邻的分子间同时存在着引力和斥力，它们随分子间距离r变化的关系如图所示。图中虚线是分子斥力和分子引力的曲线，实线是分子合力的曲线。当分子间距离r=r0时，分子间的合力为零，则图中关于两个分子组成的系统的分子势能Ep与分子间距离r的关系曲线一定错误的是（　　）

A． B． C． D．

12．若某种实际气体分子间的作用力表现为引力，则一定质量的该气体内能的大小与气体体积和温度的关系是（　　）

A．如果保持其体积不变，温度升高，内能增大

B．如果保持其体积不变，温度升高，内能减少

C．如果保持其温度不变，体积增大，内能不变

D．如果保持其温度不变，体积增大，内能减少

13．如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上的a点，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，为斥力，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过程，两分子间的分子势能先减小后增加

C．在b点，两分子间的分子势能最小

D．在c点，乙分子的速度最大

14．关于分子动理论，下列说法正确的是（　　）

A．当一个物体加速运动时，其内能一定增加

B．当分子力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而先减小后增大

C．悬浮在液体中的颗粒越小，小颗粒受到各个方向液体分子的冲击力就越不平衡，布朗运动就越明显

D．物体内热运动速率大的分子数占总分子数的比例与温度无关

15．甲和乙两个分子，设甲固定不动，乙从无穷远处（此时分子间的分子力可忽略，取无穷远时它们的分子势能为0）逐渐向甲靠近直到不能再靠近的过程中（  ）

A．分子间的引力和斥力都在减小  B．分子间作用力的合力一直增大

C．分子间的力先做负功后做正功  D．分子势能先减小后增大

二、填空题（共4题）

16．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”）

17．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，时分子间的作用力表现为斥力，时分子间的作用力表现为引力，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，则乙分子在___________处的动能最大；乙分子从b处运动到d处的过程中加速度的变化规律是___________。

18．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。

19．两分子间的斥力和引力的合力与分子间距离的关系如图中曲线所示，曲线与轴交点的横坐标为。相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时的分子势能为零，则在阶段，做___________（选填“正”或“负”）功，分子势能___________（选填“增大”或“减小”）。

三、综合题（共4题）

20．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。

21．如图1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r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与它们之间距离r的关系图线如图2所示。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）。当两分子间距离为时，b分子的动能为（）。

(1)求a、b分子间的最大势能；

(2)并利用图2，结合画图说明分子b在x轴上的运动范围；

(3)若某固体由大量这种分子组成，当温度升高时，物体体积膨胀。试结合图2所示的关系图线，分析说明这种物体受热后体积膨胀的原因。

22．研究分子势能是研究物体内能的重要内容。已知某物体中两个分子之间的势能Ep与两者之间距离r的关系曲线如图所示。

(1)由图中可知，两分子间距离为r0时，分子势能最小，请说出r=r0时两分子间相互作用力的大小，并定性说明曲线斜率绝对值的大小及正负的物理意义；

(2)假设两个质量相同的分子只在分子力作用下绕两者连线的中点做匀速圆周运动，当两者相距为r1时，分子的加速度最大，此时两者之间的分子势能为Ep1，系统的动能与分子势能之和为E。请在如图所示的Ep—r曲线图象中的r轴上标出r1坐标的大致位置，并求出此时两分子之间的分子作用力大小。

23．当两个分子从相距无穷远处逐渐靠近到不能再靠近的过程中，分子势能如何变化？

参考答案：

1．B

2．C

3．D

4．B

5．A

6．D

7．C

8．B

9．C

10．C

11．A

12．A

13．D

14．C

15．D

16．     等于     小于

17．     c     先减小后增大

18．r0

19．     正     减小

20．（4）

21．(1)；(2)；

(3)当物体温度升高时，分子在时的平均动能增大，分子的活动范围将增大，由可以看出，曲线两边不对称，当时曲线较陡，当时曲线较缓，导致分子的活动范围主要向方向偏移，从宏观来看物体的体积膨胀。

22．(1)当r=r0时两分子间相互作用力0，曲线斜率绝对值的大小表示分子间作用力的大小，曲线斜率为正时，分子力表现为引力，曲线斜率为负时，分子力表现为斥力；(2)见解析，此时两分子之间的分子作用力大小为

23．分子势能先减小后增大