人教版物理選修33：第7章 分子動理論 第5節(jié) 課堂作業(yè) 含解析

第七章第五節(jié) 基礎夯實 一、選擇題(12題為單選題，36題為多選題)1(江蘇蘇州高新區(qū)一中20172018學年高二下學期期中)關(guān)于分子勢能，下列說法中正確的是( D )A物體體積增大，分子勢能一定增大B氣體分子的距離增大，分子間的勢能減小C分子間表現(xiàn)為引力時，距離越小，分子勢能越大D分子間表現(xiàn)為斥力時，距離越小，分子勢能越大解析：物體的體積增大，分子的平均距離增加；如果分子力是斥力，則分子力做正功，分子勢能減小，故A錯誤；氣體分子間的距離較大，分子間表現(xiàn)為引力，則氣體分子間的距離增大時，分子力做負功，分子勢能增大，故B錯誤；分子間表現(xiàn)為引力時，距離減小時，分子力做正功，分子勢能減小，故C錯誤；分子力表現(xiàn)斥力時，距離減小時，分子力做負功，分子勢能增大，故D正確。2(山東濰坊市2016年高二下學期期中)下列說法正確的是( A )A溫度越高，物體分子的平均動能越大B溫度升高，物體內(nèi)的每一個分子的熱運動速率都增大C當氫氣和氧氣的溫度相同時，它們分子的平均速率相同D隨著低溫技術(shù)的發(fā)展，可以使溫度逐漸降低，并最終達到絕對零度解析：溫度是分子平均動能的標志，溫度升高，分子的平均動能增加，但是其中個別分子的動能有可能減小，A對、B錯，溫度相同，分子的平均動能相等，但氫氣和氧氣的分子質(zhì)量不同，它們的分子平均速率不同，C錯；絕對零度不可能達到，D錯。3下列說法中正確的是( CD )A在10時，一個氧氣分子的分子動能為Ek，當溫度升高到20時，這個分子的分子動能為Ek，則Ek<EkB在10時，每個氧氣分子的溫度都是10C在10時，氧氣分子平均速率為1，氫氣分子平均速率為2，則1<2D在任何溫度下，各種氣體分子的平均速度都為零解析：單個分子的動能、速率是隨時變化的，因而是沒有意義的，溫度是大量分子做熱運動時分子平均動能的標志，對單個分子也是沒有意義的。氧氣與氫氣溫度相同，分子平均動能相等：k1k2，又因m1>m2，則1<2，C選項正確。速度是矢量，大量氣體分子向各個方向運動的機會均等，所有分子的速度矢量和為零，故任何溫度下，氣體分子的平均速度都為零，故D選項正確。4右圖為兩分子系統(tǒng)的勢能Ep與兩分子間距離r的關(guān)系曲線。下列說法正確的是( BC )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，分子間的作用力為零D在r由r1變到r2的過程中，分子間的作用力做負功解析：當r<r1時，r減小，Ep增大，說明克服分子間作用力做功，也說明分子間作用力為斥力，因此選項B正確。r1<r<r2時，分子勢能隨分子間距離的增大而減小，說明分子力做正功，因此分子間作用力表現(xiàn)為斥力；r>r2時，分子勢能隨分子間距離的增大而增大，說明分子力做負功，因此分子間作用力表現(xiàn)為引力，所以選項A、D均錯。rr2是分子間斥力與引力的臨界點，此時分子間作用力為零，故選項C正確。5關(guān)于內(nèi)能和機械能的下列說法中不正確的是( AB )A內(nèi)能和機械能各自包含動能和勢能，因此，它們在本質(zhì)上是一樣的B運動物體的內(nèi)能和機械能均不為零C一個物體的機械能可以為零，但它們的內(nèi)能永遠不可能為零D物體的機械能變化時，它的內(nèi)能可以保持不變解析：機械能是指宏觀物體動能、重力勢能、彈性勢能等，內(nèi)能是指分子動能、分子勢能，有本質(zhì)的區(qū)別，A錯，物體的分子運動永不停息，內(nèi)能不能為零，但物體機械能可以為零，B錯，C對，機械能內(nèi)能在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化，但沒有轉(zhuǎn)化時，一個可以變化，另一個可以不變，D對。6(云南大理州南澗彝族民族中學2017年高二下學期檢測)兩個相距較遠的分子僅在分子力作用下由靜止開始運動，直到不能再靠近，在此過程中，下列說法正確的是( BCE )A分子力先增大，后一直減小B分子力先做正功，后做負功C分子動能先增大，后減小D分子勢能先增大，后減小E分子勢能和動能之和不變解析：當分子間距大于平衡間距時，分子力表現(xiàn)為引力，隨著距離的減小，分子間的作用力先增大，后減小，平衡位置時作用力為零；而小于平衡位置時，分子間為斥力，分子力一直增大，故A錯誤；兩個相距較遠的分子僅在分子力作用下由靜止開始運動，直至不能再靠近的過程中，分子力先是引力后是斥力，故先做正功后做負功，分子勢能先減小后增加，故B正確，D錯誤；只有分子力做功，先做正功后做負功，根據(jù)動能定理，動能先增加后減小，故C正確；根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律，分子勢能和動能之和保持不變，E正確。故選BCE。二、非選擇題7飛機從地面起飛，隨后在高空做高速航行，有人說：“在這段時間內(nèi)，飛機中乘客的勢能、動能都增大了，他們身上所有分子的動能和勢能也都增大了，因此乘客的內(nèi)能也增大了”。這種說法對嗎？為什么？答案：這種說法不對。因為該說法將機械能和內(nèi)能兩個概念混淆了，物體的內(nèi)能是由物體內(nèi)分子的數(shù)目、物體的溫度和體積決定的，與機械運動無關(guān)，機械運動速度的改變以及豎直高度的變化僅改變的是乘客的機械能，不能因此判斷其內(nèi)能的變化情況。 能力提升 一、選擇題(單選題)1如圖所示為一分子勢能隨距離變化的圖線，從圖中分析可得到( B )Ar1處為分子的平衡位置Br2處為分子的平衡位置Cr處，分子間的勢能為最小值，分子間無相互作用力D若r<r1，r越小，分子間勢能越大，分子間僅有斥力存在解析：當分子處于平衡位置時，分子力為零，分子勢能最小，A、C錯誤，B正確；若r<r1，r越小，分子間勢能越大，分子間的引力和斥力都越大，D錯誤。2對于物體的“熱脹冷縮”現(xiàn)象下列說法正確的是( A )A物體受熱后溫度升高，分子的平均動能增大；降低溫度后，分子的平均動能減小B受熱后物體膨脹，體積增大，分子勢能增大，收縮后，體積減小，分子勢能減小，分子的平均動能不會改變C受熱膨脹，溫度升高，分子平均動能增大；體積增大，分子勢能也增大。遇冷收縮，溫度降低，分子平均動能減?。惑w積減?。环肿觿菽芤矞p小D受熱膨脹，分子平均動能增大，分子勢能也增大；遇冷收縮，分子平均動能減小，但分子勢能增大解析：溫度升高，分子平均動能增加，反之，溫度降低，分子平均動能減小，而體積與分子勢能間關(guān)系復雜，因而選A。3一絕熱容器內(nèi)封閉著一些氣體，容器在高速運輸途中突然停下來，則( D )A因氣體溫度與機械運動速度無關(guān)，故容器內(nèi)氣體溫度不變B因容器是絕熱的，故容器中氣體內(nèi)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的碰撞，使熱運動加劇，氣體的溫度升高，故D選項正確。4下列關(guān)于溫度、內(nèi)能和熱量的下列說法中正確的是( C )A物體的溫度越高，所含熱量越多B物體的內(nèi)能越大，所含熱量越多C物體的溫度越高，它的分子熱運動的平均動能越大D物體的溫度不變，它的內(nèi)能就不變解析：熱量是過程量，“含有熱量”的說法是不正確的，故A、B錯誤；溫度是分子的平均動能的標志，物體的溫度越高，它的分子熱運動的平均動能越大，故C正確；物體的內(nèi)能與物質(zhì)的量、溫度、體積以及物態(tài)有關(guān)，物體的溫度不變，它的內(nèi)能不一定不變，故D錯誤。5已知分子處于平衡狀態(tài)時兩個分子之間的距離為r0，若兩分子間的距離較大時(分子間沒有分子力)，分子勢能為零，則下面相關(guān)的說法中，正確的是( D )A兩分子間的距離小于r0時，分子之間只有斥力的作用B兩分子間的距離由r0逐漸變小時，分子的勢能逐漸變小C兩分子間的距離小于r0時，分子力對外表現(xiàn)為引力D兩分子間的距離為r0時，分子勢能最小解析：分子間距離為r0時，分子引力、斥力同時存在，故A錯誤；當兩分子間的距離由r0逐漸變小時，分子力做負功，分子的勢能逐漸變大，故B錯誤；當r小于r0時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，故C錯誤；當r等于r0時，分子勢能最小，故D正確。6(重慶十一中2016年高二下學期檢測)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(guān)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?，F(xiàn)把乙分子從A處由靜止釋放，下圖中A、B、C、D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(guān)系，其中大致正確的是( B )解析：乙分子的運動方向始終不變，故A錯誤；加速度的大小與力的大小成正比，方向與力的方向相同，故B正確；乙分子從A處由靜止釋放，分子勢能不可能增大到正值，故C錯誤；分子動能不可能為負值，故D錯誤。二、非選擇題7(1)一杯100的開水跟一池塘常溫下的水哪個內(nèi)能多？(2)1kg的100的水跟1kg的100的水蒸氣哪個內(nèi)能多？答案：(1)雖然100的水的水分子平均動能較大，但池塘的水的分子數(shù)比一杯水的分子數(shù)多得多，故一池塘常溫下的水的內(nèi)能比一杯100的開水的內(nèi)能多。(2)它們的質(zhì)量相等，因而所含分子數(shù)相等，分子的平均動能也相同，但100的水蒸氣分子勢能比100的水大，故1kg的100的水蒸氣的內(nèi)能比1kg的100的水的內(nèi)能多。