专题02 内能与分子运动速率分布规律（5大考点）专项训练 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

**基本信息** 聚焦内能与分子运动核心概念，以微观机制为逻辑主线，通过分层题型构建从概念辨析到综合应用的认知体系。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |气体温度微观意义与速率分布|8题|图像分析与统计规律应用|从分子运动速率分布（统计规律）到温度微观本质（分子平均动能）| |气体压强微观意义|6题|压强影响因素与微观解释|基于分子碰撞模型，关联温度、分子数密度对压强的影响| |分子势能|8题|分子力与势能关系分析|结合分子间作用力曲线，推导势能随距离变化规律| |分子动能|4题|动能与温度关系辨析|建立温度与分子平均动能的定量联系，区分平均与个别分子动能| |内能与机械能区别|7题|内能变化与能量转化判断|整合分子动能、势能，对比内能与机械能的本质差异|

专题02 内能与分子运动速率分布规律 【全国通用】 目录 第一部分 培优专练 【题型1 气体温度的微观意义、气体分子速率分布图像】 1 【题型2 气体压强的微观意义】 7 【题型3 分子势能】 10 【题型4 分子动能】 16 8 第二部分 压轴突破 【题型1 】 1．以下关于分子运动论说法正确的是（　　） A．图甲是用显微镜观察布朗运动所记录的三颗小炭粒运动位置的连线图，直观反映分子的无规则运动 B．图乙是用扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子的照片，根据阿伏加德罗常数、碳的摩尔质量及碳的密度可以估算出碳原子的直径 C．丙（b）是丙（a）所示容器中气体在不同温度下的气体分子速率分布图，T1对应图像与坐标轴包围的面积大于T2对应图像与坐标轴包围的面积 D．在图丙（a）容器中，当气体温度从T1变为T2时，容器中所有的分子运动变快 【答案】B 【详解】A．图甲中三颗微粒的运动是布朗运动，是微粒受到周围分子碰撞不平衡引起的，不是分子的运动，只是能间接反映分子的无规则运动，故A错误； B．用表示阿伏加德罗常数，M表示碳的摩尔质量，表示实心石墨的密度，那么石墨中一个碳原子所占空间的体积 将碳原子看作球体，则有 联立可解得碳原子的直径，故B正确； C．温度越高，速率大的分子占总分子数的百分比越大，则小于，但对应图像与坐标轴包围的面积等于对应图像与坐标轴包围的面积，均为1，故C错误； D．温度越高，分子平均速率变大，并非所有的分子运动都变快，故D错误。 故选B。 2．研究表明，大量气体分子的速率分布遵循一定的统计规律。如图所示为氧气分子在0℃和100℃两种温度下的速率分布曲线。根据图像，下列说法正确的是（　　） A．图中实线对应氧气分子在0℃时的情形 B．随着温度的升高，氧气分子中速率大的分子所占的比例减少 C．对于相同质量的氧气，处于300~500m/s速率区间的分子数在0℃时大于100℃时的 D．两条曲线与横轴围成的面积不相等，因为高温下分子总动能更大 【答案】C 【详解】A．由图可知，实线占百分比较大的分子速率较大，分子平均速率较大，则图中实线对应于氧气分子在100℃时的情形，故A错误； B．随着温度的升高，氧气分子中速率大的分子所占的比例增加，故B错误； C．由图可知，对于相同质量的氧气，处于300~500m/s速率区间的分子数在0℃时大于100℃时的，故C正确； D．由图可知，在0°C和100°C两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1，即相等，故D错误。 故选C。 3．图甲是某种理想气体分子的速率分布规律图像，图乙是分子间作用力随分子间距变化的图像，图丙是分子势能随分子间距变化的图像，下列说法正确的是（　　） A．由图甲可知，图线②对应的每个气体分子动能都比图线①大 B．由图甲可知，图线①对应的温度更高 C．由图乙可知，分子间距从r0增大的过程中，分子力先减小后增大 D．由图丙可知，分子间距从r0减小的过程中，分子势能一直增大 【答案】D 【详解】AB．图甲中，曲线②速率大的分子占据的比例较大，则说明曲线②对应的气体分子平均动能较大，曲线②对应的温度较高，但不是图线②对应的每个气体分子动能都比图线①大，故AB错误； C．图乙中，分子间距从r0增大的过程中，分子力先增大后减小，故C错误； D．图丙中，分子间距从r0减小的过程中，分子势能一直增大，故D正确。 故选D。 4．氧气很重要的用途是供给呼吸和支持燃烧，氧气如同食物和水，是人体必不可少的能源。如图是氧气分子在0℃和100℃的速率分布图，横坐标表示速率，纵坐标表示某一速率内的分子数占总分子数的百分比，由图可知（　　） A．若温度升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例增大 B．每一个氧气分子随着温度的升高其速率都增大 C．同一温度下，中等速率的氧气分子数所占的比例较大 D．随着温度的升高，氧气分子的平均速率变小 【答案】C 【详解】A．随着温度的升高，氧气分子中速率大的分子所占的比例增大，选项A错误； B．温度升高使得氧气分子的平均速率增大，不一定每一个氧气分子的速率都增大，选项B错误； C．同一温度下，中等速率的氧气分子数所占的比例大，即氧气分子呈现“中间多，两头少”的分布规律，选项C正确； D．温度升高后，氧气分子的平均速率变大，选项D错误。 故选C。 5．（多选）潜水员在执行某次实验任务时，外部携带一装有一定质量气体的封闭容器，容器体积不变，导热性能良好，并与海水直接接触。已知海水温度随深度增加而降低，则潜水员下潜过程中，容器内气体（    ） A．所有气体分子的速率均减小 B．气体分子单位时间撞击容器壁单位面积的次数减少 C．速率大的分子数占总分子数的比例减少 D．速率大的分子数占总分子数的比例增加 【答案】BC 【详解】A．海水温度随深度增加而降低，容器导热良好，则潜水员下潜过程中，容器内的气体温度降低，内能减少，气体分子的平均速率减小，但不是每个气体分子的速率均减小，故A错误； B．气体体积不变，气体温度降低，气体分子运动的平均速率减小，根据气体压强微观意义可知，气体分子单位时间撞击容器壁单位面积的次数减小，故B正确； CD．因温度降低，故速率大的分子数占总分子数的比例减少，故C正确，D错误。 故选BC。 6．（多选）麦克斯韦分子速率分布律是分子动理论的重要结论之一，它是研究气体分子碰撞、大量分子热运动服从统计规律等问题的重要理论依据，正确理解它对学习热学非常有用。速率分布曲线表明速率很小和很大的分子数占总分子数的百分率都较小，而具有中等速率的分子数占总分子数的百分率较大，当v=vp时，f（v）取极大值，vp称为最概然速率，其物理意义是，如果把整个速率范围分成许多相等的小区间，则分布在vp所在小区间的分子数占总分子数的百分比最大。下列说法正确的是（　　） A．因这些是概率分布，所以麦克斯韦速率分布曲线与v轴围成的面积为1 B．在有限速率区间v1~v2内，曲线下的阴影面积的物理意义是速率分布在v1~v2的分子数占总分子数的百分比，或一个分子的速率在v1~v2内的概率 C．任何温度下气体分子速率分布图像都一样 D．温度降低时，每个气体分子速率都减小 【答案】AB 【详解】A．因题图是概率分布，所以麦克斯韦速率分布曲线与v轴围成的面积为1，故A正确； B．在有限速率区间v1~v2内，曲线下的阴影面积的物理意义是速率分布在v1~v2的分子数占总分子数的百分比，或一个分子的速率在v1~v2内的概率，故B正确； C．不同温度下气体分子速率分布图像不一样，温度升高，峰值向速率较大的方向移动，故C错误； D．温度降低时，分子的平均动能减小，分子的平均速率减小，不是每个气体分子速率都减小，故D错误。 故选AB。 7．（多选）一定质量的某气体在不同的温度下分子的速率分布图像如图中的1、2、3所示，图中横轴表示分子运动的速率v，纵轴表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，其中取最大值时的速率称为最概然速率。下列说法错误的是（    ） A．3条图线与横轴围成的面积相同 B．3条图线温度不同，且 C．图线3对应的分子平均动能最大 D．图线1对应的分子平均动能最大 【答案】BD 【详解】A．根据 故3条图线与横轴围成的面积相同，故A正确； BCD．因为温度越高，速率大的分子占的比例越多，所以3条图线温度关系为 且温度越高，对应的分子平均动能越大，故图线3对应的分子平均动能最大，故BD错误，C正确； 此题选择不正确的，故选BD。 8．两个内壁光滑、完全相同的绝热汽缸A、B，汽缸内用轻质绝热活塞封闭完全相同的理想气体，如图1所示。现向活塞上表面缓慢倒入细沙，若A中细沙的质量大于B中细沙的质量，重新平衡后，汽缸A内气体的内能_______（填“大于”“小于”或“等于”）汽缸B内气体的内能。图2为重新平衡后A、B汽缸中气体分子速率分布图像，其中曲线_______（填图像中曲线标号）表示汽缸A中气体分子的速率分布规律。 【答案】 大于 ② 【详解】[1]由于汽缸和活塞都是绝热的，所以 因为A中细沙的质量大于B中细沙的质量，重新平衡后，对活塞分析有 可知，稳定后汽缸A内气体的压强大，则体积小， 细沙重力势能转化为气体内能的转化量较大，即汽缸A内气体的内能大于汽缸B内气体的内能。 [2]由图中曲线可知曲线②中分子速率大的分子数占总分子数百分比较大，即曲线②反映其分子的平均速率较大。气体的内能越大，温度高，则气体分子的平均动能越大，运动的平均速率越大。汽缸A内气体的内能较大，所以其分子的平均速率较大，故曲线②表示汽缸A中气体分子的速率分布规律。 【题型2 】 9．分子动理论是从微观分子运动角度解释物质宏观热现象的基础理论，根据分子动理论下列说法正确的有（　　） A．液体温度越高，悬浮颗粒越大，布朗运动越明显 B．布朗运动是指悬浮在液体中的固体颗粒分子的无规则运动 C．封闭气体的压强是由于气体本身重力产生的 D．当分子间距离减小时，分子间的斥力增大，引力增大 【答案】D 【详解】A．液体温度越高，液体分子热运动越剧烈，悬浮在液体中的颗粒越小，撞击越不平衡，则布朗运动越明显，故A错误； B．布朗运动是指悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动，不是分子的无规则运动，故B错误； C．封闭气体的压强是大量气体分子频繁碰撞器壁产生的，不是由气体的重力产生的，故C错误； D．当分子间距减小时，分子间的引力和斥力都增大，故D正确。 故选D。 10．导热性良好的玻璃瓶内封闭一定质量的气体，从10℃的湖底缓慢移动至温度为14℃的湖面的过程中，下列说法正确的是（　　） A．所有气体分子速率均增大 B．气体分子对玻璃瓶壁碰撞的平均撞击力增大 C．单位时间内与单位面积玻璃瓶壁碰撞的分子数不变 D．气体分子间的作用力增大 【答案】B 【详解】A．从10℃的湖底缓慢移动至温度为14℃的湖面的过程中，所有气体分子的平均动能增大，气体分子的平均速率增大，并不是所有气体分子速率均增大，故A错误； B．环境温度缓慢升高，气体分子的平均动能增大，气体分子对玻璃瓶壁碰撞的平均撞击力增大，故B正确； C．由于分子数密度不变，气体分子的平均速率增大，单位时间内与单位面积玻璃瓶壁碰撞的分子数增多，故C错误； D．由于分子数密度不变，气体分子间的距离不变，作用力不变，故D错误。 故选B。 11．实验小组用如图所示的装置探究气体压强的产生机理，将黄豆从秤盘上方一定高度处均匀连续倒在秤盘上，观察秤的指针摆动情况．下列说法正确的是（   ） A．模拟温度降低对气体压强的影响时，应增加黄豆数量 B．模拟温度升高对气体压强的影响时，应将释放位置升高 C．模拟体积减小对气体压强的影响时，应将释放位置升高 D．模拟体积增大对气体压强的影响时，应增加黄豆数量 【答案】B 【详解】A．温度降低，气体分子的平均速率减小，模拟温度降低对气体压强的影响时，应该降低释放位置。而增加黄豆数量是模拟提高气体分子密度对气体压强的影响，故A错误； B．温度升高，气体分子的平均速率增大，模拟温度升高对气体压强的影响时，应将释放位置升高，故B正确； C．体积减小，气体分子密度增大，模拟体积减小对气体压强的影响时，应该增加黄豆数量。而升高释放位置则是模拟增大气体分子的平均速率对气体压强的影响，故C错误； D．体积增大，气体分子密度减小，模拟体积减小对气体压强的影响时，应该减少黄豆数量，故D错误。 故选B。 12．下列关于分子运动和热现象的说法正确的是（　　） A．水蒸气凝结成小水珠过程中，水分子间的引力增大，斥力减小 B．一定质量的气体温度升高，单位时间内撞击容器壁单位面积上的分子数一定增多 C．某气体的摩尔质量是M，标准状态下的摩尔体积为V，阿伏加德罗常数为，则每个气体分子在标准状态下的体积为 D．温度相同的氢气和氧气，分子平均动能相同，但氧气分子的平均速率小 【答案】D 【详解】A．水分子在气态下引力、斥力忽略不计，凝结成液态，分子间距减小，引力和斥力同时增大，故A错误； B．一定质量的气体温度升高，若体积变大，则分子数密度减小，则单位时间内撞击容器壁单位面积上的分子数不一定增多，故B错误； C．某气体的摩尔质量是M，标准状态下的摩尔体积为V，阿伏加德罗常数为，则每个气体分子在标准状态下运动占据的空间的体积为，故C错误； D．温度相同的氢气和氧气，分子平均动能相同，但氧气分子的质量大，平均速率小，故D正确。 故选D。 13．（多选）封闭容器内气体的温度为，气压为，若容器壁的温度突变为，下列说法正确的是（　　） A．若，则容器内器壁附近气体压强将大于 B．若，则容器内器壁附近气体压强将等于 C．若，则容器内器壁附近气体压强将小于 D．若，则容器内器壁附近气体压强将小于 【答案】AD 【详解】温度是分子平均动能的标志，若，则容器壁内分子运动加剧，气体分子与容器壁碰撞后，反弹的分子速率增大，分子对容器壁撞击力增大，因此容器内器壁附近气体压强增大；若，气体分子与容器壁碰撞后，反弹的分子速率减小，容器内器壁附近气体压强减小。 故选AD。 14．很多家庭的玻璃窗都是密闭双层的，两层玻璃间会残留一些密闭的稀薄气体。在温暖的阳光照射玻璃窗时，双层玻璃间的密闭气体的内能_______，密闭气体的压强_______。（均选填“变大”、“变小”或“不变”） 【答案】 变大 变大 【详解】[1]在温暖的阳光照射玻璃窗时，双层玻璃间的密闭气体的温度升高，理想气体的内能由温度决定，则其内能变大。 [2]温度是分子平均动能的标志，则温度升高分子的平均动能增加，气体分子撞击力增大，则密闭气体的压强变大。 【题型3 】 15．当分子间距离为时，分子间的作用力为0。当分子间的距离从增大到的过程中，下列说法正确的是（    ） A．分子势能先减小再增大 B．分子间的作用力先增大再减小 C．分子间的作用力及分子势能都减小 D．分子间的作用力及分子势能都增大 【答案】A 【详解】D．分子势能在时最小。当分子间距从增大到时，分子力表现为斥力，距离增大过程中分子力做正功，分子势能减小；从进一步增大到时，分子力表现为引力，距离增大过程中分子力做负功，分子势能增大。因此整个过程分子势能先减小再增大。D错误； ABC．从增大到，分子斥力逐渐减小到0；从增大到，分子作用力（表现为斥力）的大小减小；从增大到，分子作用力（表现为引力）的大小从0开始先增大后减小。因此，分子作用力的大小在整个过程中先减小后增大再减小。BC错误；A正确。 故选A。 16．如图所示为分子间作用力F与分子间距离r的关系图线，甲分子固定在坐标原点O，乙分子从r1处由静止释放，然后沿r轴运动，r1、r2两处的分子力大小相等，方向相反，则下列说法中正确的是（　　） A．乙分子将在r1、r2间做往复运动 B．乙分子的速度第一次减为零前，其运动的加速度越来越小 C．若规定r0处分子势能EP为零，当r不等于r0时，EP为正 D．若规定无穷远处分子势能EP为零，当r﹤r0时，EP为正 【答案】C 【详解】A．根据图像面积代表做功，且乙分子从r1处由静止释放，可知，乙分子无法到达r2位置，因为r1到r0过程分子力做正功的值小于r0到r2过程做负功的值，故A错误； B．根据图像可知，乙分子的速度第一次减为零前，其受到分子力先减小后反向增大，所以运动的加速度先减小，后增大，故B错误； C．若规定r0处分子势能EP为零，则从r0处向左斥力做负功，向右引力做负功，分子势能都增大，则当r不等于r0时，EP为正，故C正确； D．若规定无穷远处分子势能EP为零，从无穷远到r﹤r0，分子力先做正功后做负功，总功可能为正，则势能可能小于零，故D错误。 故选C。 17．2025年中国农业科学院团队开发的单分子纳米农药技术中，离子液体通过精密的分子间作用力在农药分子周围形成保护层，赋予其水溶性，突破了传统难溶性农药的分散难题。当两个农药分子在溶液中靠近时，两分子间作用力f(r)和分子势能u(r)随分子间距离r的变化曲线，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．当农药分子间距离时，分子间作用力表现为斥力 B．当农药分子间距离时，分子间作用力为零，分子势能最大 C．当，在农药分子相互远离过程中，分子间作用力一直减小 D．当，在离子液体层被压缩过程中，分子势能一直增大 【答案】D 【详解】A．当农药分子间距离时，分子间作用力表现为引力，所以当农药分子间距离时，分子间作用力表现为引力，A错误； B．当农药分子间距离时，分子间作用力为零，分子势能最小，B错误； C．当r>r0时，分子间作用力表现为引力，且随r增大引力先增大，后减小，直至趋近于零，C错误； D．当r<r0时，分子间的作用力表现为斥力，在离子液体层被压缩过程中，分子之间的距离减小，斥力做负功，分子势能增大，D正确。 故选D。 18．如图所示，两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e为两曲线的交点，下列说法正确的是（　　） A．曲线ab为两分子间斥力随分子间距离的变化关系 B．若两分子间距离大于r1，则分子间作用力表现为斥力 C．当两分子间距离从r1开始增大到r2时，分子势能不断增大 D．若两分子间距离越来越大，则分子势能也越来越大 【答案】C 【详解】A．在图象中，随着距离的增大斥力比引力变化的快，所以ab为引力曲线，cd为斥力曲线，故A错误； B．图像可知若两分子间距离大于r1，分子间的斥力小于引力，则分子间作用力表现为引力。故B错误； C．当两分子间距离从r1开始增大到r2时，子间作用力表现为引力，故分子势能不断增大，故C正确； D．若两分子间距离越来越大，分子势能不一定越来越大，比如分子间距小于平衡位置时，两分子间距离越大，分子势能越小，故D错误。 故选C。 19．（多选）如图所示，设两个分子相距无穷远，我们可以规定它们的分子势能为零。让一个分子在A处不动，另一个分子从无穷远B处逐渐靠近A，在C处时分子力为零。在靠近过程中下列说法正确的是（　　） A．当分子从无穷远B处逐渐靠近C处时，分子间的作用力表现为引力 B．当分子从C处逐渐靠近A处时，分子间的作用力表现为引力 C．当分子从无穷远B处逐渐靠近C处时，分子势能减小 D．当分子从C处逐渐靠近A处时，分子势能增加 【答案】ACD 【详解】A．由于在处时分子力为零，可知处为平衡位置，当分子从无穷远处逐渐靠近处时，分子间距大于平衡位置的间距，分子引力大于斥力，分子间的作用力表现为引力，故A正确； B．当分子从处逐渐靠近处时，分子间距小于平衡位置的间距，分子引力小于斥力，分子间的作用力表现为斥力，故B错误； C．根据上述可知，当分子从无穷远处逐渐靠近处时，分子间的作用力表现为引力，分子力做正功，分子势能减小，故C正确； D．根据上述可知，当分子从处逐渐靠近处时，分子间的作用力表现为斥力，分子力做负功，分子势能增加，故D正确。 故选ACD。 20．（多选）分子间存在着分子力，并且分子力做功与路径无关，因此分子间存在与其相对距离有关的分子势能。如图所示为分子势能随分子间距离r变化的图像，取r趋近于无穷大时为零。通过功能关系可以从此图像中得到有关分子力的信息，若仅考虑这两个分子间的作用，下列说法中正确的是（　　） A．图中是分子间引力和斥力平衡的位置 B．假设将两个分子从处释放，它们将相互靠近 C．假设将两个分子从处释放，当时它们的速度最大 D．假设将两个分子从处释放，当时它们的加速度为零 【答案】CD 【详解】AB．假设将距离无穷远的两分子由静止释放，则两分子间距离在到达平衡距离前分子力对两分子始终做正功，分子势能减小，又因为无穷远处分子势能为零，所以当到达平衡距离时，分子势能达到最低且为负值，因此图中r2是分子间引力和斥力平衡的位置，假设将两个分子从r=r2处释放，它们将保持静止，故AB错误； CD．因为r1小于r2，所以假设将两个分子从r=r1处释放，分子力表现为斥力，两分子将做加速度减小的加速运动，当r=r2时它们的速度最大，加速度为零，故CD正确。 故选CD。 21．（多选）如图所示，将甲分子固定在坐标原点，乙分子位于轴上，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。表示分子力表现为斥力，表示分子力表现为引力，现把乙分子从A处由静止释放，A、、、为轴上分子经过的四个特定位置，设两分子间距离很远时，。下列选项中分别表示乙分子的加速度、速度、动能、势能与两分子间距离的关系，其中一定不正确的是（  ） A． B． C． D． 【答案】BCD 【详解】A．由牛顿第二定律可知，加速度与力的大小成正比，方向与力的方向相同，故图线的形状与图线的形状相同，A正确，不符合题意； B．由题图可看出，由A到C分子力为引力，分子的速度一直增大，而B图中分子的运动速度先增大后减小，故B错误，符合题意； C．由题图可看出，由A到C分子力为引力，分子速度一直增大，分子动能一直增大，而C图中分子的动能先增大后减小，故C错误，符合题意； D．由D图可看出，在释放点A处分子势能为负，动能为零，总能量小于零，当分子间距离最小时，分子的动能为零，故分子势能一定为负，分子势能不可能增大到正值，D错误，符合题意。 故选BCD。 22．当甲、乙两分子间距离为时，分子间的作用力为0。现把甲分子固定，使两分子之间的距离从0.9增大到1.1，在该过程中，分子间的作用力________（填“一直减小”、“一直增大”、“先减小后增大”或“先增大后减小”），甲分子对乙分子________（填“一直做正功”、“一直做负功”、“先做正功后做负功”或“先做负功后做正功”），分子势能________（填“一直减小”、“一直增大”、“先减小后增大”或“先增大后减小”）。 【答案】 先减小后增大 先做正功后做负功 先减小后增大 【详解】[1]分子间F−r图像如下    两分子之间的距离从0.9增大时，分子间作用力表现为斥力，逐渐减小，从增大1.1时，分子间作用力表现为引力，逐渐增大，故整个过程分子间的作用力先减小后增大； [2][3]两分子之间的距离从0.9增大时，分子间作用力表现为斥力，分子间作用力方向与运动方向相同，分子间作用力对乙分子做正功，分子势能减小，从增大1.1时，分子间作用力表现为引力，分子间作用力方向与运动方向相反，分子间作用力对乙分子做负功，分子势能增大。故整个过程甲分子对乙分子先做正功后做负功，分子势能先减小后增大。 【题型4 】 23．如图所示，玻璃管中装入一部分水，用软木塞密封管口，再用酒精灯加热玻璃管底部至水沸腾一段时间后，玻璃管中水蒸气的压力使软木塞向上喷出。下列说法正确的是（　　） A．水沸腾时，水中有一颗粒物在上下翻滚，这属于布朗运动 B．的水变成的水蒸气，分子平均动能不变，分子势能减少 C．当玻璃管内水蒸气的压强等于外界大气压强时，软木塞就会喷出 D．软木塞喷出时，管口出现“白雾”，说明气体的内能迅速减少 【答案】D 【详解】A．布朗运动，是悬浮微粒表现出的无规则运动，需在显微镜下观察，不是宏观颗粒随着水上下翻滚，故A错误； B．的水变成的水蒸气，分子平均动能不变，但吸热使得分子势能增加，故B错误； C．除了外界大气压力、还要考虑软木塞的重力和软木塞与管壁间的摩擦力，故当玻璃管内水蒸气的压强等于外界大气压强时软木塞不会喷出，故C错误； D．软木塞喷出时，玻璃管内气体迅速膨胀对外做功，内能迅速减少，温度降低，水蒸气变成微小水滴，即“白雾”，故D正确。 故选D。 24．下列说法中正确的是（　　） A．一定质量的理想气体在等温膨胀过程中其内能一定减少 B．物体的温度在升高过程中其内部每一个分子的分子动能都会变大 C．液体中悬浮微粒的布朗运动是做无规则运动的液体分子撞击微粒而引起的 D．理想气体内部存在的压强是由于气体分子间存在的相互斥力而产生的 【答案】C 【详解】A．理想气体内能仅由温度决定，等温膨胀时温度不变，内能不变，故A错误； B．温度升高是分子平均动能增大，并非每个分子动能都增加，故B错误； C．布朗运动是液体分子无规则撞击悬浮微粒的表现，故C正确； D．理想气体压强由分子碰撞容器壁产生，分子间作用力忽略不计，故D错误。 故选C。 25．（多选）关于分子动理论和物体的内能，下列说法正确的是（　　） A．在10℃时，氧气分子的平均速率为，氢气分子的平均速率为，则 B．物体的内能增大时，分子的平均动能一定增大，温度一定升高 C．当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力都增大，但引力增大得更快，所以分子力表现为引力 D．质量相同时，100℃水的内能小于100℃水蒸气的内能 【答案】AD 【详解】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，由于分子的质量不同，根据可知，，故A正确； B．物体内能是分子总动能与分子势能之和，内能增大可能仅由分子势能增大导致，分子平均动能不变、温度不变（例如冰熔化吸热，内能增大但温度不变），故B错误； C．当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力均减小，故C错误； D．质量相同时，水吸热汽化为水蒸气，该过程温度不变，内能增大，所以100℃水的内能小于100℃水蒸气的内能，故D正确。 故选AD。 26．（多选）为了减少病毒传播，人们使用乙醇喷雾消毒液和免洗洗手液，两者的主要成分都是酒精，则下列说法正确的是（　　） A．使用免洗洗手液洗手后，手部很快就干爽了，是由于液体分子扩散到了空气中 B．在房间内喷洒乙醇消毒液后，会闻到淡淡的酒味，与分子运动无关 C．在房间内喷洒乙醇消毒液后，会闻到淡淡的酒味，这是酒精分子做布朗运动的结果 D．使用免洗洗手液洗手后，洗手液的酒精由液体变为同温度的气体的过程中，分子平均动能不变，但分子间距变大 【答案】AD 【详解】A．液体挥发是分子扩散到空气中的过程，属于扩散现象，故A正确； B．闻到酒味是酒精分子无规则运动（扩散）的结果，与分子运动有关，故B错误； C．布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，酒精分子扩散属于分子热运动，故C错误； D．温度不变时分子平均动能不变，液体变为气体时分子间距增大，故D正确。 故选AD。 【题型5 与机械能的区别】 27．关于分子动理论和物体的内能，下列说法正确的是（　　） A．温度高的物体的平均动能一定大，内能也一定大 B．当分子间距增大时，分子间的作用力减小 C．当分子间的作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距的减小而增大 D．当物体的体积增大时，物体的内能一定增大 【答案】C 【详解】A．温度高的物体的分子平均动能一定大，但是内能不一定大，内能还与物体物质的量等有关，故A错误； B．当分子间的距离增大时，分子间的作用力可能先增大后减小，故B错误； C．当分子间的作用力表现为斥力时，分子间距离的减小，作用力做负功，分子势能增大，故C正确； D．当物体的体积增大时，分子间距离变大，分子势能改变，但不确定分子势能增大还是减小，即使分子势能增大，也不知道分子动能如何变化也不能说明内能增大，故D错误。 故选C。 28．下列说法中正确的是（　　） A．物理学中，把微观粒子无规则运动叫做布朗运动 B．温度低的物体分子运动的速率小 C．只要一定量的理想气体温度保持不变，其内能也保持不变 D．物体做减速运动时，物体的内能也越来越小 【答案】C 【详解】A．布朗运动是微小颗粒在液体或气体中的无规则运动，不是微观粒子的无规则运动。故A错误； B．温度低的物体分子运动的平均速率小。故B错误； C．只要一定量的理想气体温度保持不变，其内能也保持不变。故C正确； D．内能与物体的温度有关，与速度无关，物体做减速运动时，物体的内能不会越来越小。故D错误。 故选C。 29．下列说法中正确的是（    ） A．1克100℃的水的内能等于1克100℃的水蒸气的内能 B．水蒸气凝结成小水珠过程中，水分子间的引力增大，斥力减小 C．分子间的距离r存在某一值r0，当r>r0时，分子间引力小于斥力，当r<r0时，分子间斥力小于引力 D．在一定温度下，大量气体分子的速率分布均呈现“中间多、两头少”的规律 【答案】D 【详解】A．1克100 ℃ 的水需要吸收热量才能变为1克100 ℃的水蒸气，故1克100 ℃的水的内能小于1克100 ℃的水蒸气的内能，故A错误； B．水分子在气态下引力、斥力忽略不计，凝结成液态，分子间距减小，引力和斥力同时增大，故B错误； C．分子间的距离r存在某一值r0，当r>r0时，分子间引力大于斥力，当r<r0时，分子间斥力大于引力，故C错误； D．任一温度下，气体分子的速率分布均呈现“中间多、两头少”的规律，故D正确。 故选D。 30．（多选）一辆运输瓶装氧气的货车，由于某种原因，司机紧急刹车，最后停下来，则下列说法正确的是（　　） A．汽车机械能减小，氧气内能增加 B．汽车机械能减小，氧气内能减小 C．汽车机械能减小，氧气内能不变 D．汽车机械能减小，汽车（轮胎）内能增加 【答案】CD 【详解】D．司机紧急刹车到停下来，汽车机械能减小，转化为内能，选项D正确； ABC．刹车过程中，因氧气温度不变，体积没变，故氧气内能不变，选项AB错误，C正确。 故选CD。 31．（多选）下列有关热现象和内能的说法中正确的是（  ） A．扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关 B．水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙 C．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的 D．盛有气体的容器做加速运动时，容器中气体的内能必定会随之增大 【答案】AB 【详解】A．温度是分子热运动剧烈程度的标志，温度越高，扩散现象和布朗运动越剧烈，故A正确； B．水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙，故B正确； C．液体中的扩散现象是由于物质分子无规则热运动产生的分子迁移现象，不是液体的对流形成的，故C错误； D．气体的内能与温度有关，与物体的宏观速度大小无关，故D错误。 故选AB。 32．（多选）下列说法正确的是（　　） A．物体的温度降低，内部每个分子的运动速率一定都减小 B．在两个分子相互远离的过程中，分子间的引力和斥力都减小 C．一定质量0℃的冰，变为0℃的水，其内能增大 D．1摩尔气体的体积为V，阿伏伽德罗常数为，每个气体分子的体积为 【答案】BC 【详解】A．物体的温度降低，内部分子的平均速率减小，但并非每个分子的运动速率都减小，故A错误； B．在两个分子相互远离的过程中，分子间距离变大，则分子间的引力和斥力都减小，故B正确； C．一定质量0℃的冰，变为0℃的水，温度不变，平均动能不变，其内能增大的原因是吸热后分子势能变大了，故C正确； D．1摩尔气体的体积为V，阿伏伽德罗常数为，每个气体分子占据的空间的体积为，故D错误。 故选BC。 33．严寒的冬天，“泼水成冰”。洒向空中的热水迅速降温并结冰。热水在降温过程中，水分子热运动的平均动能_______（填“增大”或“减小”）：一定质量的 水变成冰的过程中，内能________（“增大”或“减小”），分子平均间距________（填“增大”或“减小”），请结合自然现象或所学知识，简要说出分子平均间距变化的判断依据_________。 【答案】 减小 减小 增大 冰可以漂浮在水中，说明冰的密度比水要小，分子间距比水大 【详解】[1] 温度是分子平均动能的标志，热水在降温过程中，水分子热运动的平均动能减小。 [2] 的水变成的冰的过程是凝固过程，凝固放热，所以水放出热量，温度不变，内能减小。 [3] 的水变成冰的过程中，体积要变大，则分子平均间距增大。 [4] 冰可以漂浮在水中，说明冰的密度比水要小，质量不变，体积变大，分子间距比水大。 1．已知某地空气的密度为，假设此地空气为理想气体，气体分子平均动能为Ek，单个气体分子的质量为m，建立适当的模型，估计当地大气压强p0的大小最接近于（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据理想气体压强公式 其中 为分子数密度 已知空气密度 故 因此 故选C。 2．如图，绝热密闭容器中有一个气球，气球内、外为温度相同的同种理想气体。已知膨胀的气球内部压强总是大于外部压强，且随气球体积的增大而减小。现气球因某种原因缓慢漏气，与漏气前相比，（　　）    A．气球外部气体的压强保持不变 B．气球外部气体分子平均动能增大 C．气球内部所有气体分子的动能都增大 D．气球内部气体的分子速率分布图峰值将向左移 【答案】B 【详解】A．气球漏气，气球外部气体密度增大，所以气球外部气体压强增大，故A错误； B．气球漏气，体积减小，气球弹性势能减小，转化为容器系统的内能，容器内系统温度升高，所以气球外部气体的平均动能增大，故B正确； C．温度升高是气体平均分子动能增大，不一定所有的分子的动能都增大，故C错误； D．温度升高，分子平均速率增大，所以气体的分子速率分布图峰值将向右移，故D错误； 故选B。 3．正方体密闭容器中有一定质量的某种气体，单位体积内气体分子数n为恒量。为简化问题，我们假定：气体分子大小可以忽略；其速率相同，分子动能均为，分子与器壁各面碰撞的机会均等；与器壁碰撞前后瞬间，气体分子速度方向都与器壁垂直，且速率不变。则气体对容器壁的压强为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】由题设可知，一个气体分子每与器壁碰撞一次，给器壁的冲量为 以器壁上面积为的部分为底、为高构成柱体，则其内有的气体分子在时间内与该柱体的底发生碰撞，碰撞的分子数为 则时间内气体分子给器壁的冲量为 器壁受到的压力为 则气体对器壁的压强为 故选A。 4．1934年我国物理学家葛正权定量验证了麦克斯韦的气体分子速率分布规律.如图所示为氧气分子在不同温度下的分子速率分布规律图像，图中实线1、2对应的温度分别为、、则下列说法正确的是（　　） A．温度大于温度 B．、温度下，某一速率区间的分子数占比可能相同 C．将、温度下的氧气混合后，对应的分子速率分布规律曲线下方的面积为曲线1和曲线2下方的面积之和 D．将、温度下的氧气混合后，对应的分子速率分布规律曲线可能是图中的虚线 【答案】B 【详解】A．温度越高，分子热运动越激烈，速率大的分子所占的比例大，由图可知曲线2速率大的分子所占的比例比曲线1速率大的分子所占的比例大，故温度高于温度，A错误； B．、温度下，实线1、2相较于一点，即该速率区间的分子数占相同，B正确； C．由图可知，在两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1，故将、温度下的氧气混合后，对应的分子速率分布规律曲线下方的面积仍为1，C错误； D．将、温度下的氧气混合后，温度不会比的温度更低，故对应的分子速率分布规律曲线不可能是图中的虚线，D错误。 故选B。 5．分子间的作用力及分子势能都与分子间的距离有关。如图所示，如果用横轴表示分子间的距离，纵轴表示分子力或分子势能，下列说法正确的是（　　） A．如果纵轴正方向表示分子间的斥力，负方向表示分子间的引力，则曲线A表示斥力与分子间距的关系，曲线C表示引力与分子间距的关系，曲线D表示合力与分子间距的关系 B．如果纵轴表示分子势能，则曲线B表示分子势能与分子间距的关系 C．分子间距离无穷远时，分子势能最小 D．教室内空气的分子势能趋于零 【答案】D 【详解】A．如果纵轴正方向表示分子间的斥力，负方向表示分子间的引力，则曲线A表示斥力与分子间距的关系，曲线C表示引力与分子间距的关系，曲线B表示合力与分子间距的关系，A错误； B．如果纵轴表示分子势能，则曲线D表示分子势能与分子间距的关系，B错误； C．分子间距离为时，分子势能最小，C错误； D．教室内空气分子间距可视为，分子势能趋于零，D正确。 故选D。 6．（多选）有甲、乙、丙、丁、戊五瓶氢气。甲的体积为，质量为，温度为，压强为。下列说法中正确的是（　　） A．若乙的质量、温度和甲相同，体积大于，则乙的压强一定大于 B．若丙的体积、质量和甲相同，温度高于，则丙的压强一定大于 C．若丁的质量和甲相同，体积大于、温度高于，则丁的压强一定大于 D．若戊的体积和甲相同，质量大于、温度高于，则戊的压强一定大于 【答案】BD 【详解】A．若乙的质量、温度和甲相同，则分子平均速率相同，气体分子对器壁的平均作用力相同，而乙的体积大于，则乙的分子密度较小，单位时间撞击器壁的分子数较少，气体压强较小，即乙的压强小于p，选项A错误； B．丙的温度高于t，体积、质量和甲相同，则丙分子密度与甲相同，由于丙的温度高，分子平均速率较大，分子对器壁的平均撞击力较大，则丙气体的压强较大，即丙的压强大于p，选项B正确； C．若丁的质量和甲相同，体积大于，则丁的分子数密度小于甲，单位时间内撞击器壁的分子数小于甲；但丁的温度高于，分子平均速率较大，分子对器壁的平均撞击力较大，因此无法比较丁的压强与的大小，选项C错误； D．戊的质量大于m、温度高于t，体积和甲相同，则戊的分子数密度大于甲，分子的平均速率大于甲，则单位时间内撞击器壁的分子数大于甲，分子对器壁的平均撞击力大于甲，则压强大于甲，即戊的压强大于p，选项D正确。 故选BD。 7．（多选）关于气体的压强，下列说法正确的是（　　） A．气体分子频繁地碰撞器壁是产生压力形成压强的重要因素 B．大量气体分子对器壁的碰撞满足统计规律，机会均等，故器壁各部分压强相等 C．温度升高，分子对器壁碰撞频繁，压强增大 D．温度一定时，体积变小，单位体积内分子数增多，对器壁碰撞更加频繁，压强增大 【答案】ABD 【详解】A．气体分子频繁地碰撞器壁是产生压力形成压强的重要因素，A正确； B．大量气体分子对器壁的碰撞满足统计规律，机会均等，故器壁各部分压强相等，B正确； C．气体的体积一定时，温度升高，分子的平均动能增大，分子对器壁的撞击力增大，压强增大， C错误； D．温度一定时，体积变小，单位体积内分子数增多，对器壁碰撞更加频繁，压强增大，D正确。 故选ABD。 8．（多选）如图为以无穷远为零势能点的分子势能随分子间距的变化关系。若一个分子固定于原点O，另一个分子从距O点很远处（分子势能可视为零），仅在分子间作用力下由静止开始向O点运动至不能再靠近。在此过程中，下列说法正确的是（　　） A．分子在处于平衡状态 B．在此过程中，分子的加速度先变大，后变小再变大 C．分子在处分子势能最大 D．分子在处动能减为零 【答案】BD 【详解】A．图中处，分子势能增加，分子力做负功，即为斥力，故A错误； B．在靠近过程中，分子力先表现为引力，随着距离的减小先增大后减小到零（处），再表现为斥力，随着距离的减小而增大，故B正确； C．分子势能是标量，正负表示大小，所以处的分子势能最小，故C错误； D．根据能量守恒，势能和动能的总和保持不变，开始时，分子动能、分子势能均为零，即二者之和为零，所以当分子势能为零时，分子动能也为零，故D选项正确。 故选BD。 9．（多选）分子力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）。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10 r0）由静止释放，在分子力的作用下沿r正半轴靠近甲的过程中（　　） A．乙分子在靠近甲分子的过程中受到分子力逐渐增大 B．乙分子在靠近甲分子的过程中受到分子力先减小后增大 C．当乙分子距甲分子为时，乙分子的速度最大 D．当乙分子距甲分子为时，系统的分子势能最小 【答案】CD 【详解】AB．当分子之间的距离时，分子力表现为引力； 当乙分子距甲分子为时，两个分子之间的作用力几乎等于0； 当乙分子距甲分子为时，两个分子之间的作用力等于0； 若乙分子从10 r0向 r0靠近甲分子的过程中，引力先增大后减小当小于 r0，分子力又会增大，A、B错误； C．当分子之间的距离时，分子力表现为引力，乙分子在靠近甲分子的过程中，分子的速度增大； 当分子之间的距离时，分子力表现为斥力，乙分子在靠近甲分子的过程中，分子的速度减小； 当乙分子距甲分子为时，乙分子的速度最大，C正确； D．当分子之间的距离时，分子力表现为引力，乙分子在靠近甲分子的过程中，引力对乙分子做正功，系统的分子势能减小； 当分子之间的距离时，分子力表现为斥力，乙分子在靠近甲分子的过程中，斥力对乙分子做负功，系统的分子势能增大； 当乙分子距甲分子为时，系统的分子势能最小。D正确。 故选CD。 10．一个边长为的立方体中有个理想气体的气体分子，每个气体分子质量为，已知气体分子的平均动能（为玻尔兹曼常量），在温度为时，回答下列问题： (1)假设气体分子与立方体容器发生的碰撞均为弹性碰撞，求单个分子对容器器壁发生碰撞时，对容器的作用力大小以及求出气体压强； (2)若此容器以水平速度匀速运动，某时刻突然停止下来，求该容器中气体温度变化。（不与外界发生热交换） 【详解】（1）假设气体分子在x、y、z三个方向上的速度为vx、vy、vz，根据题意有 取平均值，有 考虑一个分子在x方向上与容器碰撞的情况，分子从处出发，到达处后反弹，再回到处。一个完整周期的时间为 由动量定理有 解得 对于全部分子来说，因为其在三个方向上的运动概率相等，所以每个分子对x方向上的贡献都是三分之一，则单位面积的压强为，， 解得 （2）容器突然停止，其动能转化为气体的内能，有 解得 2 / 30 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 内能与分子运动速率分布规律 【全国通用】 目录 第一部分 培优专练 【题型1 气体温度的微观意义、气体分子速率分布图像】 1 【题型2 气体压强的微观意义】 4 【题型3 分子势能】 6 【题型4 分子动能】 8 第二部分 压轴突破 【题型1 】 1．以下关于分子运动论说法正确的是（　　） A．图甲是用显微镜观察布朗运动所记录的三颗小炭粒运动位置的连线图，直观反映分子的无规则运动 B．图乙是用扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子的照片，根据阿伏加德罗常数、碳的摩尔质量及碳的密度可以估算出碳原子的直径 C．丙（b）是丙（a）所示容器中气体在不同温度下的气体分子速率分布图，T1对应图像与坐标轴包围的面积大于T2对应图像与坐标轴包围的面积 D．在图丙（a）容器中，当气体温度从T1变为T2时，容器中所有的分子运动变快 2．研究表明，大量气体分子的速率分布遵循一定的统计规律。如图所示为氧气分子在0℃和100℃两种温度下的速率分布曲线。根据图像，下列说法正确的是（　　） A．图中实线对应氧气分子在0℃时的情形 B．随着温度的升高，氧气分子中速率大的分子所占的比例减少 C．对于相同质量的氧气，处于300~500m/s速率区间的分子数在0℃时大于100℃时的 D．两条曲线与横轴围成的面积不相等，因为高温下分子总动能更大 3．图甲是某种理想气体分子的速率分布规律图像，图乙是分子间作用力随分子间距变化的图像，图丙是分子势能随分子间距变化的图像，下列说法正确的是（　　） A．由图甲可知，图线②对应的每个气体分子动能都比图线①大 B．由图甲可知，图线①对应的温度更高 C．由图乙可知，分子间距从r0增大的过程中，分子力先减小后增大 D．由图丙可知，分子间距从r0减小的过程中，分子势能一直增大 4．氧气很重要的用途是供给呼吸和支持燃烧，氧气如同食物和水，是人体必不可少的能源。如图是氧气分子在0℃和100℃的速率分布图，横坐标表示速率，纵坐标表示某一速率内的分子数占总分子数的百分比，由图可知（　　） A．若温度升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例增大 B．每一个氧气分子随着温度的升高其速率都增大 C．同一温度下，中等速率的氧气分子数所占的比例较大 D．随着温度的升高，氧气分子的平均速率变小 5．（多选）潜水员在执行某次实验任务时，外部携带一装有一定质量气体的封闭容器，容器体积不变，导热性能良好，并与海水直接接触。已知海水温度随深度增加而降低，则潜水员下潜过程中，容器内气体（    ） A．所有气体分子的速率均减小 B．气体分子单位时间撞击容器壁单位面积的次数减少 C．速率大的分子数占总分子数的比例减少 D．速率大的分子数占总分子数的比例增加 6．（多选）麦克斯韦分子速率分布律是分子动理论的重要结论之一，它是研究气体分子碰撞、大量分子热运动服从统计规律等问题的重要理论依据，正确理解它对学习热学非常有用。速率分布曲线表明速率很小和很大的分子数占总分子数的百分率都较小，而具有中等速率的分子数占总分子数的百分率较大，当v=vp时，f（v）取极大值，vp称为最概然速率，其物理意义是，如果把整个速率范围分成许多相等的小区间，则分布在vp所在小区间的分子数占总分子数的百分比最大。下列说法正确的是（　　） A．因这些是概率分布，所以麦克斯韦速率分布曲线与v轴围成的面积为1 B．在有限速率区间v1~v2内，曲线下的阴影面积的物理意义是速率分布在v1~v2的分子数占总分子数的百分比，或一个分子的速率在v1~v2内的概率 C．任何温度下气体分子速率分布图像都一样 D．温度降低时，每个气体分子速率都减小 7．（多选）一定质量的某气体在不同的温度下分子的速率分布图像如图中的1、2、3所示，图中横轴表示分子运动的速率v，纵轴表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，其中取最大值时的速率称为最概然速率。下列说法错误的是（    ） A．3条图线与横轴围成的面积相同 B．3条图线温度不同，且 C．图线3对应的分子平均动能最大 D．图线1对应的分子平均动能最大 8．两个内壁光滑、完全相同的绝热汽缸A、B，汽缸内用轻质绝热活塞封闭完全相同的理想气体，如图1所示。现向活塞上表面缓慢倒入细沙，若A中细沙的质量大于B中细沙的质量，重新平衡后，汽缸A内气体的内能_______（填“大于”“小于”或“等于”）汽缸B内气体的内能。图2为重新平衡后A、B汽缸中气体分子速率分布图像，其中曲线_______（填图像中曲线标号）表示汽缸A中气体分子的速率分布规律。 【题型2 】 9．分子动理论是从微观分子运动角度解释物质宏观热现象的基础理论，根据分子动理论下列说法正确的有 A．液体温度越高，悬浮颗粒越大，布朗运动越明显 B．布朗运动是指悬浮在液体中的固体颗粒分子的无规则运动 C．封闭气体的压强是由于气体本身重力产生的 D．当分子间距离减小时，分子间的斥力增大，引力增大 10．导热性良好的玻璃瓶内封闭一定质量的气体，从10℃的湖底缓慢移动至温度为14℃的湖面的过程中，下列说法正确的是（　　） A．所有气体分子速率均增大 B．气体分子对玻璃瓶壁碰撞的平均撞击力增大 C．单位时间内与单位面积玻璃瓶壁碰撞的分子数不变 D．气体分子间的作用力增大 11．实验小组用如图所示的装置探究气体压强的产生机理，将黄豆从秤盘上方一定高度处均匀连续倒在秤盘上，观察秤的指针摆动情况．下列说法正确的是（   ） A．模拟温度降低对气体压强的影响时，应增加黄豆数量 B．模拟温度升高对气体压强的影响时，应将释放位置升高 C．模拟体积减小对气体压强的影响时，应将释放位置升高 D．模拟体积增大对气体压强的影响时，应增加黄豆数量 12．下列关于分子运动和热现象的说法正确的是（　　） A．水蒸气凝结成小水珠过程中，水分子间的引力增大，斥力减小 B．一定质量的气体温度升高，单位时间内撞击容器壁单位面积上的分子数一定增多 C．某气体的摩尔质量是M，标准状态下的摩尔体积为V，阿伏加德罗常数为，则每个气体分子在标准状态下的体积为 D．温度相同的氢气和氧气，分子平均动能相同，但氧气分子的平均速率小 13．（多选）封闭容器内气体的温度为，气压为，若容器壁的温度突变为，下列说法正确的是（　　） A．若，则容器内器壁附近气体压强将大于 B．若，则容器内器壁附近气体压强将等于 C．若，则容器内器壁附近气体压强将小于 D．若，则容器内器壁附近气体压强将小于 14．很多家庭的玻璃窗都是密闭双层的，两层玻璃间会残留一些密闭的稀薄气体。在温暖的阳光照射玻璃窗时，双层玻璃间的密闭气体的内能______，密闭气体的压强_____。（均选填“变大”、“变小”或“不变”） 【题型3 】 15．当分子间距离为时，分子间的作用力为0。当分子间的距离从增大到的过程中，下列说法正确的是（    ） A．分子势能先减小再增大 B．分子间的作用力先增大再减小 C．分子间的作用力及分子势能都减小 D．分子间的作用力及分子势能都增大 16．如图所示为分子间作用力F与分子间距离r的关系图线，甲分子固定在坐标原点O，乙分子从r1处由静止释放，然后沿r轴运动，r1、r2两处的分子力大小相等，方向相反，则下列说法中正确的是（　　） A．乙分子将在r1、r2间做往复运动 B．乙分子的速度第一次减为零前，其运动的加速度越来越小 C．若规定r0处分子势能EP为零，当r不等于r0时，EP为正 D．若规定无穷远处分子势能EP为零，当r﹤r0时，EP为正 17．2025年中国农业科学院团队开发的单分子纳米农药技术中，离子液体通过精密的分子间作用力在农药分子周围形成保护层，赋予其水溶性，突破了传统难溶性农药的分散难题。当两个农药分子在溶液中靠近时，两分子间作用力f(r)和分子势能u(r)随分子间距离r的变化曲线，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．当农药分子间距离时，分子间作用力表现为斥力 B．当农药分子间距离时，分子间作用力为零，分子势能最大 C．当，在农药分子相互远离过程中，分子间作用力一直减小 D．当，在离子液体层被压缩过程中，分子势能一直增大 18．如图所示，两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e为两曲线的交点，下列说法正确的是（　　） A．曲线ab为两分子间斥力随分子间距离的变化关系 B．若两分子间距离大于r1，则分子间作用力表现为斥力 C．当两分子间距离从r1开始增大到r2时，分子势能不断增大 D．若两分子间距离越来越大，则分子势能也越来越大 19．（多选）如图所示，设两个分子相距无穷远，我们可以规定它们的分子势能为零。让一个分子在A处不动，另一个分子从无穷远B处逐渐靠近A，在C处时分子力为零。在靠近过程中下列说法正确的是 A．当分子从无穷远B处逐渐靠近C处时，分子间的作用力表现为引力 B．当分子从C处逐渐靠近A处时，分子间的作用力表现为引力 C．当分子从无穷远B处逐渐靠近C处时，分子势能减小 D．当分子从C处逐渐靠近A处时，分子势能增加 20．（多选）分子间存在着分子力，并且分子力做功与路径无关，因此分子间存在与其相对距离有关的分子势能。如图所示为分子势能随分子间距离r变化的图像，取r趋近于无穷大时为零。通过功能关系可以从此图像中得到有关分子力的信息，若仅考虑这两个分子间的作用，下列说法中正确的是（ ） A．图中是分子间引力和斥力平衡的位置 B．假设将两个分子从处释放，它们将相互靠近 C．假设将两个分子从处释放，当时它们的速度最大 D．假设将两个分子从处释放，当时它们的加速度为零 21．（多选）如图所示，将甲分子固定在坐标原点，乙分子位于轴上，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。表示分子力表现为斥力，表示分子力表现为引力，现把乙分子从A处由静止释放，A、、、为轴上分子经过的四个特定位置，设两分子间距离很远时，。下列选项中分别表示乙分子的加速度、速度、动能、势能与两分子间距离的关系，其中一定不正确的是（  ） A． B． C． D． 22．当甲、乙两分子间距离为时，分子间的作用力为0。现把甲分子固定，使两分子之间的距离从0.9增大到1.1，在该过程中，分子间的作用力________（填“一直减小”、“一直增大”、“先减小后增大”或“先增大后减小”），甲分子对乙分子________（填“一直做正功”、“一直做负功”、“先做正功后做负功”或“先做负功后做正功”），分子势能_______（填“一直减小”、“一直增大”、“先减小后增大”或“先增大后减小”）。 【题型4 】 23．如图所示，玻璃管中装入一部分水，用软木塞密封管口，再用酒精灯加热玻璃管底部至水沸腾一段时间后，玻璃管中水蒸气的压力使软木塞向上喷出。下列说法正确的是（　　） A．水沸腾时，水中有一颗粒物在上下翻滚，这属于布朗运动 B．的水变成的水蒸气，分子平均动能不变，分子势能减少 C．当玻璃管内水蒸气的压强等于外界大气压强时，软木塞就会喷出 D．软木塞喷出时，管口出现“白雾”，说明气体的内能迅速减少 24．下列说法中正确的是（　　） A．一定质量的理想气体在等温膨胀过程中其内能一定减少 B．物体的温度在升高过程中其内部每一个分子的分子动能都会变大 C．液体中悬浮微粒的布朗运动是做无规则运动的液体分子撞击微粒而引起的 D．理想气体内部存在的压强是由于气体分子间存在的相互斥力而产生的 25．（多选）关于分子动理论和物体的内能，下列说法正确的是（　　） A．在10℃时，氧气分子的平均速率为，氢气分子的平均速率为，则 B．物体的内能增大时，分子的平均动能一定增大，温度一定升高 C．当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力都增大，但引力增大得更快，所以分子力表现为引力 D．质量相同时，100℃水的内能小于100℃水蒸气的内能 26．（多选）为了减少病毒传播，人们使用乙醇喷雾消毒液和免洗洗手液，两者的主要成分都是酒精，则下列说法正确的是（　　） A．使用免洗洗手液洗手后，手部很快就干爽了，是由于液体分子扩散到了空气中 B．在房间内喷洒乙醇消毒液后，会闻到淡淡的酒味，与分子运动无关 C．在房间内喷洒乙醇消毒液后，会闻到淡淡的酒味，这是酒精分子做布朗运动的结果 D．使用免洗洗手液洗手后，洗手液的酒精由液体变为同温度的气体的过程中，分子平均动能不变，但分子间距变大 【题型5 与机械能的区别】 27．关于分子动理论和物体的内能，下列说法正确的是（　　） A．温度高的物体的平均动能一定大，内能也一定大 B．当分子间距增大时，分子间的作用力减小 C．当分子间的作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距的减小而增大 D．当物体的体积增大时，物体的内能一定增大 28．下列说法中正确的是（　　） A．物理学中，把微观粒子无规则运动叫做布朗运动 B．温度低的物体分子运动的速率小 C．只要一定量的理想气体温度保持不变，其内能也保持不变 D．物体做减速运动时，物体的内能也越来越小 29．下列说法中正确的是（    ） A．1克100℃的水的内能等于1克100℃的水蒸气的内能 B．水蒸气凝结成小水珠过程中，水分子间的引力增大，斥力减小 C．分子间的距离r存在某一值r0，当r>r0时，分子间引力小于斥力，当r<r0时，分子间斥力小于引力 D．在一定温度下，大量气体分子的速率分布均呈现“中间多、两头少”的规律 30．（多选）一辆运输瓶装氧气的货车，由于某种原因，司机紧急刹车，最后停下来，则下列说法正确的是（　　） A．汽车机械能减小，氧气内能增加 B．汽车机械能减小，氧气内能减小 C．汽车机械能减小，氧气内能不变 D．汽车机械能减小，汽车（轮胎）内能增加 31．（多选）下列有关热现象和内能的说法中正确的是（  ） A．扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关 B．水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙 C．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的 D．盛有气体的容器做加速运动时，容器中气体的内能必定会随之增大 32．（多选）下列说法正确的是（　　） A．物体的温度降低，内部每个分子的运动速率一定都减小 B．在两个分子相互远离的过程中，分子间的引力和斥力都减小 C．一定质量0℃的冰，变为0℃的水，其内能增大 D．1摩尔气体的体积为V，阿伏伽德罗常数为，每个气体分子的体积为 33．严寒的冬天，“泼水成冰”。洒向空中的热水迅速降温并结冰。热水在降温过程中，水分子热运动的平均动能_______（填“增大”或“减小”）：一定质量的 水变成冰的过程中，内能________（“增大”或“减小”），分子平均间距________（填“增大”或“减小”），请结合自然现象或所学知识，简要说出分子平均间距变化的判断依据_________。 1．已知某地空气的密度为，假设此地空气为理想气体，气体分子平均动能为Ek，单个气体分子的质量为m，建立适当的模型，估计当地大气压强p0的大小最接近于（　　） A． B． C． D． 2．如图，绝热密闭容器中有一个气球，气球内、外为温度相同的同种理想气体。已知膨胀的气球内部压强总是大于外部压强，且随气球体积的增大而减小。现气球因某种原因缓慢漏气，与漏气前相比，（　　）    A．气球外部气体的压强保持不变 B．气球外部气体分子平均动能增大 C．气球内部所有气体分子的动能都增大 D．气球内部气体的分子速率分布图峰值将向左移 3．正方体密闭容器中有一定质量的某种气体，单位体积内气体分子数n为恒量。为简化问题，我们假定：气体分子大小可以忽略；其速率相同，分子动能均为，分子与器壁各面碰撞的机会均等；与器壁碰撞前后瞬间，气体分子速度方向都与器壁垂直，且速率不变。则气体对容器壁的压强为（　　） A． B． C． D． 4．1934年我国物理学家葛正权定量验证了麦克斯韦的气体分子速率分布规律.如图所示为氧气分子在不同温度下的分子速率分布规律图像，图中实线1、2对应的温度分别为、、则下列说法正确的是（　　） A．温度大于温度 B．、温度下，某一速率区间的分子数占比可能相同 C．将、温度下的氧气混合后，对应的分子速率分布规律曲线下方的面积为曲线1和曲线2下方的面积之和 D．将、温度下的氧气混合后，对应的分子速率分布规律曲线可能是图中的虚线 5．分子间的作用力及分子势能都与分子间的距离有关。如图所示，如果用横轴表示分子间的距离，纵轴表示分子力或分子势能，下列说法正确的是（　　） A．如果纵轴正方向表示分子间的斥力，负方向表示分子间的引力，则曲线A表示斥力与分子间距的关系，曲线C表示引力与分子间距的关系，曲线D表示合力与分子间距的关系 B．如果纵轴表示分子势能，则曲线B表示分子势能与分子间距的关系 C．分子间距离无穷远时，分子势能最小 D．教室内空气的分子势能趋于零 6．（多选）有甲、乙、丙、丁、戊五瓶氢气。甲的体积为，质量为，温度为，压强为。下列说法中正确的是（　　） A．若乙的质量、温度和甲相同，体积大于，则乙的压强一定大于 B．若丙的体积、质量和甲相同，温度高于，则丙的压强一定大于 C．若丁的质量和甲相同，体积大于、温度高于，则丁的压强一定大于 D．若戊的体积和甲相同，质量大于、温度高于，则戊的压强一定大于 7．（多选）关于气体的压强，下列说法正确的是（　　） A．气体分子频繁地碰撞器壁是产生压力形成压强的重要因素 B．大量气体分子对器壁的碰撞满足统计规律，机会均等，故器壁各部分压强相等 C．温度升高，分子对器壁碰撞频繁，压强增大 D．温度一定时，体积变小，单位体积内分子数增多，对器壁碰撞更加频繁，压强增大 8．（多选）如图为以无穷远为零势能点的分子势能随分子间距的变化关系。若一个分子固定于原点O，另一个分子从距O点很远处（分子势能可视为零），仅在分子间作用力下由静止开始向O点运动至不能再靠近。在此过程中，下列说法正确的是（　　） A．分子在处于平衡状态 B．在此过程中，分子的加速度先变大，后变小再变大 C．分子在处分子势能最大 D．分子在处动能减为零 9．（多选）分子力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）。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10 r0）由静止释放，在分子力的作用下沿r正半轴靠近甲的过程中（　　） A．乙分子在靠近甲分子的过程中受到分子力逐渐增大 B．乙分子在靠近甲分子的过程中受到分子力先减小后增大 C．当乙分子距甲分子为时，乙分子的速度最大 D．当乙分子距甲分子为时，系统的分子势能最小 10．一个边长为的立方体中有个理想气体的气体分子，每个气体分子质量为，已知气体分子的平均动能（为玻尔兹曼常量），在温度为时，回答下列问题： (1)假设气体分子与立方体容器发生的碰撞均为弹性碰撞，求单个分子对容器器壁发生碰撞时，对容器的作用力大小以及求出气体压强； (2)若此容器以水平速度匀速运动，某时刻突然停止下来，求该容器中气体温度变化。（不与外界发生热交换） 2 / 30 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $