4.分子动能和分子势能-【金版新学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册同步课堂高效讲义配套课件(人教版)
2026-05-06
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版选择性必修 第三册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 4. 分子动能和分子势能 |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 6.42 MB |
| 发布时间 | 2026-05-06 |
| 更新时间 | 2026-05-06 |
| 作者 | 山东正禾大教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 金版新学案·高中同步课堂高效讲义 |
| 审核时间 | 2026-02-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56494275.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
该高中物理课件聚焦分子动能、分子势能及物体内能,通过踢足球情景、重力势能类比等生活实例导入,以问题驱动搭建从微观分子运动到宏观内能的学习支架,衔接分子动理论前序知识。
其亮点在于以科学思维和科学探究为核心,通过师生互动任务(如分析分子力做功与势能变化)、图像分析(分子势能与距离关系图)及分层练习(例题、针对练),培养模型建构与科学推理能力。例如用分子力做功分析势能变化,帮助学生深化概念理解,教师可直接用于课堂教学,提升效率。
内容正文:
4.分子动能和分子势能
第一章 分子动理论
1.知道分子动能,知道温度是分子平均动能的标志。
2.知道分子势能,理解并掌握分子势能与分子间距离的关系。
3.理解内能的概念及其决定因素。
素养目标
知识点一 分子动能
1
知识点二 分子势能
2
课时测评
4
内容索引
知识点三 物体的内能
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知识点一 分子动能
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情境导入 如图为某同学练习踢足球的情景,回答下列问题:
(1)运动着的足球具有动能,其动能大小与足球的温度有关吗?
提示:无关。
自主学习
(2)足球内大量的气体分子做无规则运动,也具有动能,其动能大小与足球的温度有关吗?温度升高时,足球内所有气体分子的动能是否都增大?
提示:有关;不是。
教材梳理 (阅读教材P14完成下列填空)
1.分子动能:像一切运动着的物体一样,做热运动的分子也具有______,这就是分子动能。
2.分子热运动的平均动能:所有分子的动能的________。
3.温度的微观含义:温度是分子热运动的__________的标志。温度越高,分子热运动的平均动能______;温度越低,分子热运动的平均动能______。
动能
平均值
平均动能
越大
越小
师生互动 根据分子的平均动能与温度的关系,请思考:
任务1.物体运动的速度大小与其分子的平均动能的大小有关吗?
提示:无关。
课堂探究
任务2.相同温度的不同物体,分子的平均动能一定相同吗?
提示:一定。
任务3.相同温度的不同物体,分子的平均速率一定相同吗?
提示:不一定。
对分子动能的理解
探究归纳
单个分子
的动能 (1)由于分子运动的无规则性,在某时刻物体内部各个分子的动能大小不一。
(2)同一个分子,在不同时刻的动能也可能是不同的。
(3)研究单个分子的动能没有实际意义
分子的平
均动能 (1)物体的温度是分子热运动的平均动能的标志。
①温度升高,分子平均动能增大,但不是每一个分子的动能都增大。
②温度降低,分子平均动能减小,但不是每一个分子的动能都减小。
(2)只要温度相同,分子的平均动能都相同,与物质的种类无关
分子的
总动能 (1)物体内分子运动的总动能是指所有分子热运动的动能总和,它等于分子热运动的平均动能与分子数的乘积。
(2)物体内分子的总动能与物体的温度和所含分子总数有关
下列关于物体的温度与分子动能的关系,正确的是
A.某物体的温度是0 ℃,说明物体中分子的平均动能为零
B.物体温度升高时,每个分子的动能都增大
C.物体温度升高时,分子平均动能增大
D.物体的运动速度越大,则物体的温度越高
例1
√
某种物体的温度是0 ℃,物体中分子的平均动能并不为零,因为分子在永不停息地运动,A错误;当温度升高时,分子热运动加剧,分子平均动能增大,但并不是每个分子的动能都增大,B错误,C正确;物体的运动速度越大,物体的动能越大,但这并不能代表物体内部分子的热运动越剧烈,所以物体的温度不一定越高,D错误。
针对练1.(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都相同
B.分子动能指的是分子做无规则运动而具有的能
C.物体中10个分子的动能很大,这10个分子的温度很高
D.同一物体,温度低时每一个分子的运动速率一定小于温度高时每一个分子的运动速率
√
√
温度相同,任何物体分子的平均动能都相同,故A正确;分子动能指的是分子做无规则运动而具有的能,故B正确;物体温度是对大量分子而言的,对于10个分子无意义,故C错误;同一物体,温度低时分子的平均速率小,但每一个分子的运动速率是不确定的,可能大于平均速率,也可能小于平均速率,故D错误。
针对练2.(多选)当氢气和氧气的质量和温度都相同时,下列说法正确的是
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.两种气体分子热运动的总动能相等
D.两种气体分子热运动的平均速率相等
√
√
温度是分子热运动的平均动能的标志,温度相同,则分子平均动能相同,故A正确;因为氢气分子的质量小于氧气分子的质量,而两种气体分子的平均动能又相等,所以氢气分子的平均速率较大,故B正确,D错误;虽然氢气和氧气的质量和分子平均动能都相等,但由于两者的摩尔质量不同,所以分子数目不相等,气体分子热运动的总动能不相等,故C错误。
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知识点二 分子势能
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情境导入 地面附近的物体所受重力为G,由于重力做功具有跟路径无关的特点,所以存在重力势能。
(1)分子间也存在相互作用力,那么,分子间是否存在势能呢?
提示:存在。
自主学习
(2)功是能量转化的量度,分子间作用力做功引起哪两种形式的能量之间的转化?
提示:分子势能与分子动能之间的转化。
教材梳理 (阅读教材P14—P15完成下列填空)
1.分子势能:分子间存在着____________,分子间的作用力所做的功与路径无关,分子组成的系统具有分子势能。
2.分子势能与分子间距离的关系
(1)当r>r0时,分子间作用力表现为______,若r增大,需克服引力做功,分子势能______。
(2)当r<r0时,分子间作用力表现为______,若r减小,需克服斥力做功,分子势能______。
(3)当r=r0时,分子间作用力为___,分子势能______。
3.分子势能与物体的______有关。
相互作用力
引力
增大
斥力
增大
0
最小
体积
师生互动 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的
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,乙分子由a位置运动到d位置的过程中:
任务1.分子间的作用力做什么功?分子势能如何变化?
提示:先做正功后做负功;分子势能先减小后增大。
课堂探究
任务2.乙分子运动到哪一位置时分子动能最大,分子势能最小?
提示:c点。
分子势能与分子间距离的关系
探究归纳
图示
r<r0 分子间作用力表现为斥力,随着r的减小,分子力做负功,分子势能增大
r>r0 分子间作用力表现为引力,随着r的增大,分子力做负功,分子势能增大
探究归纳
r=r0 分子势能最小。从此位置开始,分子间距离r不论减小还是增大,分子间作用力都做负功,分子势能都增大
r>10r0 分子间作用力、分子势能均视为零
甲、乙两图分别表示分子间作用力和分子势能随分子间距离变化的图像。由图像判断以下说法正确的是
A.当分子间距离为r0时,分子间作用力和分子势能均最小且为零
B.当分子间距离r>r0时,分子间作用力随分子间距离的增大而增大
C.当分子间距离r>r0时,分子势能随分子间距离的增大而减小
D.当分子间距离r<r0时,分子间作用力和分子势能都随分子间距离的减小而增大
例2
√
当分子间距离为r0时,由题图甲、乙可知,分子间作用力为0,分子势能最小但不为0,A错误;当分子间距离r>r0时,由题图甲可知,随分子间距离的增大,分子间作用力先增大后减小,B错误;当分子间距离r>r0时,由题图乙可知,分子势能随分子间距离的增大而增大,C错误;当分子间距离r<r0时,由题图甲、乙可知,分子间作用力和分子势能都随分子间距离的减小而增大,D正确。
分子势能图像问题的解题技巧
1.首先要明确分子势能、分子间作用力与分子间距离关系图像中拐点意义的区别。分子势能图像的最低点(分子势能最小值)对应的距离是分子平衡距离r0,而分子间作用力图像的最低点对应的距离大于r0。分子势能图像与r轴交点到坐标原点的距离小于r0,分子间作用力图像与r轴交点到坐标原点的距离等于r0。
2.其次要把图像上的信息转化为分子间的距离,再求解其他问题。
方法技巧
针对练1.如图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大于r1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,分子间的作用力做负功,分子势能减小
√
由题图可知,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。当r小于r2时分子间的作
用力表现为斥力,当r大于r2时分子间的作用力表现
为引力,故A错误;在r由r1变到r2的过程中,分子间
的作用力为斥力,斥力做正功,乙分子的动能逐渐增大,故B正确;当r等于r2时,分子间的作用力为零,则乙分子的加速度最小,为零,故C错误;在r由r2变到10r2的过程中,分子间的作用力为引力,分子间的作用力做负功,分子势能增大,故D错误。故选B。
针对练2.(多选)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表示斥力, F <0表示引力,A、B、C、D为
x轴上四个特定的位置,乙分子仅在分子力作用下依次经过A、B、
C、D,下列选项中分别表示乙分子的速度、加速度、动能,势能(规定两分子相距无穷远时分子势能为0)与两分子间距离的关系,其中可能正确的是
√
√
乙分子从A到C的过程中一直受到引力,速度一直增大,故A错误;由牛顿第二定律可知,加速度与力的大小成正比,方向与力相同,故B正确;分子动能不可能为负值,故C错误;乙分子从A到C,分子间作用力做正功,分子势能减小,从C点继续向左,分子间作用力做负功,分子势能增大,故D正确。
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知识点三 物体的内能
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情境导入 如图所示为某实验器材的结构示意图,金属内筒和隔热筒间封闭一定体积的气体,内筒中有水,在给水加热升温的过程中(忽略液体和气体的体积变化),回答下列问题:
(1)气体分子势能怎样变化?
提示:体积不变,则分子势能不变。
自主学习
(2)是不是所有气体分子的动能都增大了?
提示:不是,分子平均动能增大,但不是每个分子的动能都增大。
(3)气体分子的动能和势能的总和怎样变化?
提示:增大。
教材梳理 (阅读教材P15—P16完成下列填空)
1.物体的内能:物体中__________的热运动______与__________的总和。任何物体都具有内能。
2.决定因素:物体内能的大小跟物体的物质的量、______和______有关。物体的内能还受物态变化影响。
所有分子
动能
分子势能
温度
体积
师生互动 1 g 100 ℃的水和 1 g 100 ℃的水蒸气相比:
任务1.两者谁的内能大?为什么?
提示:1 g 100 ℃的水蒸气的内能大,在1 g 100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气的过程中,分子间距增大,克服分子间作用力做功,分子势能增大,温度相同,分子平均动能相同,所以1 g 100 ℃的水蒸气的内能大。
课堂探究
任务2.影响内能的因素有哪些?
提示:物体的物质的量、温度和体积。
1.决定物体内能的因素
(1)微观决定因素:分子热运动的平均动能、分子势能和分子的
个数。
(2)宏观决定因素:物体的物质的量、温度和体积。
探究归纳
2.内能与机械能的区别与联系
探究归纳
能量 内能 机械能
区
别 对应的运动形式 微观分子热运动 宏观物体机械运动
常见的能量形式 分子动能、分子势能 物体的动能、重力势能、弹性势能
影响因素 物体的物质的量、温度、体积且受物态变化影响 物体的质量、机械运动的速度、相对于参考平面的高度、弹性形变量
大小 永远不等于零 一定条件下可以等于零
联系 在一定条件下可以相互转化
角度1 对内能的理解
(2025·重庆高二期中)下列说法中正确的是
A.温度是分子平均动能的标志,温度越高,分子热运动的平均动能越大
B.两个不同的物体,只要温度和体积相同,内能就相同
C.物体的温度越高,它的每一个分子热运动的速率一定越大
D.温度高的物体一定比温度低的物体内能大
例3
√
温度是分子平均动能的标志,温度越高,分子热运动的平均动能越大,故A正确;物体的内能由温度、体积、物质的量及物态共同决定,两个不同的物体,温度和体积相同,内能不一定相同,且温度高的物体不一定比温度低的物体内能大,故B、D错误;温度是大量分子热运动的宏观体现,物体的温度越高,分子热运动的平均速率越大,但不代表每一个分子热运动的速率一定越大,故C错误。
对物体内能的理解
1.内能是物体具有的,不是某个分子具有的,讨论单个分子的内能无意义。
2.任何物体的内能都不为零。任何物体的分子都在做永不停息的运动,所以任何物体都有内能。
3.物体内能与物体的机械运动状态、位置等因素无关,但受物态变化的影响。
规律总结
针对练.关于物体的内能,下列说法正确的是
A.物体运动得越快,其内能一定越大
B.物体所处的位置越高,分子势能就越大,内能也越大
C.物体的温度越高,内能越大
D.物体的温度不变时,内能可能增加
√
物体的内能与物体的运动速度无关,故A错误;物体分子势能与物体的高度无关,故B错误;物体的内能和物体的温度、体积有关,并不是物体的温度越高,内能越大,冰在0 ℃融化成水时,温度保持不变,但吸收热量,内能增加,说明物体的温度不变时,内能也可能增加,故C错误,D正确。故选D。
角度2 内能与机械能比较
(多选)下列关于内能和机械能的说法正确的是
A.机械能增大的物体,其内能一定增大
B.物体的机械能损失时,内能有可能增大
C.物体的内能损失时,机械能必然会减小
D.物体的机械能可以为0,内能不可以为0
√
例4
√
内能和机械能是两种不同形式的能,二者的决定因素不同,无必然增减关系,但物体的机械能损失时,内能有可能增大,例如,在物体克服空气阻力匀速下降过程中,机械能减小,而摩擦生热,物体温度升高,内能增大,A错误,B正确;在物体静止时,温度降低,内能减小,而物体的机械能不变,C错误;物体内分子在做永不停息的运动,内能不可以为0,但机械能可以为0,D正确。
针对练.(多选)给一定质量温度为0 ℃的水加热,在水的温度由0 ℃上升到4 ℃的过程中,水的体积随着温度的升高反而减小,我们称之为“反常膨胀”。查阅资料知道:在水反常膨胀的过程中,体积减小是由于水分子之间的结构发生了变化,但所有水分子间的总势能是增大的。由此可知,在此过程中
A.水分子的平均动能增加
B.水的内能增加
C.水的机械能增加
D.吸收的热量大于水分子之间总势能的增加量
√
√
√
温度是分子平均动能的标志,温度升高,水分子的平均动能增加,故A正确;水的内能包括水分子的动能与水分子间的势能,两者都增加,则水的内能增加,故B正确;机械能与内能没有必然的联系,故C错误;根据能量守恒定律可知,吸收的热量转化为水分子的动能和水分子间的势能,故D正确。
返回
课堂回眸
课时测评
返回
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mv2
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
√
√
温度是分子平均动能的标志,物体的温度升高,分子的平均动能增加,但个别分子的动能可能减小,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。
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2.(鲁科版选择性必修第三册·P8·T5)分子势能随分子间
距离变化的图像如图所示。据图分析可得
A.r1处为分子平衡位置
B.r2处为分子平衡位置
C.分子间距离足够大时,分子势能最小,分子间无相互作用力
D.r<r1时,r越小,分子势能越大,分子间仅有斥力存在
√
r2处分子势能最小,为分子平衡位置,A、C错误,B正确;由题图可知,r<r1时,r越小,分子势能越大,但这时分子间斥力和引力仍同时存在,D错误。
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3.关于物体的内能,下列说法正确的是
A.水的内能比冰的内能大
B.物体所处的位置越高,分子势能越大
C.一定质量0 ℃的水结成0 ℃的冰,内能一定减少
D.相同质量的两个同种物体,运动物体的内能一定大于静止物体的内能
√
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物体的内能与物体的温度、体积和物质的量有关,且受物态变化影响,由题给条件无法确定水与冰的内能大小关系,故A错误;物体所处的位置越高,重力势能越大,分子势能与物体所处的高度无关,故B错误;一定质量0 ℃的水结成0 ℃的冰,必须向外释放能量,可知内能一定减少,故C正确;物体的内能与物体的运动状态无关,相同质量的两个同种物体,运动物体的内能不一定大于静止物体的内能,故D错误。故
选C。
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4.(多选)18 g的水,18 g的水蒸气,32 g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
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水和水蒸气的质量相同,摩尔质量相同,故分子数相同,为N1=N2=×6.02×1023=6.02×1023,32 g的氧气分子数为N3=×6.02×1023=6.02×1023,故N1=N2=N3;温度是分子平均动能的标志,温度相同,分子平均动能相同,所以三者的分子平均动能相同,但水蒸气的分子势能比水大,内能包括分子势能和分子动能,水蒸气的内能比水大,故B、C正确,A、D错误。
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5.一定质量的乙醚液体全部蒸发,变为同温度的乙醚气体,在这一过程中
A.分子引力增大,分子斥力减小
B.分子势能增加
C.乙醚的内能不变
D.分子平均动能增加
√
乙醚液体变为同温度的乙醚气体后,分子间距离增大,分子引力和斥力都减小,但斥力减小得比引力快,分子间作用力表现为引力,分子克服引力做功,所以分子势能增加,故A错误,B正确;由于乙醚的温度不变,所以分子平均动能不变,而乙醚的内能等于所有分子的势能与动能的总和,所以乙醚的内能增加,故C、D错误。故选B。
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6.取分子间距离r趋近于无穷大时,分子势能为零。如
图为分子势能随分子间距离r变化的图像,则下列说法
正确的是
A.将两个分子从相距r=r2处释放,它们将相互远离
B.将两个分子从相距r=r2处释放,它们将相互靠近
C.将两个分子从相距r=r1处释放,它们相互远离的过程中加速度一定先减小,然后一直增大
D.将两个分子从相距r=r1处释放,当r=r2时它们的速度最大
√
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由题图可知,两个分子距离为r=r2时分子势能最小,则r2为
平衡距离,分子间的作用力恰好为0,所以将两个分子从r=
r2处释放,它们既不会相互远离,也不会相互靠近,故A、B
错误。由于r1<r2,可知两个分子距离为r=r1时分子间作用力
表现为斥力,分子之间的距离将增大,分子间作用力减小;当r>r2时,分子间作用力表现为引力,先增大后减小,则将两个分子从相距r=r1处释放,它们相互远离的过程中加速度先减小后增大再减小,故C错误。由C项分析知,将两个分子从相距r=r1处释放,它们相互远离,分子间作用力先表现为斥力,分子之间的距离将增大,分子间作用力做正功,分子的速度增大;当分子之间的距离大于r2时,分子间作用力表现为引力,随距离的增大,分子间作用力做负功,分子的速度减小,所以当r=r2时它们的速度最大,故D正确。故选D。
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7.(多选)分子间作用力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系图线如图所示(取无穷远处分子势能Ep=0)。若甲分子固定于坐标原点O,乙分子从某处(分子间的距离大于r0小于10r0)静止释放,在分子间作用力的作用下靠近甲,则下列说法正确的是
A.乙分子所受甲分子的引力逐渐增大
B.乙分子靠近甲分子的过程中,乙分
子的动能逐渐增大
C.当乙分子与甲分子的距离为r=r0时,
乙分子的速度最大
D.当乙分子与甲分子的距离为r=r0时,
乙分子的势能最小
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乙分子靠近甲分子的过程中,随分子间距离的减
小,乙分子所受甲分子的引力逐渐增大,A正确;
乙分子靠近甲分子的过程中,分子间作用力先做
正功后做负功,分子动能先增加后减小,B错误;
当乙分子与甲分子的距离r>r0时,分子间作用力
表现为引力,则分子间作用力做正功,势能减小,当乙分子与甲分子的距离r<r0时,分子间作用力表现为斥力,则分子间作用力做负功,势能增大,所以乙分子与甲分子的距离为r=r0时,乙分子的速度最大,势能最小,C、D正确。
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8.(多选)(2025·四川绵阳高二期末)两个氢气分子在外力作用下相距较近,撤去外力后仅在相互的分子间作用力作用下由静止开始运动,相互远离直至相距很远。在此过程中,下列说法正确的是
A.两个氢气分子间的作用力先是斥力,后是引力
B.两个氢气分子间的作用力大小先增大,后减小
C.两个氢气分子动能先增大,后减小
D.两个氢气分子势能和动能之和不变
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两个氢气分子开始相距较近,表现为斥力,当分子距离大于r0时两个氢气分子间表现为引力,故两个氢气分子间的作用力先是斥力,后是引力,两个氢气分子间的作用力大小先减小,后增大,再减小,故A正确,B错误;分子间作用力先做正功,后做负功,则两个氢气分子动能均先增大,后减小,因为只有分子间作用力做功,则两个氢气分子势能和动能之和不变,故C、D正确。
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9.假设真空中有两个分子,其中一个分子A固
定,另一个分子B从无穷远处靠近分子A,在
分子B靠近分子A的过程中,两者的分子间作
用力和分子势能随着距离变化而变化,选无穷
远处分子势能为零,如图所示为两者的分子间
作用力或分子势能随分子间距离变化的图线,下列说法正确的是
A.图1为分子势能随分子间距离变化的图线,图2为分子间作用力随分子间距离变化的图线
B.在无穷远到r0的过程中,分子间作用力对分子B做负功
C.在分子B靠近分子A的过程中,分子间作用力一直增加
D.若将分子B从较远处由静止释放,则仅在分子间作用力作用下分子B运动到r0处速率最大
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在r0处分子间作用力为0,在大于r0处分子间作用力表现为引力,分子B从无穷远处到r0的过程中,分子间作用力做正功,分子势能减小,在r0处分子势能最小,故题图1为分子间作用力随分子间距离变化的图线,题图2为分子势能随分子间距离变化的图线,A、B错误;随着距离的减小,分子间作用力先增加后减小再反向增加,C错误;从较远处到r0的过程中,分子间作用力做正功,速率增大,距离小于r0时分子间作用力做负功,速率减小,故在r0处速率最大,D正确。故选D。
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10.(2025·黑龙江哈尔滨高二期末)关于分子动理论,下列说法正确的是
A.温度越高,分子的无规则运动越剧烈
B.分子间同时存在引力和斥力,且引力总是大于斥力
C.扩散现象只能发生在气体之间
D.分子间距离增大时,分子势能一定增大
√
温度越高,分子的无规则运动越剧烈,故A正确;分子间同时存在引力和斥力,当分子之间的距离小于平衡位置的距离时,分子间的引力小于斥力,故B错误;扩散现象可以发生在固体、液体和气体之间,故C错误;当分子间作用力为斥力时,随着分子间的距离增大,分子间作用力做正功,则分子势能减小,故D错误。
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11.(2025·广东广州高二期末)下列说法正确的是
A.“破镜难圆”说明分子间存在斥力
B.1 克100 ℃的水与1 克100 ℃的水蒸气的内能相等
C.汽车鸣笛向我们驶来,我们会听到笛声音调变高
D.在较暗的房间里,看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动是布朗运动
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“破镜难圆”是因为分子间的距离过大,分子间的作用力几乎为零,不能说明分子间存在斥力,故A错误;1克100 ℃的水变为1克100 ℃的水蒸气,需要吸收热量,内能增大,所以前者的内能要小于后者,故B错误;汽车鸣笛向我们驶来,我们会听到笛声音调变高,这是多普勒效应现象,故C正确;布朗运动是指悬浮在气体或液体中的微粒所做的永不停息的无规则运动,肉眼是无法观察到的,在较暗的房间里,看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动不是布朗运动,故D错误。
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12.(多选)一篮球从一定的高度下落,球内的气体分子在做无规则运动的同时,还参与竖直向下的落体运动。不计阻力,整个过程中,篮球温度、体积不变。下列说法正确的是
A.篮球动能增大,球内的气体分子动能也增大
B.重力对篮球做正功,球内的气体分子势能不变
C.球内气体的内能减小
D.重力对篮球所做的功不能改变球内气体的内能
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重力对篮球做正功,篮球重力势能减小,动能增大,篮球温度不变,球内的气体分子动能不变,篮球体积不变,球内的气体分子势能不变,A错误,B正确;由于不计阻力,所以篮球的机械能不变,由上述分析可知球内气体分子动能和分子势能不变,所以球内气体内能不变,C错误;由上述分析可知重力对篮球所做的功不能改变球内气体的内能,D正确。
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13.(多选)用电脑软件模拟两个相同分子在仅受分子间相互作用力的作用下运动。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。取无穷远处分子势能为零,下列说法正确的是
A.A、B间距离为x1时分子间作用力为零
B.A、B间距离为2(x1-x0)时分子间作用力为零
C.刚释放时A、B系统的分子势能为m
D.A、B间分子势能最小值为m-m
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由题图乙可知,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间距离为2x1,故A、B错误;由题图乙可知,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×m=m,由题意可知,无穷远处的分子势能为0,由能量守恒可知,刚释放时A、B系统的分子势能为m,故C正确;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=m-2×m=m-m,故D正确。
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4.分子动能和分子势能
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