分子动能和分子势能作业附答案

分子动能和分子势能作业[复制]学生姓名：[填空题]*_________________________________学生班级：[填空题]*_________________________________一、单选题[单选题]*A．图中r1是分子间引力和斥力平衡的位置B．假设将两个分子从r=r2处释放，它们将相互靠近C．假设将两个分子从r=r1处释放，当r=r2时它们的速度最大(正确答案)D．假设将两个分子从r=r1处释放，当r=r2时它们的加速度最大答案解析：【答案】C

【解析】

【详解】

AB．假设将距离无穷远的两分子由静止释放，则两分子间距离在到达平衡距离前分子力对两分子始终做正功，分子势能减小，又因为无穷远处分子势能为零，所以当到达平衡距离时，分子势能达到最低且为负值，因此图中r2是分子间引力和斥力平衡的位置，假设将两个分子从r=r2处释放，它们将保持静止，故AB错误；

CD．因为r1小于r2，所以假设将两个分子从r=r1处释放，分子力表现为斥力，两分子将做加速度减小的加速运动，当r=r2时它们的速度最大，加速度为零，故C正确，D错误。

故选C。2．严冬时节，梅花凌寒盛开，淡淡的花香沁人心脾。我们能够闻到花香，这与分子的热运动有关，关于热学中的分子，下列说法中正确的是（）[单选题]*A．布朗运动就是液体分子的无规则运动B．扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的，扩散能在气体和液体中进行，也能在固体中进行(正确答案)C．两个分子间距离小于r0时，分子间只有斥力没有引力D．两个分子间的距离增大时，分子间的分子势能一定减小答案解析：【答案】B

【解析】

【详解】

A．布朗运动是悬浮于液体中的固体小颗粒的运动，A错误；

B．扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的，扩散能在气体和液体中进行，也能在固体中进行，B正确；

C．两个分子间距离小于r0时，分子间斥力和引力都有，只是分子力表现为斥力，C错误；

D．当，分子势能随着分子间距离的增大，分子势能减小，当时，分子势能随分子距离增大而增大，D错误。

故选B。3．下列说法正确的是（）[单选题]*A．空气中PM2.5的运动属于分子热运动B．温度相同的氧气和臭氧气体，分子平均动能不相等C．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的减小而增大D．用油膜法测出油酸分子直径后，还需知道油酸的摩尔体积，才可估算出阿伏伽德罗常数(正确答案)答案解析：【答案】D

【解析】

【详解】

A．PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，它的运动不是分子热运动，故A错误；

B．温度是分子平均动能的标志，温度相同的氧气和臭氧气体，分子平均动能相等，故B错误；

C．当分子力表现为引力时，分子间距离减小时，分子力做正功，分子势能减小，故C错误；

D．用油膜法测出油酸分子直径后，可估算出每个油酸分子的体积，再用油酸的摩尔体积除以每个油酸分子的体积即可估算出阿伏伽德罗常数，故D正确。

故选D。4．两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近（小于r0）。在此过程中，下列说法正确的是（）[单选题]*A．分子力先增大，后一直减小B．分子力先做正功，后做负功(正确答案)C．分子势能先增大，后减小D．分子势能和动能之和减小答案解析：【答案】B

【解析】

【详解】

A．当分子间距大于平衡间距r0时，分子力表现为引力时，随着距离的减小，分子间的作用力先增大，后减小，平衡位置时分子力为零；而小于平衡位置时，分子间为斥力，随着距离的减小分子力会增大，故A错误；

B．两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近的过程中，分子力先是引力后是斥力，故分子力先做正功后做负功，故B正确；

C．由于分子力先做正功后做负功，分子势能先减小后增加，故C错误；

D．根据能量守恒可知，分子势能和动能之和不变，故D错误。

故选B。[单选题]*A．乙分子所受甲分子的引力逐渐增大B．乙分子在靠近甲分子的过程中乙分子的动能逐渐增大(正确答案)C．当乙分子距甲分子为r=r0时，乙分子的速度最大D．当乙分子距甲分子为r=r0时，乙分子的势能最小答案解析：【答案】B

【解析】

【详解】

A．乙分子到达O点前，随分子间距离的减小，乙分子所受甲分子的引力逐渐增大，选项A正确，不符合题意；

B．乙分子到达O点前，分子间作用力先做正功后做负功，分子动能先增加后减小，选项B错误，符合题意；

CD．当乙分子距甲分子为r>r0过程中，分子间作用力表现为引力，则当乙分子从某处运动到r=r0过程中，分子间作用力一直做正功，r=r0时乙分子的速度最大，势能最小，选项CD正确，符合题意。

故选B。[单选题]*A．r<r0时，分子间作用力随着r的增大而增大B．r>r0时，分子间作用力随着r的增大而增大C．r<r0时，两个分子的势能随着r的增大而减小(正确答案)D．r>r0时，两个分子的势能随着r的增大而减小答案解析：【答案】C

【解析】

【详解】

A．时，分子作用力表现为斥力，随着r的增大而减小，故A错误；

B．时，分子作用力表现为引力，随着r的增大先增大后减小，故B错误；

C．时，分子作用力表现为斥力，随着r的增大分子作用力做正功，两个分子的势能减小，故C正确；

D．时，分子作用力表现为引力，随着r的增大分子作用力做负功，两个分子的势能增大，故D错误。

故选C。7．从微观角度分析宏观现象是学习和认识热现象的重要方法，下列关于热现象的微观本质分析正确的是（）[单选题]*A．分子间距离增大时，分子间作用力先增大再减小B．温度升高，物体内所有分子的动能都增大C．布朗运动说明悬浮在液体中的固体颗粒内的分子在做无规则运动D．温度升高，物体内分子的平均动能增大(正确答案)答案解析：【答案】D

【解析】

【详解】

A．由于不知道起始时分子间的距离，所以分子间距离增大时无法确定分子间作用力大小的变化情况，故A错误；

BD．温度是分子热运动的平均动能的标志，温度升高，物体内分子的平均动能增大，而不是所有分子的动能都增大，故B错误，D正确；

C．布朗运动反映的是液体分子的无规则运动，故C错误。

故选D。[单选题]*

A．乙分子在点时加速度为零(正确答案)

B．乙分子在点时分子动能最小

C．乙分子在点时分子势能最小

D．乙分子在点时处于平衡状态答案解析：【答案】A

【解析】

【详解】

ABC．乙分子在点时势能最小，即乙分子从O运动到P过程中分子力始终做正功，从P运动到无穷远过程中分子力始终做负功，因此乙分子在P点时所受分子力为零，则加速度为零，根据能量守恒定律可知乙分子在点时动能最大，故A正确，BC错误；

D．乙分子在点时所受分子力沿x轴正方向，不处于平衡状态，故D错误。

故选A。9．A、B两分子的距离等于分子直径的10倍，若将B分子向A分子靠近，直到不能再靠近的过程中，关于分子力做功及分子势能的变化说法正确的是（）[单选题]*A．分子力始终对B做正功，分子势能不断减小B．分子力先对B做正功，而后B克服分子力做功，分子势能先减小后增大(正确答案)C．B分子先克服分子力做功，而后分子力对B做正功，分子势能先增大后减小D．分子间的距离不断减小，所以分子势能不断增大答案解析：【答案】B

【解析】

【详解】

将B分子从分子直径10倍处向A分子靠近，分子力先表现为引力，引力做正功，分子势能减小，当r小于r0时，分子力表现为斥力，分子力又做负功，分子势能增加。

故选B。10．关于温度与内能的说法正确的是（）[单选题]*A．每个分子的内能等于它的势能和动能的总和B．一个分子的运动速度越大，它的温度就越高C．物体内能变化时，它的温度可以不变(正确答案)D．同种物质，温度较高时的内能一定比温度较低时的内能大答案解析：【答案】C

【解析】

【详解】

A．组成物质的所有分子动能与分子势能之和是物体的内能，对单个分子不能谈内能，故A错误；

B．分子的平均动能越大，物体的温度越高，单个分子的运动速度大小，对物体温度高低没有意义，故B错误；

C．物体的内能与物质的量、温度和体积有关，物体内能变化时，它的温度可能不变，故C正确；

D．物体的内能不光受温度的影响，还与物体的质量以及体积有关，所以温度高的物体内能不一定大，故D错误。

故选C。11．下列说法错误的是（）[单选题]*A．物体温度是其内部分子热运动平均动能的标志B．物体的体积变化时，其内部大多数分子间的距离将发生变化，因而物体内部分子势能的总量随之改变C．物体中所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能D．物体的温度和体积变化时，它的内能一定变化(正确答案)答案解析：【答案】D

【解析】

【详解】

A．物体温度是其内部分子热运动平均动能的标志，故A正确，不符合题意；

B．物体的体积变化时，其内部大多数分子间的距离将发生变化，因而物体内部分子势能的总量随之改变，故B正确，不符合题意；

C．物体中所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能，故C正确，不符合题意；

D．物体的温度和体积变化时，物体分子热运动的动能和分子势能都会变化，但物体的内能可能不变，故D错误，符合题意。

故选D。[单选题]*A．在两分子间距减小到r1的过程中，分子间作用力先减小后增大B．在两分子间距减小到r1的过程中，分子势能先减小后增大C．在两分子间距减小到r1时，分子势能等于零D．在两分子间距由r2减为r1过程中，分子力与分子势能都在减小(正确答案)答案解析：【答案】D

【解析】

【详解】

A．在两分子间距减小到r1的过程中，分子体现引力，分子力先增大后减小，故A错误；

BC．在两分子间距减小到r1的过程中，分子体现引力，分子做正功，分子势能减小，无穷远处分子势能为零，间距减小到r1时，分子势能小于零，故B、C错误；

D．在间距由r2减小到r1的过程中，分子体现引力，分子做正功，分子势能减小，间距减小到r1时分子力减小为零，故D正确。

故选D。13．一杯水含有大量的水分子，若杯中水的温度升高，则（）[单选题]*A．水分子的平均动能增大(正确答案)B．只有个别水分子的动能增大C．所有水分子的动能都增大D．每个水分子的动能改变量均相同答案解析：【答案】A

【解析】

【详解】

水的温度升高，水分子的热运动加剧，水分子的平均动能变大，即其内能增加，这是统计规律，不适用于研究少量分子。故A正确，B、C、D错误。

故选A。二、多选题14．下列说法正确的是（）*A．扩散现象和布朗运动都证明分子在做永不停息的无规则运动(正确答案)B．同一个物体，内能的大小与物体的体积和温度有关(正确答案)C．物体中的分子势能总和与物体体积大小无关D．物体放出了热量，物体的内能可能不变(正确答案)E．温度是分子平均动能的标志，所以两个动能不同的分子相比，动能大的分子温度高答案解析：【答案】ABD

【解析】

【详解】

A．扩散现象和布朗运动都证明分子在做永不停息的无规则运动，A正确；

B．同一个物体，内能的大小与物体的体积和温度有关，体积影响分子总数，温度影响平均动能，B正确；

C．物体中的分子势能总和与物体体积大小有关，因体积影响分子总数，C错误；

D．物体放出了热量，如果外界对物体做功，物体的内能可能不变，D正确；

E．温度是大量分子热运动的宏观体现，单个分子不能比较温度高低，E错误。

故选ABD。15．有关分子的热运动和内能，下列说法正确的是（）*A．一定质量的气体，温度不变，分子的平均动能不变(正确答案)B．物体的温度越高，分子热运动越剧烈(正确答案)C．物体的内能是物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和(正确答案)D．布朗运动是液体分子的运动答案解析：【答案】ABC

【解析】

【详解】

A．温度是分子平均动能的标志，所以温度不变，分子的平均动能不变，故A正确；

B．物体的温度越高，分子热运动越剧烈，故B正确；

C．物体的内能就是物体内部所有分子的动能和分子势能的总和，故C正确；

D．布朗运动是由液体分子之间的不规则运动引起的，故D错误.

故选ABC。*A．虚线为Ep­-r图线、实线为F­r图线(正确答案)B．当分子间距离r<r2时，甲、乙两分子间只有斥力，且斥力随r减小而增大C．乙分子从r4到r2做加速度先增大后减小的加速运动，从r2到r1做加速度增大的减速运动(正确答案)D．乙分子从r4到r2的过程中，分子势能先增大后减小，在r1位置时分子势能最小E．乙分子的运动范围为r4≥r≥r1(正确答案)答案解析：【答案】ACE

【解析】

【详解】

A．由于分子间的距离等于平衡位置的距离时，分子势能最小，所以虚线为分子势能图线（Ep­r图线），实线为分子间作用力图线（F­r图线），选项A正确；

B．由于分子是由带正电荷的原子核和带负电荷的电子组成，所以无论两个分子之间的距离多大，分子之间既存在斥力，又存在引力，选项B错误；

C．乙分子从r4到r2所受的分子力（表现为引力）先增大后减小，根据牛顿第二定律，乙分子C做加速度先增大后减小的加速运动，乙分子从r2到r1所受的分子力（表现为斥力）一直增大，根据牛顿第二定律，乙分子做加速度增大的减速运动，选项C正确；

D．根据分子势能图线可知，乙分子从r4到r1的过程中，分子势能先减小后增大，在r2位置时分子势能最小，选项D错误；

E．根据能量守恒，乙分子的运动范围为r4≥r≥r1，选项E正确。

故选ACE。17．1g100℃的水和1g100℃的水蒸气相比较，下列说法正确的是（）*A．分子的平均动能和分子的总动能都相同(正确答案)B．分子的平均动能相同，分子的总动能不同C．内能相同D．1g100℃的水的内能小于1g100℃的水蒸气的内能(正确答案)E．1g100℃的水和1g100℃的水蒸气的机械能可能相等(正确答案)答案解析：【答案】ADE

【解析】

【详解】

AB．温度相同则它们的分子平均动能相同；又因为1g水和1g水蒸气的分子数相同，因而它们的分子总动能相同，A正确，B错误；

CD．当100℃的水变成100℃的水蒸气时，分子间距离变大，分子力做负功，分子势能增加，该过程吸收热量，所以1g100℃的水的内能小于1g100℃的水蒸气的内能，C错误，D正确；

E．机械能是指物体的动能和势能的总和，故1g100℃的水和1g100℃的水蒸气机械能可以相等，故E正确。‍

故选ADE。*A．F不断增大，Ep不断减小(正确答案)B．F先增大后减小，Ep不断减小C．F不断增大，Ep先增大后减小(正确答案)D．F、Ep都是先增大后减小(正确答案)E．F始终表现为引力作用，Ep始终为引力势能答案解析：【答案】ACD

【解析】

【详解】

分子间的作用力是矢量，分子势能是标量，由图象可知，在两个分子之间的距离为10r0变由r0的过程中F先增大后减小且F始终表现为引力作用，Ep则不断减小且Ep始终为引力势能。选项BE正确，ACD错误。

本题选择错误的，故选ACD。*A．假设将两个分子由r=r2释放，它们将开始远离(正确答案)B．假设将两个分子由r=r2释放，它们将相互靠近(正确答案)C．假设将两个分子由r=r2释放，它们的加速度先增大后减小(正确答案)D．假设将两个分子由r=r1释放，当r=r2时它们的速度最大答案解析：【答案】ABC

【解析】

【详解】

ABC．由题图可知，两个分子之间距离r=r2时分子势能最小，此时分子之间的距离为平衡距离，分子之间作用力的合力恰好为0。结合分子之间的作用力的特点可知，当分子间距离等于平衡距离时，分子间作用力为零，分子势能最小，所以假设将两个分子由r=r2释放，它们既不会相互远离，也不会相互靠近，故A、B、C均错误。

D．由于r1<r2，可知分子间距离r=r1时，分子间的作用力表现为斥力，分子之间的距离将增大，分子间作用力做正功，分子的速度增大；当分子之间的距离大于r2时，分子间的作用力表现为引力，随距离的增大，分子间作用力做负功，分子的速度减小，所以当r=r2时它们的速度最大，故D正确。

故选ABC。20．关于物体的内能和机械能，下列说法正确的是（）*A．把物体缓慢举高，其机械能增加，内能不变(正确答案)B．盛有气体的容器做加速运动时，容器中气体的内能必定会随之增大，容器的机械能一定增大C．电流通过电阻后电阻发热，它的内能增加是通过“做功”方式实现的(正确答案)D．物体的机械能可以为零，但是内能不可能为零(正确答案)E．静止容器中的冰熔化为水后，其机械能不变，内能增大答案解析：【答案】ACD

【解析】

【详解】

A．把物体缓慢举高，外力做功，其机械能增加，由于温度不变，物体内能不变，故A正确；

B．物体的内能与物体做什么性质的运动没有直接关系，容器做加速运动其机械能不一定增大，故B错误；

C．电流通过电阻后电阻发热，是通过电流“做功”的方式改变电阻内能的，选项C正确；

D．如果取静止物体所在的位置为零势能面，则物体的机械能为零，但是由于分子的热运动永不停止，分子动能不可能为零，故内能不可能为零，故D正确；

E．静止容器中的冰熔化为水的过程中，水的重心会略微降低，其机械能减小，由于需要吸热，内能增大，故E错误。

故选ACD。21．下列说法正确的是（）*A．在较暗的房间里，看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动是布朗运动

B．已知某气态物质的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则该种物质的分子体积为V0=

C．已知某固态物质的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则该种物质的分子体积为V0=(正确答案)D．内能相同的物体，温度可能不同(正确答案)答案解析：22．设r=r0时分子间的作用力为零，则一个分子从远处以某一初速度向另一个固定的分子靠近的过程中，下列说法中正确的是（）*A．r>r0时，分子力做正功，动能不断增大，势能减小(正确答案)B．r=r0时，动能最大，势能最小(正确答案)C．r=r0时，动能最小，势能最大D．r<r0时，分子力做负功，动能减小，势能增大(正确答案)答案解析：【答案】ABD

【解析】

【详解】

A．当r>r0时，分子间的作用力表现为引力，故两分子相互靠近时，分子间的作用力做正功，分子动能增大，分子势能减小；故A正确；

D．当r<r0时，分子间的作用力表现为斥力，两分子相互靠近时，分子间的作用力做负功，动能减小，势能增大；故D正确；

BC．由AD中分析可知，当r=r0时，动能最大，势能最小，故B正确，C错误。

故选ABD。23．下列说法中正确的是（）*A．如果取水平地面为零势能面，则静止在水平地面上的物体的机械能和内能都为零B．如果取水平地面为零势能面，则静止在水平地面上的物体的机械能为零，内能不为零(正确答案)C．一个装有气体的绝热密封容器做匀速运动，如果使容器突然停止运动，则气体的温度要升高(正确答案)D．一个装有气体的绝热密封容器做匀速运动，如果使容器突然停止运动，则气体的温度保持不变答案解析：【