1.4 分子动能和分子势能五种题型 过关卷-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五种题型（过关卷） 目　录 题型一　分子力与分子势能图像分析 题型二　分子动理论与内能概念判断 题型三　分子运动过程综合分析 题型四　速率分布与气体压强的微观解释 题型五　知识梳理与简答 题型一　分子力与分子势能图像分析 【解题技巧】（图像题先认坐标与特征点：分子力在平衡位置处为零，距离减小时斥力增长比引力快，合力先为零再表现为斥力；分子势能在平衡位置处最小，取无穷远处为零势能时该处为负值。由力与距离的图线看力的大小和方向变化，由势能与距离的图线看势能最值与做功情况，一条图线的斜率对应另一条图线的值。两分子从远处由静止释放，动能最大位置在平衡位置处，据此判断速度、加速度、势能的变化节奏。） 1．甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于横轴上，甲、乙两分子间的作用力F与两分子间距离x的关系如图所示。A、B、C、D为横轴上的四个位置。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．乙分子由A点到B点的过程中，引力和斥力都减小 B．乙分子运动到最左侧过程中，加速度先增大后减小再增大 C．乙分子将在A点和C点之间做往复运动 D．乙分子由A点到C点的过程中，分子势能先减小后增大 2．分子间作用力与分子间距的关系如图所示，规定无穷远时分子势能为零，若一个分子固定于原点，另一个分子从远处（大于）向点靠近，下列说法正确的是（     ） A．由远处至，分子间的作用力表现为斥力 B．由远处至，分子间的作用力一直增大 C．由远处至，分子间的作用力一直做正功 D．由远处至，分子势能一直增大 3．某实验小组借助分子束散射实验，测定两分子间相互作用力随间距的变化规律，图像如图所示（规定斥力为正，引力为负）。图中阴影区域的面积大小为。若将分子A固定在坐标原点，分子B从处由静止释放，取平衡位置处为分子势能零点，则下列判断正确的是（     ） A．分子B在初始位置仅受分子引力作用 B．分子B到达平衡位置时的动能等于 C．分子B从到的过程中，分子势能先增大后减小 D．分子B运动到与A距离最近时，其分子势能大于 4．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 5．如图所示是分子间作用力与分子间距离的关系图像，分子间作用力表现为斥力时为正值，图中阴影部分的面积大小为。现将1分子固定在点，2分子从处由静止释放，若规定处分子势能为零，下列说法正确的是（     ） A．2分子在处只受分子引力 B．2分子在处的分子势能为 C．2分子运动到处的动能大于 D．2分子运动到离1分子最近时的分子势能大于 6．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，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．当分子间距离为时，分子间的作用力为零，分子势能最小 D．若分子间距离由逐渐增大，分子间的作用力逐渐减小，分子势能逐渐增大 7．两分子间的分子势能Ep随两分子间距离r的变化关系如图所示。已知两分子间距离为r2时分子势能达到最小值，为-E0。下列说法正确的是（     ） A．两分子间距离为r1时分子间的作用力为零 B．两分子间距离从r1增大到r2的过程中分子间的作用力做正功 C．两分子间距离从r1增大到r2的过程中分子间的作用力逐渐增大 D．两分子间距离为r2时分子间的作用力表现为引力 8．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．分子间距离无穷远时，分子势能最小 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．曲线B、D分别表示分子间的作用力及分子势能与分子间距离的关系，由图可知，当分子间作用力为零时，分子势能最小 D．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 9．如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子从x3处静止释放后仅在分子间相互作用力下沿x轴运动，两分子间的分子势能Ep与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示，图中分子势能最小值-E0，若两分子所具有的总能量为0，则下列说法中正确的是（     ） A．乙分子在x2时，加速度最小 B．乙分子在x1时，其动能最大 C．乙分子在x2时，动能大于E0 D．甲乙分子的最小距离一定大于x1 10．分子间作用力、分子势能与分子间距的关系图如图中两条曲线所示。下列说法不正确的是（     ） A．为分子的平衡位置 B．从到的过程，不断增大 C．从到的过程，先增大后减小 D．图线为分子势能与分子间距离的关系图线 11．分子力与分子间距离的关系图像如图甲所示，图中r0为分子斥力和引力平衡时两个分子间的距离；分子势能与分子间距离的关系图像如图乙所示，规定两分子间距离为无限远时分子势能为0。下列说法正确的是（　　） A．分子间距离从无限远减小到r0的过程中，分子势能减小 B．当分子间的距离时，引力小于斥力 C．分子间距离从减小到的过程中，分子势能减小 D．分子间的距离增大时，引力增大 12．甲分子固定在轴上的原点上，乙分子在轴上受到甲分子的作用力变化如图所示，、、、为轴上四点，由点静止释放乙分子，乙分子沿轴负方向最远可运动至点。下列说法正确的是（     ） A．乙分子在时受引力，时受斥力 B．乙分子在处加速度最大，速度最大 C．乙分子在处加速度为零，速度最大 D．乙分子在处的势能最小，处的势能等于在处的势能 13．（多选）如图所示，设两个分子相距无穷远时分子势能为零。假设让一个分子在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．分子从B处逐渐靠近C处的过程，分子势能逐渐增加 B．分子从C处逐渐靠近A处的过程，分子势能逐渐增加 C．分子从B处逐渐靠近C处的过程，分子间的作用力表现为引力 D．分子从C处逐渐靠近A处的过程，分子间的作用力表现为引力 14．（多选）分子、相距无穷远，现规定它们的分子势能为0，将固定在坐标原点，、的分子势能变化情况如图。若仅受分子力并从无穷远处由静止释放，逐渐靠近直到速度为0，则（     ） A．的加速度先减小后增大 B．在处时速度最大 C．能到达点处 D．此过程中，分子力对做的总功为0 15．（多选）如图所示一个分子固定于轴上的点，另一个分子从轴上的点沿轴向点运动，当运动到与点距离为的点时，两分子间的作用力为零。规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零。则下列说法正确的是（　　） A．当分子间距大于时，分子间只有分子引力 B．当分子间距等于时，分子势能最小，但不为零 C．分子从到的过程中，分子势能逐渐增大 D．分子从到的过程中，分子引力逐渐减小 题型二　分子动理论与内能概念判断 【解题技巧】（概念判断紧扣三层关系：温度是分子平均动能的标志，温度升高分子的平均动能增大，但并非每个分子速率都增大；内能是物体内所有分子热运动动能与分子势能的总和，任何物体都有内能，机械能与内能是两个不同的概念；分子势能与分子间距离有关，物体体积变化通常伴随分子势能变化。逐项排查时警惕每个、都、一定等绝对化表述，注意题干问的是正确还是不正确。） 1．当氢气和氧气温度相同时，下述说法正确的是（     ） A．两种气体分子的平均动能相等 B．氢气分子的平均速率等于氧气分子的平均速率 C．两种气体分子热运动的总动能相等 D．若氢气和氧气的质量相等，不考虑分子间的势能，则两者内能相等 2．分子动理论较好地解释了物质的宏观热力学性质。据此可判断下列说法中正确的是（     ） A．分子势能随着分子间距离的增大一定减小 B．气体的温度升高，每个气体分子的运动速率都会增大 C．从微观角度来看，气体的压强与气体分子的平均动能和分子的密集程度有关 D．悬浮在液体中的小颗粒不停的无规则运动称为布朗运动，颗粒越大现象越明显 3．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 4．理论和实验分析表明，物质内分子热运动的平均动能与绝对温度T之间满足的关系是，其中k为玻尔兹曼常量，i与物质的分子结构有关，比如，常温下的理想气体中，单原子分子气体i=3，双原子分子气体i=5，常温下的固体（晶体）i=3，等等。已知阿伏加德罗常数，，则一摩尔理想氢气300K时的内能U是（　　） A．U=6210J B．U=6120J C．U=3746J D．U=3647J 5．关于分子动理论的基本观点和实验依据，下列说法正确的是（     ） A．当分子间表现为引力时，分子距离越大，分子势能越大 B．沸水中的孜然粉不断翻滚，说明温度越高布朗运动越激烈 C．时水已经结为冰，部分水分子已经停止了热运动 D．水难被压缩，因为压缩时分子间距离变小，相邻分子间只有斥力没有引力 6．在水的温度由上升到的过程中，水的体积随着温度升高反而减小，我们称之为“反常膨胀”。通过查阅资料知道：在水反常膨胀的过程中，体积减小是由于水分子之间的结构发生了变化，但所有水分子间的总势能是增大的；关于这个问题的下列说法中正确的是（     ） A．水分子的平均动能减小，吸收的热量一部分用于分子间的结合力做正功 B．水分子的平均动能减小，吸收的热量一部分用于克服分子间的结合力做功 C．水分子的平均动能增大，吸收的热量一部分用于分子间的结合力做正功 D．水分子的平均动能增大，吸收的热量一部分用于克服分子间的结合力做功 题型三　分子运动过程综合分析 【解题技巧】（释放类问题抓住能量转化主线：两分子从远处由静止释放，仅在分子力作用下，分子动能与分子势能之和保持不变；分子力先做正功后做负功，动能先增大后减小，在平衡位置处动能最大、速度最大；越过平衡位置后斥力做负功，动能减小直到速度为零，分子在最大势能处往复运动。结合图像读出特殊位置，按先判力、再判功、后判能的顺序逐项分析。） 1．如图甲为用油膜法估测分子大小得到的油膜轮廓，图乙为分子势能随分子间距离的图像，以下说法正确的是（    ） A．图甲的实验中，若将不足一个小方格的面积均忽略不计，由此得到的油酸分子直径将偏小 B．图甲的实验中，应先滴入油酸酒精溶液，再将爽身粉均匀撒在水面上 C．图乙中处的分子间引力与斥力大小相等，合力为零 D．图乙中从到的过程中，分子间作用力先增大再减小 2．关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A．图甲中，状态①的氧气分子的平均动能比状态②的氧气分子的平均动能小 B．图乙中，分子之间的作用力只有斥力，分子之间的作用力只有引力 C．由图乙可知，当分子间的距离从逐渐减小为时，分子势能不断减小 D．图丙中分子间作用力与分子间距离的关系图中，阴影部分面积表示分子势能差值，与零势能点的选取有关 3．图甲是一定质量的某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线；图乙是两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线。下列说法正确的是（　　） A．甲：②曲线与横坐标所包围的面积比①曲线大 B．甲：气体在①状态下的内能小于②状态下的内能 C．乙：当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力 D．乙：在r由r1变到r2的过程中分子力做正功 题型四　速率分布与气体压强的微观解释 【解题技巧】（速率分布曲线抓住统计意义：一定温度下分子速率呈中间多、两头少的分布，曲线与横轴围成的面积表示分子数占比，总和为百分百；温度升高，峰值向速率大的方向移动，但个别分子的速率可能减小。气体压强是大量分子频繁撞击器壁产生的，宏观上由温度与分子密集程度共同决定；平均动能增大或数密度增大都会使压强增大，注意平均速率与平均动能的区别。） 1．原子钟是目前世界上最精准的计时工具，我国的“冷原子钟”技术更是处于世界领先水平。其核心原理是通过激光冷却技术，将原子团的温度降低到接近绝对零度（微开尔文量级），从而极大减缓原子的热运动速率，以便进行高精度的量子态探测。若将原子团中的原子视为一定质量的理想气体分子，图中实线表示该原子团在某一较高温度下的速率分布规律。当激光冷却系统工作一段时间后，原子团温度降为。下列关于该过程的推断，正确的是（     ） A．对比两条曲线，实线对应的温度为，其速率分布曲线的峰值较低且分布更加平缓 B．温度降低后，原子团中每一个原子的速率都会相应减小，分子热运动将完全停止 C．温度由降为的过程中，原子团的分子平均动能减小，其内能也随之减小 D．若原子团的体积不变，温度降低会导致气体压强减小，其微观原因是单位体积内的分子数减少 2．（多选）图甲为氧气分子在不同温度下的速率分布，图乙分别为分子间作用力、分子势能与分子间距的关系，针对这两个图像的说法中正确的是（     ） A．图甲中两种状态氧气分子的平均速率相等，图甲中在②状态下，氧气分子速率大小的分布范围相对较大 B．图甲中两条图线与横轴包围的面积相同 C．图乙中分子间作用力与分子间距的关系图中，阴影部分面积表示分子势能差值，与零势能点的选取有关 D．图乙中分子势能与分子间距的关系图中图线切线斜率的绝对值表示分子间距离在该间距时的分子间作用力大小 3．（多选）表面科学研究者利用自主研发的“超快扫描隧道显微镜”（USTM），首次在原子尺度上实时观测到甲烷分子在金属表面的扩散运动，并发现当温度从100K升高到300K时，甲烷分子的扩散速率提升了约3个数量级。该研究为理解催化剂表面的反应机理提供了直接实验依据。基于分子动理论的知识，下列说法正确的是（　　） A．甲烷分子在金属表面的扩散运动，反映了甲烷分子在永不停息地做无规则运动 B．实验中观测到的甲烷分子运动属于布朗运动 C．该实验中温度升高扩散速率加快，说明温度越高分子热运动越剧烈 D．温度升高时，甲烷分子扩散速率加快，是因为分子间的作用力随温度升高而增大 题型五　知识梳理与简答 【解题技巧】（填空与简答按教材原文规范表述：内能是物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和，任何物体都具有内能；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。简答题先给结论再写依据，如冰熔化为水温度不变、分子平均动能不变，吸热使分子势能增大、内能增大；高速飞行的物体速度大只表明机械能大，内能不一定大。答题语言简洁，因果链条完整。） 1．物体静止时，物体的动能为0，物体的内能也为0吗？为什么？ 2．当分子间距离为时，分子间的作用力为0，假设无穷远处分子势能为0。分析：在分子间的距离从减小到的过程中，分子势能的正、负情况。 3．将甲分子固定在坐标原点，质量的乙分子位于轴上，甲、乙两分子间的作用力与距离间的关系图像如图所示。乙分子从与甲分子相距无限远处以的速度沿轴负方向向甲分子飞来。只考虑分子间的作用力，且规定两分子相距无限远时分子势能为0。乙分子在运动中能达到的最大分子势能为多大？ 第 页 第 页 学科网（北京）股份有限公司 《1.4 分子动能和分子势能五种题型》参考答案 答题卡 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C B D B C B C A B 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 A C BC BD BC A C B A A 题号 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 答案 D D C D C BD AC 题型一　分子力与分子势能图像分析 1．B 【详解】A．乙分子由A点到B点的过程中，因分子距离减小，可知引力和斥力都增大，A错误； B．乙分子运动到最左侧过程中，所受分子力先表现为引力先增加后减小，再表现为斥力逐渐增大，则加速度先增大后减小再增大，B正确； CD．从A到C分子力表现为引力，则分子力做正功，动能增加，分子势能减小；通过C点以后，分子力表现为斥力，分子力做负功，动能减小，分子势能增加，可知C点动能最大，乙分子不会在A点和C点之间做往复运动，CD错误。 故选B。 2．C 【详解】AB．远处至，分子间的作用力表现为引力，分子间的作用力先增大后减小，故AB错误； CD．由远处至，分子间的作用力一直做正功，分子势能一直减小，故C正确，D错误。 故选C。 3．B 【详解】A．分子间的引力和斥力同时存在，时合力表现为引力而不是仅有引力，故A错误； B．从到过程中，分子力方向与分子的位移方向相同，分子力做正功，由图像可知该正功大小为；取处分子势能为，由动能定理和分子力做功与分子势能变化的关系，分子到达时动能为，故B正确； C．从到过程中分子力一直做正功，分子势能一直减小，故C错误； D．分子运动到与分子距离最近时速度为，从由静止释放到最近位置，初、末动能均为，分子势能相等；初位置分子势能为，故最近位置的分子势能等于而不是大于，故D错误。 故选B。 4．D 【详解】A．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．在x1处分子势能最小，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．分子在运动过程中仅有分子力做功，则分子势能与动能之和守恒，则在处由静止释放分子b，b只能运动到与x2点等分子势能的位置，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。 5．B 【详解】A．分子间引力和斥力是同时存在的，处是分子力（合力）表现为引力，不是只受引力，故A错误； B．题图阴影面积是到之间F图线与r轴围成的面积，即分子力做的功。当2分子从运动到，分子力为引力，方向与位移方向相同，分子力做正功，做功大小为。根据 题目规定处分子势能，因此得，故B正确； C．2分子从处由静止释放，初动能为0，根据动能定理，动能变化等于分子力做功，因此运动到处的动能，故C错误； D．运动到离1分子最近时，2分子的动能减为0，根据能量守恒，总能量等于初态总能量 因此最近处分子势能等于，故D错误。 故选B。 6．C 【详解】A．根据分子动理论，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，表示斥力；曲线Ⅱ变化较慢，表示引力，故A错误； B．若分子间距离由逐渐减小，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．当分子间距离为时，由图可知引力曲线和斥力曲线相交，说明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。 7．B 【详解】A．由图可知，处分子势能最小，说明为分子间的平衡距离（即）。当时，分子力表现为斥力，故A错误； B．两分子间距离从增大到的过程中，分子势能逐渐减小，分子力做正功，故B正确； C．由上述分析可知，两分子间距离从增大到的过程中，分子间的作用力（斥力）逐渐减小，故C错误； D．当两分子间距离为时，分子势能最小，此时分子引力和斥力大小相等，分子间的作用力为零，故D错误。 故选B。 8．C 【详解】A．分子势能在（分子力为零）时最小，无穷远分子势能为0，大于处的分子势能，故A错误； B．若纵轴表示分子势能，分子势能的最低点在，符合这个规律的是曲线D，故B错误； C．B在处分子力为零，符合分子力的变化规律；D在处取得最小值，符合分子势能的变化规律；分子间作用力为零时，分子势能最小，故C正确； D．若纵轴正方向为斥力、负方向为引力，A（越小值越大，变化更快）确实是斥力，C是引力，但合力（分子力）是曲线B（合力为零），故D错误。 故选C。 9．A 【详解】ABC．乙分子在时，分子势能最小，分子间距离为平衡距离，分子力为零，故加速度为零，此时速度最大，动能最大，由于从处静止释放后仅在分子间相互作用力下沿轴运动，故分子势能和动能之和不变，则此时的动能等于，A正确，B错误，C错误； D．当乙分子运动到时，其分子势能为零，其分子动能也为零，此时两分子的距离最小，而后向分子间距变大的方向运动，因此甲乙分子的最小距离一定等于，D错误。 故选 A。 10．B 【详解】D．取无穷远处分子势能Ep=0，在r=r2时，分子势能最小，但不为零，此时分子力为零，所以a图线为分子间作用力与分子间距离的关系图线，b图线为分子势能与分子间距离的关系图线，故D正确； A．r2为分子的平衡位置，故A正确； B．从r1到r2的过程，Ep不断减小，故B错误； C．从r2到r3的过程，F先增大后减小，故C正确。 由于本题选择错误的，故选B。 11．A 【详解】A．分子间距离从无限远减小到的过程中，分子力做正功，分子势能减小，故A正确； B．当分子间的距离时，斥力大于引力，当时，引力大于斥力，故B错误； C．由图乙可知，分子间距离从减小到的过程中，分子势能增大，故C错误； D．由图甲可知，分子间距离增大时，引力减小，故D错误。 故选A。 12．C 【详解】A．由图像可知，当时分子间的作用力表现为斥力，当时分子间的作用力表现为引力，故A错误； B．由图像可知，乙分子在处受到的引力最大，根据牛顿第二定律可知此时加速度最大，由于乙分子从点向点运动的过程中，分子引力一直做正功，分子的动能不断增大，速度不断增大，故乙分子在处的速度不是最大，故B错误； C．乙分子在处受到的分子力为零，根据牛顿第二定律可知此时加速度为零，由于乙分子越过点后分子力表现为斥力，分子力开始做负功，分子的速度开始减小，故乙分子在处的速度最大，故C正确； D．乙分子从点向点运动的过程中，分子力表现为引力，引力做正功，分子势能减小，从点向点运动的过程中，分子力表现为斥力，克服斥力做功，分子势能增大，故乙分子在处的分子势能最小，由于乙分子由点静止释放，最远运动至点，两点动能均为零，根据能量守恒定律可知，乙分子在处的势能等于在处的势能，故D错误。 故选C。 13．BC 【详解】C．由于在C处时分子力为零，可知，C处为平衡位置，当分子从无穷远B处逐渐靠近C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C正确； D．当分子从C处逐渐靠近A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D错误； A．根据上述可知，当分子从B处逐渐靠近C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A错误； B．根据上述可知，当分子从C处逐渐靠近A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B正确。 故选BC。 14．BD 【详解】A．时分子力为，分子势能最小；整个过程只有分子力做功，分子的动能与分子势能之和守恒，初始时分子动能为，分子势能为，总能量为。从无穷远靠近时，分子引力先增大、后减小到，然后斥力增大；所以加速度是先增大，再减小到，再增大，故A错误； B．时分子力表现为引力，靠近过程中分子力做正功，动能持续增大；当时，速度达到最大值；时分子力表现为斥力，靠近过程中分子力做负功，动能持续减少，故B正确； C．分子的总能量为，若到达点（），分子势能远大于，动能为负，不符合能量规律，因此分子不能到达点，故C错误； D．根据动能定理，总功等于动能变化，分子初动能为，末动能为，动能变化为，因此分子力对做的总功为，故D正确。 故选BD。 15．BC 【详解】A．当分子间距大于时，分子间引力和斥力同时存在，仅引力大于斥力，对外表现为引力，A错误； B．规定两分子相距无穷远时分子势能为零，分子从无穷远靠近到的过程中，分子力做正功，分子势能减小，因此间距等于时分子势能最小，且为负值、不为零，B正确； C．分子从到的过程中，分子间距小于，分子力表现为斥力，靠近过程中斥力做负功，分子势能逐渐增大，C正确； D．分子从到的过程中，分子间距逐渐减小，分子引力和斥力均逐渐增大，D错误。 故选 BC。 题型二　分子动理论与内能概念判断 1．A 【详解】A．氢气和氧气温度相同时，两种气体分子的平均动能相等，故A正确； B．氢气和氧气分子的平均动能相同，但氢气和氧气分子质量不同，因此它们的平均速率不同，故B错误； C．因为这两种气体质量不明确，所以它们的分子热运动的总动能不一定相等，故C错误； D．若氢气和氧气的质量相等，则氢气的分子数比氧气分子数多，又因为温度相同，分子的平均动能相同，所以氢气分子热运动的总动能大于氧气分子热运动的总动能，在不考虑分子势能的情况下，氢气内能大于氧气的内能，故D错误。 故选A。 2．C 【详解】A．分子势能在分子间距（为分子平衡距离）时最小：当时，分子力为斥力，随间距增大分子势能减小；当时，分子力为引力，随间距增大分子势能增大，因此分子势能不是随分子间距增大一定减小，故A错误。 B．温度是分子平均动能的标志，气体温度升高时分子平均动能增大、平均速率增大，但不代表每个分子的运动速率都增大，个别分子速率可能减小，故B错误。 C．气体压强的微观本质是大量分子频繁碰撞器壁的宏观表现，压强大小由分子平均动能（决定单个分子碰撞器壁的作用力）和分子密集程度（决定单位时间碰撞单位面积器壁的分子数）共同决定，故C正确。 D．布朗运动是悬浮颗粒受液体分子不平衡撞击产生的，颗粒越小，撞击的不平衡性越显著，布朗运动越明显，颗粒越大现象越不明显，故D错误。 故选C。 3．B 【详解】A．热运动是分子的无规则运动，直径为2.5微米的颗粒是宏观固体小颗粒，其运动属于布朗运动，不是分子热运动，故A错误； B．温度是分子平均动能的标志，根据分子速率分布规律，温度升高时，分子平均动能增大，速率较大的分子占比呈增加趋势，故B正确； C．水蒸气液化为露珠的过程中放出热量，温度降低，分子平均动能减小，同时分子势能也减小，内能减小，故C错误； D．气体分子间距远大于液体分子间距，水蒸气液化为露珠的过程中，分子间距减小，故D错误。 故选B。 4．A 【详解】理想气体的分子势能为0，氢气分子是双原子分子，则，所以1mol氢气在300K时的内能为 故选A。 5．A 【详解】A．当分子间表现为引力时，分子间距（为分子间平衡距离），此时增大分子间距，分子引力做负功，分子势能随分子间距增大而增大，故A正确； B．沸水中孜然粉的翻滚是水的对流带动的宏观机械运动，布朗运动是液体分子无规则撞击悬浮微粒导致的微粒无规则运动，该现象不属于布朗运动，不能说明温度越高布朗运动越剧烈，故B错误； C．分子永不停息做无规则热运动，即使水结冰后水分子的热运动也不会停止，仅热运动剧烈程度降低，故C错误； D．分子间同时存在引力和斥力，水很难被压缩是因为压缩时分子间距减小，斥力比引力增长更快，宏观表现为斥力，并非只有斥力没有引力，故D错误。 故选A。 6．D 【详解】温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增大；由题意，在水反常膨胀的过程中，虽然体积减小是由于水分子之间的结构发生了变化，但所有水分子间的总势能是增大的，说明了分子之间的相互作用力对分子做负功，即吸收的热量一部分用于克服分子间的结合力做功。 故选D。 题型三　分子运动过程综合分析 1．D 【详解】A．图甲的实验中，若将不足一个小方格的面积均忽略不计，面积的测量值偏小，则得到的油酸分子直径将偏大，故A错误； B．图甲的实验中，应先将爽身粉均匀撒在水面上，再滴入油酸酒精溶液，故B错误； C．图像的斜率表示分子力，图乙中处的图像斜率不为零，则分子力不为零，分子间引力与斥力大小不相等，故C错误； D．图乙中从到的过程中，图像斜率先增大后减小，则分子间作用力先增大再减小，故D正确。 故选D。 2．C 【详解】A．图甲中，状态①的图像“腰粗”，速率较大的分子占据的比例较大，则对应的温度较高，则氧气分子的平均动能比状态②的氧气分子的平均动能大，A错误； B．图乙中，分子之间的作用力表现为斥力，但并非只有斥力；分子之间的作用力表现为引力，但并非只有引力，B错误； C．由图乙可知，当分子间的距离从逐渐减小为时，分子力表现为引力，分子力一直做正功，则分子势能不断减小，C正确； D．图丙中分子间作用力与分子间距离的关系图中，根据，可知阴影部分面积表示分子势能差值，与零势能点的选取无关，D错误。 故选C。 3．D 【详解】A．题图甲中，曲线①或②与横坐标所包围的面积相同，A错误； B．同一温度下，气体分子的速率都呈“中间多、两头少”的分布，①状态下速率大的分子占据的比例较大，则说明①对应的平均动能较大，即气体在①状态下的内能大于②状态下的内能，故B错误； CD．题图乙中，当r=r2时，分子势能最小，此时分子力为0，则当r>r2时，分子间的作用力表现为引力，当r<r2时，分子间的作用力表现为斥力，在r由r1变到r2的过程中，分子势能减小，则分子力做正功，故C错误，D正确。 故选D。 题型四　速率分布与气体压强的微观解释 1．C 【详解】A．温度越高，分子热运动越剧烈，速率分布越分散。在图像上，高温对应的曲线峰值应该更低、分布更平缓（如实线，对应温度为 ）；低温对应的曲线峰值应该更高、分布更尖锐（如虚线）,故A错误； B．温度降低意味着分子的“平均速率”减小，但这并不代表“每一个”原子的速率都会减小，个别分子的速率仍可能因碰撞而增大。此外，绝对零度无法达到，分子热运动永远不会完全停止，故B错误； C．理想气体的内能只与温度和物质的量有关。温度是分子平均动能的标志，温度降低，分子的平均动能减小；由于原子团质量一定，分子总数不变，因此其总动能（即内能）也随之减小，故C正确； D．题目设定“体积不变”，因此单位体积内的分子数（分子数密度）保持不变。温度降低导致压强减小的真正微观原因是：分子的平均速率减小，导致分子撞击器壁的平均作用力减小，且单位时间内撞击器壁的次数减少，故D错误。 故选C。 2．BD 【详解】A．图甲中②状态下速度较大的分子所占比例较大，故②对应的平均速率较大，且速率分布范围相对较大，两种状态的平均速率不相等，故A错误； B．归一化的分子速率分布曲线与横轴围成的总面积均为，故B正确； C．图乙中阴影部分面积的绝对值表示分子力做功的大小，也对应分子势能变化量的大小。势能零点的选取只改变各状态势能的数值，不改变两状态间的势能差，故C错误； D．由分子力做功与分子势能变化的关系可知，分子势能随分子间距变化越快，分子力越大，因此分子势能曲线在某间距处切线斜率的绝对值表示该间距处分子力的大小，故D正确。 故选BD。 3．AC 【详解】A．扩散现象的本质就是分子永不停息地做无规则热运动的体现，甲烷分子在金属表面的扩散运动，直接反映了甲烷分子的无规则运动，故A正确； B．布朗运动是悬浮微粒的运动，是分子无规则运动的间接反映，而这里观测到的是甲烷分子本身的运动，不属于布朗运动，故B错误； C．温度是分子热运动剧烈程度的标志，温度升高，分子热运动变剧烈，扩散速率加快，故C正确； D．分子间的作用力只和分子间距有关，和温度没有直接关系；温度升高扩散速率加快，是因为分子热运动的平均动能增大，而非分子间作用力增大，故D错误。 故选AC。 题型五　知识梳理与简答 1．内能不为0，物体内的分子在永不停息地做无规则运动，分子具有分子动能；分子间存在相互作用力，分子具有分子势能，故任何物体在任何情况下都具有内能。 2．分子势能一直为负 【详解】在分子间的距离从减小到的过程中，分子力一直做正功，分子势能减小，由于取无穷远处分子势能为0，故从到过程中，分子势能一直为负。 3．略 【详解】在乙分子靠近甲分子的过程中，分子间的作用力先做正功，后做负功，分子势能先减小，后增大，动能和势能之和不变。 根据能量守恒定律 其中 当时，有最大值，此时 第 页 第 页 学科网（北京）股份有限公司 $