1.4 分子动能和分子势能-【创新大课堂系列】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册同步辅导与测试(人教版)

物理·选择性必修第三册 素养演练·提升技能 达标训练素养提高 1.夏天开空调，冷气从空调中吹进室内，则室内气 *f(v) ① 体分子的 ( ) A.热运动剧烈程度加剧 3 ④ B.平均动能变大 C.每个分子速率都会相应地减小 D.速率小的分子数所占的比例升高 A.曲线① B.曲线② 2.在没有外界影响的情况下，密闭容器内的理想气 C.曲线③ D.曲线④ 体静置足够长时间后，该气体 ( 5.(新情景题)下面的表格是某年某地区1~6月份 A.分子的无规则运动停息下来 的气温与气压对照表。 B.分子的速度保持不变 月份 1 2 C.分子的平均速率保持不变 平均气 1.4 3.9 10.7 19.626.7 30.2 D.每个分子的速度大小均相等 温/℃ 3.大量气体分子做无规则运动，速率有的大，有的 平均大气 小。当气体温度由某一较低温度升高到某一较 1.021 1.019 1.014 1.008 1.003 0.9984 压/(105Pa) 高温度时，关于分子速率的说法正确的是( A.温度升高时，每一个气体分子的速率均增加 根据上表数据可知，该年该地区从1月份到6 月份 B.在不同速率范围内，分子数的分布是均匀的 A.空气分子无规则热运动剧烈程度呈减小的 C.气体分子的速率分布不再呈“中间多、两头少”： 趋势 的分布规律 B.6月的任何一个空气分子的无规则热运动的 D.气体分子的速率分布仍然呈“中间多、两头少” 速率一定比它在1月时速率大 的分布规律 C.单位时间对单位面积的地面撞击的空气分子 4.如图，横坐标v表示分子速率，纵坐标()表示： 数呈减少的趋势 各等间隔速率区间的分子数占总分子数的百分： D.单位时间内地面上单位面积所受气体分子碰 比。图中曲线能正确表示某一温度下气体分子： 撞的总冲量呈增加的趋势 速率分布规律的是 ( )温馨提示 请做课时分层检测（二） 4 分子动能和分子势能 (1)知道温度是分子热运动平均动能的标志。 物理观念 (2)知道什么是分子势能，知道分子势能与分子间距离有关。 (3)知道什么是内能，了解内能与机械能的区别。 (1)理解分子力做功的特点。 科学思维 (2)理解物体的内能与哪些宏观量有关。 科学探究 探究分子力做功与分子势能变化的关系。 必备知识·自主梳理 预习新知夯实基础 一、分子动能 :2.平均动能：所有分子的动能的 叫作分子 1,分子动能：由于分子不停地做 运动而具 热运动的平均动能。 有的动能，叫作分子动能。 3.温度 (1)宏观含义：温度表示物体的冷热程度。 12 第一章分子动理论 (2)微观含义（即从分子动理论的观点来看）：物：3.决定物体内能的因素 体的 是它的分子热运动的平均动能的： 分子热运动的平均动能与 有关，分子势 标志，温度越高，物体分子热运动的平均动能： 能与物体的 有关。一般说来，物体的温 度和体积变化时它的内能都会随之 二、分子势能 自主评价 1.分子势能：分子间存在着相互作用力，可以证明： 分子间的作用力所做的功与路径 ,分子1.判断正误 组成的系统具有分子势能。 (1)当分子间的距离为r0时，分子势能最小。 2.分子势能与分子间距离的关系 (1)当r>r。时，分子间的作用力表现为 (2)当分子间距离r<r。时，分子力为斥力，这时 ,当分子间的距离减小时，分子间的作用力 减小分子间的距离，分子势能增大。 () 做正功，分子势能 (3)物体的机械能可以为零，内能也可以为零。 (2)当r=r。时，分子间的作用力为0，分子势能： 最小。 (4)物体的温度降低、体积变大时，物体的内能一 (3)当r<r。时，分子间的作用力表现为 定变大。 ( ,要减小分子间的距离，分子间的作用力做：2.情景思考 负功，因此，分子势能随分子间距离的减小而： 运动的铁球速度越来越大，则铁分子的平均动能 越来越大，对吗？ 3.分子势能与物体的体积有关：物体的 变 化时，分子间距离将发生变化，因而分子势能随： 之改变。 三、物体的内能 1.物体的内能：物体中所有分子的热运动 与 的总和，叫作物体的内能 2.任何物体都具有内能：因为一切物体都是由不停 地做无规则热运动并且相互作用着的分子组： 成的。 关键能力·合作探究 讲练设计探究重点 要点1温度与分子平均动能 探究归纳 探究导入如图甲，动车的速度很大，组成动车的1，温度的物理含义 分子具有的动能是不是也很大？ (1)宏观上：温度表示物体的冷热程度。 如图乙，火箭喷出的气体温度很高，气体分子的： (2)微观上：标志物体分子热运动的剧烈程度，它 平均动能是不是很大？ 是物体分子平均动能的标志。 (3)温度是一个“统计”概念，它仅对物体，即大量 的分子有意义，对单个分子来说，温度是没有意 义的，故“分子的温度”这种说法是不科学的。 甲 (4)温度与物体的宏观运动状态无关。 2.单个分子的动能 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，就是同一个分子，在不 同时刻的动能也不相同。所以研究单个分子的 动能没有意义。 13 物理·选择性必修第三册 3.分子的平均动能 要点2分子势能与分子间距离的关系 只要温度相同，一切物体分子的平均动能就一定 相同，与物质种类、质量、压强、体积无关 探究导入(1)功是能量转化的量度，分子力做功 [典例1]下列关于物体的温度与分子动能的关 对应什么形式的能量变化呢？ 系，正确的说法是 (2)当两个分子从相距无穷远处逐渐靠近到不能 A.某物体的温度是0℃，说明物体中分子的平： 再靠近的过程中，分子势能如何变化？ 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 [听课记录] 探究归纳 1.分子力、分子势能与分子间距离的关系（如图所示） 个F,E。 …/名师点评/… (1)温度是分子平均动能的标志，不同的物质， 只要温度相同，分子的平均动能就相同。 (2)温度升高，分子的平均动能增大，速率大的日 分子数增多，速率小的分子数减少，分子的平均； 分子间 速率增大。 距离r r=ro r>ro r<ro (3)温度只与分子热运动有关，与物体的宏观机 分子力F 等于零 表现为引力 表现为斥力 械运动无关。 分子 分子间距增大时， 分子间距减小时， 针对训练 做功W 分子力做负功 分子力做负功 1.关于分子热运动的动能，下列说法中正确的是 分子势 随分子间距的增 随分子间距的减 能Ep 最小 大而增大 小而增大 ( ) A.物体运动速度大，物体内分子热运动的动能一2.分子势能的特点 定大 由分子间的相对位置决定，随分子间距离的变化 B.物体的温度降低，物体内分子热运动的平均动 而变化。分子势能是标量，正、负表示的是大小， 能一定减小 具体的值与零势能点的选取有关。 C.物体的温度升高，物体内每个分子热运动的动：3.分子势能的影响因素 能都增大 (1)宏观上：分子势能跟物体的体积有关。 D.1g100℃的水变成1g100℃的水蒸气，分子 (2)微观上：分子势能跟分子间距离r有关，分子 热运动的平均动能增大 势能与r的关系不是单调变化的。 2.有甲、乙两种不同气体，如果甲气体内分子平均[典例2]分子间作用力F 速率比乙气体内分子平均速率大，则 ( ) 与分子间距r的关系如图 A.甲气体的温度一定高于乙气体的温度 所示，r=r1时，F=0。分 B.甲气体的温度一定低于乙气体的温度 子间势能由r决定，规定两 C.甲气体的温度可能高于也可能低于乙气体的： 分子相距无穷远时分子间 温度 的势能为零。若一分子固定于原点O,另一分子 D.甲气体的每个分子都比乙气体的每个分子运 从距O点很远处向O点运动，在两分子间距减小 动得快 到r2的过程中，势能 (选填“减小”“不 14 第一章分子动理论 变”或“增大”)在间距由2减小到的过程中，要点3 物体的内能 势能 (选填“减小”“不变”或“增大”)；在 间距等于r1处，势能 (选填“大于”“等 :探究导入1g100℃的水和1g100℃的水蒸气 于”或“小于”)零。 相比： [听课记录] (1)这两者的平均动能哪个大？ (2)1g100℃的水变成100℃的水蒸气，分子势 能怎么变化？ (3)两者谁的内能大？ (4)影响内能的因素有哪些？ /名师点评/ (1)分子力做功是分子势能变化的唯一原因。 (2)势能的大小与物体间距离的关系有一个共 同的规律：不论是重力势能、弹性势能、电势能， 探究归纳 还是分子势能，当它们之间的距离发生变化时， 它们之间的相互作用力，如果是做正功，势能都 ;1.对内能的理解 要减小；如果是做负功，势能都要增大。 (1)内能是对大量分子而言的，对单个分子来说 (3)分子势能最小与分子势能为零绝不是一回 无意义。 事，分子势能的正、负代表大小，如E。=一10J月 (2)物体内能的决定因素 小于E。=5J。 ①从宏观上看，物体内能的大小由物体的质量、 温度和体积三个因素决定。 针对训练 ②从微观上看，物体内能的大小由组成物体的分 子总数、分子热运动的平均动能和分子间的距离 3.甲、乙两分子相距较远（此时它们之间的分子力 可以忽略)，设甲固定不动，在乙逐渐向甲靠近直2.内能与机械能的区别和联系 三个因素决定。 到不能再靠近的过程中，关于分子势能的变化情 况，下列说法正确的是 ( 项目 内能 机械能 A.分子势能不断增大 对应的运 微观分子的热运动 宏观物体的机械运动 B.分子势能不断减小 动形式 C.分子势能先增大后减小 能量常 物体的动能、重力势能 D.分子势能先减小后增大 分子动能、分子势能 见形式 和弹性势能 4.甲、乙两图分别表示两个分子之间分子力和分子 势能随分子间距离变化的图像。由图像判断，以 由物体内大量分子 由于物体做机械运动 能量存 的热运动和分子间 或物体发生形变或被 下说法正确的是 在原因 相对位置决定 举高而具有 物体机械运动的速度 影响 物质的量、物体的温 因素 相对于零势能面的高 度和体积及物态 度或弹性形变程度 A.当分子间距离为r。时，分子力和分子势能均 最小且为零 一定条件下可以等 是否为零 永远不等于零 于零 B.当分子间距离r>ro时，分子力随分子间距离 的增大而增大 联系 在一定条件下可以相互转化 C.当分子间距离r>r。时，分子势能随分子间距[典例3]关于物体的内能下列说法中正确的是 离的增大而减小 D.当分子间距离r<r。时，分子间距离逐渐减 A.物体的内能与物体的温度与体积都有关系 小，分子力和分子势能都增加 B.体积相同的同种气体，它们的内能一定相等 15 物理·选择性必修第三册 C.运动物体的速度增大，则分子动能增大，物体： 针对训练 的内能也增大 D.温度高的物体一定比温度低的物体内能大 5.下列关于内能的说法中，正确的是 [听课记录] A.不同的物体，若温度相等，则内能也相等 B.物体速度增大，则分子动能增大，内能也增大 C.对物体做功或向物体传热，都可能改变物体的 内能 D.冰熔化成水，温度不变，则内能也不变 /名师点评/ 6.关于物体的内能，下列说法正确的是 ( 对内能理解的三个关键点 A.10个分子的动能和分子势能的总和就是这10 (1)内能是一种与分子热运动及分子间相互作 个分子的内能 用相关的能量形式，与物体宏观运动状态无关， B.物体所处位置越高，分子势能就越大，内能也 它取决于物质的量、温度、体积及物态。 越大 (2)研究热现象时，一般不考虑机械能，在机械 C.一定质量的0℃的水结成0℃的冰，内能一定 运动中有摩擦力做功时，机械能有可能转化为 减少 内能。 D.质量相同的两个同种物体，运动物体的内能一 (3)物体温度升高，内能不一定增加；温度不变， 定大于静止物体的内能 内能可能改变；温度降低，内能可能增加。 素养演练·提升技能 达标训练素养提高 1.关于温度的概念，下列说法中正确的是 ( ):4.分子力F随分子间距 A.温度是分子平均动能的标志，物体的温度高， 离r的变化如图所示。 则分子的平均动能大 将两分子从相距r=r2 B.温度是分子平均动能的标志，温度升高，则物： 处释放，仅考虑这两个 0 7 体的每一个分子的动能都增大 分子间的作用，下列说 C.某物体当其内能增大时，则该物体的温度一定 法正确的是 升高 D.甲物体的温度比乙物体高，则甲物体分子的平 A.从r=r2到r=r。分子间引力、斥力都在减小 均速率比乙物体分子的平均速率大 B.从r=r2到r=r1分子力的大小先减小后增大 2.下列说法正确的是 C.从r=r2到r=ro分子势能先减小后增大 ) A.分子间同时存在着引力和斥力 D.从r=r2到r=r1分子动能先增大后减小 B.拉伸物体时，分子间引力增大，斥力减小，所以5.（新情景题）如图所示是家庭生 分子间引力大于斥力 活中用壶烧水的情景。下列关 C.在真空容器中注人气体，气体分子迅速散开充： 于壶内分子运动和热现象的说 满整个容器，是因为气体分子间的斥力大于： 法正确的是 引力 A.气体温度升高，所有分子的 D.当分子间相互作用力做正功时，分子势能增大： 速率都增加 3.关于分子动理论和物体的内能，下列说法正确： B.一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分 的是 子平均动能增加 A.某种物体的温度为0℃，说明该物体中分子的 C.一定量气体的内能等于其所有分子热运动动 平均动能为零 能和分子势能的总和 B.物体的温度升高时，分子的平均动能一定增： D.一定量气体如果失去容器的约束就会散开，这 大，内能也一定增大 C.物体的内能变化时，它的温度一定改变 是气体分子之间存在势能的缘故 D.质量相同时，0℃的水比0℃的冰的内能大 温馨提示 请做课时分层检测（三） 16此不可能实现的一步是②，应在量筒中滴入N滴溶液后测量它的体：[典例1]解析由图可知，两种温度下的分子速率都呈“中间多、两 积：为了使一滴油酸酒精溶液散开后形状比较清晰，要在水面上先！ 头少”的分布，故A正确：随着分子速率的增加，分子数占比先增大 撒上爽身粉，故不完善的一步是③，应改为要先在水面上撒上薄薄 后减小，故B错误：T1分子速率大的占比比T2小，因此TT2,故 的一层爽身粉，再滴入一滴油酸酒精溶液 C正确：温度升高，分子速率大的占比增加，从而使分子平均动能增 (2)这种估测方法是将每个分子视为球形摸型，让油酸尽可能地在· 加，分子热运动也就越刷烈，故D正确。 水面上散开，则形成的油膜可视为单分子油膜，这层油膜的厚度可 答案ACD 视为油酸分子的直径 针对训练 (3)每一谪油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是V一0.10%X·1.解析分子的频繁碰撞使其做杂乱无章的无规则运动，除碰撞外， 4.8×103mL=4.8×10-mL,油膜面积为S=50cm2,则油酸分子 分子可做匀速直线运动，A、B正确：大量分子的运动遵守统计规律， 的直径 如分子向各方向运动机会相等，分子速率分布呈“中间多、两头少” d-s 4.8×10-6×10-1 的规律，C正确，D错误。 m=9.6×10-1m。 变安 A2(3 50X01 答案，(1)②在量筒中滴入N滴溶液后测量它的体积③先在2.解析 气体温度越高，分子热运动越剧烈，分子热运动的平均速率 水面上撒上薄薄的一层爽身粉，再滴入一滴油酸酒精溶液 越大，且分子速率分布呈现“中间多、两头少”的特点。温度越高时 (2)球形单分子直径 速率大的分子所占据的比例越大，分子速率分布图线越宽、越平缓， (3)9.6×10-10 显然从题图中可看出TⅢ>Tm>T1。 [典例2解析()利用单分子油膜法估测油酸分子直径的原理：要 答案B ①分子是球形：②分子一个挨一个紧密排列：③油膜排列成一单层。 !探究导入提示：大量密集的雨滴对伞形成一个持续的压力，就像大 由此可估算出油酸分子直径d= 了，故选B。 量持续撤向托盘秤上的豆子一样，给秤一个持续的压力 (2)①一滴溶液含有纯油酸的体积V=1X10 :[典例2]解析 甲容器中压强产生的原因是液体受到重力的作用， 1000m3=1.0X 0.5 而乙容器中压强产生的原因是分于撞击器壁，A、B项错误；液体产 50 10-11m3。 生的压强力=gh,由hA>hB,可知pA>pB,而密闭容器中气体压强 ⑧油酸分子的直径d占 1.0×10-1 各处均相等，与位置无关，则pc=p,C项正确；温度升高时，pA、pu 2.32X10m≈4.3X10-10m。 不变，而pc、pD增大，D项错误。 答案 C 答案(1)B(2)①1.0×10-1 ②4.3×10-10 ,针对训练 素养演练·提升技能 3.解析由于大量分子都在不停地做无规则运动，与器壁频繁碰撞， 1.解析测量一滴油酸酒特溶液体积用的是累积法，选项A错误：在· 使器壁受到一个平均待续的冲力，致使气体对器壁产生一定的压 水面上撒爽身粉是为了使油膜边缘形成清晰的界面，选项B错误：！ 强，A错误，B正确：根据压强的微观解释可知，压强的大小取决于 在坐标纸上计算油膜轮廓内格子数采用的是累加法，选项C错误；！ 单位体积的气体分子数以及气体分子的平均速率，即压强大小与气 该实验采用的是借助物理模型间接测量的方法，选项D正确。 体分子教量以及气体温度均有关系，C、D错误。 答案 答案 B 2.解析在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，分子直径d=!4,解析 气体的压强是由容器内的大量分子撞击器壁产生的，A、C错 S。计算油膜面积时，只计算了完整方格的数目，则测量值S偏 误，B正确：气体的压强受温度、体积影响，温度升高，若体积变大， 压强不一定增大，D错误。 小，分子直径偏大，但数据不可能大2一3个数量级，故A错误：水面 答案 上痱子粉撒得过多，导致油膜没能充分展开，则S测量偏小，分子直：素养演练·提升技能 径偏大，但数据不可能大2一3个数量级，故B错误：将油酸酒精溶：1.解析 冷气从空调中吹进室内，室内温度降低，分子热运动刷烈程 液的体积直接当作油酸的体积进行计算，则油酸的体积V测量偏 度减小，分子平均速率减小，即速率小的分子数所占的比例升高，但 大，分子直径偏大，由于油酸只占油酸酒精溶液的千分之几，数据可 不是每个分子的速率都减小，D正确。 能大2一3个数量级，故C正确：测量每滴油酸酒精溶液的体积时，· 答案D 将31滴溶液错数成30滴，则每一滴油酸的体积偏大，油酸的体积V2.解析由分子动理论可知，分子总是在做求不停息的无规则运动， 测量偏大，分子直径偏大，但数据不可能大2一3个数量级，故D! 故A错误：因为分子总是在无规则地运动，所以分子的速度总是在 错误。 变化，故B错误：在没有外界影响的情况下，密闭容器内的理想气体 答案C 静置足够长时间后，理想气体将会达到平衡态，即理想气体的温度、 3.解析(1)由题图甲可知，油膜的面积S=64×2cm×2cm=256cm, 体积和压强等状态参量均不会发生变化，因温度不变，所以分子的 2滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积V=2×1mL×0.25mL 平均速率保持不变，故C正确：在相同温度下各个分子的速率并不 100 250mL 相同，故D错误 答案C 10ml,则油酸分子的直径d=S≈8X100m。 3.解析 温度升高时，气体分子的平均速率变大，但是并非每一个气 体分子的速率均增加，A错误：在不同速率范围内，分子数的分布是 (2)由(1)知，实验测得的油酸分子直径偏大，根据d=S可知，实验！ 不均匀的，温度越高，则速率较大的分子占的比例越大，B错误：温 测得的V偏大或S偏小。水面上爽身粉撒得过多，油膜没有充分展！ 度升高，气体分子的速率分布仍然呈“中间多、两头少”的分布规律， 开，则测量的油膜面积S偏小，导致计算结果偏大，故A正确：若勾 C错误，D正确。 画油膜形状时面积圈大了，则测量的油膜面积S偏大，会导致计算 客 D 结果偏小，故B错误；计算1滴油酸酒精溶液的体积时，1mL溶液 4.解析 大量气体在某温度下分子速率的分布规律是：大部分气体速 的滴数多计了几滴，则计算时所用体积数值偏小，会导致计算结果 率在平均值附近，速率越大或越小的分子数越少，即呈“中间多、两 偏小，故C错误：滴入量筒之前，配制好的油酸酒精溶液在空气中搁 头少”的分布。 置了较长时间，酒精挥发使溶液的浓度变大，则1滴油酸酒精溶液 答案 D 中所含纯油酸的体积变大，会导致计算结果偏大，故D正确。 5.解析 温度越高，分子无规则运动越剧烈，从1月到6月，温度逐渐 (3)48个铁原子组成一个图周，图周的周长等于48个铁原子直径之· 升高，空气分子无规则热运动刷烈程度呈增大的趋势，故A错误：6 和，则铁原子的直径d =πd3.14×1.43×10-8 月温度最高，分子平均速率最大，但分子平均速率是对大量分子的 m≈9.4X1 一种统计规律，对于具体的某一个分子并不适用，所以不能说明6 1 48 10-10m 月的任何一个空气分子的无规则热运动的速率 -定比它在1月时 答案(1)2568×1010(2)AD(3)9.4×10-10 速率大，故B错误：根据气体压强的微观意义，气体压强和单位时间 对单位面积地面撞击次数、气体的分子的平均速率有关，温度升高， 4.提示：(1)不是，是分子撞击器壁而产生的 即气体分子的平均速率增大，而压强减小，说明单位时间单位面积 (2)气体压强等于大量气体分子在器壁单位面积上的平均作用力，： 对地面撞击次数减小，所以从1月份到6月份，单位时间对单位面 气体压强大小与气体分子的数密度和气体分子的平均速率有关。 积的地面撞击的空气分子数呈减少的趋势，故C正确：根据气体压 3分子运动速率分布规律 强的微观意义，气体压强等于单位时间内地面上单位面积所受气体 必备知识·自主梳理 分子碰撞的总冲量，大气压强呈减小的趋势，单位时间内地面上单 、 ,(1)必然(2)不可能 (3)可能可能(4)随机2.(1)匀速！ 位面积所受气体分子碰撞的总冲量也呈减小的趋势，故D错误。 直线(3)杂乱无章相等 答案C 二、2.(1)中间多、两头少 (2)比例越多(3)刷烈 4 分子动能和分子势能 三、1.(1)-2m元 2.(2)①平均速率 ·必备知识·自主梳理 △ 一、1.无规则2.平均值3.(2)温度越大 自主评价 、1.无关2.(1)引力减小(3)斥力增大3.体积 1.(1)/(2)×(3)×(4)×(5)/ 2.提示：大量密集的雨滴对伞形成一个持续的压力，就像大量持续撒！自主评价 三、1.动能分子势能3.温度体积改变 向托盘秤上的豆子一样，给秤一个持续的压力 :1.(1)/(2)/(3)×(4)× 关键能力·合作探究 2.提示：不对。铁球的速度交大，是指其机械运动的速度交大，即其机 要点1 械运动的动能交大，而分子的平均动能是指分子热运动的动能，与 探究导入提示：自由运动，碰撞频繁，杂乱无章，向各个方向运动的： 温度有关，与铁球速度无关。 分子数目都相等。 202 关键能力·合作探究 素养演练·提升技能 要点1 !1.解析温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增 探究导入提示：图甲中，分子动能不一定大，分子动能与物体的机械· 大，但有些分子的动能可能减小，A正确，B错误内能增大，温度不 运动无关 一定升高，因为增加内能可以只增大分子势能，C错误：不同种类的 图乙中，气体分子平均动能一定很大，因为温度是分子平均动能的 分子，分子质量不一定相等，因此无法比较分子的平均速率大小，D 标衣 错误。 「典例1]解析某种物体的温度是0℃，物体中分子的平均动能并 答案 、A 不为零，因为分子在求不停息地运动，A错误；当温度升高时，分子2.解析 分子间同时存在引力和斥力，当分子间距离小于平衡距离时 热运动加剧，分子平均动能增大，但并不是所有分子的动能都增大，： 表现为斥力，当分子间距离大于平衡距离时表现为引力，故A正确： 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： 拉伸物体时，分子之间的距离增大，分子间引力和斥力均减小，由于 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， 斥力减小快，所以分子间引力大于斥力，故B错误：气体在容器中散 错误。 开，这是因为分子都在不停地做无规则热运动，与分子力无关，故C 答案C 错误；根据分子力做功与分子势能变化的关系可知，当分子间相互 针对训练 作用力做正功时，分子势能减小，故D错误。 1,解析物体由于运动而具有的能叫动能，它是宏观物体所具有的 答案 A 种能量，分子由于热运动而具有的能叫分子动能，是微观上内能的！3.解析 某种物体的温度是0℃，分子仍然在做无规则的热运动，物 一种形式，所以物体的运动速度大小与分子热运动的动能无关，A! 体中分子的平均动能并不为零，故A错误：物体的温度升高时，分子 错误；温度是分子热运动平均动能的标志，物体的温度升高，分子的 的平均动能一定增大，但内能不一定增大，还要考虑分子势能的变 平均动能增大，但并不是每个分子热运动的动能都增大，B正确，C 化，故B错误：物体的内能变化时，可能是分子势能发生变化，它的 错误：温度相同、质量相同的水和水蒸气，分子平均动能相同，D! 温度不一定改变，故C错误；冰熔化的过程中要吸收热量，所以相等 错误。 质量的0℃的水比0℃的冰的内能大，故D正确。 答案B 答案D 2.解析气体温度是气体分子平均动能的标志，而分子的平均动能不 4.解析 从r一”2到r=”。分子间引力、斥力都在增加，但斥力增加得 仅与分子的平均速率有关，还与分子的质量有关。本题涉及两种不 更快，故A错误：由题图可知，在r一。时分子力为零，故从r=r2到 同气体，它们的分子质量无法比较，因而无法比较两种气体温度的 ”=”1分子力的大小先增大后减小再增大，故B错误：分子势能在 高低，A、B错误，C正确：速率的平均值大，每个分子运动得并不一 r=r时最小，故从r=r2到r=r。分子势能一直在减小，故C错误： 定都快，D错误。 从r二2到=1分子力先做正功后做负功，故分子动能先增大后 答案C 减小，故D正确。 要点2 答案D 探究导入提示：(1)分子力做功对应分子势能的变化。 气体温度升高，分子的平均速率变大，但是并非所有分子的 (2)分子势能先减小后增大 速率都增加，选项A错误：一定量100℃的水变成100℃的水蒸气， [典例2]解析两分子问距减小到r2的过程中和由r2减小到1的 因温度不变，则分子平均动能不变，选项B错误：一定量气体的内能 过程中，分子力做正功，分子势能减小：在间距等于”处，分子势能 等于其所有分子热运动动能和分子势能的总和，选项C正确：一定 最小，小于零。 量气体如果失去容器的约束就会散开，这是气体分子杂乱无章地做 答案减小减小小于 无规则运动的缘故，选项D错误。 针对训练 答案 C 3.解析 从分子间的作用力与分子间距离的关系知道，当分子间距高 章末综合提升 大于。时，分子力表现为引力，当分子间距离小于r。时，分子力表 归纳提能 现为斥力，当分子间距离大于10。时，分子间的作用力很小，可以忽 M 略，所以，当乙从较远处向甲逐渐靠近的过程中，分子力先是对乙做 [典例1] 解析(1)该固体分子质量的表达式为m一N 正功，而由做功与分子势能变化的关系知道，分子力做正功，分子势 能减小：后是分子力对乙做负功或乙克服分子力做功，而由做功与 (2)将汞原子视为球形，其体积V。= 6 nd MH PHENA ,解得汞原子直 分子势能变化的关系知道，分子力做负功，分子势能增加，因此在乙 逐渐向甲靠近的过程中，分子势能先减小后增大，故选D。 径的大小d 答案 D 6M≈3.6×1010m PH&NAπ 4.解析当分子间距离为“时，分子力为0，分子势能最小但不为0， 答案(1)m= NA (2)3.6×10-10m 所以A错误：当分子间距离”>。时，由图像可知随分子间距离的 增大，分子力先增大后减小，所以B错误：当分子间距离>r。时，分 [典例2]解析 二氧化碳气体变成硬胶体后，可以认为分子是一个个 子力为引力，分子间距离增大时，分子引力做负功，则分子势能随分 紧密排列在一起的。体积为V的二氧化碳气体的质量m=V,所含分 子间距离的增大而增大，所以C错误；当分子间距离r<。时，分子 71 ov 间距离逐渐减小，分子力越来越大，分子斥力做负功，分子势能增 子数n=MNA=NA,故变成硬胶体后体积V=n· 加，则分子力和分子势能都增加，所以D正确。 TOVNAD 答案D 6M 要点3 探究导入提示：(1)一样大。 答案 πVNAD3 6M (2)在1g100℃的水变成100℃水蒸气的过程中，分子间距增大，！[典例3]解析分子间的作用力是矢量，其正负不表示大小：分子势 要克服分子间的引力做功，分子势能增大。 能是标量，其正负表示大小。读取图像信息知，由10。变为r。的过 (3)1g100℃水蒸气的内能大 程中，F先增大后减小至0，E。则不断减小，B正确，A、D错误：该过 (4)物体所含物质的多少、温度和体积 程中，分子力始终为引力，力的方向与位移方向一致，分子力做正 「典例3]解析任何物体都具有内能，内能与物体的物质的量、温 功，C错误。 度、体积及物态有关，故A正确：体积相同的同种气体，若温度、压强 、 答案B 不同，它们的内能不一定相等，故B错误：内能的大小与物体宏观的 、 典例4幻解析 若分子间距离r>ro,则分子间表现为引力，当分子 速度大小无关，故C错误：内能与物体的物质的量、温度、体积及物 间距离r减小时，分子力做正功，分子势能减小：若r。,则分子间 态有关，温度高的物体比温度低的物体的分子平均动能大，但内能 表现为斥力，当分子间距离”减小时，分子力做负功，分子势能增 不一定大，故D错误。 大：当r二时，分子势能最小，考虑取不同情况作为分子势能为零 答案 A 的点，B、C、D三个图像可能是正确的，A项一定错误，故选A。 针对训练 5.解析不同的物体，温度相同，只是分子的平均动能相同，但物质的 答案A :[典例5]解析内能是所有分子热运动的动能和分子势能的总和 量和分子势能两个因素不确定，故内能不一定相等，A错误；物体的 温度是分子热运动平均动能的标志，内能不同的物体可能是分子数 速度是宏观量，物体的速度增大，分子热运动的动能不一定增大，内 不同，温度可能相同，故A正确温度是分子热运动平均动能的标 能不一定增大，B错误：改变物体内能的方式有两种，即做功和热传！ 志，温度低的物体分子热运动的平均动能小，但分子数情况不清楚， 递，对物体做功或向物体传热，都可能改变物体的内能，C正确：冰 故无法比较内能情况，故B错误：温度是分子热运动平均动能的标 熔化成水，温度不变，分子的平均动能不变，分子势能增加，故内能 志，同温度的氢气和氧气，分子热运动的平均动能相同，但同质量的 增加，D错误 氢气和氧气，氢气的分子数多，故氢气的分子动能总和大，故C正 答案C 确：物体的机械能是由速度和高度决定的，而内能由温度和分子间 6.解析物体的内能是构成物体的所有分子的无规则热运动的动能 、 距高决定，故机械能与内能无关，故D错误 和分子势能的代数和，具有统计意义，对单个或几个分子无意义，故 答案 A● A错误：物体的内能由物体的体积、温度、分子数等因素决定，与物！[典例6] 解析如果保持该气体体积不变，则分子势能不变，当温度 体的位置无关，故B错误一定质量的0℃的水结成0℃的冰，放出 升高时，分子平均动能增大，其内能增大，故选项A、B错误：如果保 热量，则内能一定减少，故C正确：物体的内能与物体宏观的速度无 持其温度不变，则分子平均动能不变，当体积增大时，分子势能增 关，与温度、体积等因素有关，故D错误。 大，其内能增大，故选项C正确，D错误。 答案C 答案C 203