1.4 分子动能和分子势能 精选练习 1（解析版） 一、选择题 1．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 2．关于物体的内能和分子势能，下列说法中正确的是（　　） A．物体的速度增大，则分子的动能增加，内能也一定增加 B．物体温度不变，内能可能变大 C．物体的内能与温度有关，与物体的体积无关 D．把物体举得越高，分子势能越大 3．当两个分子间的距离 r=r0 时，分子处于平衡状态，设 r1<r0<r2，则当两个分子间的 距离由 r1 变到 r2 的过程中（　　） A．分子力先减小后增大 C．分子势能 r 0 B．分子力有可能先减小再增大最后再减小 处最大 D．分子势能先增大后减小 4．下列说法正确的是（　　） A．可视为理想气体的相同质量和温度的氢气与氧气相比，平均动能一定相等，内能 一定不相等 B．某理想气体的摩尔体积为 V0 ，阿伏加德罗常数为 NA ，则该理想气体单个的分子体 V0 积为 N A C．甲、乙两个分子仅在分子力的作用下由无穷远处逐渐靠近直到不能再靠近的过程中， 分子引力与分子斥力都增大，分子势能先增大后减小 D．扩散现象与布朗运动都是分子热运动 5．如图所示，甲分子固定在坐标原点 O，乙分子位于 x 轴上的 a 点，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 过程，两分子间的分子势能先减小后增加 C．在 b 点，两分子间的分子势能最小 D．在 c 点，乙分子的速度最大 6．从微观的角度来看，一杯水是由大量水分子组成的，下列说法中正确的是（　　） A．当这杯水静止时，水分子也处于静止状态 B．水的温度越高，水分子的平均动能越大 C．每个水分子都在运动，且速度大小相等 D．这些水分子的动能总和就是这杯水的动能 7．两个分子相距为 r1 时，分子间的相互作用力表现为引力，相距为 r2 时，表现为斥力， 则下面说法正确的是（　　） A．相距为 r1 时，分子间没有斥力存在 B．相距为 r2 时分子间的斥力大于相距为 r1 时的斥力 C．相距为 r2 时，分子间没有引力存在 D．当分子距离从 r1 运动到 r2 时，先做负功再做正功 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 r0 轴交点的横坐标为 。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（　　） ① 在 r  r0 阶段，分子动能增大，势能减小 ② 在 r  r0 阶段，斥力增大，引力减小 ③ 在 r  r0 时，分子力合力为零 ④ 在 r  r0 时，分子势能为零 ⑤ 分子动能和分子势能之和在整个过程中不变 A．①③⑤ B．②④ C．①②④ D．③⑤ 9．关于物体的内能，下列说法正确的是（　　） A．热水的内能一定比冷水的大 B．当温度等于 0℃时，分子动能为零 C．物体加速运动，内能一定增大 D．温度相等的水和冰，它们的分子平均动能相等 10．下列说法正确的是（　　） A．物体自由下落时速度增大，所以物体内能也增大 B．物体的机械能为零时内能也为零 C．物体的体积减小温度不变时，物体内能不一定减小 D．某种物体的温度为 0℃，说明该物体中分子的平均动能为零 11．设分子间距 r  r0 时，甲、乙两个分子间的作用力为零。现将甲固定不动，让乙从 无限远处逐渐向甲靠近直到不能再靠近，对该过程，下列说法正确的是（　　） A．当 r  r0 时，甲、乙分子间的分子引力为零 B．当 r  r0 时，甲、乙分子间既存在分子引力也存在分子斥力 C．分子力先对乙做负功，后对乙做正功 D．当 r  r0 时，甲、乙分子间的分子势能最大 12．当两个分子间的距离 r=r0 时，分子处于平衡状态，设 r1<r0<r2，则当两个分子间的 距离由 r1 变到 r2 的过程中（　　） A．分子力先减小后增大 C．分子势能 r 0 处最大 B．分子力有可能先减小再增大最后再减小 D．分子势能先增大后减小 13．下列说法中正确的是（　　） A．水中的花粉颗粒在不停地做无规则运动，反映了液体分子运动的无规则性 B．压缩气体、液体和固体需要用力，都是因为分子间存在斥力的缘故 C．拉伸和压缩固体都会使固体内分子势能增大 D．衣柜中充满卫生球的气味，是因为卫生球发生了升华和扩散现象 14．如图所示，甲分子固定在坐标原点 O，乙分子仅在分子力作用下从距甲分子大于 r0  1010 m  分子势能 小于 Ep 10r0 的某点沿 x 轴负方向由静止开始运动，直至不再靠近。两分子间的 与两分子间距离的关系如图中曲线所示，图中分子势能的最小值为  E0 ， 若两分子所具有的总能量为 0，则在此过程中下列说法正确的是（　　） A．乙分子的加速度一定先减小再增大 B．甲乙之间分子势能一定先减小再增大 C．乙分子在 P 点时，加速度最小且动能为 D．乙分子的运动范围为 15．分子势能 Ep E0 x �x1 r2 图线最低点对应的横坐标值为 .下列说法正确的是（　　） A．在 B．在 C．在 D．在 r  r1 r  r2 r  r1 r  r2 处分子引力和分子斥力大小相等 处分子引力和分子斥力大小相等 阶段，随 r 的减小分子力一直减小 阶段，随 r 的减小分子力一直增大 二、解答题 r1 与分子间距 r 的关系如图中曲线所示，曲线与 r 轴交点的横坐标为 ， 16．分析下列说法中，哪些是正确的，哪些是不正确的。 （1）物体的机械能大，它的内能一定也大； （2）物体可以同时具有内能和机械能； （3）任何物质系统都具有内能； （4）物体的机械能改变时，它的内能一定也变化；物体的内能改变时，它的机械能一 定也变化。 17．分子势能随分子间距离 r 的变化情况可以在如图所示的图象中表现出来，就图象 回答： （1）从图中看到分子间距离在 r0 处分子势能最小，试说明理由． （2）图中分子势能为零的点选在什么位置？在这种情况下分子势能可以大于零，也可 以小于零，也可以等于零，对吗？ （3）如果选两个分子相距 r0 时分子势能为零，分子势能有什么特点？ 参考答案 1．D 【详解】 A．温度相同，则分子平均动能相同，由动能表达式可知，平均速率不一定相同，故 A 错 误； B．做布朗运动的固体颗粒需要借助于显微镜才能看到，肉眼可见的尘埃的运动不是布朗 运动，故 B 错误； C．物体的内能是构成物体的所有分子的无规则热运动的动能和分子势能的代数和，具有 统计意义，对单个或几个分子无意义，故 C 错误； D．水的温度越高，水分子的平均速率就越大，热运动就越剧烈，故 D 正确。 故选 D。 2．B 【详解】 A．物体的速度增大，是物体的动能增大，增加的是物体的机械能。分子动能的变化只与 物体的温度有关，故 A 错误； B．物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。分子热运动的平 均动能由温度决定，分子势能与物体的体积有关。当发生物态变化时，物体的温度不变， 只是分子的平均动能不变，但分子势能可能变大，物体的内能可能增大，故 B 正确； C．物体的内能由物体的物质的量、温度、物体的体积共同决定，同时会受物态变化的影 响，故 C 错误； D．分子势能与物体的体积有关。把物体举得越高，增加的是物体的重力势能，故 D 错误。 故选 B。 3．B 【详解】 AB．因为 r1<r0<r2，则当两个分子间的距离由 r1 变到 r2 的过程中，分子力有可能先减小再 增大最后再减小，选项 A 错误，B 正确； CD．根据分子势能与分子距离变化的关系可知，分子势能 r 0 处最小，则当两个分子间的距 离由 r1 变到 r2 的过程中，分子势能先减小后增大，选项 CD 错误。 故选 B。 4．A 【详解】 A．温度是分子平均动能的标志，则可视为理想气体的相同质量和温度的氢气与氧气相比， 平均动能一定相等，但是由于分子数不等，则内能一定不相等，故 A 正确； B．某理想气体的摩尔体积为 V0，阿伏加德罗常数为 NA，则该理想气体单个分子占据的空 V0 N 间的体积为 A ，故 B 错误； C．甲、乙两个分子仅在分子力的作用下由无穷远处逐渐靠近直到不能再靠近的过程中， 分子引力与分子斥力都增大；分子力先做正功，后做负功，则分子势能先减小后增大，故 C 错误； D．扩散现象是分子的热运动，布朗运动不是分子的热运动，故 D 错误。 故选 A。 5．D 【详解】 A．乙分子在 ac 段一直受到引力，做加速运动，故 A 错误； BC．乙分子在 ac 段合力始终做正功，故可知分子势能始终在减小，cd 段乙分子受斥力， 合力做负功，分子势能在增大，所以 c 点分子势能为最小值，故 B、C 错误； D．.由能量守恒知，c 点分子势能最小值，动能最大，速度最大，故 D 正确。 故选 D。 6．B 【详解】 A．分子永不停息地做无规则运动，故这杯水静止时，水分子也不可能都处于静止状态，A 错误。 B．给水加热时，水吸收热量，温度升高，则内能增加，水分子的热运动变激烈，水分子 的平均动能变大，B 正确。 C．分子的运动是无规则的，速度大小不一定都相等，C 错误。 D．动能是运动的物体所具有的能，与分子热运动无关，所以水分子的动能与这杯水的动 能无关，D 错误。 故选 B。 7．B 【详解】 A．子间的相互作用力由引力 f 引和斥力 f 斥两部分组成，这两种力同时存在，实际的分子力 是引力和斥力的合力，故 A 错误； B．两个分子相距为 r1，分子间的相互作用力表现为引力，相距为 r2 时，表现为斥力，故 r1 ＞r2；分子间的引力和斥力随着分子间距的增加而减小，故相距为 r2 时，分子间的斥力大 于相距为 r1 时的斥力，故 B 正确； C．子间的相互作用力由引力 f 引和斥力 f 斥两部分组成，这两种力同时存在，实际的分子力 是引力和斥力的合力，故 C 错误； D．当分子距离从 r1 运动到 r2 时，分子力先表现为引力后为斥力，则分子力先做正功后做 负功，故 D 错误。 故选 B。 8．A 【详解】 r0 ①． 为分子间的平衡距离，分子