2019-2020学年沪科版选修3-3 1.5物体的内能 课时作业3（含解析)

1.5物体的内能
课时作业（含解析)
1．关于分子势能，下列说法正确的是(设两分子相距无穷远时势能为零)(　　)
A．体积增大，分子势能增大；体积减小，分子势能减小
B．当分子间距离r＝r0时，分子间合力为零，所以分子势能为零
C．当分子间作用力为引力时，体积越大，分子势能越大
D．当分子间作用力为斥力时，体积越大，分子势能越大
2．如图所示，甲分子固定于坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲、乙两分子间的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F>0为斥力，F<0为引力．a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，现将乙分子从a移动到d的过程中，两分子间的分子力和分子势能同时都增大的阶段是
A．从a到b
B．从b到c
C．从b到d
D．从c到d
3．一定质量的水，温度从30℃升高到50℃，下列说法中正确的是
A．每个水分子热运动的速率都变大
B．水分子的平均动能变大
C．水的分子势能不变
D．分子间相互作用的引力和斥力都增大
4．如图所示，
甲分子固定在坐标原点
O，乙分子位于
x
轴上，甲分
子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示．F>0
表示斥力，F<0
表示引力，A、B、C、D
为
x
轴上四个特定的位置，
现把乙分子从
A
处由静止释放，则下列选项中的图分别表示乙分子
的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的关系，其中大致正确
的是(
)
A．
B．
C．
D．
5．关于分子动理论，下列说法中正确的是（?
）
A．分子是组成物质的最小微粒
B．分子永不停息地作无规则热运动
C．分子间有相互作用的引力或斥力
D．扩散现象只能发生在气体、液体之间
6．如图所示，两个分子之间的距离为r，当r增大时，这两个分子之间的分子力（　　）
A．一定增大
B．一定减小
C．可能增大
D．可能减小
7．下列说法正确的是（　　）
A．物体的动能增加，其内能也一定增加
B．扩散现象和布朗运动都是分子的无规则热运动
C．在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强不为零
D．随着分子间的距离增大，分子间的引力、斥力都减小
8．两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0．相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近．若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是（）
A．在r＞r0阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小
B．在r＜r0阶段，F做负功，分子动能减小，势能减小
C．在r＝r0时，分子势能最小，动能最大
D．在r＝r0时，分子势能为零
9．在使两个分子间的距离由很远（r>10一9m）减小到平衡距离的过程中（　）
A．分子间的引力和斥力一直增大，且二者的合力也一直增大
B．分子间的引力和斥力一直增大，但二者的合力先增大后减小
C．分子间的作用力先做正功后做负功，分子势能先减小后增大
D．分子间的作用力一直做正功，分子势能一直减小
10．如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F>0为斥力，F<0为引力，a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从a处由静止释放，则(　　)
A．乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动
B．乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大
C．乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直减少
D．乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增加
11．当某物质处于状态1，分子间距离为r0时，分子力为零；当它处于状态2，分子间距离为r，r>10r0时，分子力也为零，两状态的温度相同，则（　　）
A．状态1和状态2分子间相互作用情况完全一样
B．两个状态分子势能相同，且都为零
C．从状态1变化到状态2分子的平均动能不变
D．从状态1变化到状态2分子的势能一定增大
12．如图所示，将甲分子固定于坐标原点O处，乙分子放置于r轴上距离O点很远的r4处，r1、r2、r3为r轴上的三个特殊的位置，甲、乙两分子间的分子力F和分子势能Ep随两分子间距离r的变化关系分别如图中两条曲线所示，设两分子间距离很远时，Ep=0。现把乙分子从r4处由静止释放，下列说法中正确的是______。
A．虚线1为Ep-r图线、实线2为F-r图线
B．当分子间距离rC．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
D．乙分子从r4到r1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
13．如图所示为物体分子势能与分子间距离之间的有关系，下列判断正确的是
A．当时，分子势能最小
B．当时，r越小则分子势能越大
C．当时，分子势能最小
D．当时，r越小，则分子势能越大
14．两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0。相距很远的两分子仅在分子力作用下，由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是（　　）
A．分子间的引力逐渐减小、斥力逐渐增大
B．在r>r0阶段，F做正功，分子势能减小
C．在rD．在r=r0时，分子动能最大，分子势能为零
15．通常把白菜腌成咸菜需要几天时间，而把白菜炒成熟菜，使之具有相同的成味，只需几分钟，造成这差别的主要原因是________。俗话说：“破镜不能重圆。”这是因为镜破处分子间的距离都________（选填“大于“、“小于“或“等于“）分子直径的10倍以上，分子间相互吸引的作用微乎其微。
16．将红墨水分别滴入温度不同的水杯中，水温越高，红墨水扩散到整杯水所用的时间越________，说明温度越高，水分子的热运动就越__________．把两块铅块表面刮平后，用力把它们压在一起，则可在铅块下挂上不少砝码，这说明分子间_____________________．
17．两分子间的作用力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0，甲分子固定在坐标原点O，乙分子在分子力作用下从图中a点由静止开始运动．在r>r0阶段，乙分子的动能________(选填“增大”“减小”或“先增大后减小”)，两分子的势能________(选填“增大”“减小”或“先减小后增大”)．
参考答案
1．C
【解析】
结合分子力与分子之间距离的关系可知：r0为分子间的平衡距离，分子间距大于平衡距离时分子间为引力，小于平衡距离时，分子间为斥力；
AD．当r＜r0时，分子间的作用力表现为斥力，体积增大时，分子距离变大，分子力做正功，则分子势能减小；体积减小时，分子距离减小，分子力做负功，则分子势能增大，选项AD错误；
B．在r=r0时，斥力和引力大小相等，方向相反，分子力合力为零，分子势能最小，但分子势能不一定为0，与0势能点的选择有关，故B错误；
C．当r>r0时，分子间作用力为引力时，体积越大，分子间距越大，分子力做负功，则分子势能越大，选项C正确。
故选C。
2．D
【解析】
A．乙分子由a到b一直受引力，分子力增大，分子力做正功，分子势能减小，故A错误；
B．从b到c分子力逐渐变小但仍为引力，分子力做正功，分子势能减小，故B错误；
C．从b到d分子力先减小后增大，分子力先是引力后是斥力，分子势能先减少后增大，故C错误；
D．从c到d分子力是斥力，增大，分子力做负功，分子势能增大，故D正确。
故选D。
3．B
【解析】
AB．温度升高分子的平均动能和平均速率增大，但不是每个分子的速率都增大，A错误B正确；
CD．由于热胀冷缩的原因，温度升高体积增大，因此势能发生变化，引力和斥力都变小。CD错误。
故选B。
4．B
【解析】
A．乙分子的运动方向始终不变，故A错误；
B．加速度与力的大小成正比，方向与力相同，在C点，乙的分子加速度等于0，故B正确；
C．乙分子从A处由静止释放，分子力先是引力后是斥力，分子力先做正功，后做负功，则分子势能先减小后增大，在C点，分子势能最小，从C图中可知，在A点静止释放乙分子时，分子势能为负，动能为0，乙分子的总能量为负，在以后的运动过程中乙分子的总能量不可能为正，而动能不可能小于0，则分子势能不可能大于0，所以C图中不可能出现横轴上方那一部分，故C错误；
D．分子动能不可能为负值，故D错误．
故选B。
5．B
【解析】
分子和原子是组成物质的最小微粒，选项A错误；根据分子动理论知识可知，分子永不停息地作无规则热运动，选项B正确；分子间有相互作用的引力和斥力，选项C错误；扩散现象能发生在气体、液体以及固体之间，选项D错误；故选B．
6．CD
【解析】
当r增大时，引力和斥力均减小，由图可知，若rr0，分子间距离增大，分子力先增大后减小，故CD正确，AB错误。
故选CD。
7．CD
【解析】
A．动能与内能无必然的联系，因此物体的动能增加，其内能不一定增加，故A错误；
B．扩散现象指不同的物质相互接触时，彼此进入对方的现象。布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是分子的无规则运动，故B错误；
C．根据压强的微观意义可知，气体对器壁压强是由于大量分子对器壁持续撞击形成的，与是否失重无关，故C正确；
D．当分子间有作用力时，随着分子间距离增大，分子间的引力和斥力都减小，故D正确。
故选CD。
8．AC
【解析】
A．r0为分子间的平衡距离；大于平衡距离时分子间为引力，小于平衡距离时，分子间为斥力；
r大于平衡距离，分子力表现为引力，相互靠近时F做正功，分子动能增加，势能减小，故A正确；
B．当r小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，F做负功，分子动能减小，势能增加，故B错误；
C．由以上分析可知，当r等于r0时，分子势能最小，动能最大，故C正确；
D．但是由于分子势能的零势能面是人为确定的，故r等于r0时，分子势能不一定为零，故D错误．
故选AC．
9．BD
【解析】
AB.
分子间的引力和斥力一直增大，且二者的合力表现为引力，先增大后减小，故A错误，B正确；
CD.
分子间的作用力表现为引力，则随分子间距减小，分子力一直做正功，分子势能一直减小，故C错误，D正确。
故选BD。
10．BC
【解析】
A、乙分子从a到b再到c的过程中，分子间的作用力一直表现为引力(F<0)，所以该过程由于分子力的作用会使乙分子做加速运动，分子力做正功、分子势能减少，故选项A错误；
B、乙分子到达c处时分子力为零，加速度为零，速度最大，此时分子的动能最大、分子势能最小，故选项B正确；
C、乙分子再从c到d的过程中，分子力表现为斥力，由于分子力的作用会使乙分子做减速运动，直至速度减为零，该过程分子力做负功、分子势能增加、分子动能减少，故选项C正确，D错误．
点睛：解决本题的关键是通过分子力做功去判断动能和分子势能的变化：分子力做正功，动能增加，分子势能减小．
11．CD
【解析】
A．状态1在平衡位置处时，分子间的引力和斥力大小相等，方向相反，故分子间作用力为零，状态2分子间距离很大，分子间的引力和斥力很小，可看作0，故A错误；
B．规定分子间距无穷远时的分子势能为0，则状态1在平衡位置处分子势能最小但不为0，故B错误；
C．由于两状态温度相同，则从状态1变化到状态2分子的平均动能不变，故C正确；
D．从状态1变化到状态2过程中分子力表现为引力，且分子力做负功，则分子势能增大，故D正确。
故选CD。
12．ACE
【解析】
A．因两分子间距在平衡距离r0时，分子力表现为零，此时分子势能最小，可知虚线1为Ep-r图线、实线2为F-r图线，选项A正确；
B．当分子间距离rC．乙分子从r4到r2所受的甲分子的引力先增加后减小，则做加速度先增大后减小的加速运动，从r2到r1因分子力表现为斥力且逐渐变大，可知做加速度增大的减速运动，选项C正确；
D．乙分子从r4到r1的过程中，分子力先做正功，后做负功，则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．因乙分子在r4处分子势能和动能均为零，到达r1处时的分子势能又为零，由能量守恒定律可知，在r1处的动能也为零，可知乙分子的运动范围为r4≥r≥r1，选项E正确；
故选ACE.
13．CD
【解析】
根据分子势能与距离间的关系图像可知，r为时分子势能为零，但不是最小；当时，r越小则分子势能越小；当时，分子势能最小；而当时，r越小，则分子势能越大；故CD正确，AB错误；故选CD．
14．BC
【解析】
A．分子间的斥力和引力都随r减小而增大，故A错误；
B．在r>r0阶段，分子力表现为引力，两分子靠近时，F做正功，分子动能增加，分子势能减小；若两分子相距无穷远时分子势能为零，则r=r0时，分子势能为负；故B正确；
C．在rD．据BC两项分析知，在r=r0时，分子动能最大，分子势能为负，故D错误。
故选BC。
15．炒菜时温度高，分子热运动激烈
大于
【解析】
[1]把白菜腌成咸菜需要几天时间，而把白菜炒成熟菜，使之具有相同的咸味，只需几分钟，造成这种差别的主要原因是：炒菜时温度高，分子热运动激烈；
[2]破镜不能重圆，这是因为镜破处分子间的距离都大于分子直径的10倍以上，分子间相互吸引的作用微乎其微．
16．短
剧烈
有相互作用的引力
【解析】
[1][2]分子的无规则运动又叫热运动，物体温度越高，分子的无规则运动越剧烈，所以热水中的墨水扩散的快
[3]把两块表面干净的铅块紧压在一起，两块铅块就结合在一起，下面还挂上不少砝码，这说明分子间存在相互作用的引力。
17．增大
减小
【解析】
由图可知，在阶段，分子间是引力作用，分子力对乙分子做正功，分子的动能增大，两分子间的分子势能减小．