2024-2025學年新教材高中物理課時跟蹤訓練四分子動能和分子勢能新人教版選擇性必修第三冊

PAGEPAGEPAGE2課時跟蹤訓練（四）分子動能和分子勢能A級—雙基達標1．肯定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的條件下，體積增大，則()A．氣體分子的平均動能增加B．氣體分子的平均動能削減C．氣體分子的平均動能不變D．條件不夠，無法判定氣體分子平均動能的改變解析：選C溫度是氣體分子平均動能的標記，無論氣體如何改變，只要溫度不變，則氣體分子的平均動能不變，C正確。2．分子間距增大時，分子勢能將()A．增大 B．減小C．不變 D．不能確定解析：選D當r>r0時，分子間的作用力為引力，分子間距離增大時，分子力做負功，分子勢能增大；當r<r0時，分子間的作用力為斥力，分子間距離增大時，分子力做正功，分子勢能減小，D正確。3．[多選]關于質(zhì)量和溫度均相同的一杯水和一個鋼球，下列說法正確的是()A．它們的內(nèi)能肯定相同B．它們的分子平均動能肯定相同C．它們的分子的平均速率肯定相同D．把鋼球置于水中，它們各自的內(nèi)能肯定不變解析：選BD水和鋼球溫度相同，分子的平均動能相同，故B對；但水分子、鋼分子質(zhì)量不同，平均速率不同，C錯；水和鋼球分子勢能不肯定相同，內(nèi)能可能不同，故A錯；由于兩者溫度相等，不會發(fā)生熱傳遞現(xiàn)象，所以它們的內(nèi)能各自保持不變，D對。4．兩個分子甲和乙相距較遠(此時分子力可以忽視)，設甲分子固定不動，乙分子漸漸向甲分子靠近直到不能再靠近，在這個過程中，下列說法正確的是()A．分子力總對乙做正功，分子勢能不斷減小B．乙總是克服分子力做功，分子勢能不斷增大C．乙先是克服分子力做功，然后分子力對乙做正功，分子勢能先增大后減小D．先是分子力對乙做正功，然后乙克服分子力做功，分子勢能先減小后增大解析：選D分子勢能是由分子間相互作用力和分子間距離確定的能量。甲、乙兩分子相距較遠時，分子力可忽視，此時分子力為零，分子勢能也為零，甲分子固定不動，乙分子向甲分子靠近直到r＝r0的過程中，由于r>r0，分子力表現(xiàn)為引力，分子力做正功，分子勢能越來越小，且比零小，為負值。r＝r0時分子勢能最小，乙分子從r＝r0到不能再靠近甲分子的過程中，由于r<r0分子力表現(xiàn)為斥力，分子力做負功，分子勢能增加。所以先是分子力對乙做正功，然后乙克服分子力做功，分子勢能先減小后增大，選項D正確。5．[多選]回收宇宙飛船的過程中，飛船在軌道上運行的高度漸漸降低，進入大氣層，最終平安著陸。由于與大氣的高速摩擦，使得飛船殼體外表溫度上升到近兩千攝氏度，從分子動理論和能量方面，下列理解正確的是()A．飛船殼體材料每個分子的動能均增加B．飛船殼體材料分子的平均動能增加C．飛船的內(nèi)能向機械能轉(zhuǎn)化D．飛船的機械能向內(nèi)能轉(zhuǎn)化解析：選BD飛船殼體外表溫度上升，說明分子的平均動能增加，故A錯，B對；飛船的高度漸漸降低，與大氣高速摩擦，機械能向內(nèi)能轉(zhuǎn)化，故C錯，D對。6．關于物體的內(nèi)能、溫度和分子的平均動能，下列說法正確的是()A．溫度低的物體內(nèi)能肯定小B．溫度低的物體分子運動的平均動能肯定小C．外界對物體做功時，物體的內(nèi)能肯定增加D．做加速運動的物體，由于速度越來越大，因此物體分子的平均動能越來越大解析：選B溫度低的物體分子平均動能小，內(nèi)能不肯定小，選項A錯誤，B正確；外界對物體做功時，若同時散熱，物體的內(nèi)能不肯定增加，選項C錯誤；做加速運動的物體，由于速度越來越大，動能越大，但溫度不肯定上升，物體分子的平均動能不肯定增大，選項D錯誤。7．[多選]設有甲、乙兩分子，甲固定在0點，r0為平衡位置間的距離，今使乙分子由靜止起先只在分子力作用下由距甲0.5r0處起先沿x方向運動(如圖)，則()A．乙分子的加速度先減小，后增大B．乙分子到達r0處時速度最大C．分子力對乙始終做正功，分子勢能減小D．乙分子在r0處時，分子勢能最小解析：選BD兩分子間的斥力和引力的合力F與分子間距離r的關系如圖中曲線所示，曲線與r軸交點的橫坐標為r0。由圖可知，乙分子受到的分子力先變小，位于平衡位置時，分子力為零，過平衡位置后，分子力先變大再變小，故乙分子的加速度先變小再反向變大，再變小，故A錯誤。當r小于r0時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，F(xiàn)做正功，分子動能增加，勢能減小，當r等于r0時，動能最大，勢能最小，當r大于r0時，分子間作用力表現(xiàn)為引力，分子力做負功，動能減小，勢能增加，故B、D正確，C錯誤。8.甲、乙兩分子間作用力與分子間距離關系圖像如圖所示，甲分子固定在坐標原點O，乙分子位于r軸上，現(xiàn)把乙分子從r3處由靜止釋放，則()A．乙分子從r3到r1的過程中先加速后減速B．乙分子從r3到r1的過程中分子勢能先增大后減小C．乙分子從r3到r2過程中受到引力作用，從r2到r1過程中受到斥力作用D．乙分子從r3到r1過程中，兩分子間的分子力先增大后減小，且方向不變解析：選D由題意知，乙分子從r3到r1的過程中，甲、乙兩分子間作用力表現(xiàn)為引力，方向不變，所以乙分子受的合力始終向左。由牛頓其次定律可知乙分子向左做加速運動，分子動能增大，分子勢能減小，故選項A、B、C錯誤，D正確。9．三個瓶子分別盛有質(zhì)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？在不計分子勢能的狀況下氣體內(nèi)能最大的是？解析：它們的溫度相同，則分子的平均動能相同，即eq\f(1,2)mOvO2＝eq\f(1,2)mNvN2＝eq\f(1,2)mHvH2，而分子質(zhì)量的大小關系為mO>mN>mH，所以有vH>vN>vO，又因三種氣體的質(zhì)量相同，氫氣的分子總數(shù)最多，由氣體內(nèi)能E內(nèi)＝Neq\x\to(E)k可知，氫氣內(nèi)能最大。答案：氫氣氫氣B級—選考提能10．[多選]下列說法正確的是()A．物塊運動的速度越來越大，其分子動能也越來越大B．橡皮筋被拉伸時，分子間勢能增加C．肯定質(zhì)量的0℃的冰溶化為0℃的水時，分子勢能變小D．溫度高的物體的分子運動速率可能小于溫度低的物體的分子運動速率解析：選BD宏觀動能與微觀分子動能無關，A錯誤；橡皮筋被拉伸時，分子間距增大，克服引力做功，分子間勢能增加，B正確；冰溶化為水要汲取熱量，故肯定質(zhì)量的0℃的水的分子勢能比0℃的冰的分子勢能大，故C錯誤；溫度是分子平均動能的標記，溫度低的物體若分子的質(zhì)量小，平均速率不肯定小，D正確。11.如圖所示，甲分子固定在坐標原點O，乙分子位于x軸上，甲分子對乙分子的作用力與兩分子間距離的關系如圖中曲線所示。F＞0為斥力，F(xiàn)＜0為引力，A、B、C、D為x軸上四個特定的位置，現(xiàn)把乙分子從A處由靜止釋放，選項中四個圖分別表示乙分子的速度、加速度、勢能、動能與兩分子間距離的關系，其中大致正確的是()解析：選B乙分子的運動方向始終不變，A錯誤；加速度與力的大小成正比，方向與力相同，故B正確；乙分子從A處由靜止釋放，分子勢能不行能增大到正值，故C錯誤；分子動能不行能為負值，故D錯誤。12.將甲分子固定在坐標原點O，乙分子位于x軸上，甲、乙分子間作用力與距離間的關系如圖所示。若把質(zhì)量為m＝1×10－26kg的乙分子從r3(r3＝12d，d為分子直徑)處以v＝100m/s的速度沿x軸負向向甲飛來，僅在分子力作用下，則