分子動能和分子勢能作業(yè)附答案

分子動能和分子勢能作業(yè)[復(fù)制]學(xué)生姓名：[填空題]*_________________________________學(xué)生班級：[填空題]*_________________________________一、單選題[單選題]*A．圖中r1是分子間引力和斥力平衡的位置B．假設(shè)將兩個分子從r=r2處釋放，它們將相互靠近C．假設(shè)將兩個分子從r=r1處釋放，當(dāng)r=r2時它們的速度最大(正確答案)D．假設(shè)將兩個分子從r=r1處釋放，當(dāng)r=r2時它們的加速度最大答案解析：【答案】C

【解析】

【詳解】

AB．假設(shè)將距離無窮遠(yuǎn)的兩分子由靜止釋放，則兩分子間距離在到達(dá)平衡距離前分子力對兩分子始終做正功，分子勢能減小，又因?yàn)闊o窮遠(yuǎn)處分子勢能為零，所以當(dāng)?shù)竭_(dá)平衡距離時，分子勢能達(dá)到最低且為負(fù)值，因此圖中r2是分子間引力和斥力平衡的位置，假設(shè)將兩個分子從r=r2處釋放，它們將保持靜止，故AB錯誤；

CD．因?yàn)閞1小于r2，所以假設(shè)將兩個分子從r=r1處釋放，分子力表現(xiàn)為斥力，兩分子將做加速度減小的加速運(yùn)動，當(dāng)r=r2時它們的速度最大，加速度為零，故C正確，D錯誤。

故選C。2．嚴(yán)冬時節(jié)，梅花凌寒盛開，淡淡的花香沁人心脾。我們能夠聞到花香，這與分子的熱運(yùn)動有關(guān)，關(guān)于熱學(xué)中的分子，下列說法中正確的是（）[單選題]*A．布朗運(yùn)動就是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動B．?dāng)U散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子的無規(guī)則運(yùn)動產(chǎn)生的，擴(kuò)散能在氣體和液體中進(jìn)行，也能在固體中進(jìn)行(正確答案)C．兩個分子間距離小于r0時，分子間只有斥力沒有引力D．兩個分子間的距離增大時，分子間的分子勢能一定減小答案解析：【答案】B

【解析】

【詳解】

A．布朗運(yùn)動是懸浮于液體中的固體小顆粒的運(yùn)動，A錯誤；

B．?dāng)U散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子的無規(guī)則運(yùn)動產(chǎn)生的，擴(kuò)散能在氣體和液體中進(jìn)行，也能在固體中進(jìn)行，B正確；

C．兩個分子間距離小于r0時，分子間斥力和引力都有，只是分子力表現(xiàn)為斥力，C錯誤；

D．當(dāng)，分子勢能隨著分子間距離的增大，分子勢能減小，當(dāng)時，分子勢能隨分子距離增大而增大，D錯誤。

故選B。3．下列說法正確的是（）[單選題]*A．空氣中PM2.5的運(yùn)動屬于分子熱運(yùn)動B．溫度相同的氧氣和臭氧氣體，分子平均動能不相等C．當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時，分子勢能隨分子間距離的減小而增大D．用油膜法測出油酸分子直徑后，還需知道油酸的摩爾體積，才可估算出阿伏伽德羅常數(shù)(正確答案)答案解析：【答案】D

【解析】

【詳解】

A．PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，它的運(yùn)動不是分子熱運(yùn)動，故A錯誤；

B．溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度相同的氧氣和臭氧氣體，分子平均動能相等，故B錯誤；

C．當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時，分子間距離減小時，分子力做正功，分子勢能減小，故C錯誤；

D．用油膜法測出油酸分子直徑后，可估算出每個油酸分子的體積，再用油酸的摩爾體積除以每個油酸分子的體積即可估算出阿伏伽德羅常數(shù)，故D正確。

故選D。4．兩個相距較遠(yuǎn)的分子僅在分子力作用下由靜止開始運(yùn)動，直至不再靠近（小于r0）。在此過程中，下列說法正確的是（）[單選題]*A．分子力先增大，后一直減小B．分子力先做正功，后做負(fù)功(正確答案)C．分子勢能先增大，后減小D．分子勢能和動能之和減小答案解析：【答案】B

【解析】

【詳解】

A．當(dāng)分子間距大于平衡間距r0時，分子力表現(xiàn)為引力時，隨著距離的減小，分子間的作用力先增大，后減小，平衡位置時分子力為零；而小于平衡位置時，分子間為斥力，隨著距離的減小分子力會增大，故A錯誤；

B．兩個相距較遠(yuǎn)的分子僅在分子力作用下由靜止開始運(yùn)動，直至不再靠近的過程中，分子力先是引力后是斥力，故分子力先做正功后做負(fù)功，故B正確；

C．由于分子力先做正功后做負(fù)功，分子勢能先減小后增加，故C錯誤；

D．根據(jù)能量守恒可知，分子勢能和動能之和不變，故D錯誤。

故選B。[單選題]*A．乙分子所受甲分子的引力逐漸增大B．乙分子在靠近甲分子的過程中乙分子的動能逐漸增大(正確答案)C．當(dāng)乙分子距甲分子為r=r0時，乙分子的速度最大D．當(dāng)乙分子距甲分子為r=r0時，乙分子的勢能最小答案解析：【答案】B

【解析】

【詳解】

A．乙分子到達(dá)O點(diǎn)前，隨分子間距離的減小，乙分子所受甲分子的引力逐漸增大，選項(xiàng)A正確，不符合題意；

B．乙分子到達(dá)O點(diǎn)前，分子間作用力先做正功后做負(fù)功，分子動能先增加后減小，選項(xiàng)B錯誤，符合題意；

CD．當(dāng)乙分子距甲分子為r>r0過程中，分子間作用力表現(xiàn)為引力，則當(dāng)乙分子從某處運(yùn)動到r=r0過程中，分子間作用力一直做正功，r=r0時乙分子的速度最大，勢能最小，選項(xiàng)CD正確，符合題意。

故選B。[單選題]*A．r<r0時，分子間作用力隨著r的增大而增大B．r>r0時，分子間作用力隨著r的增大而增大C．r<r0時，兩個分子的勢能隨著r的增大而減小(正確答案)D．r>r0時，兩個分子的勢能隨著r的增大而減小答案解析：【答案】C

【解析】

【詳解】

A．時，分子作用力表現(xiàn)為斥力，隨著r的增大而減小，故A錯誤；

B．時，分子作用力表現(xiàn)為引力，隨著r的增大先增大后減小，故B錯誤；

C．時，分子作用力表現(xiàn)為斥力，隨著r的增大分子作用力做正功，兩個分子的勢能減小，故C正確；

D．時，分子作用力表現(xiàn)為引力，隨著r的增大分子作用力做負(fù)功，兩個分子的勢能增大，故D錯誤。

故選C。7．從微觀角度分析宏觀現(xiàn)象是學(xué)習(xí)和認(rèn)識熱現(xiàn)象的重要方法，下列關(guān)于熱現(xiàn)象的微觀本質(zhì)分析正確的是（）[單選題]*A．分子間距離增大時，分子間作用力先增大再減小B．溫度升高，物體內(nèi)所有分子的動能都增大C．布朗運(yùn)動說明懸浮在液體中的固體顆粒內(nèi)的分子在做無規(guī)則運(yùn)動D．溫度升高，物體內(nèi)分子的平均動能增大(正確答案)答案解析：【答案】D

【解析】

【詳解】

A．由于不知道起始時分子間的距離，所以分子間距離增大時無法確定分子間作用力大小的變化情況，故A錯誤；

BD．溫度是分子熱運(yùn)動的平均動能的標(biāo)志，溫度升高，物體內(nèi)分子的平均動能增大，而不是所有分子的動能都增大，故B錯誤，D正確；

C．布朗運(yùn)動反映的是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動，故C錯誤。

故選D。[單選題]*

A．乙分子在點(diǎn)時加速度為零(正確答案)

B．乙分子在點(diǎn)時分子動能最小

C．乙分子在點(diǎn)時分子勢能最小

D．乙分子在點(diǎn)時處于平衡狀態(tài)答案解析：【答案】A

【解析】

【詳解】

ABC．乙分子在點(diǎn)時勢能最小，即乙分子從O運(yùn)動到P過程中分子力始終做正功，從P運(yùn)動到無窮遠(yuǎn)過程中分子力始終做負(fù)功，因此乙分子在P點(diǎn)時所受分子力為零，則加速度為零，根據(jù)能量守恒定律可知乙分子在點(diǎn)時動能最大，故A正確，BC錯誤；

D．乙分子在點(diǎn)時所受分子力沿x軸正方向，不處于平衡狀態(tài)，故D錯誤。

故選A。9．A、B兩分子的距離等于分子直徑的10倍，若將B分子向A分子靠近，直到不能再靠近的過程中，關(guān)于分子力做功及分子勢能的變化說法正確的是（）[單選題]*A．分子力始終對B做正功，分子勢能不斷減小B．分子力先對B做正功，而后B克服分子力做功，分子勢能先減小后增大(正確答案)C．B分子先克服分子力做功，而后分子力對B做正功，分子勢能先增大后減小D．分子間的距離不斷減小，所以分子勢能不斷增大答案解析：【答案】B

【解析】

【詳解】

將B分子從分子直徑10倍處向A分子靠近，分子力先表現(xiàn)為引力，引力做正功，分子勢能減小，當(dāng)r小于r0時，分子力表現(xiàn)為斥力，分子力又做負(fù)功，分子勢能增加。

故選B。10．關(guān)于溫度與內(nèi)能的說法正確的是（）[單選題]*A．每個分子的內(nèi)能等于它的勢能和動能的總和B．一個分子的運(yùn)動速度越大，它的溫度就越高C．物體內(nèi)能變化時，它的溫度可以不變(正確答案)D．同種物質(zhì)，溫度較高時的內(nèi)能一定比溫度較低時的內(nèi)能大答案解析：【答案】C

【解析】

【詳解】

A．組成物質(zhì)的所有分子動能與分子勢能之和是物體的內(nèi)能，對單個分子不能談內(nèi)能，故A錯誤；

B．分子的平均動能越大，物體的溫度越高，單個分子的運(yùn)動速度大小，對物體溫度高低沒有意義，故B錯誤；

C．物體的內(nèi)能與物質(zhì)的量、溫度和體積有關(guān)，物體內(nèi)能變化時，它的溫度可能不變，故C正確；

D．物體的內(nèi)能不光受溫度的影響，還與物體的質(zhì)量以及體積有關(guān)，所以溫度高的物體內(nèi)能不一定大，故D錯誤。

故選C。11．下列說法錯誤的是（）[單選題]*A．物體溫度是其內(nèi)部分子熱運(yùn)動平均動能的標(biāo)志B．物體的體積變化時，其內(nèi)部大多數(shù)分子間的距離將發(fā)生變化，因而物體內(nèi)部分子勢能的總量隨之改變C．物體中所有分子熱運(yùn)動的動能與分子勢能的總和，叫做物體的內(nèi)能D．物體的溫度和體積變化時，它的內(nèi)能一定變化(正確答案)答案解析：【答案】D

【解析】

【詳解】

A．物體溫度是其內(nèi)部分子熱運(yùn)動平均動能的標(biāo)志，故A正確，不符合題意；

B．物體的體積變化時，其內(nèi)部大多數(shù)分子間的距離將發(fā)生變化，因而物體內(nèi)部分子勢能的總量隨之改變，故B正確，不符合題意；

C．物體中所有分子熱運(yùn)動的動能與分子勢能的總和，叫做物體的內(nèi)能，故C正確，不符合題意；

D．物體的溫度和體積變化時，物體分子熱運(yùn)動的動能和分子勢能都會變化，但物體的內(nèi)能可能不變，故D錯誤，符合題意。

故選D。[單選題]*A．在兩分子間距減小到r1的過程中，分子間作用力先減小后增大B．在兩分子間距減小到r1的過程中，分子勢能先減小后增大C．在兩分子間距減小到r1時，分子勢能等于零D．在兩分子間距由r2減為r1過程中，分子力與分子勢能都在減小(正確答案)答案解析：【答案】D

【解析】

【詳解】

A．在兩分子間距減小到r1的過程中，分子體現(xiàn)引力，分子力先增大后減小，故A錯誤；

BC．在兩分子間距減小到r1的過程中，分子體現(xiàn)引力，分子做正功，分子勢能減小，無窮遠(yuǎn)處分子勢能為零，間距減小到r1時，分子勢能小于零，故B、C錯誤；

D．在間距由r2減小到r1的過程中，分子體現(xiàn)引力，分子做正功，分子勢能減小，間距減小到r1時分子力減小為零，故D正確。

故選D。13．一杯水含有大量的水分子，若杯中水的溫度升高，則（）[單選題]*A．水分子的平均動能增大(正確答案)B．只有個別水分子的動能增大C．所有水分子的動能都增大D．每個水分子的動能改變量均相同答案解析：【答案】A

【解析】

【詳解】

水的溫度升高，水分子的熱運(yùn)動加劇，水分子的平均動能變大，即其內(nèi)能增加，這是統(tǒng)計(jì)規(guī)律，不適用于研究少量分子。故A正確，B、C、D錯誤。

故選A。二、多選題14．下列說法正確的是（）*A．?dāng)U散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動都證明分子在做永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(正確答案)B．同一個物體，內(nèi)能的大小與物體的體積和溫度有關(guān)(正確答案)C．物體中的分子勢能總和與物體體積大小無關(guān)D．物體放出了熱量，物體的內(nèi)能可能不變(正確答案)E．溫度是分子平均動能的標(biāo)志，所以兩個動能不同的分子相比，動能大的分子溫度高答案解析：【答案】ABD

【解析】

【詳解】

A．?dāng)U散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動都證明分子在做永不停息的無規(guī)則運(yùn)動，A正確；

B．同一個物體，內(nèi)能的大小與物體的體積和溫度有關(guān)，體積影響分子總數(shù)，溫度影響平均動能，B正確；

C．物體中的分子勢能總和與物體體積大小有關(guān)，因體積影響分子總數(shù)，C錯誤；

D．物體放出了熱量，如果外界對物體做功，物體的內(nèi)能可能不變，D正確；

E．溫度是大量分子熱運(yùn)動的宏觀體現(xiàn)，單個分子不能比較溫度高低，E錯誤。

故選ABD。15．有關(guān)分子的熱運(yùn)動和內(nèi)能，下列說法正確的是（）*A．一定質(zhì)量的氣體，溫度不變，分子的平均動能不變(正確答案)B．物體的溫度越高，分子熱運(yùn)動越劇烈(正確答案)C．物體的內(nèi)能是物體中所有分子熱運(yùn)動的動能和分子勢能的總和(正確答案)D．布朗運(yùn)動是液體分子的運(yùn)動答案解析：【答案】ABC

【解析】

【詳解】

A．溫度是分子平均動能的標(biāo)志，所以溫度不變，分子的平均動能不變，故A正確；

B．物體的溫度越高，分子熱運(yùn)動越劇烈，故B正確；

C．物體的內(nèi)能就是物體內(nèi)部所有分子的動能和分子勢能的總和，故C正確；

D．布朗運(yùn)動是由液體分子之間的不規(guī)則運(yùn)動引起的，故D錯誤.

故選ABC。*A．虛線為Ep--r圖線、實(shí)線為F-r圖線(正確答案)B．當(dāng)分子間距離r<r2時，甲、乙兩分子間只有斥力，且斥力隨r減小而增大C．乙分子從r4到r2做加速度先增大后減小的加速運(yùn)動，從r2到r1做加速度增大的減速運(yùn)動(正確答案)D．乙分子從r4到r2的過程中，分子勢能先增大后減小，在r1位置時分子勢能最小E．乙分子的運(yùn)動范圍為r4≥r≥r1(正確答案)答案解析：【答案】ACE

【解析】

【詳解】

A．由于分子間的距離等于平衡位置的距離時，分子勢能最小，所以虛線為分子勢能圖線（Ep-r圖線），實(shí)線為分子間作用力圖線（F-r圖線），選項(xiàng)A正確；

B．由于分子是由帶正電荷的原子核和帶負(fù)電荷的電子組成，所以無論兩個分子之間的距離多大，分子之間既存在斥力，又存在引力，選項(xiàng)B錯誤；

C．乙分子從r4到r2所受的分子力（表現(xiàn)為引力）先增大后減小，根據(jù)牛頓第二定律，乙分子C做加速度先增大后減小的加速運(yùn)動，乙分子從r2到r1所受的分子力（表現(xiàn)為斥力）一直增大，根據(jù)牛頓第二定律，乙分子做加速度增大的減速運(yùn)動，選項(xiàng)C正確；

D．根據(jù)分子勢能圖線可知，乙分子從r4到r1的過程中，分子勢能先減小后增大，在r2位置時分子勢能最小，選項(xiàng)D錯誤；

E．根據(jù)能量守恒，乙分子的運(yùn)動范圍為r4≥r≥r1，選項(xiàng)E正確。

故選ACE。17．1g100℃的水和1g100℃的水蒸氣相比較，下列說法正確的是（）*A．分子的平均動能和分子的總動能都相同(正確答案)B．分子的平均動能相同，分子的總動能不同C．內(nèi)能相同D．1g100℃的水的內(nèi)能小于1g100℃的水蒸氣的內(nèi)能(正確答案)E．1g100℃的水和1g100℃的水蒸氣的機(jī)械能可能相等(正確答案)答案解析：【答案】ADE

【解析】

【詳解】

AB．溫度相同則它們的分子平均動能相同；又因?yàn)?g水和1g水蒸氣的分子數(shù)相同，因而它們的分子總動能相同，A正確，B錯誤；

CD．當(dāng)100℃的水變成100℃的水蒸氣時，分子間距離變大，分子力做負(fù)功，分子勢能增加，該過程吸收熱量，所以1g100℃的水的內(nèi)能小于1g100℃的水蒸氣的內(nèi)能，C錯誤，D正確；

E．機(jī)械能是指物體的動能和勢能的總和，故1g100℃的水和1g100℃的水蒸氣機(jī)械能可以相等，故E正確。?

故選ADE。*A．F不斷增大，Ep不斷減小(正確答案)B．F先增大后減小，Ep不斷減小C．F不斷增大，Ep先增大后減小(正確答案)D．F、Ep都是先增大后減小(正確答案)E．F始終表現(xiàn)為引力作用，Ep始終為引力勢能答案解析：【答案】ACD

【解析】

【詳解】

分子間的作用力是矢量，分子勢能是標(biāo)量，由圖象可知，在兩個分子之間的距離為10r0變由r0的過程中F先增大后減小且F始終表現(xiàn)為引力作用，Ep則不斷減小且Ep始終為引力勢能。選項(xiàng)BE正確，ACD錯誤。

本題選擇錯誤的，故選ACD。*A．假設(shè)將兩個分子由r=r2釋放，它們將開始遠(yuǎn)離(正確答案)B．假設(shè)將兩個分子由r=r2釋放，它們將相互靠近(正確答案)C．假設(shè)將兩個分子由r=r2釋放，它們的加速度先增大后減小(正確答案)D．假設(shè)將兩個分子由r=r1釋放，當(dāng)r=r2時它們的速度最大答案解析：【答案】ABC

【解析】

【詳解】

ABC．由題圖可知，兩個分子之間距離r=r2時分子勢能最小，此時分子之間的距離為平衡距離，分子之間作用力的合力恰好為0。結(jié)合分子之間的作用力的特點(diǎn)可知，當(dāng)分子間距離等于平衡距離時，分子間作用力為零，分子勢能最小，所以假設(shè)將兩個分子由r=r2釋放，它們既不會相互遠(yuǎn)離，也不會相互靠近，故A、B、C均錯誤。

D．由于r1<r2，可知分子間距離r=r1時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，分子之間的距離將增大，分子間作用力做正功，分子的速度增大；當(dāng)分子之間的距離大于r2時，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，隨距離的增大，分子間作用力做負(fù)功，分子的速度減小，所以當(dāng)r=r2時它們的速度最大，故D正確。

故選ABC。20．關(guān)于物體的內(nèi)能和機(jī)械能，下列說法正確的是（）*A．把物體緩慢舉高，其機(jī)械能增加，內(nèi)能不變(正確答案)B．盛有氣體的容器做加速運(yùn)動時，容器中氣體的內(nèi)能必定會隨之增大，容器的機(jī)械能一定增大C．電流通過電阻后電阻發(fā)熱，它的內(nèi)能增加是通過“做功”方式實(shí)現(xiàn)的(正確答案)D．物體的機(jī)械能可以為零，但是內(nèi)能不可能為零(正確答案)E．靜止容器中的冰熔化為水后，其機(jī)械能不變，內(nèi)能增大答案解析：【答案】ACD

【解析】

【詳解】

A．把物體緩慢舉高，外力做功，其機(jī)械能增加，由于溫度不變，物體內(nèi)能不變，故A正確；

B．物體的內(nèi)能與物體做什么性質(zhì)的運(yùn)動沒有直接關(guān)系，容器做加速運(yùn)動其機(jī)械能不一定增大，故B錯誤；

C．電流通過電阻后電阻發(fā)熱，是通過電流“做功”的方式改變電阻內(nèi)能的，選項(xiàng)C正確；

D．如果取靜止物體所在的位置為零勢能面，則物體的機(jī)械能為零，但是由于分子的熱運(yùn)動永不停止，分子動能不可能為零，故內(nèi)能不可能為零，故D正確；

E．靜止容器中的冰熔化為水的過程中，水的重心會略微降低，其機(jī)械能減小，由于需要吸熱，內(nèi)能增大，故E錯誤。

故選ACD。21．下列說法正確的是（）*A．在較暗的房間里，看到透過窗戶的“陽光柱”里粉塵的運(yùn)動是布朗運(yùn)動

B．已知某氣態(tài)物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則該種物質(zhì)的分子體積為V0=

C．已知某固態(tài)物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則該種物質(zhì)的分子體積為V0=(正確答案)D．內(nèi)能相同的物體，溫度可能不同(正確答案)答案解析：22．設(shè)r=r0時分子間的作用力為零，則一個分子從遠(yuǎn)處以某一初速度向另一個固定的分子靠近的過程中，下列說法中正確的是（）*A．r>r0時，分子力做正功，動能不斷增大，勢能減小(正確答案)B．r=r0時，動能最大，勢能最小(正確答案)C．r=r0時，動能最小，勢能最大D．r<r0時，分子力做負(fù)功，動能減小，勢能增大(正確答案)答案解析：【答案】ABD

【解析】

【詳解】

A．當(dāng)r>r0時，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，故兩分子相互靠近時，分子間的作用力做正功，分子動能增大，分子勢能減?。还蔄正確；

D．當(dāng)r<r0時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，兩分子相互靠近時，分子間的作用力做負(fù)功，動能減小，勢能增大；故D正確；

BC．由AD中分析可知，當(dāng)r=r0時，動能最大，勢能最小，故B正確，C錯誤。

故選ABD。23．下列說法中正確的是（）*A．如果取水平地面為零勢能面，則靜止在水平地面上的物體的機(jī)械能和內(nèi)能都為零B．如果取水平地面為零勢能面，則靜止在水平地面上的物體的機(jī)械能為零，內(nèi)能不為零(正確答案)C．一個裝有氣體的絕熱密封容器做勻速運(yùn)動，如果使容器突然停止運(yùn)動，則氣體的溫度要升高(正確答案)D．一個裝有氣體的絕熱密封容器做勻速運(yùn)動，如果使容器突然停止運(yùn)動，則氣體的溫度保持不變答案解析：【