第1章 第4节 分子动能和分子势能-【学霸黑白题】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（人教版）

所以曲线2与曲线1对应的氧气分子平均速率不相等！ 故AC错误；B.T1、T2温度下，实线1、2相交于一点，即该速 率区间的分子数占比相同，故B正确；D.将T1、T2温度下的 氧气混合后，温度不会比T1的温度更低，故对应的分子速 率分布规律曲线不可能是图中的虚线，故D错误故选B. 压轴挑战 4.D解析：由题设可知，一个气体分子每与器壁碰撞一次，给 器壁的冲量大小为△1=2mw,以器壁上面积为的部分为 底、A为高构成柱体，则其内有二的气体分子在△时间内 6 与该柱体的底发生碰撞，碰撞的分子数为V= GXnxSxvAL, 则△t时间内气体分子给器壁的冲量为I=N·△1= sm4,器壁受到的压力为F名了s2,则气体对 1 F 1 器壁的压强为p=S=3nm,故选D, 第4节分子动能和分子势能 白题基础过关 1.D解析：水的温度升高，即其内部的水分子运动更剧烈，即 水分子的平均动能变大，即其内能增加，这是统计规律，个 别分子不适用，故D正确，ABC错误 2.C解析：A.温度相同的氢气和氧气，氢气分子和氧气分子 的平均动能相同，但平均速率不相同，故A错误；B.物体的 内能等于所有分子的总动能和分子总势能的总和，故B错 误：C.内能不同的物体，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.温度是大量分子平均动能 的标志，两个动能不同的分子不能比较温度，故D错误故 选C. 3.A解析：AB分子由无穷远靠近A分子，直至两分子间距 为。，这个过程中，分子力表现为引力，与运动方向相同，引 力做正功，分子势能减小，A正确；B.分子间距离减小到r 的过程中，分子间的相互作用力先增大后减小，B错误： C.分子间的距离等于。时，分子力为零，此时分子势能最 小，C错误：D.分子势能最小时，分子间的作用力一定为零 而分子势能最小值不为零，D错误故选A 4.C解析：B.T2为平衡位置，分子引力等于斥力，B错误； A.当r=1时，分子力表现为斥力，分子斥力大于分子引 力，A错误；C.从r3到2，分子力表现为引力，分子力对乙 做正功，分子势能减小，C正确；D.从2到1，分子力表现为 斥力，分子力对乙做负功，分子势能增大，D错误故选C. 5.D解析：A.质量相同的物体，其物质的量不一定相同，因此 相同质量的两种物质，升高相同的温度，内能的增加量不一 定相同，故A错误：B.物体的内能取决于物体的温度、体积 以及状态等，物体的内能改变时温度不一定改变，例如品体 在熔化过程中，内能增大而温度不变，故B错误；C.一切物 体在任何温度下都具有内能，因此0℃的物体仍具有内能， 故C错误；D.物体的内能取决于物体的温度、体积以及状态 等，所以分子数和温度相同的物体不一定具有相同的内能！ 故D正确.故选D. 6.B解析：AB.机械能和内能是两种不同形式的能，机械能包 括物体的动能、重力势能和弹性势能：而内能是指所有分子 动能和分子势能之和，与物体的温度、体积和物质的量有关； 机械能大的物体其内能不一定大，机械能损失时，其内能可 参考答案与解析 能增大、不变或减小，故A错误，B正确；C.物体具有机械能 的大小与物体内能的大小无直接关系，物体的内能损失时， 机械能可能增大、不变或减小，故C错误；D.由分子动理论 知，物体的内能不能为零，机械能可以为零也可以不为零，故 D错误故选B. 黑题应用提优 1.D解析：AB.当分子间距离r>r。时，分子间作用力表现为 引力，随着分子间的距离减小，分子间的作用力可能先增大 后减小，也可能一直减小，而分子力做正功，分子势能减小， 故AB错误；C.内能是物体内部所有分子热运动的动能与分 子势能的总和，内能除了与物体的温度有关，还与物体的质 量、状态有关，所以内能越大，温度不一定越高，故C错误； D.温度越高，物体分子热运动的平均动能一定越大，故D正 确.故选D. 2.B解析：A.乙醚液体蒸发过程，分子间的距离变大，分子间 的引力和斥力都会减小，则分子间作用力发生变化，故A错 误：B.由于温度是分子平均动能的标志，故分子平均动能不 变，故B正确；CD.一定质量的乙醚液体全部蒸发，变为同温 度的乙醚气体过程中，要从外界吸收热量，由于温度不变， 故分子平均动能不变，而蒸发过程中乙醚分子要克服分子间 的引力做功，分子势能增加，故内能增加，故CD错误故 选B. 3.D解析：A.图中r=T。时的分子势能为负值，可知确定该 E,,图像某点的分子势能大小时，选取分子间距为无穷远 时为零势能点，A错误：B.通过两个图像可以得到分子势能 最小时，分子力等于0，也是最小，B错误：C.F-r图像与横轴 围成的面积表示分子势能差值，与零势能点的选取无关， C错误；D.E。-r图线切线斜率的绝对值表示分子间作用力 的大小，>。时，随着π的增大，分子间作用力先增大后减 小，故E。-r图线切线的斜率绝对值先增大后减小，D正确。 故选D. 4.D解析：A.根据图甲可知，分子间距从r1到r4,分子间的引 力一直变小，故A错误；B.根据图乙可知，分子间距从到 ,分子势能先减小后增大，故B错误；C.图甲中2位置分 子力为0，引力与斥力平衡，该位置为平衡位置，图乙中6位 置分子势能最小，该位置为平衡位置，即有T2=T6,由于5小 于r6,可知，r5小于2，故C错误；D.F-r图像中，图像与横坐 标所围几何图形的面积表示分子力做功，分子从「4运动到 T1过程有W2+W21=E1-E4,根据面积的意义有W2=S2, W21=-S1,当图甲中阴影面积S,=S2时，解得E1=Ek4,可知， 若图甲中阴影面积S,=S2,分子b运动至r4和r1位置时动能 相等，故D正确.故选D. 压轴挑战 5.C解析：AB.由图乙可知，B分子在x~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x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,故AB错误；CD.由图乙 可知，两分子运动到无穷远处的速度为”2，在无穷远处的总 动能为E,e=2xm=m好，由题意可知，无穷远处的分子 势能为0，由能量守恒可知，释放时A、B系统的分子势能 为m;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Em=mw2-2× m=m-mwi,故C正确，D错误.故选C. 1 黑白题03第4节分子动能和分子势能 白题基础过关 限时：6min 题型1分子动能 D.分子势能为零时，分子间的作用力一定 1.一杯水含有大量的水分子，若杯中水的温度升 为零 高，则 4. 分子势能E。随分子间距离π变化的图像如图 A.每个水分子的动能改变量均相同 所示，取r趋于无穷大时E。为零，若甲分子固 B.仅个别水分子动能增大 定在坐标原点O处，乙分子从r,处由静止释 C.所有水分子的动能都增大 放运动到，的过程中，下列说法正确的是 D.水分子的平均动能增大 ( 2.关于温度与分子的动能，下列说法正确的是 ( A.温度相同的氢气和氧气，氢气分子和氧 4 气分子的平均速率相同 A.当r=1时，分子引力与分子斥力大小相等 B.物体的内能等于物体的重力势能和动能的 B.当r=2时，分子引力大于分子斥力 总和 C.从3到r2分子力对乙做正功，分子势能 C.内能不同的物体，它们分子热运动的平均 减小 动能可能相同 D.从2到1分子力对乙做负功，分子势能 D.温度是分子平均动能的标志，所以两个动 减小 能不同的分子相比，动能大的分子温度高 题型3内能 题型2分子势能 5.关于物体的内能，下列说法正确的是( 3.如图所示，让一个分子A不动，另一个分子B A.相同质量的两种物质，升高相同的温度，内 从无穷远处逐渐靠近A.设两个分子相距无穷 能的增加量一定相同 远，它们的分子势能为0；B分子运动到距A B.物体的内能改变时温度也一定改变 为。时，分子间作用力为零在这个过程中 C.内能与物体的温度有关，所以0℃的物体 内能为零 D.分子数和温度相同的物体不一定具有相同 的内能 A.分子B受力的方向与运动方向相同时，分 6.关于机械能和内能，下列说法中正确的是 子势能减小 B.分子间距离减小到r。的过程中，分子间的 A.机械能大的物体，其内能一定很大 作用力增大 B.物体的机械能损失时，内能却可以增加 C.分子之间的引力达到最大时，分子势能 C.物体的内能损失时，机械能必然减小 最小 D.物体的内能为零时，机械能可以不为零 第一章黑白题07 黑题应用提优 限时：l0min 1.关于分子间的作用力、分子势能以及内能的理 处，分子b从r=r4处以某一速度向分子a运 解，下列说法正确的是 ( 动（运动过程中仅考虑分子间作用力），假定 A.随着分子间的距离减小，分子间的作用力 两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能 一定增大 为0，则 B.随着分子间的距离减小，分子势能一定 增大 C.物体的内能越大，温度一定越高 D.温度越高，物体分子热运动的平均动能 定越大 2.一定质量的乙醚液体全部蒸发，变为同温度的 A.图甲中分子间距从1到r4,分子间的引力 先增大后减小 乙醚气体，在这一过程中乙醚的 ( A.分子间作用力保持不变 B.图乙中分子间距从r到r,分子势能先增 B.分子平均动能保持不变 大后减小 C.分子平均势能保持不变 C.图乙中一定大于图甲中r2 D.内能保持不变 D.若图甲中阴影面积S,=S2,分子b运动至r4 3.如图所示分别为分子间作用力与分子间距之 和r1位置时动能相等 间的关系(F-r图像)和分子势能与分子间 压轴挑战 距的关系(E。-π图像)，下列说法正确的是 5.(2024·山东青岛期中)用电脑 软件模拟两个相同分子在仅 受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-。和xo 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() A.确定该E。-T图像某点的分子势能大小时， 选取分子间距为r。时为零势能点 00x B.通过两个图像可以得到分子势能最小时分 子力不是最小 C.F-r图像与横轴围成的面积表示分子势能 A.A、B间距离为(x1-x)时分子力为零 差值，与零势能，点的选取有关 B.A、B间距离为2(x1-x)时分子力为零 D.分子间距离r>r。时，随着r的增大，E。-r图 C.A、B系统的分子势能最小值为mw?-mm 线切线的斜率绝对值先增大后减小 4.(2024·黑龙江大庆期中)如图甲、乙所示，分 D.释放时A、B系统的分子势能为)m吗 别表示两分子间的作用力、分子势能与两分 子间距离的关系.分子a固定在坐标原点0 进阶突破拔高练P02 选择性必修第三册·RJ黑白题08