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 江苏专用）

第4节分子动能和分子势能 白题 基础过关 限时：15min 题型1分子动能 4.*图像意义(2025·山东威海期末)两分子 1.*一杯水含有大量的水分子，若杯中水的温 组成系统的分子势能E,随分子间距r的变化 度升高，则 ( 规律如图所示，下列说法正确的是（) A.每个水分子的动能改变量均相同 B.仅个别水分子动能增大 C.所有水分子的动能都增大 D.水分子的平均动能增大 2.相同质量的氧气和氢气，在相同温度下， A.当r=r,时，分子间的作用力表现为引力 一定相等的是 ( B.当r=r2时，分子间的作用力为0 A.两种气体的内能 C.当r从r,增大到r,的过程中分子力做负功 B.两种气体中每一个分子的动能 D.当r从r增大到，的过程中分子势能先减 C.两种气体的分子平均速率 小后增大 D.两种气体的分子平均动能 题型3物体的内能 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从无穷远处逐渐靠近A.设两个分子相距 A.相同质量的两种物质，升高相同的温度，内 无穷远，它们的分子势能为0；B分子运动到 能的增加量一定相同 距A为r。时，分子间作用力为零.在这个过 B.物体的内能改变时温度也一定改变 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 A.分子B受力的方向与运动方向相同时，分 的内能 子势能减小 6.*关于机械能和内能，下列说法中正确的是 B.分子间距离减小到r。的过程中，分子间的 作用力增大 A.机械能大的物体，其内能一定很大 C.分子之间的引力达到最大时，分子势能 B.物体的机械能损失时，内能却可以增加 最小 C.物体的内能损失时，机械能必然减小 D.分子势能为零时，分子间的作用力一定 D.物体的内能为零时，机械能可以不为零 为零 第一章黑白题07 黑题 应用提优 限时：20min 1.*一定质量的乙醚液体全部蒸发，变为同温 子势能与两分子间距离的关系.分子α固定在 度的乙醚气体，在这一过程中乙醚的( 坐标原点0处，分子b从r=4处以某一速度 A.分子间作用力保持不变 向分子a运动（运动过程中仅考虑分子间作 B.分子平均动能保持不变 用力)，假定两个分子的距离为无穷远时它们 C.分子平均势能保持不变 的分子势能为0，则 D.内能保持不变 2.**(2025·山东枣庄八中期末)两个分子A、 B相距无穷远，让一个分子A不动，另一个分 子B从无穷远处逐渐靠近A.已知r=r。时分子 间的作用力为零，若规定此处分子势能为零 在上述分子靠近的过程中，下列说法正确的是 A.图甲中分子间距从1到T4,分子间的引力 ( 先增大后减小 B.图乙中分子间距从T5到r,分子势能先增 大后减小 A.只有r大于r时，E。为正 C.图乙中一定大于图甲中r2 B.只有r小于ro时，E。为正 D.若图甲中阴影面积S1=S2,分子b运动至r4 C.当r不等于ro时，E。为正 和，1位置时动能相等 D.当r不等于ro时，E。为负 压轴挑战 3.**逆向思维给一定质量的温度为0℃的水 加热，在水的温度由0℃上升到4℃的过程 5.转|新考法(2024·山东青岛期中)用电脑 中，水的体积随着温度的升高反而减小，我们 软件模拟两个相同分子在仅受分子力作用 称之为“反常膨胀”.在水反常膨胀的过程中， 下的运动.将两个质量均为m的A、B分子分 水分子之间的结构发生变化导致体积减小， 别从x轴上的-x。和x。处由静止释放，如图甲 所有水分子间的总势能是增大的.由此可知， 所示其中B分子的速度v随位置x的变化关 反常膨胀时，下列说法正确的是 系如图乙所示.取无限远处势能为 A.水分子之间的作用力表现为引力，水分子 零，下列说法正确的是 的平均动能增大 B.水分子之间的作用力表现为斥力，水分子 - 000 的平均动能增大 B 0 C.水分子之间的作用力表现为引力，水分子 甲 的平均动能不变 A.A、B间距离为(x1-x)时分子力为零 D.水分子之间的作用力的合力为零，水分子 B.A、B间距离为2(x,-x)时分子力为零 的平均动能增大 C.A、B系统的分子势能最小值为mm-m 4.1多过程(2024·黑龙江大庆期中)如图 甲、乙所示，分别表示两分子间的作用力、分 D.释放时A、B系统的分子势能为m 选择性必修第三册黑白题08F 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，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.D解析：BCD.温度是分子平均动能的标志，温度相同的氧 气和氢气，分子的平均动能相同，氢原子和氧原子的质量不 同，所以分子平均速率不同，故D正确，BC错误：A.影响内 能大小的因素：分子的个数、分子的质量、热运动的剧烈程度 (温度高低)、分子间相对位置，分子的平均动能和质量相 等，内能不一定相等，故A错误故选D. 3.A解析：A.B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0 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.B解析：A.题图可知r2处分子势能最低，可知该处为平衡 位置，可知当r=,时，即r<2时，分子间的作用力表现为斥 力，故A错误；B.当r=r,时，分子间斥力等于引力，即分子间 的作用力为0，故B正确；C.在r<r2时，分子间表现为斥力， 故当r从T,增大到T,的过程中分子力做正功，故C错误； D.由图像可知r从增大到2的过程中分子势能一直在减 小，故D错误故选B. 5.D解析：A.质景相同的两种物质，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 晶体在熔化过程中，内能增大而温度不变，故B错误；C. 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 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，物体的内能不可能为零，机械能可以为零也可以不为零， 选择性必修第三册 故D错误故选B. 黑题 应用提优 1.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.一定质量的乙瞇液体全部蒸发，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. 2.C解析：分子B从无穷远处逐渐靠近A,当r大于。时，分 子力表现为引力，引力对B做正功，分子势能减小；当r小于 。时，分子力表现为斥力，斥力对B做负功，分子势能增大； 可知当r等于。时，分子势能最小，若规定此处分子势能为 零，则当r不等于。时，E。为正故选C 3.B解析：温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平 均动能最大：由题意，在水反常膨胀的过程中，体积减小，所 有水分子间的总势能是增大的，可知分子间距离小于。，则 水分子之间的作用力表现为斥力. 4.D解析：A.根据图甲可知，分子间距从71到4，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T,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r2=T6,由于3小 于T6,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 T71过程有W2+W21=Ek1-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E=E4,可知， 若图甲中阴影面积S,=S2,分子b运动至r,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~x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Ea=2x2m=m,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Emn=m吃-2× 2mu=mu-m,故C正确，D错误.故选C. 1 黑白题04