2024-2025學(xué)年新教材高中物理課時跟蹤訓(xùn)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(xùn)練（四）分子動能和分子勢能A級—雙基達(dá)標(biāo)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(biāo)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(dāng)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(fù)功，分子勢能增大；當(dāng)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(guān)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(yuǎn)(此時分子力可以忽視)，設(shè)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(yuǎn)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(fù)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(fù)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(xiàng)D正確。5．[多選]回收宇宙飛船的過程中，飛船在軌道上運(yùn)行的高度漸漸降低，進(jìn)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(jī)械能轉(zhuǎn)化D．飛船的機(jī)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(jī)械能向內(nèi)能轉(zhuǎn)化，故C錯，D對。6．關(guān)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(yùn)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(yùn)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(xiàng)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(xiàng)C錯誤；做加速運(yùn)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(xiàng)D錯誤。7．[多選]設(shè)有甲、乙兩分子，甲固定在0點(diǎn)，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(yùn)動(如圖)，則()A．乙分子的加速度先減小，后增大B．乙分子到達(dá)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(guān)系如圖中曲線所示，曲線與r軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)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(dāng)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(dāng)r等于r0時，動能最大，勢能最小，當(dāng)r大于r0時，分子間作用力表現(xiàn)為引力，分子力做負(fù)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(guān)系圖像如圖所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)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(yùn)動，分子動能增大，分子勢能減小，故選項(xiàng)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?dú)?，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(guān)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(yùn)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(yùn)動速率可能小于溫度低的物體的分子運(yùn)動速率解析：選BD宏觀動能與微觀分子動能無關(guān)，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(biāo)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(biāo)原點(diǎn)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，現(xiàn)把乙分子從A處由靜止釋放，選項(xiàng)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(guān)系，其中大致正確的是()解析：選B乙分子的運(yùn)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(fù)值，故D錯誤。12.將甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子位于x軸上，甲、乙分子間作用力與距離間的關(guān)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(fù)向向甲飛來，僅在分子力作用下，則