4．分子动能和分子势能（分层作业）物理人教版选择性必修第三册

4．分子动能和分子势能 目录 【攻核心·技能提升】 1 一、分子动能 1 二、分子势能 5 三、内能 5 【拓思维·重难突破】 7 【链高考·精准破局】 9 1、 分子动能 1.当氢气和氧气的质量和温度都相同时，下列说法中不正确的是 A. 两种气体分子的平均动能相等 B. 氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率 C. 氢气分子的平均动能大于氧气分子的平均动能 D. 两种气体分子热运动的总动能不相等 2.关于温度和分子动能，下列说法正确的是(    ) A. 物体的温度升高，物体内每个分子热运动的速率都增大 B. 物体的温度越高，其内部分子的平均动能就一定越大 C. 的水蒸发成的水蒸气后，内能不变，分子的平均动能也不变 D. 达到热平衡的两个系统，其内部分子的平均动能可以不同 3.下列说法正确的是(    ) A. 气体分子平均动能越大，其压强一定越大 B. 两种物质温度相同时，其分子平均动能不一定相同 C. 当分子之间距离增大时，分子间的引力和斥力都增大 D. 液体中悬浮微粒的布朗运动是由做无规则运动的液体分子撞击引起的 4.年月，中国科学院物理研究所研制出二维金属材料单原子层金属。科研人员将金属铋在的高温下熔化，之后通过范德华挤压技术给金属施压，经数小时冷却后就得到了二维金属，则金属铋在(    ) A. 熔化的过程中，分子热运动的平均动能一直增加 B. 熔化的过程中，温度不变但内能增加 C. 温度升高时，每个分子的动能均增大 D. 冷却后，所有分子都停止热运动 二、分子势能 5.设两个分子相距无穷远时分子势能为，分子间距离为时分子间的作用力为。下列说法正确的是(    ) A. 分子间距离为时分子势能为 B. 分子间距离为时分子势能最小 C. 分子间距离小于时分子势能为正 D. 分子势能为负时，分子间距离小于 6.如图所示，甲分子固定在坐标原点，乙分子沿轴运动，两分子间的分子势能与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示。图中分子势能的最小值为，若两分子所具有的总能量为，则下列说法中正确的是(    ) A. 乙分子在点时，加速度最大 B. 乙分子在点时，其动能最大 C. 乙分子在点时，处于平衡状态 D. 乙分子的运动范围为 7.如图所示为分子间的作用力与分子间距离的关系曲线，图中、、、为轴上四个特定的位置，假设甲分子固定在坐标原点，乙分子仅在分子间作用力的作用下从点由静止向甲分子运动，并能到达点。下列说法正确的是(    ) A. 乙分子到点时，分子间的作用力为零，分子势能最小 B. 到的过程，分子间的作用力增大，分子势能增大 C. 到的过程，分子间的作用力减小，乙分子的速度减小 D. 到的过程，分子间的作用力不断变化，分子势能一直减小 8.将两个质量均为的完全相同的分子、，从轴上的坐标原点和处由静止释放，如图甲所示。图乙为这两个分子的分子势能随分子间距变化的图像，当分子间距分别为、和时，两分子之间的势能为、和，取间距无穷远时势能为零，整个运动除分子间的作用力外不考虑其他外力，下列说法正确的是(    ) A. 当分子到达坐标时，两分子之间的分子力为零 B. 分子的最大动能为 C. 两分子从静止释放到相距无穷远的过程中，它们之间的分子势能先减小后增大再减小 D. 当两分子间距无穷远时，分子的速度为 9.两个分子相距无限远，规定分子势能为，假设一个分子不动，另一个分子从无限远逐渐靠近分子，则分子间作用力与分子势能的图像分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是(    ) A. 分子间距为时分子力为，表示两分子间既没有引力也没有斥力 B. 两分子相距无限远，分子势能与分子力均为 C. 从无限远处向靠近过程，引力先增大后减小，斥力一直增大 D. 当分子势能最小时，分子力为 三、内能 10.以下说法正确的是(    ) A. 的水的内能小于的水蒸气的内能 B. 的冰的内能比等质量的的水的内能大 C. 温度越高，物体的内能越大 D. 温度相同，质量相同的物体具有相同的内能 11.专家认为，对人体健康而言，最理想的饮料是凉白开。试比较的凉白开和的水蒸气，下列说法正确的是(    ) A. 凉白开的内能比相同质量的水蒸气的内能小 B. 凉白开中的水分子的平均动能比水蒸气中的水分子的平均动能大 C. 凉白开中的每个水分子的速率都比水蒸气中的水分子的速率小 D. 凉白开中的水分子的热运动比水蒸气中的水分子的热运动剧烈 12.关于分子动理论和物体的内能，下列说法正确的是(    ) A. 温度高的物体，分子平均动能一定大，内能也一定大 B. 一定质量的物体，当物体的体积增大时，物体的内能一定增大 C. 当分子间的作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距的减小而增大 D. 冬季女生用梳子梳理长发时，头发容易粘连在梳子上的原因是分子间的引力 13.下列说法中正确的是(    ) A. 物体温度降低，其内能一定增大 B. 物体温度不变，其内能一定不变 C. 物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大 D. 物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大 14.下列说法正确的是(    ) A. 分子的动能与分子的势能的和叫做这个分子的内能 B. 物体的分子势能由物体的温度和体积决定 C. 物体的速度增大时，物体的内能可能减小 D. 物体做减速运动时其温度可能增加 15．关于分子动能和分子势能的表述，下面描述正确的是（　　） A．温度是分子热运动势能的标志 B．物体中所有分子动能和分子势能的总和叫做物体内能 C．温度越高，分子热运动越剧烈，所以每个分子的动能都越大 D．分子势能随着分子间距增大而增大 16.如图所示为分子间作用的引力和斥力的大小随分子间距离变化的关系曲线，两曲线交点的横坐标为，下列说法正确的是（　　） A．曲线Ⅰ所示为分子间相互作用的引力 B．分子间距离为时，分子间相互作用的引力和斥力均为0 C．分子间距离为时，分子势能最小 D．若分子间距离由逐渐增大，分子间作用的合力逐渐减小 17．（24-25高二下·河北石家庄·阶段练习）下列关于分子力、分子力做功和分子势能的说法正确的是（　　） A．分子间距离大于且减小时，分子间引力和斥力都增大 B．分子间距离从无限远靠近到处过程中分子力先做正功后做负功 C．分子势能在处最大 D．分子间距离由减小时，分子势能在减小 18.图为A、B两分子间的分子势能与两分子间距离x的变化关系曲线，其中A分子固定在坐标原点O，B分子从位置处由静止释放，A、B两分子间仅存在分子力作用，下列说法正确的是（　　） A．B分子从位置运动到位置过程中，速度先增大后减小，分子力一直增大 B．B分子从位置运动到位置的过程中，分子力对其做正功 C．B分子在位置时，速度最大，分子动能与分子势能之和小于0 D．B分子最终在位置的左边停下来 19.．（2025·山东·高考真题）分子间作用力F与分子间距离r的关系如图所示，若规定两个分子间距离r等于时分子势能为零，则（    ） A．只有r大于时，为正 B．只有r小于时，为正 C．当r不等于时，为正 D．当r不等于时，为负 20.（2023·海南·高考真题）下列关于分子力和分子势能的说法正确的是（   ）    A．分子间距离大于r0时，分子间表现为斥力 B．分子从无限远靠近到距离r0处过程中分子势能变大 C．分子势能在r0处最小 D．分子间距离小于r0且减小时，分子势能在减小 21.（2021·重庆·高考真题）图1和图2中曲线分别描述了某物理量随分子间的距离变化的规律，为平衡位置。现有如下物理量：①分子势能，②分子间引力，③分子间斥力，④分子间引力和斥力的合力，则曲线对应的物理量分别是（　　）    A．①③② B．②④③ C．④①③ D．①④③ 22．（2023·北京·高考真题）夜间由于气温降低，汽车轮胎内的气体压强变低。与白天相比，夜间轮胎内的气体（   ） A．分子的平均动能更小 B．单位体积内分子的个数更少 C．所有分子的运动速率都更小 D．分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更大 23.（2021·北京·高考真题）比较45C的热水和100C的水蒸气，下列说法正确的是（　　） A．热水分子的平均动能比水蒸气的大 B．热水的内能比相同质量的水蒸气的小 C．热水分子的速率都比水蒸气的小 D．热水分子的热运动比水蒸气的剧烈 24.（2020·北京·高考真题）分子力随分子间距离的变化如图所示。将两分子从相距处释放，仅考虑这两个分子间的作用力，下列说法正确的是（　　） A．从到分子间引力、斥力都在减小 B．从到分子力的大小先减小后增大 C．从到分子势能先减小后增大 D．从到分子动能先增大后减小 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 4．分子动能和分子势能 目录 【攻核心·技能提升】 1 一、分子动能 1 二、分子势能 5 三、内能 5 【拓思维·重难突破】 7 【链高考·精准破局】 9 1、 分子动能 1.当氢气和氧气的质量和温度都相同时，下列说法中不正确的是 A. 两种气体分子的平均动能相等 B. 氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率 C. 氢气分子的平均动能大于氧气分子的平均动能 D. 两种气体分子热运动的总动能不相等 【答案】C  【解析】因为温度是分子平均动能的标志，所以选项A正确，C错误 B.因为氢气和氧气的分子质量不同，所以两种气体分子的平均速率不同，由可得，分子质量小的平均速率大，即氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率，故选项B正确； D.氢气和氧气的质量和温度都相同时，两种气体分子的平均动能相同，氢气的分子数与氧气的分子数不相等，则两种气体分子热运动的总动能不相等，故选项D正确。 本题选说法中不正确的，故答案为。 2.关于温度和分子动能，下列说法正确的是(    ) A. 物体的温度升高，物体内每个分子热运动的速率都增大 B. 物体的温度越高，其内部分子的平均动能就一定越大 C. 的水蒸发成的水蒸气后，内能不变，分子的平均动能也不变 D. 达到热平衡的两个系统，其内部分子的平均动能可以不同 【答案】B  【解析】A.分子热运动的速率规律是一个统计规律，物体的温度升高，物体内分子热运动的平均速率增大，而不是物体内每个分子热运动的速率都增大，A错误； B.温度是物体内部分子平均动能大小的标志，物体的温度越高，其内部分子的平均动能就一定越大，B正确； C.的水蒸发成的水蒸气后，温度不变，分子的平均动能不变，该物态变化是吸热过程，分子势能增大，即内能增大，C错误； D.温度是系统达到热平衡的标志，达到热平衡的两个系统温度一定相等，则其内部分子的平均动能一定相同，D错误。 故选B。 3.下列说法正确的是(    ) A. 气体分子平均动能越大，其压强一定越大 B. 两种物质温度相同时，其分子平均动能不一定相同 C. 当分子之间距离增大时，分子间的引力和斥力都增大 D. 液体中悬浮微粒的布朗运动是由做无规则运动的液体分子撞击引起的 【答案】D  【解析】解：、压强取决于单位体积内的分子数和分子的平均动能，故A错误； B、温度是分子平均动能的标志，温度相同时，分子质量不同的两种气体，其分子平均动能一定相等，故B错误； C、当分子之间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，故C错误； D、布朗运动是悬浮在液体中固体微粒的无规则运动，是做无规则运动的液体分子撞击微粒而引起的，故D正确。 故选：。 4.年月，中国科学院物理研究所研制出二维金属材料单原子层金属。科研人员将金属铋在的高温下熔化，之后通过范德华挤压技术给金属施压，经数小时冷却后就得到了二维金属，则金属铋在(    ) A. 熔化的过程中，分子热运动的平均动能一直增加 B. 熔化的过程中，温度不变但内能增加 C. 温度升高时，每个分子的动能均增大 D. 冷却后，所有分子都停止热运动 【答案】B  【解析】温度是分子热运动平均动能的标志，温度越高，分子热运动平均动能越大金属是多晶体，具有特定熔点，熔化的过程中，吸收热量，但温度不变，内能增加，故A错误，B正确温度升高，分子热运动平均动能增大，但不是每个分子的动能均增大，C错误绝对零度不可达到，冷却后分子仍然做永不停息的无规则运动，D错误。 二、分子势能 5.设两个分子相距无穷远时分子势能为，分子间距离为时分子间的作用力为。下列说法正确的是(    ) A. 分子间距离为时分子势能为 B. 分子间距离为时分子势能最小 C. 分子间距离小于时分子势能为正 D. 分子势能为负时，分子间距离小于 【答案】B  【解析】两个分子从相距无穷远处开始靠近，分子力表现为引力，则做正功，分子势能减小，到间距为  时，分子力为零，分子势能达到最小值，依题意，两个分子相距无穷远时分子势能为，故间距为  时的分子势能为负值，A错误；B正确。 C.分子间距从  继续减小，分子间作用力为斥力，斥力做负功，分子势能从最小值负值逐渐增大，但在  附近仍为负值，C错误。 D.由前面分析可知，分子势能为负时，分子间距离可能大于、等于或小于  ，D错误。 故选B。 6.如图所示，甲分子固定在坐标原点，乙分子沿轴运动，两分子间的分子势能与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示。图中分子势能的最小值为，若两分子所具有的总能量为，则下列说法中正确的是(    ) A. 乙分子在点时，加速度最大 B. 乙分子在点时，其动能最大 C. 乙分子在点时，处于平衡状态 D. 乙分子的运动范围为 【答案】D  【解析】、乙分子在点时，分子势能最小，分子间距离为平衡距离，分子力为零，故加速度为零，此时为平衡状态，故AC错误； 、当乙分子运动至点时，其分子势能为零，因总能量为零，则其分子动能也为零，分子动能最小，此时分子间距最小，而后向分子间距变大的方向运动，故乙分子的运动范围为，故B错误，D正确。 故选：。 7.如图所示为分子间的作用力与分子间距离的关系曲线，图中、、、为轴上四个特定的位置，假设甲分子固定在坐标原点，乙分子仅在分子间作用力的作用下从点由静止向甲分子运动，并能到达点。下列说法正确的是(    ) A. 乙分子到点时，分子间的作用力为零，分子势能最小 B. 到的过程，分子间的作用力增大，分子势能增大 C. 到的过程，分子间的作用力减小，乙分子的速度减小 D. 到的过程，分子间的作用力不断变化，分子势能一直减小 【答案】A  【解析】A.根据图像可知，点为平衡位置，则乙分子到点时，分子间的作用力为零，分子势能最小，故A正确； B.根据图像可知，到的过程，分子间的作用力增大，分子力做正功，分子势能减小，故B错误； C.根据图像可知，到的过程，分子间的作用力减小，分子力做正功，分子势能减小，动能增大，则乙分子的速度增大，故C错误； D.根据图像可知，到的过程，分子间的作用力先增大后减小，最后增大，分子力先做正功，后做负功，分子势能先减小后增大，故D错误。 故选A。 8.将两个质量均为的完全相同的分子、，从轴上的坐标原点和处由静止释放，如图甲所示。图乙为这两个分子的分子势能随分子间距变化的图像，当分子间距分别为、和时，两分子之间的势能为、和，取间距无穷远时势能为零，整个运动除分子间的作用力外不考虑其他外力，下列说法正确的是(    ) A. 当分子到达坐标时，两分子之间的分子力为零 B. 分子的最大动能为 C. 两分子从静止释放到相距无穷远的过程中，它们之间的分子势能先减小后增大再减小 D. 当两分子间距无穷远时，分子的速度为 【答案】D  【解析】A.两个完全相同的分子由静止释放后，分子向左运动，分子向右运动，运动性质完全相同，当它们之间距离为  时，分子势能最小，分子间作用力为零，此时向右移动  ，则向左移动  ，则有， 此时分子的坐标应为，故A错误； B.两分子之间势能为  时动能最大，减少的势能为， 根据能量守恒，减小的势能转化为两分子的动能，故分子的最大动能为，故B错误； C.分子势能是标量，且正负可以表示大小，故它们之间的分子势能是先减小后增大，故C错误； D.当分子间距无穷远时，减少的势能全部转化为两分子的动能，则， 解得，故D正确。 故选D。 9.两个分子相距无限远，规定分子势能为，假设一个分子不动，另一个分子从无限远逐渐靠近分子，则分子间作用力与分子势能的图像分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是(    ) A. 分子间距为时分子力为，表示两分子间既没有引力也没有斥力 B. 两分子相距无限远，分子势能与分子力均为 C. 从无限远处向靠近过程，引力先增大后减小，斥力一直增大 D. 当分子势能最小时，分子力为 【答案】BD  【解析】A.分子间距为表示两分子处于平衡位置，分子既受到引力也受到斥力，但引力和斥力等大反向，合力即分子力为，故A错误； B.两个分子相距无限远，规定分子势能为，两分子相距无限远，分子引力与斥力均为，则分子力为，故B正确； C.从无限远处向靠近，分子引力与分子斥力都一直增大，故C错误； D.当分子势能最小时，分子处于平衡位置，分子力为，故D正确。 故选BD。 三、内能 10.以下说法正确的是(    ) A. 的水的内能小于的水蒸气的内能 B. 的冰的内能比等质量的的水的内能大 C. 温度越高，物体的内能越大 D. 温度相同，质量相同的物体具有相同的内能 【答案】A  【解析】水变成水蒸气要吸热，则同质量同温度水的内能小于水蒸气的内能，同理冰变成水要吸热，故同质量同温度冰的内能小于水的内能，故A正确，B错误； 物体的内能与物质的量、温度、体积等因素有关．温度相同，质量相同的物体物质的量不一定相等，所以内能不一定相等，温度高的物体，内能也不一定大，故CD错误。 11.专家认为，对人体健康而言，最理想的饮料是凉白开。试比较的凉白开和的水蒸气，下列说法正确的是(    ) A. 凉白开的内能比相同质量的水蒸气的内能小 B. 凉白开中的水分子的平均动能比水蒸气中的水分子的平均动能大 C. 凉白开中的每个水分子的速率都比水蒸气中的水分子的速率小 D. 凉白开中的水分子的热运动比水蒸气中的水分子的热运动剧烈 【答案】A  【解析】温度是分子热运动平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大，故凉白开中水分子的平均动能比水蒸气中水分子的平均动能小，项错误 相同质量的的凉白开与的水蒸气相比，凉白开的分子动能较小，分子势能也较小，故凉白开的内能比相同质量的水蒸气的内能小，项正确 温度越高，分子热运动的平均动能越大，则的凉白开中水分子的平均速率比的水蒸气中水分子的平均速率小，由于分子热运动是无规则的，故凉白开中每个水分子的速率并不是都比水蒸气中水分子的速率小，项错误 温度越高，分子热运动越剧烈，项错误。 故选A 12.关于分子动理论和物体的内能，下列说法正确的是(    ) A. 温度高的物体，分子平均动能一定大，内能也一定大 B. 一定质量的物体，当物体的体积增大时，物体的内能一定增大 C. 当分子间的作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距的减小而增大 D. 冬季女生用梳子梳理长发时，头发容易粘连在梳子上的原因是分子间的引力 【答案】C  【解析】A. 内能为所有分子动能和分子势能的总和，温度高的物体分子平均动能一定大，分子个数和分子势能大小未知，所以温度高的物体内能不一定大，A错误； B. 一定质量的物体，当物体的体积增大时，分子间距离变大，分子势能改变，但不确定分子势能增大还是减小，即使分子势能增大，不知道分子动能如何变化，不能说明内能增大，B错误； C. 当分子间的作用力表现为斥力时，若分子间距减小，分子间作用力对分子做负功，则分子势能随分子间距的减小而增大，C正确； D. 冬季女生用梳子梳理长发时，头发容易粘连在梳子上的原因是静电力作用，D错误。 故选：。 13.下列说法中正确的是(    ) A. 物体温度降低，其内能一定增大 B. 物体温度不变，其内能一定不变 C. 物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大 D. 物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大 【答案】D  【解析】物体的内能与物体的体积、温度、摩尔数等因素都有关，所以温度降低，其内能不一定增大；温度不变，其内能不一定不变，故AB错误。 温度是分子热运动平均动能的标志，物体温度降低，其分子热运动的平均动能减小，相反，温度升高，其分子热运动的平均动能增大，故C错误，D正确。 故选：。 14.下列说法正确的是(    ) A. 分子的动能与分子的势能的和叫做这个分子的内能 B. 物体的分子势能由物体的温度和体积决定 C. 物体的速度增大时，物体的内能可能减小 D. 物体做减速运动时其温度可能增加 【答案】CD  【解析】解：、内能是对大量分子来讲的，对单个分子无意义，A错误； B、分子势能由体积决定，平均动能由温度决定，B错误； C、物体的速度与内能之间没有关系，故物体的速度增大时，物体的内能可能减小，C正确； D、物体做减速运动时其温度可能增加，比如汽车刹车时，车轮速度减小温度升高，D正确； 故选：． 15．关于分子动能和分子势能的表述，下面描述正确的是（　　） A．温度是分子热运动势能的标志 B．物体中所有分子动能和分子势能的总和叫做物体内能 C．温度越高，分子热运动越剧烈，所以每个分子的动能都越大 D．分子势能随着分子间距增大而增大 【答案】B 【详解】A．温度是分子热运动平均动能的标志，与分子势能无关，故A错误； B．根据内能的定义，物体内所有分子动能和分子势能的总和即为物体的内能，故B正确； C．温度越高，分子热运动的平均动能越大，但个别分子的动能可能减小，故C错误； D．当分子间距小于平衡距离时，增大间距分子势能减小，故D错误。 故选B。 16.如图所示为分子间作用的引力和斥力的大小随分子间距离变化的关系曲线，两曲线交点的横坐标为，下列说法正确的是（　　） A．曲线Ⅰ所示为分子间相互作用的引力 B．分子间距离为时，分子间相互作用的引力和斥力均为0 C．分子间距离为时，分子势能最小 D．若分子间距离由逐渐增大，分子间作用的合力逐渐减小 【答案】C 【详解】A．若两分子间的距离减小，分子间的斥力和引力都增大，且斥力增大得比引力更快，所以曲线Ⅰ为斥力，故A错误； BC．分子间距离为时，分子间引力和斥力的合力为零，但引力和斥力都存在，此时分子势能最小，故B错误，C正确； D．当分子间距从开始增大时，分子间作用力表现为引力，分子间作用的合力由0开始逐渐增大，当分子间距趋于无穷远时，分子间作用的合力减小到趋于0，故D错误。故选C。 D。 17．（24-25高二下·河北石家庄·阶段练习）下列关于分子力、分子力做功和分子势能的说法正确的是（　　） A．分子间距离大于且减小时，分子间引力和斥力都增大 B．分子间距离从无限远靠近到处过程中分子力先做正功后做负功 C．分子势能在处最大 D．分子间距离由减小时，分子势能在减小 【答案】A 【详解】A．分子斥力与引力随着分子间距离的减小而增大，故A正确； B．分子间距离大于时，分子力表现为引力，分子从无限远靠近到距离处过程中，分子力做正功，故B错误； CD．分子从无限远靠近到距离处过程中，分子力做正功，分子势能减小；分子间距离继续减小，分子力表现为斥力，分子力做负功，分子势能增大。所以可知在处分子势能最小，故CD错误。 故选A。 18.图为A、B两分子间的分子势能与两分子间距离x的变化关系曲线，其中A分子固定在坐标原点O，B分子从位置处由静止释放，A、B两分子间仅存在分子力作用，下列说法正确的是（　　） A．B分子从位置运动到位置过程中，速度先增大后减小，分子力一直增大 B．B分子从位置运动到位置的过程中，分子力对其做正功 C．B分子在位置时，速度最大，分子动能与分子势能之和小于0 D．B分子最终在位置的左边停下来 【答案】C 【详解】A．分子势能最小时（即处），分子间的引力等于斥力，分子力为零。B分子从位置运动到位置过程中，分子力表现为引力，分子力可能先增大后减小，分子势能减小，动能增大，速度增大；从运动到过程中，分子力表现为斥力，分子力增大，分子势能增大，动能减小，速度减小。所以分子力不是一直增大，A错误； B. B分子从位置运动到位置的过程中，分子力表现为斥力，分子力方向与运动方向相反，分子力对其做负功，B错误。 C. B分子在位置时，分子势能最小，根据能量守恒，此时动能最大，速度最大。因为只有分子力做功，分子动能与分子势能之和保持不变，B 分子从处由静止释放，初始时动能为0，分子势能小于0，所以分子动能与分子势能之和小于0，C正确。 D. 根据能量守恒，B分子在位置 x1和位置x3间做往复运动，D正确。故选C。 19.．（2025·山东·高考真题）分子间作用力F与分子间距离r的关系如图所示，若规定两个分子间距离r等于时分子势能为零，则（    ） A．只有r大于时，为正 B．只有r小于时，为正 C．当r不等于时，为正 D．当r不等于时，为负 【答案】C 【详解】两个分子间距离r等于时分子势能为零，从处随着距离的增大，此时分子间作用力表现为引力，分子间作用力做负功，故分子势能增大；从处随着距离的减小，此时分子间作用力表现为斥力，分子间作用力也做负功，分子势能也增大；故可知当不等于时，为正。 故选C。 20.（2023·海南·高考真题）下列关于分子力和分子势能的说法正确的是（   ）    A．分子间距离大于r0时，分子间表现为斥力 B．分子从无限远靠近到距离r0处过程中分子势能变大 C．分子势能在r0处最小 D．分子间距离小于r0且减小时，分子势能在减小 【答案】C 【详解】分子间距离大于r0，分子间表现为引力，分子从无限远靠近到距离r0处过程中，引力做正功，分子势能减小，则在r0处分子势能最小；继续减小距离，分子间表现为斥力，分子力做负功，分子势能增大。 故选C。 21.（2021·重庆·高考真题）图1和图2中曲线分别描述了某物理量随分子间的距离变化的规律，为平衡位置。现有如下物理量：①分子势能，②分子间引力，③分子间斥力，④分子间引力和斥力的合力，则曲线对应的物理量分别是（　　）    A．①③② B．②④③ C．④①③ D．①④③ 【答案】D 【详解】根据分子处于平衡位置（即分子之间距离为）时分子势能最小可知，曲线I为分子势能随分子之间距离r变化的图像； 根据分子处于平衡位置（即分子之间距离为）时分子力为零，可知曲线Ⅱ为分子力随分子之间距离r变化的图像； 根据分子之间斥力随分子之间距离的增大而减小较引力变化快，可知曲线Ⅲ为分子斥力随分子之间距离r变化的图像。 D正确，故选D。 22．（2023·北京·高考真题）夜间由于气温降低，汽车轮胎内的气体压强变低。与白天相比，夜间轮胎内的气体（   ） A．分子的平均动能更小 B．单位体积内分子的个数更少 C．所有分子的运动速率都更小 D．分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更大 【答案】A 【详解】AC．夜间气温低，分子的平均动能更小，但不是所有分子的运动速率都更小，故A正确、C错误； BD．由于汽车轮胎内的气体压强变低，轮胎会略微被压瘪，则单位体积内分子的个数更多，分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更小，BD错误。 故选A。 23.（2021·北京·高考真题）比较45C的热水和100C的水蒸气，下列说法正确的是（　　） A．热水分子的平均动能比水蒸气的大 B．热水的内能比相同质量的水蒸气的小 C．热水分子的速率都比水蒸气的小 D．热水分子的热运动比水蒸气的剧烈 【答案】B 【详解】A．温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增大，故热水分子的平均动能比水蒸气的小，故A错误； B．内能与物质的量、温度、体积有关，相同质量的热水和水蒸气，热水变成水蒸气，温度升高，体积增大，吸收热量，故热水的内能比相同质量的水蒸气的小，故B正确； C．温度越高，分子热运动的平均速率越大，45C的热水中的分子平均速率比100C的水蒸气中的分子平均速率小，由于分子运动是无规则的，并不是每个分子的速率都小，故C错误； D．温度越高，分子热运动越剧烈，故D错误。 故选B。 24.（2020·北京·高考真题）分子力随分子间距离的变化如图所示。将两分子从相距处释放，仅考虑这两个分子间的作用力，下列说法正确的是（　　） A．从到分子间引力、斥力都在减小 B．从到分子力的大小先减小后增大 C．从到分子势能先减小后增大 D．从到分子动能先增大后减小 【答案】D 【详解】A．从到分子间引力、斥力都在增加，但斥力增加得更快，故A错误； B．由图可知，在时分子力为零，故从到分子力的大小先增大后减小再增大，故B错误； C．分子势能在时分子势能最小，故从到分子势能一直减小，故C错误； D．从到分子势能先减小后增大，故分子动能先增大后减小，故D正确。 故选D。 / 学科网（北京）股份有限公司 $