1.4 分子动能和分子势能 同步培优讲义 -2026-2027学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

1.4　分子动能和分子势能　【同步培优】 人教版（2019）选择性必修第三册 · 第一章 分子动理论 1.4　分子动能和分子势能 【同步培优】 人教版（2019）选择性必修第三册　第一章　分子动理论 建议用时：45 分钟 题量：30 题 难度：★★★★☆ 版本：原卷版 ▎学习目标 1．知道温度是分子热运动平均动能的标志。 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，知道物体的内能与温度和体积有关。 4．能够区别内能和机械能。 ▎课标与考情 【课标要求】知道温度是分子热运动平均动能的标志；知道分子势能与分子间距离有关，认识分子势能曲线的意义；知道物体的内能与温度和体积有关；能够区别内能和机械能。 【考情分析】“分子动能和分子势能”是选择性必修第三册第一章的重要内容，高考常以分子力—分子势能图像（分子势能随分子间距离变化曲线、平衡位置 r0 的判定）、温度与分子平均动能的关系、内能与机械能的区别等角度考查，多以选择题形式出现，常与热力学定律、气体实验定律等知识综合命题。 ▎思维导图 1.4 分子动能和分子势能 分子动能 单个分子的动能：分子运动无规则，某个分子在某一时刻的动能大小不确定，单个分子的动能没有实际意义 分子的平均动能：物体内所有分子热运动动能的平均值；温度是分子热运动平均动能的标志，温度升高，分子平均动能增大（并非每个分子的动能都增大） 总动能：物体内分子的总动能等于分子平均动能与分子数的乘积，与温度和分子总数有关 分子势能 概念：由分子间相对位置决定的势能；宏观上与物体的体积有关，微观上与分子间距离有关 平衡位置 r0：r＝r0 时分子力为零、分子势能最小；r＞r0 时分子力表现为引力，r＜r0 时表现为斥力 做功与势能变化：分子间距离从 r0 处增大或减小时，分子力均做负功，分子势能均增大 特点：分子势能是标量，正负表示大小；与零势能点的选取有关（常取两分子相距无穷远时为零） 物体的内能 定义：物体中所有分子热运动动能与分子势能的总和 决定因素（宏观）：物质的量、温度、体积及物态 决定因素（微观）：分子总数、分子平均动能、分子间距离 理解要点：内能是“所有分子”的能量总和，对单个分子谈内能没有意义；任何物体的内能永不为零 内能与机械能 内能对应分子热运动与分子间相互作用（微观），机械能对应宏观机械运动（宏观） 机械能可能为零，内能永不为零；内能大小与机械能大小没有直接关系 二者可以相互转化（如摩擦生热、做功改变内能） 考向一　分子动能与温度 本考向围绕分子动能与温度的关系展开，重点是理解“温度是分子热运动平均动能的标志”这一核心结论，会区分分子的平均动能与总动能、个别分子动能与统计平均，能判断温度变化对分子平均动能的影响，是本章概念辨析类试题的主要命题方向。 考点一　分子动能 ▎知识梳理 1．分子动能 （1）定义：组成物体的每个分子都在不停地做无规则热运动，因此分子具有动能。 （2）特点：由于分子运动的无规则性，在某一时刻物体内各个分子的动能大小不一，同一分子在不同时刻的动能也可能不同，因此研究单个分子的动能没有实际意义。 2．分子的平均动能 （1）定义：物体内所有分子热运动动能的平均值。 （2）决定因素：温度是分子热运动平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增大；温度降低，分子的平均动能减小。 （3）注意：温度升高时，分子的平均动能增大，但并非每个分子的动能都增大。 3．物体内分子的总动能 物体内分子的总动能等于分子热运动平均动能与分子数的乘积，与物体的温度和所含分子总数有关。 ▎重难诠释 “平均动能”是统计概念的三个要点 （1）温度只反映分子平均动能的大小：温度相同，任何物体分子的平均动能都相等，与分子的种类无关；平均动能相同，温度一定相同。 （2）个别分子无规律：温度升高时，某个分子的动能可能增大，也可能减小，不能根据单个分子的行为判断温度的变化。 （3）易错辨析：①“温度高的物体内能一定大”是错误的，内能还与物质的量、分子势能有关；②“分子热运动的平均动能与物体宏观运动速度有关”是错误的，分子热运动与宏观机械运动无关。 ◆ 考点专练（第 1～5 题） 1．下列有关分子动理论的叙述，正确的是（　　） A．水结冰后分子停止无规则热运动 B．固体很难被压缩，说明固体分子间只存在斥力 C．温度相同的氧气和氢气，分子的平均动能相等 D．扫地扬起的灰尘属于布朗运动 2．下面的说法中不正确的是（　　） A．布朗运动的实质反映了液体分子在不停地做无规则热运动 B．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大 C．扩散现象说明分子在永不停息地做无规则运动 D．当分子间的距离增大时，分子间作用力就一直减小 3．如图为锡林浩特市某日的天气预报，日出后气温逐渐升高，日落后气温逐渐降低，则下列叙述正确的是（　　） A．从17时到23时，空气中所有分子的运动速率都逐渐减小 B．从17时到23时，速率较大的空气分子占总分子数量的比例减小 C．从17时到23时，空气分子的平均动能逐渐增大 D．从17时到23时，风级降低，风向不变 4．容器中封闭一定质量的理想气体。缓慢改变气体状态，使其体积变为初态的一半，压强变为初态的3倍。与气体的初态相比，末态（　　） A．气体的温度是初态的3倍 B．气体分子的平均动能更大 C．每个气体分子的速率都更大 D．单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数更少 5．重庆作为全国著名的“火炉城市”，夏季某日清晨气温较高，上午温度逐渐升高，夜间雨后温度骤降，PM2.5值也随之降低。根据所给信息，下列说法正确的是（　　） A．空气中直径为2.5微米的颗粒的运动是热运动 B．上午随温度升高，空气中速率较大的分子占比呈增加趋势 C．当夜间温度骤降，水蒸气液化为露珠的过程中内能不变 D．当夜间温度骤降，水蒸气液化为露珠的过程中分子间距增大 考向二　分子势能与分子间距离的关系 考点二　分子势能 ▎知识梳理 1．分子势能的概念 分子间存在相互作用力，由分子间的相对位置所决定的势能，叫作分子势能。 2．分子势能与分子间距离的关系 当分子间距离 r＞r0 时，分子力表现为引力；当 r＜r0 时，分子力表现为斥力。分子间距离变化时，分子力做功引起分子势能变化，具体关系如下表。 比较项 r＝r0 r＞r0 r＜r0 分子力 F 等于零 表现为引力，随 r 的增大先增大后减小，再趋于零 表现为斥力，随 r 的减小而增大 分子力做功 W 分子间距离增大或减小时，分子力均做负功 r 增大时，引力做负功 r 减小时，斥力做负功 分子势能 Ep 最小（负值） 随 r 的增大而增大 随 r 的减小而增大 3．分子势能的特点 （1）分子势能是标量，正负表示大小，不表示方向。 （2）分子势能与零势能点的选取有关（通常取两分子相距无穷远时分子势能为零），但分子势能的变化趋势与零势能点的选取无关。 4．影响分子势能的因素 （1）宏观上：分子势能的大小与物体的体积有关。 （2）微观上：分子势能的大小与分子间的距离有关，且随分子间距离的变化不是单调的。 图1　分子间作用力 F 与分子势能 Ep 随分子间距离 r 变化的规律 ▎重难诠释 分子势能图像“两图三区”分析法 （1）读图要领：先找准 r0 位置（分子力为零、分子势能最低处），再区分引力区（r＞r0）与斥力区（r＜r0）。 （2）做功与势能变化：分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势能增大。 （3）易错警示：①“r 增大，分子势能一定增大”是错误的，只有在 r＞r0 区域才随 r 增大而增大；②分子势能的最小值不一定为零，与零势能点的选取有关；③分子势能为正值表示其值大于零势能点处的值，为负值表示小于零势能点处的值，正负只表示相对大小。 ◆ 考点专练（第 6～10 题） 6．甲、乙两分子间作用力与分子间距离关系图像如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于r轴上。现把乙分子从r3处由静止释放，则（　　） A．乙分子从r3到r2过程中表现为引力，从r2到r1过程中表现为斥力 B．乙分子从r3到r1的过程中分子势能增大后减小 C．乙分子从r3到r1的过程中动能先增大后减小 D．乙分子从r3到r1过程中，加速度方向不变 7．分子力F随分子间距离r的变化如图所示。将两分子从相距r＝r2处释放，仅考虑这两个分子间的作用力，下列说法正确的是（　　） A．从r＝r2到r＝r0分子间引力、斥力都在减小 B．从r＝r2到r＝r1分子力的大小先减小后增大 C．从r＝r2到r＝r0分子势能一直减小 D．从r＝r2到r＝r1分子动能一直增大 8．分子a固定在x轴上的O点，分子b由较远处只在分子力的作用下沿x轴负方向运动，其分子势能随两分子距离的变化规律如图所示。下列说法中正确的是（　　） A．分子b在x＝x2处，两分子间的作用力最大 B．分子b在x＝x1处，两分子间的作用力为零 C．分子b在x＝x2处的速度最大 D．分子b在x＝x1处的速度最大 9．如图所示，是两分子间的分子势能Ep与两分子间距离r的关系曲线。现将甲分子固定在坐标原点O，乙分子仅在分子力作用下从x轴正半轴上、距甲分子无穷远处，由静止释放，规定无穷远处分子势能为零。下列说法正确的是（　　） A．乙分子在r1处时，加速度最小 B．乙分子在r2处时，加速度最大 C．乙分子的运动范围为r≥r1 D．乙分子的运动范围为r≥r2 10．分子间作用力F和分子势能Ep随分子间距离r的变化关系如图甲、乙所示（图中r0为分子平衡位置），则下列说法正确的是（　　） A．在r小于r0时，随着r的减小F和Ep均增大 B．在r大于r0时，随着r的增大F和Ep均增大 C．当r等于r0时，F＝0，Ep为最大值 D．当r等于r0时，F＝0，Ep大于零 考向三　物体的内能 考点三　物体的内能 ▎知识梳理 1．内能的概念 物体中所有分子做热运动所具有的动能和分子势能的总和，叫作物体的内能。 2．决定内能的因素 （1）宏观因素：物体的内能与物质的量、温度、体积及物态有关。 （2）微观因素：物体的内能与物体所含分子总数（物质的量）、分子的平均动能（温度）、分子间的距离（体积、物态）有关。 3．理解内能的三个要点 （1）内能是物体中“所有分子”的能量总和，对单个分子或少数分子谈内能没有意义。 （2）分子永不停息地做无规则热运动，分子间存在相互作用，因此任何物体的内能都不可能为零。 （3）物体的内能跟物体的机械运动状态无关。 4．内能与机械能的区别与联系 比较项 内能 机械能 对应的运动形式 分子热运动（微观运动） 机械运动（宏观运动） 常见的能量形式 分子动能与分子势能 动能与势能（重力势能、弹性势能等） 决定因素 物质的量、温度、体积、物态 物体的质量、速度、高度（相对位置）等 是否可能为零 永不为零 可能为零 联系 物体内能的大小与机械能的大小没有直接关系；二者可以相互转化（如摩擦生热、做功改变内能） ▎重难诠释 温度、内能与热量辨析 （1）温度是分子平均动能的标志：温度升高，分子平均动能增大，但物体的内能不一定增大（分子势能可能减小）。 （2）物态变化时温度不变：如 0℃ 的冰融化为 0℃ 的水，分子平均动能不变，但吸收热量、分子势能增大，内能增大。 （3）内能改变不一定伴随温度变化；热传递传递的是热量，热量是内能变化的量度，不能说“物体含有热量”。 ◆ 考点专练（第 11～15 题） 11．关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A．已知分子间距离为r0时，分子间作用力为0。如果一开始分子间距离大于r0，则随着分子间距离的增大，分子势能增大 B．不计分子之间的分子势能，质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能 C．物体间的扩散作用主要是分子间斥力作用的结果 D．100℃水的平均分子动能小于100℃水蒸气的平均分子动能 12．关于质量相同的0℃的水和0℃的冰，下列说法正确的是（　　） A．分子数相同 B．分子总动能不同 C．平均分子间距相同 D．内能相同 13．下列说法中正确的是（　　） A．布朗运动说明液体或气体中的小颗粒所做的运动就是分子热运动 B．水凝固成冰时，水分子的无规则运动不会停止 C．若水滴蒸发前后温度相同，蒸发前后水分子的平均动能不同 D．物体由大量分子组成，因此物体的体积等于构成该物体的所有分子的体积之和 14．关于内能与机械能，下列说法正确的是（　　） A．物体的机械能大，内能也一定大 B．物体的机械能可能为零，但内能不可能为零 C．物体的机械能改变时，内能也一定改变 D．机械能和内能本质不同，不可以相互转化 15．下列说法正确的是（　　） A．物体的内能改变时温度一定改变 B．物体运动速度越大，其分子的运动越剧烈 C．向一锅水中撒点胡椒粉，加热时发现水中胡椒粉在翻滚，说明温度越高布朗运动越剧烈 D．分子势能可能随分子间的距离增大而减小 ★ 综合培优检测 ★ 16．规定两分子相距无穷远时分子势能为0，下列关于分子力与分子势能的说法正确的是（　　） A．当分子势能为正值时，分子力表现为引力 B．当分子势能为正值时，分子力表现为斥力 C．当分子势能为负值时，分子力表现为引力 D．当分子势能为负值时，分子力表现为斥力 17．下列各图为教材中图像的简化示意图，则（　　） A．由图甲可知，图甲中，温度升高，曲线峰值向左移动 B．图乙水中小炭粒每隔30s的位置的连线表示了小炭粒做布朗运动的轨迹 C．由图丙可知，当分子间的距离从无穷远逐渐减小为r0时，分子力先做正功后做负功 D．由图丁可知，在r由r1变到r2的过程中分子势能减小 18．下列与分子动理论有关的说法中，正确的是（　　） A．图甲，做布朗运动的悬浮微粒越大，液体分子撞击作用的不平衡性表现得越明显 B．图乙，当r＞r0时，分子间的斥力消失，只剩下分子引力作用 C．图丙，O2气体分子热运动速率分布图中曲线2表示的O2气体分子平均动能更大 D．图丁，某固体的分子紧密排列，则可用该固体摩尔体积V和阿伏加德罗常数NA近似表示该固体分子的平均间距 19．2025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随分子间距离r的变化关系如图中曲线所示，下列说法正确的是（　　） A．当农药分子间距离r＞r2时，分子间作用力表现为斥力 B．当农药分子间距离r＝r0时，分子加速度为零，分子势能最大 C．当r＜r0，在农药分子相互靠近过程中，分子势能一直增大 D．当r＞r1，在农药分子相互远离过程中，分子间作用力先减小后增大 20．一个分子A固定在原点O，另一个分子B从无穷远处逐渐向O点靠近，A、B分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示，下列说法正确的是（　　） A．B由无穷远处到r0处的过程中，分子间作用力F先增大后减小 B．B由无穷远处到r0时，分子间的引力和斥力都为零 C．B由无穷远处到r0处的过程中，分子势能先减小后增大 D．B由r0处继续靠近A的过程中，分子势能一直减小 21．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r的变化关系，e为两曲线的交点。下列说法正确的是（　　） A．当r＜re时，分子间引力随分子距离变化更快 B．当r＞re时，分子间作用力随距离增大先增大后减小 C．两分子由无穷远移动到相距为re的过程中，分子间作用力做负功 D．当r＝re时，分子间势能达到最大值 22．甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲、乙两分子间的作用力与两分子间距离的关系如图所示。A、B、C、D为x轴上的四个位置，取无穷远处为分子势能零点。现将乙分子由A点静止释放，仅在分子力作用下，下列说法正确的是（　　） A．由B点到D点的过程中，乙分子的加速度先增大后减小 B．由A点到C点的过程中，乙分子的速度一直增大 C．由A点到D点的过程中，在B点时两分子间的分子势能最小 D．由A点到D点的过程中，两分子间作用力一直做正功 23．如图所示，有一分子a位于坐标原点O处不动，另一分子b位于x轴上，纵坐标表示这两个分子的分子势能Ep，分子间距离为无穷远时分子势能Ep为0，只考虑这两个分子间作用力，由图可知（　　） A．在x0处两分子间作用力为0 B．在x1处两分子间作用力表现为引力 C．从x1处向右移动到x2，分子力一直减小 D．在x2处由静止释放分子b，分子b不可能运动到x0的左侧 24．甲分子固定不动，乙分子由无穷远处逐渐向甲分子靠近，直到不能再靠近为止。在这个过程中（　　） A．分子力总对乙分子做正功 B．分子力总对乙分子做负功 C．分子力先对乙做正功再做负功 D．分子力先对乙做负功再做正功 25．如图所示，曲线Ⅰ、Ⅱ表示分子间作用的引力和斥力的大小随分子间距离变化的关系曲线，两曲线交点的横坐标为r0，曲线Ⅲ表示分子势能随分子间距离变化的关系曲线，下列说法正确的是（　　） A．Ⅱ表示分子间的斥力 B．若分子间距离由r0逐渐减小，分子间引力逐渐减小，斥力逐渐增大 C．当分子间距离为r0时，分子间的作用力为零，分子势能最小 D．若分子间距离由r0逐渐增大，分子间的作用力逐渐减小，分子势能逐渐增大 26．两分子的距离为r，当r稍增大些（　　） A．分子力一定减小，分子势能一定增加 B．分子力一定增大，分子势能一定减少 C．分子力可能增大也可能减小，分子势能一定减少 D．因为不知道r的大小，对分子力和分子势能的变化都无法判定 27．如图所示，甲分子位于x轴上，乙分子固定在坐标原点O，甲、乙两分子间的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示。Q、P、N、M为x轴上四个特定的位置，现将甲分子从M处由静止释放，那么在甲分子从M运动到Q的过程中，下列描述正确的是（　　） A．甲分子从M到N所受分子间作用力逐渐增大，分子的加速度增大，分子势能增大 B．甲分子从N到P所受分子间作用力逐渐变小，分子的加速度减小，分子势能增大 C．甲分子从N到Q所受分子间作用力先减小后增大，分子势能先减小后增大 D．甲分子从P到Q所受分子间作用力表现为斥力且逐渐增大，分子势能减小 28．如图所示，分子甲固定在坐标原点O处，分子乙从x轴上的A点向B点运动，到B点时，两分子间的分子力为零，规定两分子相距无穷远时分子势能为零。以下说法正确的是（　　） A．乙分子从A点向B点运动的过程中，甲、乙间的分子力一直增大 B．乙分子运动到B点时，分子势能最小 C．乙分子从A点向B点运动的过程中，分子势能先增大后减小 D．分子势能与物体体积有关，体积增大，分子间距离增大，则分子势能增大 29．分子间作用力F、分子势能Ep与分子间距r的关系图如图所示。下列说法正确的是（　　） A．r1为分子的平衡位置 B．r＞r1时F为引力 C．从r1到r2的过程，Ep不断减小 D．从r2到r3的过程，F不断增大 30．如图所示，设想有甲、乙两个分子，甲分子固定在坐标原点O处，乙分子在r轴正半轴上，F为分子间作用力，r0、r1、r2为r轴上三点，其中r0为图像与r轴的交点，则下列说法正确的是（　　） A．乙在r0处，分子间不存在相互作用力 B．乙在r1处，分子间作用力最小 C．乙分子从r0移动到r2的过程中，分子间引力先减小后增大 D．乙分子从r0移动到r2的过程中，分子势能一直增大 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2026/10/7 8:30:31；用户：李陆敏；邮箱：orFmNtzVrcH7gw1f524IhJ2j63fs@weixin.jyeoo.com；学号：50207874 同步培优系列 · 人教版（2019）选择性必修第三册 · 1.4 分子动能和分子势能 第 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $1.4　分子动能和分子势能　【同步培优】 人教版（2019）选择性必修第三册 · 第一章 分子动理论 1.4　分子动能和分子势能 【同步培优】 人教版（2019）选择性必修第三册　第一章　分子动理论 建议用时：45 分钟 题量：30 题 难度：★★★★☆ 版本：解析版 ▎学习目标 1．知道温度是分子热运动平均动能的标志。 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，知道物体的内能与温度和体积有关。 4．能够区别内能和机械能。 ▎课标与考情 【课标要求】知道温度是分子热运动平均动能的标志；知道分子势能与分子间距离有关，认识分子势能曲线的意义；知道物体的内能与温度和体积有关；能够区别内能和机械能。 【考情分析】“分子动能和分子势能”是选择性必修第三册第一章的重要内容，高考常以分子力—分子势能图像（分子势能随分子间距离变化曲线、平衡位置 r0 的判定）、温度与分子平均动能的关系、内能与机械能的区别等角度考查，多以选择题形式出现，常与热力学定律、气体实验定律等知识综合命题。 ▎思维导图 1.4 分子动能和分子势能 分子动能 单个分子的动能：分子运动无规则，某个分子在某一时刻的动能大小不确定，单个分子的动能没有实际意义 分子的平均动能：物体内所有分子热运动动能的平均值；温度是分子热运动平均动能的标志，温度升高，分子平均动能增大（并非每个分子的动能都增大） 总动能：物体内分子的总动能等于分子平均动能与分子数的乘积，与温度和分子总数有关 分子势能 概念：由分子间相对位置决定的势能；宏观上与物体的体积有关，微观上与分子间距离有关 平衡位置 r0：r＝r0 时分子力为零、分子势能最小；r＞r0 时分子力表现为引力，r＜r0 时表现为斥力 做功与势能变化：分子间距离从 r0 处增大或减小时，分子力均做负功，分子势能均增大 特点：分子势能是标量，正负表示大小；与零势能点的选取有关（常取两分子相距无穷远时为零） 物体的内能 定义：物体中所有分子热运动动能与分子势能的总和 决定因素（宏观）：物质的量、温度、体积及物态 决定因素（微观）：分子总数、分子平均动能、分子间距离 理解要点：内能是“所有分子”的能量总和，对单个分子谈内能没有意义；任何物体的内能永不为零 内能与机械能 内能对应分子热运动与分子间相互作用（微观），机械能对应宏观机械运动（宏观） 机械能可能为零，内能永不为零；内能大小与机械能大小没有直接关系 二者可以相互转化（如摩擦生热、做功改变内能） 考向一　分子动能与温度 本考向围绕分子动能与温度的关系展开，重点是理解“温度是分子热运动平均动能的标志”这一核心结论，会区分分子的平均动能与总动能、个别分子动能与统计平均，能判断温度变化对分子平均动能的影响，是本章概念辨析类试题的主要命题方向。 考点一　分子动能 ▎知识梳理 1．分子动能 （1）定义：组成物体的每个分子都在不停地做无规则热运动，因此分子具有动能。 （2）特点：由于分子运动的无规则性，在某一时刻物体内各个分子的动能大小不一，同一分子在不同时刻的动能也可能不同，因此研究单个分子的动能没有实际意义。 2．分子的平均动能 （1）定义：物体内所有分子热运动动能的平均值。 （2）决定因素：温度是分子热运动平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增大；温度降低，分子的平均动能减小。 （3）注意：温度升高时，分子的平均动能增大，但并非每个分子的动能都增大。 3．物体内分子的总动能 物体内分子的总动能等于分子热运动平均动能与分子数的乘积，与物体的温度和所含分子总数有关。 ▎重难诠释 “平均动能”是统计概念的三个要点 （1）温度只反映分子平均动能的大小：温度相同，任何物体分子的平均动能都相等，与分子的种类无关；平均动能相同，温度一定相同。 （2）个别分子无规律：温度升高时，某个分子的动能可能增大，也可能减小，不能根据单个分子的行为判断温度的变化。 （3）易错辨析：①“温度高的物体内能一定大”是错误的，内能还与物质的量、分子势能有关；②“分子热运动的平均动能与物体宏观运动速度有关”是错误的，分子热运动与宏观机械运动无关。 ◆ 考点专练（第 1～5 题） 1．下列有关分子动理论的叙述，正确的是（　　） A．水结冰后分子停止无规则热运动 B．固体很难被压缩，说明固体分子间只存在斥力 C．温度相同的氧气和氢气，分子的平均动能相等 D．扫地扬起的灰尘属于布朗运动 【答案】C 【解答】解：A．分子在永不停息地做无规则运动，水结冰后分子仍在平衡位置附近做无规则振动，并未停止运动，故A错误； B．分子间同时存在引力和斥力，固体很难被压缩是因为分子间距小于平衡距离时，斥力大于引力、对外表现为斥力，并非只存在斥力，故B错误； C．温度是分子平均动能的唯一标志，温度相同的不同物质，分子平均动能一定相等，所以说温度相同的氧气和氢气，分子的平均动能是相等的，故C正确； D．布朗运动是悬浮在流体中、肉眼不可见的微小颗粒受分子碰撞产生的无规则运动，扫地扬起的灰尘是受气流、清扫力等外力作用的宏观运动，不属于布朗运动，故D错误。 故选：C。 2．下面的说法中不正确的是（　　） A．布朗运动的实质反映了液体分子在不停地做无规则热运动 B．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大 C．扩散现象说明分子在永不停息地做无规则运动 D．当分子间的距离增大时，分子间作用力就一直减小 【答案】D 【解答】解：A．小颗粒在液体中的布朗运动，反映了液体分子在不停地做无规则热运动，故A正确； B．内能与物体的物质的量、温度以及体积都有关，所以温度高的物体内能不一定大；温度高的物体分子的平均动能一定大，故B正确； C．扩散现象说明分子在永不停息地做无规则运动，故C正确； D．当分子间距离从平衡位置r0开始增大时，随着分子间距离增大，此时分子间作用力先增大后减小，故D错误。 本题选错误的，故选：D。 3．如图为锡林浩特市某日的天气预报，日出后气温逐渐升高，日落后气温逐渐降低，则下列叙述正确的是（　　） A．从17时到23时，空气中所有分子的运动速率都逐渐减小 B．从17时到23时，速率较大的空气分子占总分子数量的比例减小 C．从17时到23时，空气分子的平均动能逐渐增大 D．从17时到23时，风级降低，风向不变 【答案】B 【解答】解：AC、由题图可知从17时到23时，气温降低，温度是分子平均动能的标志，则空气分子的平均动能逐渐减小，所以分子的平均速率减小，但并非所有分子的运动速率都减小，故AC错误； B、从17时到23时，气温降低，根据气体分子速率分布规律可知，温度降低时，速率较大的分子占总分子数量的比例减小，故B正确； D、由图可知，17时风向为西风，20时和23时风向为南风，风向发生了改变，故D错误。 故选：B。 4．容器中封闭一定质量的理想气体。缓慢改变气体状态，使其体积变为初态的一半，压强变为初态的3倍。与气体的初态相比，末态（　　） A．气体的温度是初态的3倍 B．气体分子的平均动能更大 C．每个气体分子的速率都更大 D．单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数更少 【答案】B 【解答】解：A、设初态参量为p1、V1、T1，末态p2＝3p1，，由理想气体状态方程，解得T2＝1.5T1，末态温度是初态温度的1.5倍，故A错误； B、温度升高，气体分子的平均动能更大，故B正确； C、平均动能增大不能说明每个分子速率都变大，存在部分分子速率减小的情况，故C错误； D、体积缩小，分子数密度变大，但温度升高使分子平均速率增大，所以单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数更多，故D错误。 故选：B。 5．重庆作为全国著名的“火炉城市”，夏季某日清晨气温较高，上午温度逐渐升高，夜间雨后温度骤降，PM2.5值也随之降低。根据所给信息，下列说法正确的是（　　） A．空气中直径为2.5微米的颗粒的运动是热运动 B．上午随温度升高，空气中速率较大的分子占比呈增加趋势 C．当夜间温度骤降，水蒸气液化为露珠的过程中内能不变 D．当夜间温度骤降，水蒸气液化为露珠的过程中分子间距增大 【答案】B 【解答】解：A、直径2.5微米的PM2.5颗粒属于宏观固体颗粒，它的运动是布朗运动，不是分子热运动，故A错误； B、温度是分子平均动能的标志，上午温度升高，空气中速率较大的分子所占比例增加，故B正确； C、水蒸气液化为露珠，向外放出热量，温度降低，内能减小，故C错误； D、水蒸气为气态，露珠为液态，气态分子间距远大于液态分子间距，液化过程分子间距减小，故D错误。 故选：B。 考向二　分子势能与分子间距离的关系 本考向围绕分子势能随分子间距离的变化规律展开，重点是理解分子势能与分子间距离的关系图像（r0 平衡位置、引力区与斥力区），会分析分子力做功与分子势能变化的对应关系，能结合分子力图像与分子势能图像进行综合判断，是本章图像类试题的主要命题方向。 考点二　分子势能 ▎知识梳理 1．分子势能的概念 分子间存在相互作用力，由分子间的相对位置所决定的势能，叫作分子势能。 2．分子势能与分子间距离的关系 当分子间距离 r＞r0 时，分子力表现为引力；当 r＜r0 时，分子力表现为斥力。分子间距离变化时，分子力做功引起分子势能变化，具体关系如下表。 比较项 r＝r0 r＞r0 r＜r0 分子力 F 等于零 表现为引力，随 r 的增大先增大后减小，再趋于零 表现为斥力，随 r 的减小而增大 分子力做功 W 分子间距离增大或减小时，分子力均做负功 r 增大时，引力做负功 r 减小时，斥力做负功 分子势能 Ep 最小（负值） 随 r 的增大而增大 随 r 的减小而增大 3．分子势能的特点 （1）分子势能是标量，正负表示大小，不表示方向。 （2）分子势能与零势能点的选取有关（通常取两分子相距无穷远时分子势能为零），但分子势能的变化趋势与零势能点的选取无关。 4．影响分子势能的因素 （1）宏观上：分子势能的大小与物体的体积有关。 （2）微观上：分子势能的大小与分子间的距离有关，且随分子间距离的变化不是单调的。 图1　分子间作用力 F 与分子势能 Ep 随分子间距离 r 变化的规律 ▎重难诠释 分子势能图像“两图三区”分析法 （1）读图要领：先找准 r0 位置（分子力为零、分子势能最低处），再区分引力区（r＞r0）与斥力区（r＜r0）。 （2）做功与势能变化：分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势能增大。 （3）易错警示：①“r 增大，分子势能一定增大”是错误的，只有在 r＞r0 区域才随 r 增大而增大；②分子势能的最小值不一定为零，与零势能点的选取有关；③分子势能为正值表示其值大于零势能点处的值，为负值表示小于零势能点处的值，正负只表示相对大小。 ◆ 考点专练（第 6～10 题） 6．甲、乙两分子间作用力与分子间距离关系图像如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于r轴上。现把乙分子从r3处由静止释放，则（　　） A．乙分子从r3到r2过程中表现为引力，从r2到r1过程中表现为斥力 B．乙分子从r3到r1的过程中分子势能增大后减小 C．乙分子从r3到r1的过程中动能先增大后减小 D．乙分子从r3到r1过程中，加速度方向不变 【答案】D 【解答】解：ABC、乙分子从r3到r1过程中，分子力始终为引力，分子力做正功，分子势能减小，分子动能增大，故ABC错误； D、乙分子从r3到r1过程中，分子力始终为引力，结合F＝ma，加速度方向向左，故D正确。 故选：D。 7．分子力F随分子间距离r的变化如图所示。将两分子从相距r＝r2处释放，仅考虑这两个分子间的作用力，下列说法正确的是（　　） A．从r＝r2到r＝r0分子间引力、斥力都在减小 B．从r＝r2到r＝r1分子力的大小先减小后增大 C．从r＝r2到r＝r0分子势能一直减小 D．从r＝r2到r＝r1分子动能一直增大 【答案】C 【解答】解：A、从r＝r2到r＝r0，分子间距减小，分子间引力、斥力都在增大，故A错误； B、由图可知，在r＝r0时分子力为零，故从r＝r2到r＝r1分子力的大小先增大后减小再增大，故B错误； C、从r＝r2到r＝r0，分子力表现为引力，分子相互靠近，分子力做正功，分子势能一直减小，故C正确； D、从r＝r2到r＝r1分子力先表现为引力后表现为斥力，故分子力先做正功后做负功，故分子动能先增大后减小，故D错误。 故选：C。 8．分子a固定在x轴上的O点，分子b由较远处只在分子力的作用下沿x轴负方向运动，其分子势能随两分子距离的变化规律如图所示。下列说法中正确的是（　　） A．分子b在x＝x2处，两分子间的作用力最大 B．分子b在x＝x1处，两分子间的作用力为零 C．分子b在x＝x2处的速度最大 D．分子b在x＝x1处的速度最大 【答案】C 【解答】解：AB、由图示图像可知，分子b在x＝x2处，分子势能最小，分子间的距离为平衡距离，此时两分子间的分子力为零，分子b在x＝x1处，分子间的距离小于平衡距离，分子力表现为斥力，故AB错误； CD、分子b运动到x＝x2过程，分子力表现为引力，对分子b做正功；从x＝x2到x＝x1过程，分子力为斥力，分子力对分子b做负功，分子力做正功，分子动能增大，分子力做负功，分子动能减小，因此分子b在x＝x2处，动能最大，分子速度最大，故C正确，D错误。 故选：C。 9．如图所示，是两分子间的分子势能Ep与两分子间距离r的关系曲线。现将甲分子固定在坐标原点O，乙分子仅在分子力作用下从x轴正半轴上、距甲分子无穷远处，由静止释放，规定无穷远处分子势能为零。下列说法正确的是（　　） A．乙分子在r1处时，加速度最小 B．乙分子在r2处时，加速度最大 C．乙分子的运动范围为r≥r1 D．乙分子的运动范围为r≥r2 【答案】C 【解答】解：A、r1处分子势能不为最小值，分子力不为零，乙分子加速度不为最小，故A错误； B、r2是分子势能最低点，此处分子引力与斥力大小相等，分子合力为零，加速度等于0，加速度最小，故B错误； CD、乙分子从无穷远处由静止释放，初始动能Ek＝0，初始势能Ep＝0，故系统总能量E＝0。在运动过程中，只有分子力做功，可得Ek+Ep＝0 由于分子运动时动能Ek≥0，则必须满足Ep≤0。由图可知，当r≥r1时，Ep≤0，所以乙分子的运动范围为r≥r1，故C正确，故D错误。 故选：C。 10．分子间作用力F和分子势能Ep随分子间距离r的变化关系如图甲、乙所示（图中r0为分子平衡位置），则下列说法正确的是（　　） A．在r小于r0时，随着r的减小F和Ep均增大 B．在r大于r0时，随着r的增大F和Ep均增大 C．当r等于r0时，F＝0，Ep为最大值 D．当r等于r0时，F＝0，Ep大于零 【答案】A 【解答】解：A、r小于r0时，分子力表现为斥力，随着r的减小，斥力F增大，分子势能Ep也增大，故A正确； B、r大于r0时，随着r的增大，分子引力先增大后减小，分子势能Ep增大，故B错误； C、当r等于r0时，F＝0，分子势能Ep为最小值，不是最大值，故C错误； D、当r等于r0时，F＝0，由图乙可知此时Ep小于零，故D错误。 故选：A。 考向三　物体的内能 本考向围绕物体的内能展开，重点是理解内能是所有分子热运动动能与分子势能的总和，会从宏观（物质的量、温度、体积、物态）与微观（分子总数、平均动能、分子间距）两个角度分析内能的决定因素，并正确区分内能与机械能，是本章综合应用类试题的主要命题方向。 考点三　物体的内能 ▎知识梳理 1．内能的概念 物体中所有分子做热运动所具有的动能和分子势能的总和，叫作物体的内能。 2．决定内能的因素 （1）宏观因素：物体的内能与物质的量、温度、体积及物态有关。 （2）微观因素：物体的内能与物体所含分子总数（物质的量）、分子的平均动能（温度）、分子间的距离（体积、物态）有关。 3．理解内能的三个要点 （1）内能是物体中“所有分子”的能量总和，对单个分子或少数分子谈内能没有意义。 （2）分子永不停息地做无规则热运动，分子间存在相互作用，因此任何物体的内能都不可能为零。 （3）物体的内能跟物体的机械运动状态无关。 4．内能与机械能的区别与联系 比较项 内能 机械能 对应的运动形式 分子热运动（微观运动） 机械运动（宏观运动） 常见的能量形式 分子动能与分子势能 动能与势能（重力势能、弹性势能等） 决定因素 物质的量、温度、体积、物态 物体的质量、速度、高度（相对位置）等 是否可能为零 永不为零 可能为零 联系 物体内能的大小与机械能的大小没有直接关系；二者可以相互转化（如摩擦生热、做功改变内能） ▎重难诠释 温度、内能与热量辨析 （1）温度是分子平均动能的标志：温度升高，分子平均动能增大，但物体的内能不一定增大（分子势能可能减小）。 （2）物态变化时温度不变：如 0℃ 的冰融化为 0℃ 的水，分子平均动能不变，但吸收热量、分子势能增大，内能增大。 （3）内能改变不一定伴随温度变化；热传递传递的是热量，热量是内能变化的量度，不能说“物体含有热量”。 ◆ 考点专练（第 11～15 题） 11．关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A．已知分子间距离为r0时，分子间作用力为0。如果一开始分子间距离大于r0，则随着分子间距离的增大，分子势能增大 B．不计分子之间的分子势能，质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能 C．物体间的扩散作用主要是分子间斥力作用的结果 D．100℃水的平均分子动能小于100℃水蒸气的平均分子动能 【答案】A 【解答】解：A．分子间距大于r0，分子作用力表现为引力，增大分子间距，引力做负功，分子势能增大，故A正确； B．不计分子势能时，内能为所有分子的动能之和。温度相同则分子平均动能相同，质量相同的氢气和氧气，氢气摩尔质量更小，物质的量更大， 故氢气的物质的量更大，分子数更多，总动能更大，内能更大，故B错误； C．扩散作用是分子永不停息做无规则热运动的结果，和分子斥力无关，故C错误； D．温度是分子平均动能的标志，100℃的水与100℃水蒸气温度相同，分子平均动能相等，故D错误。 故选：A。 12．关于质量相同的0℃的水和0℃的冰，下列说法正确的是（　　） A．分子数相同 B．分子总动能不同 C．平均分子间距相同 D．内能相同 【答案】A 【解答】解：A．水和冰均由水分子构成，它们的摩尔质量相同，由物质的量公式可知，质量m相同时二者物质的量n相同，所以质量相同的水和冰的分子数相同，故A正确； B．温度是分子平均动能的唯一标志，二者温度均为0℃，分子平均动能相同，且分子数相同，总动能为（为分子平均动能），所以质量相同的水和冰的分子总动能相同，故B错误； C．冰的密度小于水，质量相同时冰的体积更大，分子数相同的前提下，平均每个分子占据的空间体积不同，故平均分子间距不同，故C错误； D．内能为分子总动能与分子总势能之和，二者总动能相同，0℃冰熔化为0℃水需要吸收热量，所以水的内能更大，故二者内能不同，故D错误。 故选：A。 13．下列说法中正确的是（　　） A．布朗运动说明液体或气体中的小颗粒所做的运动就是分子热运动 B．水凝固成冰时，水分子的无规则运动不会停止 C．若水滴蒸发前后温度相同，蒸发前后水分子的平均动能不同 D．物体由大量分子组成，因此物体的体积等于构成该物体的所有分子的体积之和 【答案】B 【解答】解：A、布朗运动是悬浮在液体或气体中固体小颗粒的运动，不是悬浮颗粒内分子的无规则运动，故A错误； B、根据分子动理论可知，水凝固成冰时，水分子的无规则运动不会停止，故B正确； C、温度是分子动能的标志，水滴蒸发前后温度相同，蒸发前后水分子的平均动能相同，故C错误； D、物体由大量分子组成，分子之间 有间隙，因此物体的体积大于构成该物体的所有分子的体积之和，故D错误。 故选：B。 14．关于内能与机械能，下列说法正确的是（　　） A．物体的机械能大，内能也一定大 B．物体的机械能可能为零，但内能不可能为零 C．物体的机械能改变时，内能也一定改变 D．机械能和内能本质不同，不可以相互转化 【答案】B 【解答】解：A、机械能与内能是两种完全独立形式的能量，机械能大小无法决定内能大小，故A错误； B、机械能可选取参考面使数值为零，一切物体分子永不停息运动，内能不可能为零，故B正确； C、机械能发生变化时，内能可以保持不变，二者变化无必然联系，故C错误； D、做功过程中机械能和内能能够相互转化，故D错误。 故选：B。 15．下列说法正确的是（　　） A．物体的内能改变时温度一定改变 B．物体运动速度越大，其分子的运动越剧烈 C．向一锅水中撒点胡椒粉，加热时发现水中胡椒粉在翻滚，说明温度越高布朗运动越剧烈 D．分子势能可能随分子间的距离增大而减小 【答案】D 【解答】解：A、物体内能改变时温度不一定改变，例如晶体熔化，吸热内能增大，温度不变，故A错误； B、物体宏观运动速度描述物体整体机械运动，分子热运动剧烈程度由温度决定，二者没有必然联系，故B错误； C、加热水时胡椒粉翻滚是水的对流运动，不属于布朗运动，布朗运动是液体分子撞击微小颗粒引起，做布朗运动的固体颗粒很小，肉眼是看不见的，必须在显微镜才能看到，故C错误； D、当分子间距r＜r0时，分子力表现为斥力，分子间距增大，斥力做正功，分子势能减小，因此分子势能可能随分子间距离增大而减小，故D正确。故选：D。 ★ 综合培优检测 ★ 本部分综合考查分子动能与温度、分子势能与分子间距离的关系、物体的内能等内容，涵盖分子力图像与分子势能图像的解读、分子力做功与势能变化、温度与平均动能的关系、内能与机械能的辨析等，限时独立完成，检验本节学习效果。 16．规定两分子相距无穷远时分子势能为0，下列关于分子力与分子势能的说法正确的是（　　） A．当分子势能为正值时，分子力表现为引力 B．当分子势能为正值时，分子力表现为斥力 C．当分子势能为负值时，分子力表现为引力 D．当分子势能为负值时，分子力表现为斥力 【答案】B 【解答】解：AB、规定两分子相距无穷远时分子势能为0，当分子间距离r＞r0时，分子力表现为引力，分子相互靠近时引力做正功，分子势能减小，则在r＞r0范围内分子势能均为负值；当分子间距离r＜r0时，分子力表现为斥力，随距离减小斥力做负功，分子势能不断增大，分子势能可以大于0。因此当分子势能为正值时，必定有r＜r0，此时分子力一定表现为斥力，故A错误，B正确； CD、当分子间距离r＝r0时，分子势能达到最小值且为负值，在r0附近的一段区间内，无论r＞r0还是r＜r0，分子势能均为负值。由于r＞r0时分子力表现为引力，r＜r0时分子力表现为斥力，所以当分子势能为负值时，分子力既可能表现为引力，也可能表现为斥力，故CD错误。 故选：B。 17．下列各图为教材中图像的简化示意图，则（　　） A．由图甲可知，图甲中，温度升高，曲线峰值向左移动 B．图乙水中小炭粒每隔30s的位置的连线表示了小炭粒做布朗运动的轨迹 C．由图丙可知，当分子间的距离从无穷远逐渐减小为r0时，分子力先做正功后做负功 D．由图丁可知，在r由r1变到r2的过程中分子势能减小 【答案】D 【解答】解：A、根据麦克斯韦气体分子速率分布的规律为：温度升高时，分子的平均速率增大，速率大的分子数占比提升，曲线的峰值会向速率更大的右侧移动，同时峰值的高度会降低，曲线整体更平缓，图甲中曲线①对应更高的温度，峰值比曲线②靠右，因此温度升高曲线峰值向右移动，故A错误； B、根据乙图，水中小炭粒每隔30s的位置的连线，只能说明小炭粒在这几个记录时刻的位置，并不表示小炭粒做布朗运动的轨迹，故B错误； C、根据丙图，当分子间的距离从无穷远逐渐减小为r0时，分子力一直表现为引力，分子力一直做正功，故C错误； D、根据丁图，在r由r1变到r2的过程中，分子间距逐渐增大至r0，此过程中分子力表现为斥力，根据分子力做功与分子势能的关系可知，分子力做正功，分子势能减小，故D正确。 故选：D。 18．下列与分子动理论有关的说法中，正确的是（　　） A．图甲，做布朗运动的悬浮微粒越大，液体分子撞击作用的不平衡性表现得越明显 B．图乙，当r＞r0时，分子间的斥力消失，只剩下分子引力作用 C．图丙，O2气体分子热运动速率分布图中曲线2表示的O2气体分子平均动能更大 D．图丁，某固体的分子紧密排列，则可用该固体摩尔体积V和阿伏加德罗常数NA近似表示该固体分子的平均间距 【答案】C 【解答】解：A．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，微粒越小，某一瞬间跟它相撞的液体分子数越少，撞击作用的不平衡性表现得越明显，布朗运动越剧烈，故A错误； B．分子间同时存在引力和斥力，分子间的引力和斥力都随距离的增大而减小，但斥力减小得更快，当r＞r0时，合力表现为引力，并不是斥力消失，故B错误； C．温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子热运动越剧烈，分子平均速率越大，温度越高速率大的分子所占的百分比就越大，所以曲线②表示的气体温度较高，分子平均动能更大，故C正确； D．固体分子紧密排列，可将分子看作立方体模型，每个分子占据的体积为 则分子的平均间距（即立方体边长）为，故D错误。 故选：C。 19．2025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随分子间距离r的变化关系如图中曲线所示，下列说法正确的是（　　） A．当农药分子间距离r＞r2时，分子间作用力表现为斥力 B．当农药分子间距离r＝r0时，分子加速度为零，分子势能最大 C．当r＜r0，在农药分子相互靠近过程中，分子势能一直增大 D．当r＞r1，在农药分子相互远离过程中，分子间作用力先减小后增大 【答案】C 【解答】解：A.图中r2＞r0，在r0＜r＜10r0，分子力表现为引力，因此当农药分子间距离r＞r2时，分子间作用力表现为引力，故A错误； BC.当r＞r0，分子力表现为引力，在农药分子相互靠近r0的过程中，分子力做正功，分子势能一直减小；当r＜r0，分子力表现为斥力，在农药分子相互靠近过程中，分子力做负功，分子势能一直增大；所以当农药分子间距离r＝r0时，分子力为0，分子加速度为零，分子势能最小，故B错误，C正确； D.由题图可知，当r＞r1，在农药分子相互远离过程中，分子间作用力先减小后增大再减小，故D错误。 故选：C。 20．一个分子A固定在原点O，另一个分子B从无穷远处逐渐向O点靠近，A、B分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示，下列说法正确的是（　　） A．B由无穷远处到r0处的过程中，分子间作用力F先增大后减小 B．B由无穷远处到r0时，分子间的引力和斥力都为零 C．B由无穷远处到r0处的过程中，分子势能先减小后增大 D．B由r0处继续靠近A的过程中，分子势能一直减小 【答案】A 【解答】解：A、B分子从无穷远靠近到r0，分子力表现为引力，分子间的作用力大小先增大后减小，故A正确； B、r＝r0处，分子引力与斥力大小相等、方向相反，合力为零，引力、斥力本身并不为零，故B错误； C、无穷远到r0，分子引力一直做正功，分子势能一直减小，故C错误； D、从r0继续靠近A，分子力表现为斥力，斥力做负功，分子势能一直增大，故D错误。 故选：A。 21．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r的变化关系，e为两曲线的交点。下列说法正确的是（　　） A．当r＜re时，分子间引力随分子距离变化更快 B．当r＞re时，分子间作用力随距离增大先增大后减小 C．两分子由无穷远移动到相距为re的过程中，分子间作用力做负功 D．当r＝re时，分子间势能达到最大值 【答案】B 【解答】解：A．当r＝re时，分子间引力与斥力相等，故re＝r0。所以当r＜re时，分子间作用力表现为斥力，所以cd表示斥力的大小随分子间距离r的变化关系，由图可知分子间斥力变化更快，故A错误； B．由上面的分析可知当r＞re时，分子间作用力表现为引力，变化规律为随距离增大先增大后减小，故B正确； C．两分子由无穷远移动到相距为re的过程中，两分子间的作用力表现为引力，则两分子由无穷远移动到相距为re的过程中分子力做正功，故C错误； D．当r＝re时，无论分子间距离增大还是减小，分子间作用力均做负功，即分子势能增大，故当r＝re时，分子间势能达到最小值，故D错误。 故选：B。 22．甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲、乙两分子间的作用力与两分子间距离的关系如图所示。A、B、C、D为x轴上的四个位置，取无穷远处为分子势能零点。现将乙分子由A点静止释放，仅在分子力作用下，下列说法正确的是（　　） A．由B点到D点的过程中，乙分子的加速度先增大后减小 B．由A点到C点的过程中，乙分子的速度一直增大 C．由A点到D点的过程中，在B点时两分子间的分子势能最小 D．由A点到D点的过程中，两分子间作用力一直做正功 【答案】B 【解答】解：A、由B点到D点，分子力先减小再反向增大，根据，乙分子加速度先减小再增大，故A错误； B、由A点到C点，分子力表现为引力，引力方向与乙分子运动方向一致，分子力一直做正功，乙分子速度一直增大，故B正确； C、C点分子力为零，从A到C分子引力做正功，分子势能减小；越过C点后分子斥力做负功，分子势能增大，因此C点分子势能最小，故C错误； D、由A到C分子力做正功，C到D分子力做负功，作用力并非一直做正功，故D错误。 故选：B。 23．如图所示，有一分子a位于坐标原点O处不动，另一分子b位于x轴上，纵坐标表示这两个分子的分子势能Ep，分子间距离为无穷远时分子势能Ep为0，只考虑这两个分子间作用力，由图可知（　　） A．在x0处两分子间作用力为0 B．在x1处两分子间作用力表现为引力 C．从x1处向右移动到x2，分子力一直减小 D．在x2处由静止释放分子b，分子b不可能运动到x0的左侧 【答案】D 【解答】解：A、由题图可知，在x0处分子势能为零，此时分子力表现为斥力，不为0，故A错误； B、由题图可知，在x1处分子势能最小，则分子间距为r0，处于平衡位置，此时分子力表现为零，故B错误； C、从x1处向右移动到x2，分子力表现为引力，由于不确定移动到x2时分子引力是否增大到最大值，则分子力可能一直增大，也可能先增大后减小，故C错误； D、在x2处由静止释放，动能为0，分子势能小于零，而只有分子力做功，故动能与分子势能之和守恒，如果能运动到x0处，则在x0处的动能小于0，这是不可能的，分子能运动到与x2处分子势能相同的位置，所以分子不可能运动到x0，也不可能运动到x0的左侧，故D正确。 故选：D。 24．甲分子固定不动，乙分子由无穷远处逐渐向甲分子靠近，直到不能再靠近为止。在这个过程中（　　） A．分子力总对乙分子做正功 B．分子力总对乙分子做负功 C．分子力先对乙做正功再做负功 D．分子力先对乙做负功再做正功 【答案】C 【解答】解：A．当两分子间距小于r0时，分子力表现为斥力，乙分子靠近甲分子的过程中分子力方向与位移方向相反，分子力做负功，并非总做正功，故A错误； B．当两分子间距大于r0时，分子力表现为引力，乙分子靠近甲分子的过程中分子力方向与位移方向相同，分子力做正功，并非总做负功，故B错误； CD．乙分子从无穷远靠近到间距为r0的过程，分子力为引力，力与位移同向，分子力做正功，从间距r0继续靠近到无法再靠近的过程，分子力表现为斥力，力与位移反向，分子力做负功，即分子力先对乙做正功再做负功，故C正确，D错误。 故选：C。 25．如图所示，曲线Ⅰ、Ⅱ表示分子间作用的引力和斥力的大小随分子间距离变化的关系曲线，两曲线交点的横坐标为r0，曲线Ⅲ表示分子势能随分子间距离变化的关系曲线，下列说法正确的是（　　） A．Ⅱ表示分子间的斥力 B．若分子间距离由r0逐渐减小，分子间引力逐渐减小，斥力逐渐增大 C．当分子间距离为r0时，分子间的作用力为零，分子势能最小 D．若分子间距离由r0逐渐增大，分子间的作用力逐渐减小，分子势能逐渐增大 【答案】C 【解答】解：A．分子间的引力和斥力都随分子间距离的减小而增大，但斥力变化得更快。由图可知，曲线Ⅰ变化较快，表示分子间的斥力；曲线Ⅱ变化较慢，表示分子间的引力，故A错误； B．根据分子动理论，分子间距离由r0逐渐减小，分子间的引力和斥力都逐渐增大，只是斥力增大得更快，故B错误； C．当分子间距离为r0时引力曲线和斥力曲线相交，说明分子间距离为r0时引力大小等于斥力大小，分子间的作用力是引力和斥力的合力，故分子间的作用力为零；此时分子势能曲线Ⅲ处于最低点，即分子势能最小，故C正确； D．若分子间距离由r0逐渐增大，分子间作用力表现为引力，其大小先增大后减小；在此过程中分子力做负功，分子势能逐渐增大，故D错误。 故选：C。 26．两分子的距离为r，当r稍增大些（　　） A．分子力一定减小，分子势能一定增加 B．分子力一定增大，分子势能一定减少 C．分子力可能增大也可能减小，分子势能一定减少 D．因为不知道r的大小，对分子力和分子势能的变化都无法判定 【答案】D 【解答】解：若初始r＜r0，r小幅增大时分子斥力减小，分子势能减小；若初始r＝r0，r小幅增大时分子引力从零开始先增大，分子势能增大；若初始r＞r0，r小幅增大时分子引力可能持续减小，分子势能增大。 分析分子力和分子势能随分子间距离的变化问题，首先要明确分子间的距离r是r＞r0还是r＜r0，题中没有告诉r与r0的关系，故对分子力和分子势能的变化都无法判定，故D正确，ABC错误。 故选：D。 27．如图所示，甲分子位于x轴上，乙分子固定在坐标原点O，甲、乙两分子间的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示。Q、P、N、M为x轴上四个特定的位置，现将甲分子从M处由静止释放，那么在甲分子从M运动到Q的过程中，下列描述正确的是（　　） A．甲分子从M到N所受分子间作用力逐渐增大，分子的加速度增大，分子势能增大 B．甲分子从N到P所受分子间作用力逐渐变小，分子的加速度减小，分子势能增大 C．甲分子从N到Q所受分子间作用力先减小后增大，分子势能先减小后增大 D．甲分子从P到Q所受分子间作用力表现为斥力且逐渐增大，分子势能减小 【答案】C 【解答】解：A、由题图可知，甲分子从M到N所受分子间作用力表现为引力且逐渐增大，则分子的加速度增大，分子力对分子做正功，则分子势能减小，故A错误； B、由题图可知，甲分子从N到P所受分子间作用力表现为引力且逐渐变小，则分子的加速度减小，分子力对分子做正功，则分子势能减小，故B错误； C、甲分子从N到Q所受分子间作用力先表现为引力且逐渐减小，后表现为斥力且逐渐增大，分子力对分子先做正功后做负功，则分子势能先减小后增大，故C正确； D、由题图可知，甲分子从P到Q所受分子间作用力表现为斥力且逐渐增大，分子力对分子做负功，则分子势能增加，故D错误。 故选：C。 28．如图所示，分子甲固定在坐标原点O处，分子乙从x轴上的A点向B点运动，到B点时，两分子间的分子力为零，规定两分子相距无穷远时分子势能为零。以下说法正确的是（　　） A．乙分子从A点向B点运动的过程中，甲、乙间的分子力一直增大 B．乙分子运动到B点时，分子势能最小 C．乙分子从A点向B点运动的过程中，分子势能先增大后减小 D．分子势能与物体体积有关，体积增大，分子间距离增大，则分子势能增大 【答案】B 【解答】解：A、乙分子从A点向B点运动的过程中，甲、乙间的分子力表现为引力，由于AB间距离不明确，分子力可能先增大后减小，也可能一直减小，故A错误； BC、从A点到B点过程中，分子力一直做正功，分子势能一直减小，到B点时分子势能最小，故B正确，C错误； D、分子势能的大小与物体体积有关，但体积增大，分子势能不一定增大，如0℃的水凝固为0℃的冰，体积增大，但温度不变，分子的平均动能不变。凝固过程放热，内能减小，分子势能减小，故D错误。 故选：B。 29．分子间作用力F、分子势能Ep与分子间距r的关系图如图所示。下列说法正确的是（　　） A．r1为分子的平衡位置 B．r＞r1时F为引力 C．从r1到r2的过程，Ep不断减小 D．从r2到r3的过程，F不断增大 【答案】C 【解答】解：AB．在r2位置某值等于零，另一值有最小值，则r2为分子的平衡位置，可知图线a为分子间作用力F随分子间距r变化的曲线，图线b为分子势能Ep随分子间距r变化的曲线，r1＜r＜r2时F为斥力，r＞r2时F为引力，故AB错误； C．r2处分子势能最小，从r1到r2的过程，Ep不断减小，故C正确； D．从r2到r3的过程，分子力为引力，F先增大后减小，故D错误。 故选：C。 30．如图所示，设想有甲、乙两个分子，甲分子固定在坐标原点O处，乙分子在r轴正半轴上，F为分子间作用力，r0、r1、r2为r轴上三点，其中r0为图像与r轴的交点，则下列说法正确的是（　　） A．乙在r0处，分子间不存在相互作用力 B．乙在r1处，分子间作用力最小 C．乙分子从r0移动到r2的过程中，分子间引力先减小后增大 D．乙分子从r0移动到r2的过程中，分子势能一直增大 【答案】D 【解答】解：A、由图可知乙在r0处，分子间作用力为0，是分子间引力和斥力相等，合力为0，并不是不存在相互作用力，故A错误； B、乙在r1处，分子间表现为引力最大，故B错误； C、由图可知乙分子从r0移动到r2的过程中，分子间引力先增大后减小，故C错误； D、乙分子从r0移动到r2的过程中，分子间表现为引力，分子力一直做负功，则分子势能一直增大，故D正确。 故选：D。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2026/10/7 8:30:31；用户：李陆敏；邮箱：orFmNtzVrcH7gw1f524IhJ2j63fs@weixin.jyeoo.com；学号：50207874 同步培优系列 · 人教版（2019）选择性必修第三册 · 1.4 分子动能和分子势能 第 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $