人教版 (2019)选择性必修 第三册第一章 分子动理论4 分子动能和分子势能当堂达标检测题

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．某物体温度升高后， 增大的是（　　）

A．分子平均动能 B．总分子势能 C．每一个分子的动能 D．每一个分子的势能

2．两个分子间的作用力的合力F与分子间距离r的关系如图所示，假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为0，下列说法正确的是（　　）

A．在r由无限远到趋近于0的过程中，F先变小后变大

B．在r由无限远到趋近于0的过程中，F先做正功后做负功

C．在r由无限远到趋近于0的过程中，分子势能先增大后减小再增大

D．在r=r0处分子势能为零

3．下列说法正确的是（　　）

A．一个物体的机械能可能为零、但内能不可能为零

B．质量相同、温度也相同的物体具有相同的内能

C．温度越高、运动速度越大的物体，其内能一定越大

D．0℃的冰比等质量的0℃的水的内能大

4．两个分子开始时相隔10倍分子直径以上的距离，在它们逐渐被压缩到不能再靠近的过程中，以下说法正确的是(          )

A．分子势能先增大后减小 B．分子力先增大后减小

C．分子势能先减小后增大． D．分子力先减小后增大

5．分子具有与分子间距离有关的势能，这种势能叫做分子势能则分子势能一定减小的情况是

A．分子力做正功 B．分子力做负功 C．分子间距离增大时 D．分子间距离减小时

6．分子间距离增大时，分子势能将(　　)

A．增大 B．减小 C．不变 D．不能确定

7．根据分子间作用力随分子间距离变化的关系，下列说法正确的是（　　）

A．随分子间的距离减小，引力增大，斥力减小

B．随分子间的距离增加，引力与斥力的合力一定减小

C．分子间的距离减小时，引力做正功，分子势能减小

D．分子间的距离小于r0时，斥力大于引力，分子力表现为斥力

8．在使两个分子间的距离由很远（r>10一9m）减小到平衡距离的过程中（　　）

A．分子间的作用力一直增大 B．分子间的作用力一直减小

C．分子势能先减小后增大 D．分子势能一直减小

9．将一玻璃瓶抽成真空，内部放一小块固体酒精，一段时间后全部变为气体，环境温度不变，这一过程中（       ）

A．酒精分子间的引力增大、斥力减小 B．酒精分子间的引力、斥力均减小

C．酒精分子势能减小 D．酒精的内能不变

10．关于物体的内能，以下说法正确的是（　　）

A．不同物体，温度相等，内能也相等

B．所有分子的势能增大，内能也增大

C．做功和热传递都能改变物体的内能，但二者本质不同

D．只要两物体的质量、温度、体积相等，两物体内能一定相等

11．下面有关机械能和内能的说法中正确的是（　　）

A．使物体降温时，其机械能必减少

B．机械能更大的物体，其内能有可能更小

C．物体的运动速度越大，物体内的分子平均动能必定越大

D．物体相对于地面的位置越高，物体内的分子势能必定越大

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

13．2019年12月1日，粤东农批·2019球王故里五华马拉松赛在五华粤东农批广场激情开跑。此次活动能圆满举行离不开一群可爱的志愿者，他们到了午餐时间也只是吃点自热米饭，对于自热米饭很多人还不是很了解，自热米饭盒内有一个发热包，遇水发生化学反应而产生大量热能，不需要明火，温度可超过100℃，盖上盒盖便能在10～15分钟内迅速加热食品。自内热米饭的盖子上有一个透气孔，如果透气孔堵塞，容易造成小型爆炸。有关自热米饭盒爆炸的说法，正确的是（       ）

A．自热米饭盒爆炸，是盒内气体温度升高，气体分子间斥力急剧增大的结果

B．在自热米饭盒爆炸的瞬间，盒内气体内能增加

C．在自热米饭盒爆炸的瞬间，盒内气体温度降低

D．自热米饭盒爆炸前，盒内气体温度升高，标志着每一个气体分子速率都增大了

14．关于分子动理论，下列说法正确的是（　　）

A．相邻的两个分子之间的距离减小时，分子间的引力变小，斥力变大

B．给自行车打气时，气筒压下后反弹是由分子斥力造成的

C．用显微镜观察布朗运动，观察到的是液体分子的无规则运动

D．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大

15．分子间有相互作用的势能，规定两分子相距无穷远时两分子间的势能为零。设分子a固定不动，分子b以某一初速度从无穷远处向a运动，直到它们之间的距离最小。在此过程中，a、b之间的势能（　　）

A．先减小，后增大，最后小于零

B．先减小，后增大，最后大于零

C．先增大，后减小，最后小于零

D．先增大，后增大，最后大于零

二、填空题（共4题）

16．100℃的水的分子平均动能_____100℃的水蒸气的分子平均动能；100℃的水的内能_____100℃相同质量的水蒸气的内能（选填“大于”、“等于”或“小于”）．

17．分子间作用力F与分子间距离r的关系如图所示，r=r0时，F=0。相距较远的两个分子距离减小到r0的过程中，分子间的作用力表现为__________（填“引力”或“斥力”），分子势能__________（填“先减小后增大”“先增大后减少”“一直增大”或“一直减少”）。

18．甲分子固定在坐标原点O，乙分子只在两分子间的作用力作用下，沿x轴方向靠近甲分子，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。当乙分子运动到P点处时，乙分子所受的分子力____________(填“为零”或“最大”)，乙分子从P点向Q点运动的过程，乙分子的加速度大小____________ (填“减小”“不变”或“增大”)，加速度方向沿x轴____________(填“正”或“负”)方向

19．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）

20．在一个密闭容器内有一滴的水，过一段时间后，水滴蒸发变成了水蒸气，温度还是。它的内能是否发生了变化？为什么？

21．在研究物理学问题时，为了更好地揭示和理解物理现象背后的规律，我们需要对研究对象进行一定的概括和抽象，抓住主要矛盾、忽略次要因素，建构物理模型。谐振子模型是物理学中在研究振动问题时所涉及的一个重要模型。

（1） 如图1所示，在光滑水平面上两个物块A与B由弹簧连接（弹簧与A、B不分开）构成一个谐振子。初始时弹簧被压缩，同时释放A、B，此后A的v-t图像如图2所示（规定向右为正方向）。已知mA=0.1kg，mB=0.2kg，弹簧质量不计。

a. 在图2中画出B物块的v-t图像；

b. 求初始时弹簧的弹性势能Ep。

（2）双原子分子中两原子在其平衡位置附近振动时，这一系统可近似看作谐振子，其运动规律与（1）的情境相似。已知，两原子之间的势能EP随距离r变化的规律如图4所示，在r=r0点附近EP随r变化的规律可近似写作，式中和k均为常量。假设原子A固定不动，原子B振动的范围为，其中a远小于r0，请画出原子B在上述区间振动过程中受力随距离r变化的图线，并求出振动过程中这个双原子系统的动能的最大值。

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？

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．A

2．B

3．A

4．C

5．A

6．D

7．D

8．D

9．B

10．C

11．B

12．A

13．C

14．D

15．B

16．     等于     小于

17．     引力     一直减少

18．     为零     增大     正

19．     等于     小于

20．

它的内能增加，由于水滴蒸发变成了水蒸气过程，需要吸收热量，由热力学第一定律有，在密闭容器内不考虑外界做功W=0，Q＞0，故它的内能增加了。

21．（1）a；b. ；（2）；

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

23．(1)c点，为负值；(2)运动范围在ad之间；(3)cd范围内