第1章 4 分子动能和分子势能-【成才之路·练案】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册同步新课程学习指导(人教版)

练案[4] 基础巩固练 1.BD温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动 能增加，但是个别分子的动能却有可能减小，A错误，B正确： 分子的平均动能等于物体内所有分子的动能之和与所有分子 总数的比值，C错误，D正确。 2.AB温度相同，物体分子的平均动能相同，故A正确：分子动 能指的是由于分子做无规则热运动而具有的能，故B正确：物 体动能是对大量分子而言的，对于10个分子无意义，故C错 误：温度低的物体分子运动的平均速率小（相同物质），但具 体到每一个分子的运动速率是不确定的，不一定小于温度高 的物体中每一个分子的运动速率，故D错误。 3.B冰水混合物的温度为0℃，冰、水温度相同，二者分子平均 动能相同，故选项A错误，B正确：冰和水内个别分子的动能 是随时变化的，比较个别分子的动能没有意义，故选项C、D 错误。 4.AC当分子间作用力表现为斥力时，分子间距离越小，分子 势能越大，选项A正确：当分子间作用力表现为引力时，分子 间距离减小，引力做正功，分子势能减小，因此分子间距离越 小，分子势能越小，选项B错误；当物体的体积发生变化时，分 子间距离便发生变化，则分子势能随之发生变化，分子势能是 随物体的体积变化而变化的，选项C正确：物体热胀冷缩时， 其温度发生变化，分子的平均动能改变，同时物体的体积发生 变化，则分子势能也应改变，选项D错误， 5.B在r>。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；在r<。阶段，分 子力为斥力，相互接近过程中，F做负功，分子动能减小，分子 势能增大，在r=r。时，分子势能最小，且一定小于0，动能最 大，所以B正确，C、D错误 6.B由题图像可知，分子间距离为，时分子势能最小，此时分 子间的距离为平衡距离；当0<r<2时，分子力为斥力，当r> 2时分子力为引力，当r<1时，分子间的作用力表现为斥力， 当r=2时，分子间的作用力为零。在r由T1变到2的过程 中，分子力为斥力，分子间距离增大，分子间的作用力做正功， 故A、C、D错误，B正确。 7.D物体的内能与温度、体积以及所含的分子数有关，与物体 的运动状态无关，所以D选项符合题意。 8.B温度是分子平均动能的标志，温度越低说明分子平均动能 越小，但内能不一定越小，故A错误，B正确：一切物体的分子 都在永不停息地做无规则运动，所以一切物体都具有内能，故 C错误：物体分子的平均动能与物体的宏观运动无关，故D 错误。 综合提升练 9.AB重力势能、弹性势能与动能都是机械运动中的能量形 式，统称为机械能，机械能与物体的宏观运动所对应，而内能 是物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和，内能与 —22 物体的微观粒子运动所对应，二者在本质上不同，故A错误， 符合题意：运动物体的内能不为零，运动物体有动能，重力势 能为负值时，机械能可能为零，故B错误，符合题意；一个物体 的机械能可以为零，但由于构成它的分子始终都在做无规则 的热运动，所以它的内能永远不可能为零，故C正确，不符合 题意；物体的机械能与内能之间没有必然联系，物体的机械能 变化时，它的内能可以保持不变，故D正确，不符合题意。 10.BD水和钢球温度相同，分子的平均动能相同，但水分子、 钢球分子的质量不同，则平均速率不同，故B正确，C错误； 水和钢球的分子数目不同，分子势能不一定相同，内能可能 不同，故A错误；由于两者温度相等，不会发生热传递现象， 所以它们的内能各自保持不变，故D正确。 11.A当r=r。时分子力表现为零，此时分子势能最小，可知图 甲为分子间作用力与分子间距离的关系图像，图乙是分子势 能与分子间距离的关系图像。在两分子相互接近过程中，由 图甲可知，分子间的作用力大小先增大后减小再增大，故A 正确：同理，由图乙可知，分子势能先减小后增大，故B错误； 因为分子间的作用力大小先增大后减小再增大，则分子运动 的加速度大小先增大后减小再增大，故C错误；因分子力先 做正功后做负功，则分子的动能先增大后减小，故D错误。 12.BC水和水蒸气的相对分子质量相同，摩尔质量相同，故分 子数相同，为N=N=8×6.02×10产=602×10产个，32g 的氧气分子数为%=是×6.02×10产=6.02×102个，故N =N2=3:温度是分子热运动平均动能的标志，故它们的分 子热运动的平均动能相同，但水蒸气的分子势能比水的大， 内能包括分子势能和分子热运动动能，故它们的内能不相 同，水蒸气的内能比水大，B、C正确，A、D错误。 13.B由图像可知分子间距离为2时分子势能最小，此时分子 间的距离为平衡距离，当r小于2时分子间的作用力表现为 斥力，当r大于2时分子间的作用力表现为引力，故A错误； 在r由T1变到2的过程中，分子力为斥力，而乙分子远离的 过程，斥力做正功，其动能逐渐增大，故B正确；当T等于12 时，分子力为零，则乙分子的加速度最小为零，故C错误：在r 由2变到102的过程中，分子间的作用力为引力，分子力做 负功，分子势能增大，故D错误。故选B。 练案[5] 基础巩固练 1.A如果一个系统达到了平衡态，系统内各部分的各个状态参 量（温度、压强、体积等）都不再随时间发生变化，温度达到稳 定值，但分子仍然是运动的，不可能达到所谓的“凝固”状态， 故选项A正确。 2.C系统处于平衡态时，其状态参量不变，冰水混合物放在 0℃环境中，铜块放在沸水中加热足够长的时间，其状态参量 不再变化，即处于平衡态，A、B错误；刚刚放在教室中的一杯练案[4] 第一章4.分子 基础巩固练 知识点一分子动能 1.(多选)下列关于分子动能的说法正确的是 A.物体的温度升高，每个分子的动能都增加 B.物体的温度升高，分子的平均动能增加 C.如果分子的质量为m,平均速率为v,则平 均动能为)mu D.分子的平均动能等于物体内所有分子的动 能之和与所有分子的总数之比 2.(多选)下列说法中正确的是 ) A.只要温度相同，任何物体分子的平均动能 相同 B.分子动能指的是由于分子做无规则热运动 而具有的能 C.物体中10个分子的动能很大，这10个分子 的温度很高 D.温度低的物体中的每一个分子的运动速率 一定小于温度高的物体中的每一个分子的 运动速率 3.容器中盛有冰水混合物，冰的质量 和水的质量相等且保持不变，则容 器内 A.冰的分子平均动能大于水的分子 平均动能 B.水的分子平均动能等于冰的分子平均动能 C.一个水分子的动能一定大于一个冰分子的 动能 D.一个水分子的动能一定等于一个冰分子的 动能 知识点二分子势能 4.（多选)关于分子势能，下列说法正确的是 A.分子间作用力表现为斥力时，分子间距离 越小，分子势能越大 动能和分子势能 B.分子间作用力表现为引力时，分子间距离 越小，分子势能越大 C.分子势能随物体的体积变化而变化 D.物体热胀冷缩时，分子的平均动能改变，分 子势能不变 5.两分子间作用力F与分子间距离r的关系如 图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为 r。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>r。阶段，F做正功，分子动能和分子势 能均增大 B.在r<r。阶段，F做负功，分子动能减小，分 子势能增大 C.在r<ro阶段，分子势能先增大后减小 D.在r=ro时，分子势能为零，动能最大 6.如图为两分子系统的势能E。与两分子间距离 r的关系曲线。下列说法正确的是() A.当r大于，时，分子间的作用力表现为引力 B.当r小于r时，分子间的作用力表现为斥力 C.当r等于2时，分子间的作用力最大 D.在r由r,变到r)的过程中，分子间的作用 力做负功 知识点三物体的内能 7.(（2025·南京高二检测)下列物理量与物体的 内能无关的是 () A.物体的温度 B.物体的体积 C.质量 D.物体的运动速度 47 8.关于内能、温度和分子的平均动能，下列说法 正确的是 ( A.物体的温度越低，则物体的内能一定越小 B.物体的温度越低，则物体分子的平均动能 一定越小 C.物体的内能可以为零 D.物体做加速运动，由于速度越来越大，因此 物体分子的平均动能越来越大 综合提升练 9.（多选)下列关于内能和机械能的说法错误的 是 A.内能和机械能各自包含动能和势能，因此， 它们在本质上是一样的 B.运动物体的内能和机械能均不为零 C.一个物体的机械能可以为零，但它的内能 永远不可能为零 D.物体的机械能变化时，它的内能可以保持 不变 10.（多选)关于质量和温度均相同的一杯水和 一个钢球，下列说法正确的是 A.它们的内能一定相等 B.它们的分子平均动能一定相等 C.它们的分子平均速率一定相等 D.把钢球置于水中，它们各自的内能一定 不变 11.（2025·河南焦作高二期末联考)如图甲、乙 中，一个是分子势能与分子间距离的关系图 像，另一个是分子间作用力与分子间距离的 关系图像，。为平衡位置。现让相距较远的 两分子仅在相互间分子力作用下，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，则在两分子相互接近过程中，由图像 分析可知 -148 A.分子间的作用力大小先增大后减小再 增大 B.分子势能先增大后减小再增大 C.分子运动的加速度大小先增大后减小 D.分子的动能先减小后增大 2.（多选)18g的水，18g的水蒸气，32g的氧 气，在它们的温度都是100℃时 () A.它们的分子数目相同，分子的平均动能不 相同，氧气的分子平均动能大 B.它们的分子数目相同，分子的平均动能 相同 C.它们的分子数目相同，它们的内能不相 同，水蒸气的内能比水大 D.它们的分子数目不相同，分子的平均动能 相同 3.某独立空间内只有甲、乙两个分子，如图所示 为两分子组成的系统的势能E。与两分子间 距离r的关系曲线。甲分子固定于坐标原点 0,以甲、乙分子位置的连线为r轴，假设乙分 子只受甲分子的作用力，下列说法正确的是 A.当r大于1时，分子间的作用力表现为 引力 B.在r由r1变到r2的过程中，乙分子的动能 增大 C.当r等于r2时，乙分子的加速度最大 D.在r由r2变到10r2的过程中，分子间的作 用力做正功