1.4 分子动能和分子势能 同步练习 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

1.4分子动能和分子势能 同步练习 2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册 学号： 班级： 姓名： 一、单项选择题 1 当分子间距离为r0时，分子间的作用力为0.当分子间的距离从0.9r0增大到10r0的过程中，下列说法正确的是(　　) A. 分子间的作用力先减小后增大 B. 分子间的作用力先增大后减小 C. 分子势能先减小后增大 D. 分子势能先增大后减小 2 下列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. 在列车的速度由小变大的过程中，列车上所有物体的动能都在增大，组成这些物体的分子的平均动能也在增大 C. 物体被举高时，物体的重力势能增加，物体中所有分子的分子势能也增加 D. 摩擦生热是机械能向内能的转化 3 “梅花香自苦寒来”，人们闻到沁人心脾的花香与分子的热运动有关．关于分子动理论的说法中正确的是(　　) A. 布朗运动就是液体分子的无规则运动 B. 扩散现象能在气体和液体中进行，也能在固体中进行 C. 两个分子间距离小于r0时，分子间只有斥力没有引力 D. 两个分子间的距离增大时，分子间的分子势能一定减小 4 (2025徐州阶段测试)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 5 (2025南通阶段测试)如图所示为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线，甲分子固定于坐标原点O，乙分子的位置如图中横轴所示，现认为乙分子只受甲分子的作用力，下列说法正确的是(　　) A. 当r等于r1时，分子间的作用力为零 B. 在r由r1变到r2的过程中，分子间的引力与斥力均减小 C. 当r等于r2时，分子间的作用力最大 D. 在r由r1变到10r2的过程中，分子间的作用力先增大后减小 6 如图所示，甲、乙两完全相同的铅块，表面磨平，使其紧密接触，两铅块就能结合在一起，挂上铅块丙后，甲、乙仍未分离．下列说法正确的是(　　) A. 大气压强使甲、乙结合在一起 B. 接触面上分子间的作用力表现为引力 C. 甲的重力势能大，所以内能比乙的大 D. 加挂丙后，接触面分子间的分子势能减小 7 (2024南通海门期中)假设一团沙尘暴中所含物质种类及每种物质质量均不变，关于这团沙尘暴，以下说法正确的是(　　) A. 该沙尘暴的内能是其中所有物质颗粒无规则运动的动能和势能的总和 B. 沙尘暴中沙尘颗粒的分子之间存在着相互作用的引力和斥力 C. 若该沙尘暴温度逐渐升高、风势逐渐减弱，则其内能逐渐减小 D. 沙尘暴中的所有沙尘颗粒所做的无规则运动是布朗运动 8 人们认识事物经历了从简单到复杂，从宏观到微观的过程，从分子角度认识事物，为我们打开更加广阔的视野，极大提高了认识水平，比如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炭粒在不停地做无规则运动，这反映了炭粒分子运动的无规则性 B. 分子间距增大时，分子间的引力和斥力同时增大，斥力增大得快 C. 分子之间距离从r0处开始增大时，分子势能也随之增大 D. 磁铁可以吸引铁屑，这一事实说明分子间存在引力 9 (2024南通期末)如图所示，曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别描述了某物理量随分子之间距离变化的规律．现有如下物理量：①分子间引力，②分子间斥力，③分子间引力和斥力的合力，④分子势能，则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的物理量分别是(　　) A. ③①② B. ③④② C. ④②③ D. ④③② 10 (2024南通海门一中检测)用电脑软件模拟两个相同分子在仅受相互间分子力作用下的运动．将两个质量均为m的A、B分子从x轴上的－x0和x0处由静止释放，如图甲所示．其中B分子的速度v随位置x的变化关系如图乙所示．取无限远处势能为零，下列说法正确的是(　　) 甲 乙 A. A、B间距离为x1时分子力为零 B. A、B间距离为2(x1－x0)时分子力为零 C. 释放时A、B系统的分子势能为 mv D. A、B间分子势能最小值为mv－mv 1. C　分子间的距离从0.9r0增大到r0过程，分子力体现为斥力，分子力大小逐渐减小，分子斥力做正功，分子势能逐渐减小；分子间的距离从r0增大到10r0过程，分子力体现为引力，分子力大小先增大后减小，分子引力做负功，分子势能增大，故分子间的距离从0.9r0增大到10r0的过程中，分子间的作用力先减小后增大再减小，分子势能先减小后增大．C正确，A、B、D错误． 2. 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．机械能和内能在一定条件下可以相互转化．故D正确． 3. B　布朗运动是液体中悬浮颗粒的无规则运动，它是液体分子无规则运动的反映，故A错误；扩散现象能在气体和液体中进行，也能在固体中进行，故B正确；两个分子间距离小于r0时，分子间同时存在引力和斥力，合力表现为斥力，故C错误；当两个分子间距离大于r0时，分子间作用力表现为引力，两个分子间的距离增大时，分子力做负功，分子势能将增大，故D错误． 4. B　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；物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和叫作物体的内能．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；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；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． 5. B　由图像Ep-r可知，分子间距为r2时分子势能最小，此时分子间的距离为平衡距离，分子间的作用力为零，故A、C错误；在r由r1变到r2的过程中，分子间距增大，分子间的引力与斥力均减小，故B正确；在r由r1变到10r2的过程中，作分子间作用力F与分子间距离r的关系图知，从r1变到r2的过程中，分子力表现为斥力，分子力先减小到零，再变为引力，从r2变到10r2的过程中，分子间的作用力先增大后减小，故D错误． 6. B　两铅块底面磨平，使其紧密接触，因两铅块底面分子之间的距离较大，分子间表现为引力作用，两铅块就能结合在一起，挂上铅块丙后，甲、乙仍未分离，A错误，B正确；铅块的内能由分子间的相互作用、相对位置及温度决定，与铅块相对地球的位置无关，C错误；加挂丙后，接触面分子间的分子势能不变，D错误． 7. B　该沙尘暴的内能是其中所有空气的气体分子的无规则运动的分子动能和分子势能以及其他物质颗粒内分子无规则运动的分子动能和分子势能的总和，不包含物质颗粒运动的宏观的动能和势能，A错误；根据分子力的特点可知，沙尘颗粒的分子之间存在着相互作用的引力和斥力，B正确；该沙尘暴温度逐渐升高，则其内能逐渐增大，C错误；沙尘暴中的所有沙尘颗粒所做的运动是沙尘颗粒在风力和重力共同作用下的运动，不是布朗运动，D错误． 8. C　墨水中的小炭粒的运动是因为大量水分子对它的撞击作用力不平衡导致的，并且没有规则，这反映了液体分子运动的无规则性，A错误；分子间距增大时，分子间的引力减小，斥力也减小，B错误；分子间距离从r0处开始增大时，分子力做负功，此时分子势能一直增大，C正确；磁铁可以吸引铁屑，是由于磁场力的作用，这一事实不能说明分子间存在引力，D错误． 9. D　根据分子处于平衡位置(即分子之间距离为r0)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，即对应④；根据分子处于平衡位置(即分子之间距离为r0)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，即对应③；根据分子之间斥力随分子之间距离的增大而减小，可知曲线Ⅲ为分子斥力随分子之间距离r变化的图像，即对应②.故D正确． 10. D　由图乙可知，B分子在x0～x1过程中做加速运动，说明开始时两分子间作用力为斥力，在x1处速度最大，加速度为0，即两分子间的作用力为0，根据运动的对称性可知，此时A、B分子间的距离为2x1，A、B错误；由图乙可知，两分子运动到无穷远处的速度为v2，在无穷远处的总动能为2×mv＝mv，由题意可知，无穷远处的分子势能为0，则能量守恒可知，释放时A、B系统的分子势能为mv，C错误；由能量守恒可知，当两分子速度最大即动能最大时，分子势能最小，则最小分子势能为Epmin＝mv－2×mv＝mv－mv，D正确． 学科网（北京）股份有限公司 $