1.4 分子动能和分子势能专题复习 2021—2022 学年高中物理人教版 （2019）选择性必修第三册 一、选择题（共 15 题） 1．下列关于分子动能的说法中正确的是（　　） A．物体温度升高，每个分子的动能都增大 B．物体温度升高，分子的总动能不变 C．物体温度升高，分子的平均动能增大 D．分子的平均动能等于物体内所有分子的动能之和 2．分子动理论较好地解释了物质的宏观热力学性质，据此可判断下列说法中正确的是（ ） A．显微镜下观察到墨水中的微小碳粒在不停的做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性 B．分子间距增大时，分子间的引力增大而斥力减小 C．分子间距增大时，分子势能一定先减小后增大 D．磁铁可以吸引铁屑，这一事实说明分子间存在引力 3．下列说法中正确的是（　　） A．水中花粉颗粒的布朗运动是由水分子的无规则运动引起的 B．用打气筒向篮球内充气时需要用力，说明气体分子间有斥力 C．分子间的斥力和引力总是同时存在的，且随着分子之间的距离增大而增大 D．当分子力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的增大而增大 4．分子具有与分子间距离有关的势能，这种势能叫做分子势能 . 关于分子势能下列说法中正确的是 ( 　　 ) A．分子间作用力做负功，分子势能一定减少 B．分子间作用力做正功，分子势能一定减少 C．分子间距离增大时，分子势能一定增加 D．分子间距离减小时，分子势能一定增加 5．下列关于分子力和分子势能的说法中正确的是（　　） A．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大 B．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小 C．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大 D．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小 6．如图所示，既可表示分子力随距离变化的图线，又可表示分子间势能随距离变化的图线，则下列说法 中错误的是（　　） A．若 y 表示分子之间的作用力，则 c 点对应为平衡距离 B．若 y 表示分子之间的作用力，则分子之间的距离由 rd 增大到 rb 的过程中，分子力一直减小 C．若 y 表示分子之间的势能（以无穷远处为零势能点），则分子之间的距离由 rd 增大到 rb 的过程中，分 子系统的势能一直减小 D．若一个分子固定在坐标原点，另一个分子由 a 点释放，则这个分子由 a 到 b 的过程中，动能一直增加 7．下列关于物体内能的说法中正确的是（ ）. A．0℃的水比 0℃的冰内能大 B．100g0℃的水比 100g0℃的冰内能大 C．水分子内能比冰分子内能大 D．物体运动速度越大，内能就越大 8．分子力 F 随分子间距离 r 的变化如图所示，将两分子从相距 r=r2 处释放，仅考虑这两个分子间的作用， 下列说法正确的是（　　） A．从 r=r2 到 r=r0 分子间引力增大、斥力减小 B．从 r=r2 到 r=r1 分子力的大小先减小后增大 C．从 r=r2 到 r=r0 分子势能一直减小 D．从 r=r2 到 r=r1 分子动能一直增大 9．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 10．两分子间的作用力 F 与分子间距离 r 的关系如图所示。若将甲分子固定在坐标原点 O，乙分子从 a 点 处由静止释放，在它向甲分子靠近的过程中，下列说法正确的是（　　） A．乙分子将一直做加速运动 B．在 r>r0 阶段，乙分子的速度先增大后减小 C．当乙分子到达 r0 位置时，其加速度最大 D．在 r>r0 阶段，两分子的势能一直减小 11．下列说法中正确的是（　　） A．一定质量的理想气体压强不变时，气体分子单位时间内对器壁单位面积的平均碰撞次数随着温度升高 而增大 B．温度相同的氢气和氧气，氢气分子和氧气分子的平均速率相同 C．物体由大量分子组成，其单个分子的运动是无规则的，大量分子的运动也是无规律的 D．可看作理想气体的质量相等的氢气和氧气，温度相同时氧气的内能小 12．为了减少病毒传播，人们使用乙醇喷雾消毒液和免洗洗手液，两者的主要成分都是酒精，下列说法正 确的是（　　） A．在房间内喷洒乙醇消毒液后，会闻到淡淡的酒味，这是酒精分子做布朗运动的结果 B．在房间内喷洒乙醇消毒液后，会闻到淡淡的酒味，与酒精分子运动无关 C．使用免洗洗手液洗手后，手部很快就干爽了，是由于液体分子扩散到了空气中 D．使用免洗洗手液洗手后，洗手液中的酒精由液体变为同温度的气体，酒精内能不变 13．下列说法中正确的是（　　） A．只要温度相同，任何分子的平均速率都相同 B．阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动就是布朗运动 C．100 个分子的分子动能和分子势能的总和就是这 100 个分子的内能 D．水的温度越高，水分子的热运动越剧烈 14．如图所示，纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小，横坐标表示两个分子间的距离，图中两条曲线 分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e 为两曲线的交点，则下列说法中正确的 是（　　） 10 m 10 m A． ab 为斥力曲线， cd 为引力曲线，e 点横坐标的数量级为10 B． ab 为引力曲线， cd 为斥力曲线，e 点横坐标的数量级为10 C．若两个分子间距离大于 e 点的横坐标，则分子间作用力表现为斥力 D．若两个分子间距离越来越大，则分子势能越来越大 15．下列关于物体内能的说法正确的是（　　） A．温度高的物体一定比温度低的物体内能大 B．物体中所有分子的分子动能与分子势能的总和叫做物体的内能 C．某个分子的动能和分子势能的总和叫做该分子的内能 D．当一个物体的机械能增加时，其内能也跟着增加 二、填空题（共 4 题） 16．在青藏铁路的一些路段，路基两旁各插有一排碗口粗细、高约 2 米的棒，我们叫它热棒．热棒在路基 下还埋有约 5 米深，整个棒体是中空的，里面封装有适量液氨。热棒的工作原理很简单：当路基温度上升 时，液态的氨受热发生________，上升到热棒的上端，通过散热片将热传导给空气，气态氨由此冷却____ ____变成了液态氨，又沉入了棒底。这样，热棒就相当于一个天然“制冷机”。这是我国科技工作者为解决 “千年冻土”的许多创新和发明之一。（请在文中横线处填上适当的物态变化名称） 17．一定质量的冰在融化成水的过程中，物质 H2O 的分子动能_______增大（选填“一定”或“不一定”），分 子势能_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 18．下雨时雨滴匀速下落，下落过程中雨滴的动能______，重力势能______，机械能______，雨滴的内能 将______。（均选填“变大”“变小”或“不变”） 19．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 时分子间的作用力表现为斥力， F  0 时分子间的作用力表现为引力， 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，若规定无限远处分子势能为零，则 乙分子在___________处的动能最大；乙分子从 b 处运动到 d 处的过程中加速度的变化规律是___________。 三、综合题（共 4 题） 20．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，若规定无限远处分子势能为零，则： (1)乙分子在何处的势能最小？是正值还是负值？ (2)乙分子的运动范围多大？ (3)在乙分子运动的哪个范围内分子力和分子势能随距离的减小都增加？ 21．在长期的科学实践中，人类已经建立起各种形式的能量概念及其量度的方法，其中一种能量是势能． 势能是由于各物体间存在相互作用而具有的、由各物体间相对位置决定的能．如重力势能、弹性势能、分 子势能、电势能等． 如图所示，a、b 为某种物质的两个分子，以 a 为原点，沿两分子连线建立 x 轴．如果选取两个分子相距无 穷远时的势能为零，则作出的两个分子之间的势能 Ep 与它们之间距离 x 的 Ep-x 关系图线如图所示． （1）假设分子 a 固定不动，分子 b 只在 ab 间分子力的作用下运动（在 x 轴上）．当两分子间距离为 r0 时， b 分子的动能为 Ek0（Ek0<Ep0）．求 a、b 分子间的最大势能 Epm； （2）利用图，结合画图说明分子 b 在 x 轴上的运动范围． C ，晚上铁块的温度是 22．在一个真空的钟罩中，用不导热的细线悬吊一个铁块，中午时铁块的温度是 28� 23� C 。铁块的内能是否发生了变化？为什么？ 23．放在光滑水平面上的物体，受到一个水平方向的作用力而做匀加速直线运动，有人说：“随着物体运动 加快，物体内分子的运动也加快，因此分子的平均动能增大，物体的温度升高。”这种说法是否正确？为什 么？参考答案： 1．C 2．A 3．A 4．B 5．B 6．B 7．B 8．C 9．D 10．D 11．D 12．C 13．D 14．B 15．B 16． 汽化 17． 不一定 18． 不变 19． c 液化 变大 变小 变小 变大 先减小后增大 20．(1)c 点，为负值；(2)运动范围在 ad 之间；(3)cd 范围内 21．（1）Epm=Ek0-Ep0（2）△x=x2-x1 22．内能发生改变了，原因：铁块温度发生改变 23． 这种说法是错误的。热运动是物体内分子的无规则运动，这种无规则运动是相对于物体本身的运 动。物体运动时，物体内所有分子在无规则运动的基础上又叠加了一个“整体有序”的运动，这个 “整体有序”的运动就是物体的机械运动。而物体的无规则运动跟温度有关，物体的温度越高，无规 则运动越剧烈，所以把这种运动叫热运动，物体的机械运动不会影响物体的温度，所以物体的温 度不会因物体的运动速率增大而升高。分子的热运动和物体的机械运动是两种不同形式的运动， 简单说，热运动是物体内大量分子的无序运动，而机械运动则是由大量分子组成的整体的有序运 动，这两种运动形式可以相互转化，这对应于与它们相联系的两种形式的能量之间的转化，即内 能和机械能之间的转化。