【人教版】2018-2019学年高中物理选修3-3 全册课时跟踪检测(含答案)

平方厘米加到几千到几万牛顿的力)，瞬间就焊接成一个整体了。试用学过的分子动理论知识分析摩擦焊接的原理。

解析：摩擦焊接是利用了分子引力的作用。当焊接的两个物体的接触面朝相反的方向高速旋转时，又施加上很大的压力，就可以使两接触面上大量分子间的距离达到或接近r0，从而使两个接触面瞬间焊接在一起。

答案：见解析

课时跟踪检测（五） 内 能

1．关于物体的内能、温度和分子的平均动能，下列说法正确的是( ) A．温度低的物体内能一定小

B．温度低的物体分子运动的平均动能一定小 C．外界对物体做功时，物体的内能一定增加

D．做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能越来越大 解析：选B 温度低的物体分子平均动能小，内能不一定小，选项A错误B正确；外界对物体做功时，若同时散热，物体的内能不一定增加，选项C错误；做加速运动的物体，由于速度越来越大，动能越大，但温度不一定升高，物体分子的平均动能不一定增大，选项D错误。

2．关于物体的温度与分子动能的关系，正确的说法是( ) A．某种物体的温度是0 ℃，说明物体中分子的平均动能为零 B．物体温度降低时，每个分子的动能都减小

C．物体温度升高时速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多 D．物体的运动速度越大，则物体的温度越高

解析：选C 温度是分子平均动能的标志。温度是0 ℃，物体中分子的平均动能并非为零，因为分子无规则运动不会停止，A错误；温度降低时分子的平均动能减小，并非每个分子动能都减小，B错误；物体温度升高时，分子的平均动能增大，分子的平均速率增大，速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多，C正确；物体的运动速度增大，宏观机械能(动能)增大，但物体内分子的热运动不一定加剧，温度不一定升高，D错误。

3．下面有关机械能和内能的说法中正确的是( ) A．机械能大的物体，内能一定也大

B．物体做加速运动时，其运动速度越来越大，物体内分子平均动能必增大 C．物体降温时，其机械能必减少

D．摩擦生热是机械能向内能的转化

解析：选D 机械能与内能有着本质的区别，对于同一物体，机械能是由其宏观运动速度和相对高度决定的，而内能是由物体内部分子无规则运动和聚集状态决定的，故A、B、C错误，摩擦生热是机械能向内能的转化，故D正确。

4.[多选]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处时分子势能为零，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，势能也减小 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

解析：选AC 在r＞r0阶段，两分子间的斥力和引力的合力F表现为引力，两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近，F做正功，分子动能增加，势能减小，选项A正确；在r＜r0阶段，两分子间的斥力和引力的合力F表现为斥力，F做负功，分子动能减小，势能增大，选项B错误；在r＝r0时，分子势能最小，动能最大，选项C正确；在整个过程中，只有分子力做功，分子动能和势能之和保持不变，在r＝r0时，分子势能为负值，选项D错误。

5.[多选]如图所示，甲分子固定于坐标原点，乙分子位于横轴上，甲、乙两分子间引力、斥力及分子势能的大小变化情况分别如图中三条曲线所示，A、B、C、D为横轴上四个特殊的位置；E为两虚线a、b的交点，现把乙分子从A处由静止释放，则由图像可知( )

A．虚线a为分子间斥力变化图线，交点E的横坐标代表乙分子到达该点时分子力为零

B．虚线b为分子间引力变化图线，表明分子间引力随距离增大而减小 C．实线c为分子势能的变化图线，乙分子到达C点时分子势能最小 D．乙分子从A到C的运动过程中一直做加速运动

解析：选AB 分子间的引力和斥力都随分子间距离r的增大而减小，随分子间距离r的减小而增大，但斥力变化得快，故虚线a为分子间斥力变化图线，虚线b为分子间引力变化图线，交点E说明分子间的引力、斥力大小相等，分子力为零，选项A、B正确；实线c为分子势能的变化图线，乙分子到达B点时分子势能最小，为负值，选项C错误；乙分子从A到C的运动过程中分子力先表现为引力，到达B点后表现为斥力，所以乙分子先做加速运动，后做减速运动，选项D错误。

6．[多选]设有甲、乙两分子，甲固定在0点，r0为其与平衡位置间的距离，今使乙分

子由静止开始只在分子力作用下由距甲0.5r0处开始沿x方向运动(如图)，则( )

A．乙分子的加速度先减小，后增大 B．乙分子到达r0处时速度最大

C．分子力对乙一直做正功，分子势能减小 D．乙分子在r0处时，分子势能最小

解析：选BD 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。由图可知，乙

分子受到的分子力先变小，位于平衡位置时，分子力为零，过平衡位置后，分子力先变大再变小，故乙分子的加速度先变小再反向变大，再变小，故A错误。当r小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，F做正功，分子动能增加，势能减小，当r等于r0时，动能最大，势能最小，当r大于r0时，分子间作用力表现为引力，分子力做负功，动能减小，势能增加。故B、D正确，C错误。

7．一木块静止在光滑的水平面上，被水平方向飞来的子弹击中，子弹进入木块的深度为d，此时木块相对于水平面移动了L，设木块对子弹的阻力恒为F，求产生的内能和子弹损失的动能之比。

解析：产生的内能等于阻力与两者相对位移大小的乘积，即Q＝F·d

子弹损失的动能等于它克服阻力所做的功，在子弹受到阻力的过程，它发生的位移等于打入深度d与木块移动的距离L之和，则有E损＝F·(d＋L)

所以Q：E损＝d：(d＋L) 答案：d：(d＋L)

8．重1 000 kg的气锤从2.5 m高处落下，打在质量为200 kg的铁块上，要使铁块的温度升高40 ℃，气锤至少应落下多少次？设气锤撞击铁块时60%的机械能损失用来升高铁块的温度[取g＝10 m/s2，铁的比热容c＝0.462×103 J/(kg·℃)]。

解析：气锤从2.5 m高处下落到铁块上损失的机械能： ΔE＝mgh＝1 000×10×2.5 J＝2.5×104 J。 气锤撞击铁块后用来升高铁块温度的能量为： Wη＝W×60%＝1.5×104 J。 使铁块温度升高40 ℃所需的热量 Q＝cmΔt＝0.462×103×200×40 J ＝3.696×106 J。

设气锤应下落n次，才能使铁块温度升高40 ℃，则由能的转化和守恒定律得n·Wη＝Q。 Q3.696×106所以，n＝＝＝246.4。

Wη1.5×104所以至少需要247次才能使铁块温度升高40 ℃。 答案：247次

课时跟踪检测（六） 气体的等温变化

1．[多选]一定质量的气体的三个参量可以发生变化的情况是( ) A．温度、体积、压强均变化 B．温度不变，压强和体积都发生变化 C．温度和体积不变，压强变化 D．温度和压强不变，体积变化

解析：选AB 一定质量的气体的三个参量至少要两个同时发生变化，只有一个参量变化的情况是不存在的，选项A、B正确，C、D错误。

2．[多选]一定质量的气体，在温度不变的条件下，将其压强变为原来的2倍，则( ) A．气体分子的平均动能增大 B．气体的密度变为原来的2倍 C．气体的体积变为原来的一半 D．气体的分子总数变为原来的2倍

解析：选BC 温度是分子平均动能的标志，由于温度T不变，故分子的平均动能不变， 1

据玻意耳定律得p1V1＝2p1V2，则V2＝V1。

2又ρ1＝

mm，ρ2＝， V1V2

则ρ2＝2ρ1，故B、C正确。

3．一定质量的气体，压强为3 atm，保持温度不变，当压强减小2 atm时，体积变化4 L，则该气体原来的体积为( )

4

A． L

38C． L

3

B．2 L D．8 L

解析：选B 由题意知p1＝3 atm，p2＝1 atm，当温度不变时，一定质量气体的压强减小则体积变大，所以V2＝V1＋4 L，根据玻意耳定律得p1V1＝p2V2，解得V1＝2 L，故B正确。