1.4 分子动能和分子势能 精选练习 2（解析版） 一、选择题 1．已知分子势能 Ep 和分子间距离 r 的关系图像如图所示，其中分子间距离分别为 A、B、C 时，对应的势能如图所示。则下列说法正确的是（　　） A．B 点处对应分子间的引力和斥力为零 B．分子间距离由 B 变化到 C，分子力一定一直在变大 C．A、B、C 三位置最能反映荷叶上小水滴表面层中水分子间势能 Ep 的是图中 C 位置 D．分子间距离由 A 变化到 C，分子势能先变大后变小 2．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．在 r  r0 处分子力表现为相互作用的引力 B．在 C．从 D．从 r  r2 r  r2 r  r2 处分子力表现为相互作用的斥力 到 到 r  r1 r  r1 分子势能先减小后增大 分子势能先增大后减小 3．已知分子势能 Ep 和分子间距离 r 的关系图像如图所示，其中分子间距离分别为 A、B、C 时，对应的势能如图所示。则下列说法正确的是（　　） A．B 点处对应分子间的引力和斥力为零 B．分子间距离由 B 变化到 C，分子力一定一直在变大 C．A、B、C 三位置最能反映荷叶上小水滴表面层中水分子间势能 Ep 的是图中 C 位置 D．分子间距离由 A 变化到 C，分子势能先变大后变小 4．关于内能，下列说法中正确的是（　　） A．0℃的冰块的内能为零 B．温度高的物体比温度低的物体的内能多 C．物体的温度降低，则物体的内能减少 D．体积大的物体的内能一定比体积小的物体内能多 5．由于分子间存在着分子力，而分子力做功与路径无关，因此分子间存在与其相对距 离有关的分子势能。如图所示为分子势能 Ep 随分子间距离 r 变化的图象（取 r 趋近于 无穷大时 EP 为零）。通过该图像得出有关分子间作用力的相关信息中，正确的是（　 ） A．图中 r1 是分子间作用力为零 B．假设将两个分子从 r=r2 处释放，它们将相互靠近 C．当分子间的距离 r=r3 时，分子间只有引力没有斥力 D．当分子间的距离自 r=r2 处增大时，分子间作用力先增大后减小 6．关于内能，下列说法正确的是（　　） A．1g100℃的水的内能等于 1g100℃的水蒸气的内能 B．质量、温度、体积都相等的物体的内能一定相等 C．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同 D．一个木块被举高，组成该木块的所有分子的分子势能都增大 7．两分子间的斥力与引力的合力 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（　　） A．在 r  r0 阶段，F 做正功，分子动能和分子势能均增大 B．在 r  r0 阶段，分子势能先增大后减小 C．在 r  r0 时，分子势能为零，动能最大 D．在 r  r0 时，分子引力和分子斥力大小相等 8．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 9．分子间势能由分子间距 r 决定。规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零，两分 子间势能与分子间距 r 的关系如图所示。若一分子固定于原点 O，另一分子从距 O 点 无限远向 O 点运动。下列说法正确的是（　　） r2 A．在两分子间距从无限远减小到 的过程中，分子之间的作用力先增大后减小 r1 B．在两分子间距从无限远减小到 的过程中，分子之间的作用力表现为引力 r1 C．在两分子间距等于 处，分子之间的作用力等于 0 D．对于标准状况下的单分子理想气体，绝大部分分子的间距约为 10．一定质量的 Ep 0o C 的冰熔化成 0o C 的水时，其分子的动能之和 Ek r2 和分子的势能之和 的变化情况为（　　） A． C． Ek Ek 变大， 不变， Ep Ep 变大 B． 变大 D． Ek Ek 变小， 变大， Ep 变小 Ep 变小刷易错 11．如图所示为两分子间的分子势能 Ep 随分子间距离 r 变化的图像，以下说法中正确 的是（　　） A．r > r1 时，分子间的引力大于斥力 B．固体相邻分子间的距离约等于 r1 C．分子间距由 r1 增大到 r2，分子势能减小 D．分子间距由 r1 增大到 r2，分子间引力与斥力的合力会变大 12．对于热量、功和内能三个量，下列说法正确的是（　　） A．热量、功和内能三个量的物理意义是等同的 B．热量和功二者可作为物体内能大小的量度 C．热量、功和内能的国际单位都相同 D．热量和功是由过程决定的，而内能是由物体的状态决定的 13．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 B．分子力有可能先减小再增大最后再减小 C．分子势能先减小后增大 D．分子势能先增大后减小 14．下列说法正确的是（　　） A．温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度 B．内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和 C．气体压强仅与气体分子的平均动能有关 D．气体膨胀对外做功且温度降低，分子的平均动能变小 二、解答题 15．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？ 16．根据内能的定义，分别比较下列三组中各系统内能的大小，并说明道理。 （1） 1kg50℃的水和 10kg50℃的水 （2） 1kg50℃的水和 1kg80℃的水 （3） 1kg100℃的水和 1kg100℃的水汽 参考答案 1．C 【详解】 A． B 点处对应分子势能最小，此时分子力表现为零，分子间的引力和斥力相等，A 错误； B．在 B 点处分子力表现为零，分子间距离由 B 变化到 C，分子力可能先增大后减小，B 错 误； C．在小水滴表面层中，水分子间距较大，故水分子之间的相互作用总体上表现为引力；B 点表示平衡位置，故表现为引力的位置只能为 C 点，即能总体上反映小水滴表面层中水分 子 Ep 的是图中 C 位置，C 正确； D．由图可知，分子间距离由 A 变化到 C，分子势能先变小后变大，D 错误。 故选 C。 2．C 【详解】 A．在 r  r0 处分子力的相互作用力为零，故 A 错误； B．在 r  r2 CD．从 处分子力表现为相互作用的引力，故 B 错误； r  r2 到 r  r1 的过程中，分子作用力的合力先为引力，后为斥力，所以分子作用力 先做正功后做负功，分子势能先减小后增大，故 C 正确，D 错误。 故选 C。 3．C 【详解】 A． B 点处对应分子势能最小，此时分子力表现为零，分子间的引力和斥力相等，A 错误； B．在 B 点处分子力表现为零，分子间距离由 B 变化到 C，分子力可能先增大后减小，B 错 误； C．在小水滴表面层中，水分子间距较大，故水分子之间的相互作用总体上表现为引力；B 点表示平衡位置，故表现为引力的位置只能为 C 点，即能总体上反映小水滴表面层中水分 子 Ep 的是图中 C 位置，C 正确； D．由图可知，分子间距离由 A 变化到 C，分子势能先变小后变大，D 错误。 故选 C。 4．C 【详解】 A．因为一切物体都具有内能，所以 0℃的冰块具有内能，内能不为零，故 A 错误； B．在物体的状态和质量一定时，温度高的物体比温度低的物体的内能多，没有前提条件 不能判断内能的大小，故 B 错误； C．物体确定，质量和状态确定，温度降低，内能减少，故 C 正确； D、体积大的物体质量不能确定、状态不能确定、温度不能确定，故内能不能确定，故 D 错误。 故选 C。 5．D 【详解】 AB．在分子间的引力和斥力平衡的位置，分子势能最小，则图中 r2 是分子间的引力和斥力 平衡的位置，即图中 r2 是分子间作用力为零；所以假设将两个分子从 r=r2 处释放，它们既 不会相互远离，也不会相互靠近。选项 AB 错误； C．当分子间的距离 r=r3 时，分子力表现为引力，分子间引力大于斥力，选项 C 错误； D．图中 r2 是分子间作用力为零的位置，则当分子间的距离自 r=r2 处增大时，分子间作用 力先增大后减小，选项 D 正确。 故选 D。 6．C 【详解】 A．1g100℃ 的水需要吸收热量才能变为 1g100℃的水蒸气，故 1g100℃ 的水的内能小于 1g100℃的水蒸气的内能，故 A 错误； B．物体的内能与物质的量、温度、体积有关，质量、温度、体积都相等的物体其物质的 量不一定相等，内能不一定相等，故 B 错误； C．内能不同的物体，其温度可能相同，它们分子热运动的平均动能可能相同，故 C 正确； D．一个木块被举高，木块的重力势能增大，但木块的分子间距不必拿，组成该木块的所 有分子的分子势能不变，故 D 错误。 故选 C。 7．D 【详解】 A．在 r  r0 阶段，分子力为引力，相互接近过程中，F 做正功，分子动能增大，分子势能减 小，所以 A 错误； B．在 r  r0 阶段，分子力为斥力，相互接近过程中，F 做负功，分子势能逐渐增大，所以 B 错误； C 由于在 r  r0 阶段，分子力为引力，相互接近过程中，F 做正功，分子势能减小，在 r  r0 阶 段，分子力为斥力，相互接近过程中，F 做负功，分子势能逐渐增大，则在 r  r0 时，分子 势能最小，且一定小于 0，动能最大，所以 C 错误； D．在 r  r0 时，分子引力和分子斥力大小相等，分子间作用力的合力为 0，所以 D 正确； 故选 D。 8．C 【详解】 AC．物体的温度升高，分子的平均动能一定增大，但不是每个分子的动能都增大，故 A 错 误，C 正确。 B．物体的温度升高，分子的平均动能一定增大，分子的总动能增大，故 B 错误。 D．分子的平均动能等于物体内所有分子的动能之和与分子总数的比值，故 D 错误。 故选 C。 9．A 【详解】 r0 A．