第1章 4.分子动能和分子势能（课时跟踪检测）（学用word）-【优学精讲】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（人教版）

4.分子动能和分子势能 1.BCD　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，但是其中个别分子的动能却有可能减小或不变，A错误，B正确；物体的温度升高，分子运动的剧烈程度增加，分子的平均速率一定增加，C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，D正确。 2.D　温度是分子平均动能的标志，甲物体的温度比乙物体的温度高，由于不知道两种物体的分子质量的关系，所以不能判断出甲物体分子平均速率与乙物体分子平均速率的大小关系，故A错误；温度是分子平均动能的标志，物体温度越高，分子的平均动能越大，并不是物体的每一个分子的动能都大，故B错误，D正确；物体的内能与物体温度、体积、物质的量及物态有关，物体的内能增加时，物体的温度不一定升高，故C错误。 3.AB　当r＞r0时，分子间作用力表现为引力，当r增大时，分子间作用力做负功，Ep增大，故A正确；当r＜r0时，分子间作用力表现为斥力，当r减小时，分子间作用力做负功，则Ep增大，故B正确，C错误；因两分子相距大于10倍的r0时，Ep=0，当r＞r0时，随r的减小，分子势能减小，结合题意，则当r0＜r＜10r0时，Ep＜0，故D错误。 4.D　甲和乙相距较远时，此时分子间作用力为零，分子势能为零，甲分子固定不动，乙分子向甲靠近直到r=r0的过程中，由于r＞r0，分子间作用力为引力，分子间作用力做正功，分子势能越来越小，且为负值，r=r0时分子势能最小，乙分子从r=r0到不能再靠近甲的过程中，由于r＜r0，分子间作用力为斥力，分子间作用力做负功，分子势能增加，所以先是分子间作用力对乙做正功，然后乙克服分子间作用力做功，分子势能先减小后增大，选项D正确。 5.C　r2为平衡位置，分子引力等于分子斥力，B错误；当r=r1时，分子间作用力表现为斥力，分子斥力大于分子引力，A错误；从r3到r2，分子间作用力为引力，分子间作用力对乙做正功，分子势能减少，C正确；从r2到r1，分子间作用力为斥力，分子间作用力对乙做负功，分子势能增加，D错误。 6.B　由a到c的过程中，分子间作用力一直做正功，两分子间的分子势能一直减小，在c点时分子势能最小，A、C错误，B正确；由c到d的过程中，两分子间的分子间作用力一直做负功，D错误。 7.A　因为温度相同，所以分子平均动能相同，故A正确；又因为水分子的质量小于铁分子的分子质量，则水分子的平均速率大，故B错误；分子势能与分子间距有关，分子间距等于r0时分子势能最小，大于或小于r0越多，分子势能越大，与物体的体积大小无关，所以体积大分子势能不一定大，故C错误；因为物体的分子数不同，分子势能的大小关系未知，所以无法比较两者的内能的大小，故D错误。 8.A　温度是分子平均动能的标志，温度高只能表明分子平均动能大，而总的分子动能还与分子数有关，内能包括分子动能和分子势能，分子势能与物体的体积有关，物体的内能与物体的温度、体积、物态和分子数都有关，A错误，D正确；由于分子永不停息地做无规则运动，分子动能不可能为零，因此物体的内能不可能为零，B正确；内能包括分子动能和分子势能，温度相同，分子的平均动能相同，但分子的势能不一定相同，因此内能有可能不同，比如0 ℃的冰熔化成0 ℃的水，内能增加，C正确。 9.B　物体的速度增大，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；物体的内能与物体的温度、物体的体积都有关，故C错误；把物体举得越高，增加的是物体的重力势能，与分子势能无关，故D错误。 10.BD　由分子间作用力随分子间距离的变化规律可知，由0.5r0处到r0处，分子间作用力表现为斥力，斥力在减小，乙分子的加速度也就减小，从r0处到无穷远处，分子间作用力表现为引力，引力先增大后减小，乙分子的加速度先增大后减小，A错误；从0.5r0处到r0处乙分子受到向右的斥力，向右做加速运动，通过r0处后受到向左的引力，向右做减速运动，在r0处加速度a=0，速度最大，B正确；从0.5r0到r0处分子的斥力做正功，分子势能减小，通过r0后，分子的引力做负功，分子势能增大，故乙分子在r0处时，分子势能最小，C错误，D正确。 11.C　因为图中线段AQ=QB，所以Q是平衡位置，则乙分子在P处所受到的分子间作用力表现为斥力，A错误；乙分子从较远处靠近甲分子，则在靠近Q的过程中，分子间作用力表现为引力，引力做正功，乙分子速度增大，分子势能减小，在Q点分子间作用力为零，加速度为零，越过Q点靠近甲分子过程，分子间作用力表现为斥力，斥力做负功，分子速度减小，势能增大，加速度增大，所以vQ＞vP、aQ＜aP、EP＞EQ，B、D错误，C正确。 12.ABD　当甲、乙两分子间距离最小时，两者都处于静止状态，当乙分子运动到很远时，乙分子不再受分子间作用力，此时速度为v，故在此过程中乙分子的动能变化量为mv2，故A正确；此过程中，分子斥力始终做正功、分子引力始终做负功，即W合=W斥－W引=mv2，即分子斥力比分子引力多做的功为mv2，故B、D正确，C错误。 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.分子动能和分子势能 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.物体的温度升高，分子的平均速率一定增加 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.下述说法中正确的是（　　） A.甲物体的温度比乙物体的温度高，则甲物体分子平均速率比乙物体分子平均速率大 B.温度是分子平均动能的标志，温度升高，则物体的每一个分子的动能都增大 C.当某物体的内能增加时，该物体的温度一定升高 D.温度是分子平均动能的标志，温度越高，则分子平均动能越大 知识点二　分子势能 3.〔多选〕用r表示两分子间的距离，Ep表示分子势能，当r＝r0时引力等于斥力，设两分子相距大于10倍的r0时，Ep＝0，则（　　） A.当r＞r0时，Ep随r的增大而增大 B.当r＜r0时，Ep随r的减小而增大 C.当r＜r0时，Ep不随r的变化而变化 D.当r＞r0时，Ep＝0 4.分子甲和乙相距较远（此时分子间作用力可以忽略），设甲分子固定不动，乙分子逐渐向甲靠近直到不能再靠近，在这个过程中，下列说法正确的是（　　） A.分子间作用力总对乙做正功，分子势能不断减小 B.乙总是克服分子间作用力做功，分子势能不断增大 C.乙先是克服分子间作用力做功，然后分子间作用力对乙做正功，分子势能先增大后减小 D.先是分子间作用力做正功，然后乙克服分子间作用力做功，分子势能先减小后增大 5.分子势能Ep随分子间距离r变化的图像如图所示，取r趋于无穷大时Ep为零，若甲分子固定在坐标原点O处，乙分子从r3处由静止释放运动到r1的过程中，下列说法正确的是（　　） A.当r＝r1时，分子引力与分子斥力大小相等 B.当r＝r2时，分子引力大于分子斥力 C.从r3到r2分子间作用力对乙做正功，分子势能减少 D.从r2到r1分子间作用力对乙做负功，分子势能减少 6.（2025·绍兴市高二校考期中）现有甲、乙两分子，把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所示。F＞0为斥力，F＜0为引力，a、b、c、d为x轴上的四个特定的位置，以两分子相距无穷远时分子势能为零。现把乙分子从a处由静止释放，则（　　） A.在c点时，两分子间分子势能为零 B.由a到c的过程中，两分子间的分子势能一直减小 C.由a到c的过程中，两分子间的分子势能先减小后增大 D.由c到d的过程中，两分子间的分子力一直做正功 知识点三　物体的内能 7.一个铁球和一个冰球的温度相同，且其质量相等，则（　　） A.它们的分子平均动能一定相等 B.它们的分子运动的平均速率一定相等 C.冰球的体积大，水的分子势能大 D.它们的内能一定相等 8.（2025·台州市高二月考）关于物体的内能，下列叙述中不正确的是（　　） A.温度高的物体比温度低的物体内能大 B.物体的内能不可能为零 C.内能不相同的物体，它们的分子平均动能可能相同 D.物体的内能与物体的温度、体积、物态和分子数有关 9.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 10.〔多选〕设有甲、乙两分子，如图，甲固定在O点，r0为其平衡位置间的距离，现在使乙分子由静止开始只在分子间的作用力作用下由距甲0.5r0处开始沿x轴正方向运动，则（　　） A.乙分子的加速度一直减小 B.乙分子到达r0处时速度最大 C.分子间作用力对乙一直做正功，分子势能减小 D.乙分子在r0处时，分子势能最小 11.两个分子间同时存在着引力和斥力，引力和斥力的大小随分子间距离变化的关系如图所示。图中线段AQ＝QB。现将甲分子固定在O点，乙分子从较远处沿直线经Q、P向O点靠近，分子乙经过Q、P点时的速度大小分别为vQ、vP加速度大小分别为aQ、aP，分子势能分别为EQ、EP，假设运动过程中只有分子力作用。则下列判断正确的是（　　） A.乙分子在P处所受到的合力表现为引力 B.vQ＞vP、aQ＜aP、EP＜EQ C.vQ＞vP、aQ＜aP、EP＞EQ D.vQ＜vP、aQ＞aP、EP＞EQ 12.〔多选〕一般情况下，分子间同时存在分子引力和分子斥力。若在外力作用下两分子的间距达到不能再靠近时，固定甲分子不动，乙分子可以自由移动，则去掉外力后，当乙分子运动到很远时，速度为v，则在乙分子的运动过程中（乙分子的质量为m），下列判断正确的是（　　） A.乙分子的动能变化量为mv2 B.分子间作用力对乙分子做的功为mv2 C.分子引力比分子斥力多做的功为mv2 D.分子斥力比分子引力多做的功为mv2 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $