第04講分子動能和分子勢能（解析版）試卷-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

?第04講分子動能和分子勢能
目標導(dǎo)航

課程標準
課標解讀
了解分子動理論的基本觀點及相關(guān)的實驗證據(jù)
1.知道溫度是分子平均動能的標志.
2.明確分子勢能與分子間距離的關(guān)系.
3.理解內(nèi)能的概念及其決定因素．

知識精講

知識點01 分子動能與分子勢能
（一）分子動能
1．分子動能：由于分子永不停息地做無規(guī)則運動而具有的能量．
2．分子的平均動能
所有分子熱運動動能的平均值．
3．物體的溫度是它的分子熱運動的平均動能的標志．
（二）分子勢能
1．分子勢能：由分子間的相對位置決定的能．
2．分子勢能Ep隨分子間距離r變化的情況如圖所示．

當(dāng)r＝r0時，分子勢能最小．
3．決定因素
(1)宏觀上：分子勢能的大小與物體的體積有關(guān)．
(2)微觀上：分子勢能的大小與分子之間的距離有關(guān)．
【知識拓展】
1．單個分子的動能
(1)定義：組成物體的每個分子都在不停地做無規(guī)則運動，因此分子具有動能．
(2)由于分子運動的無規(guī)則性，在某時刻物體內(nèi)部各個分子的動能大小不一，就是同一個分子，在不同時刻的動能也可能是不同的，所以單個分子的動能沒有意義．
2．分子的平均動能
(1)定義：物體內(nèi)所有分子的動能的平均值．
(2)決定因素：物體的溫度是分子熱運動的平均動能的標志．溫度升高的物體，分子的平均動能增大，但不是每個分子的動能都增大，個別分子的動能可能減小或不變，但總體上所有分子的動能之和一定是增加的．
3．物體內(nèi)分子的總動能
物體內(nèi)分子運動的總動能是指所有分子熱運動的動能總和，它等于分子熱運動的平均動能與分子數(shù)的乘積．物體內(nèi)分子的總動能與物體的溫度和所含分子總數(shù)有關(guān)．
4．分子力、分子勢能與分子間距離的關(guān)系：

:分子間距離r
r＝r0
r>r0
rr0時，分子間的引力隨著分子間距的增大而增大，分子間的斥力隨著分子間距的增大而減小，所以分子力表現(xiàn)為引力
D．兩個分子間的距離變大的過程中，分子間引力變化總是比斥力變化慢
【答案】D
【解析】A．當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為引力時，分子間的距離增大時，分子力做負功，則分子勢能增大，選項A錯誤；B．分子間作用力為零時，分子間的勢能最小，但不是零，選項B錯誤；C．當(dāng)分子間距r>r0時，分子間的引力隨著分子間距的增大而減小，分子間的斥力隨著分子間距的增大而減小，但是引力減小的慢，所以分子力表現(xiàn)為引力，選項C錯誤；D．兩個分子間的距離變大的過程中，分子間引力變化總是比斥力變化慢，選項D正確。故選D。
知識點02 物體的內(nèi)能
1．物體的內(nèi)能：物體中所有分子的熱運動動能與分子勢能的總和．任何物體都具有內(nèi)能．
2．相關(guān)因素
(1)物體所含的分子總數(shù)由物質(zhì)的量決定．
(2)分子熱運動的平均動能與溫度有關(guān)．
(3)分子勢能與物體的體積有關(guān)．
故物體的內(nèi)能由物質(zhì)的量、溫度、體積共同決定，同時受物態(tài)變化的影響．
【知識拓展】
1．內(nèi)能的決定因素
(1)宏觀因素：物體內(nèi)能的大小由物質(zhì)的量、溫度和體積三個因素決定，同時也受物態(tài)變化的影響．
(2)微觀因素：物體內(nèi)能的大小由物體所含的分子總數(shù)、分子熱運動的平均動能和分子間的距離三個因素決定．
2．溫度、內(nèi)能和熱量的比較
(1)溫度宏觀上表示物體的冷熱程度，是分子平均動能的標志．
(2)內(nèi)能是物體中所有分子的熱運動動能與分子勢能的總和．
(3)熱量指在熱傳遞過程中，物體吸收或放出熱的多少．
3．內(nèi)能和機械能的區(qū)別與聯(lián)系

內(nèi)能
機械能
對應(yīng)的運動形式
微觀分子熱運動
宏觀物體機械運動
常見的能量形式
分子動能、分子勢能
物體動能、重力勢能、彈性勢能
影響因素
物質(zhì)的量、物體的溫度、體積及物態(tài)
物體的質(zhì)量、機械運動的速度、相對于零勢能面的高度、彈性形變量
大小
永遠不等于零
一定條件下可以等于零
聯(lián)系
在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化
4.物態(tài)變化對內(nèi)能的影響
一些物質(zhì)在物態(tài)發(fā)生變化時，如冰的熔化、水在沸騰時變?yōu)樗魵?，溫度不變，此過程中分子的平均動能不變，由于分子間的距離變化，分子勢能變化，所以物體的內(nèi)能變化．
【即學(xué)即練2】下列說法中正確的是（　?。?br /> A．一定質(zhì)量的理想氣體壓強不變時，氣體分子單位時間內(nèi)對器壁單位面積的平均碰撞次數(shù)隨著溫度升高而增大
B．溫度相同的氫氣和氧氣，氫氣分子和氧氣分子的平均速率相同
C．物體由大量分子組成，其單個分子的運動是無規(guī)則的，大量分子的運動也是無規(guī)律的
D．可看作理想氣體的質(zhì)量相等的氫氣和氧氣，溫度相同時氧氣的內(nèi)能小
【答案】D
【解析】A．溫度升高，分子對器壁的平均撞擊力增大，要保證壓強不變，分子單位時間對器壁單位面積平均碰撞次數(shù)必減少，故A錯誤；B．溫度相同，分子的平均動能就相等，氧氣的分子的質(zhì)量大于氫氣的分子質(zhì)量，那么氧氣分子的平均速率小于氫氣分子的平均速率，故B錯誤；C．分子動理論告訴我們，物質(zhì)是由分子組成的，分子永不停息地做無規(guī)則運動，但大量分子的運動遵從一定的統(tǒng)計規(guī)律，如溫度升高，所有分子的平均動能增大，故C錯誤；D．氧氣和氫氣的摩爾質(zhì)量不同，質(zhì)量相等的氧氣和氫氣的摩爾數(shù)不同，所以氧氣的分子數(shù)比氫氣分子數(shù)少，分子平均動能相同，所以氧氣的內(nèi)能要比氫氣的內(nèi)能小，故D正確。
故選D。
能力拓展

考法01 分子勢能隨間距的變化E-r圖
【典例1】兩分子之間的分子力F、分子勢能Ep與分子間距離r的關(guān)系圖線如圖甲、乙兩條曲線所示（取無窮遠處分子勢能Ep=0）。下列說法正確的是（　?。?br />
A．甲圖線為分子勢能與分子間距離的關(guān)系圖線
B．當(dāng)r=r0時，分子勢能為零
C．兩分子在相互靠近的過程中，在r>r0階段，F(xiàn)做正功，分子動能增大，分子勢能減小
D．兩分子從相距r=r0開始隨著分子間距離的增大，分子力先減小后一直增大
【答案】C
【解析】AB．在r=r0時，分子勢能最小，但不為零，此時分子力為零，所以乙圖線為分子勢能與分子間距離的關(guān)系圖線，故AB錯誤；C．在r>r0階段，分子力表現(xiàn)為引力，兩分子在相互靠近的過程中，分子力F做正功，分子動能增大，分子勢能減小，故C正確；D．由圖甲可知，兩分子從相距r=r0開始隨著分子間距離的增大，分子力先增大后一直減小，故D錯誤。故選C。
考法02 兩分子間分子勢能和動能隨間距變化的變化
【典例2】分子間作用力與分子間距離的關(guān)系如圖所示，圖線與軸的交點對應(yīng)的分子間距離為、最低點對應(yīng)的分子間距離為。關(guān)于對圖線的理解，下列說法中正確的是（　?。?br />
A．分子距離增大，分子間斥力減小、引力增大
B．分子距離等于時，分子勢能最小
C．分子距離等于時，分子間作用力最小
D．分子距離小于時，減小分子距離分子勢能一定增大
【答案】B
【解析】A．從圖線a、c可知，分子距離增大，分子間引力、斥力均減小，故A錯誤；BC．從圖線b可知，分子距離等于時，分子間引力、斥力相等，分子作用力為零，則分子間作用力最小，分子勢能最小，故B正確，C錯誤；D．當(dāng)分子距離在到時，分子間作用力表現(xiàn)為引力，減小分子距離，分子間作用力做正功，分子勢能減小，故D錯誤。故選B。
分層提分

題組A 基礎(chǔ)過關(guān)練
1．關(guān)于分子動理論和物體的內(nèi)能，下列說法不正確的是（　?。?br /> A．物體的溫度升高時，分子的平均動能一定增大，但內(nèi)能不一定增大
B．當(dāng)分子間的距離增大時，分子間的引力和斥力都增大但引力增大的更快，所以分子力表現(xiàn)為引力
C．10g100℃水的內(nèi)能小于10g100℃水蒸氣的內(nèi)能
D．兩個鋁塊擠壓后能緊連在一起，說明分子間有引力
【答案】B
【解析】A．溫度是分子平均動能的標志，故物體的溫度升高時，分子的平均動能一定增大，內(nèi)能的多少還與物質(zhì)的多少有關(guān)，所以但內(nèi)能不一定增大，故A正確；B．當(dāng)分子間的距離增大時，分子間的引力和斥力均減小且斥力減小得快，分子力表現(xiàn)為引力還是斥力要看分子間的距離是大于還是小于平衡距離。故B錯誤；C．溫度是分子平均動能的標志，所以10g100℃的水的分子平均動能等于10g100℃的水蒸氣的分子平均動能，同樣溫度的水變?yōu)橥瑯訙囟鹊乃魵庖諢崃?，所?0g 100℃水的內(nèi)能小于10g 100℃水蒸氣的內(nèi)能，故C正確；D．兩個鉛塊相互緊壓后，它們會黏在一起，說明了分子間有引力，故D正確。故選B。
2．關(guān)于分子動理論，下列說法中正確的是（　?。?br /> A．壓緊的鉛塊會“粘”在一起，說明了分子間有引力
B．?dāng)U散現(xiàn)象只能在液體、氣體中發(fā)生
C．布朗運動是懸浮在液體中的固體分子所做的無規(guī)則運動
D．隨著物體運動速度的增大，物體分子動能也增大
【答案】A
【解析】A．壓緊的鉛塊會“粘”在一起，說明了分子間有引力，故A正確；B．?dāng)U散現(xiàn)象在固體、液體和氣體中都能發(fā)生，故B錯誤；C．布朗運動通過懸浮在液體中的固體分子所做的無規(guī)則運動來反映出液體分子所做無規(guī)則運動，并不是液體分子的無規(guī)則運動，故C錯誤；D．物體分子動能反映的是微觀運動，而物體運動速度反映的是宏觀運動，二者沒有直接聯(lián)系，故D錯誤。故選A。
3．某物體溫度升高后，增大的是（　　）
A．分子平均動能 B．總分子勢能 C．每一個分子的動能 D．每一個分子的勢能
【答案】A
【解析】溫度是分子平均動能的標志，物體溫度升高分子的平均動能增加，則不是每一個分子的動能都增大；故選A。
4．相同質(zhì)量的氧氣和氫氣溫度相同，下列說法正確的是（　?。?br /> A．每個氧分子的動能都比氫分子的動能大
B．每個氫分子的速率都比氧分子的速率大
C．兩種氣體的分子平均動能一定相等
D．兩種氣體的分子平均速率一定相等
【答案】C
【解析】溫度是分子平均動能的標志，溫度相同的氧氣和氫氣，分子的平均動能相同，但并不意味著分子平均速率相同，也不說明每個分子的動能和速率大小關(guān)系。故C正確，ABD錯誤。故選C。
5．下列說法中正確的是（）.
A．物體的溫度越高，所含熱量越多 B．物體的內(nèi)能越大，分子的平均動能越大
C．物體的溫度不變時，其內(nèi)能就不變 D．物體的溫度不變時，內(nèi)能可能減少
【答案】D
【解析】A．熱量是過程量，“含有熱量”的說法是不正確的，故A錯誤。B．內(nèi)能包括分子的勢能和動能，分子的內(nèi)能越大，分子的平均動能不一定越大，故B錯誤。C．例如冰化成水，要吸熱，內(nèi)能增加，溫度不變。故C錯誤。D．例如水結(jié)成冰，要放熱，溫度不變，但是內(nèi)能減少。故D正確。故選D。
6．關(guān)于溫度與內(nèi)能的說法正確的是（　?。?br /> A．每個分子的內(nèi)能等于它的勢能和動能的總和
B．一個分子的運動速度越大，它的溫度就越高
C．物體內(nèi)能變化時，它的溫度可以不變
D．同種物質(zhì)，溫度較高時的內(nèi)能一定比溫度較低時的內(nèi)能大
【答案】C
【解析】A．組成物質(zhì)的所有分子動能與分子勢能之和是物體的內(nèi)能，對單個分子不能談內(nèi)能，故A錯誤；B．分子的平均動能越大，物體的溫度越高，單個分子的運動速度大小，對物體溫度高低沒有意義，故B錯誤；C．物體的內(nèi)能與物質(zhì)的量、溫度和體積有關(guān)，物體內(nèi)能變化時，它的溫度可能不變，故C正確；D．物體的內(nèi)能不光受溫度的影響，還與物體的質(zhì)量以及體積有關(guān)，所以溫度高的物體內(nèi)能不一定大，故D錯誤。
故選C。
7．分子力F隨分子間距離r的變化如圖所示，將兩分子從相距r=r2處釋放，僅考慮這兩個分子間的作用，下列說法正確的是（　?。?br />
A．從r=r2到r=r0分子間引力增大、斥力減小
B．從r=r2到r=r1分子力的大小先減小后增大
C．從r=r2到r=r0分子勢能一直減小
D．從r=r2到r=r1分子動能一直增大
【答案】C
【解析】A．從r=r2到r=r0分子間引力、斥力都在增加，但斥力增加得更快，故A錯誤；B．由圖可知，在r=r0時分子力為零，故從r=r2到r=r1分子力的大小先增大后減小再增大，故B錯誤；C．分子勢能在r=r0時最小，故從r=r2到r=r0分子勢能一直在減小，故C正確；D．從r=r2到r=r1分子力先做正功后做負功，故分子動能先增大后減小，故D錯誤。故C正確。
8．如圖所示，既可表示分子力隨距離變化的圖線，又可表示分子間勢能隨距離變化的圖線，則下列說法中錯誤的是（　?。?br />
A．若y表示分子之間的作用力，則c點對應(yīng)為平衡距離
B．若y表示分子之間的作用力，則分子之間的距離由rd增大到rb的過程中，分子力一直減小
C．若y表示分子之間的勢能（以無窮遠處為零勢能點），則分子之間的距離由rd增大到rb的過程中，分子系統(tǒng)的勢能一直減小
D．若一個分子固定在坐標原點，另一個分子由a點釋放，則這個分子由a到b的過程中，動能一直增加
【答案】B
【解析】A．若y表示分子之間的作用力，則c點分子力為零，對應(yīng)為平衡距離，A正確，不符合題意；B．力是矢量，若y表示分子之間的作用力，則分子之間的距離由rd增大到rb的過程中，分子力先減小后增大，B錯誤，符合題意；C．分子勢能是標量，若y表示分子之間的勢能（以無窮遠處為零勢能點），則分子之間的距離由rd增大到rb的過程中，分子系統(tǒng)的勢能一直減小，C正確，不符合題意；D．若y表示分子之間的作用力，a、c間分子力表現(xiàn)為引力，若y表示分子之間的勢能，a、b間分子力表現(xiàn)為引力，故一個分子固定在坐標原點，另一個分子由a點釋放，則這個分子由a到b的過程中，分子力一定做正功，動能一直增加，D正確，不符合題意。故選B。
9．一定質(zhì)量的冰在融化成水的過程中，物質(zhì)H2O的分子動能_______增大（選填“一定”或“不一定”），分子勢能_______（選填“變大”、“變小”或“不變”）。
【答案】不一定變大
【解析】[1]若0℃的冰融化成00℃的水，其分子平均動能不變，某個水分子的動能就可能不變；
[2]冰在融化成水的過程中需要吸收熱量，而水分子的平均動能不變，所以分子勢能增大。
10．改變物體的內(nèi)能有兩種物理過程，從能的轉(zhuǎn)化觀點來看，_______是其他形式的能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；______是不同物體（或一個物體的不同部分）之間的內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。
【答案】做功熱傳遞
【解析】[1][2]改變內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞，做功是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，熱傳遞是不同物體（或一個物體的不同部分）之間的內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。
11．隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，近幾年來，也出現(xiàn)了許多的焊接方式，如摩擦焊接、爆炸焊接等。摩擦焊接是使焊件的兩個接觸面高速地向相反的方向旋轉(zhuǎn)，同時加上很大的壓力（每平方厘米加到幾千到幾萬牛頓的力），瞬間就焊接成一個整體了。試用學(xué)過的分子動理論知識分析摩擦焊接的原理。
【解析】摩擦焊接是利用了分子引力的作用。當(dāng)焊接的兩個物體的接觸面朝相反的方向高速旋轉(zhuǎn)時，又施加上很大的壓力，就可以使兩接觸面上大量分子間的距離達到或接近r0，從而使兩個接觸面瞬間焊接在一起。
題組B 能力提升練
1．關(guān)于水和冰，下列說法正確的是（　　）
A．0℃的水一定能結(jié)成冰
B．相同質(zhì)量的0℃的水和0℃的冰比較，水的分子勢能較大
C．相同質(zhì)量的0℃的水和0℃的冰的內(nèi)能相同
D．0℃的冰比0℃的水的內(nèi)能小
【答案】B
【解析】A．0℃的水不一定能結(jié)成冰，需要放出熱量后才能結(jié)冰，故A錯誤；B．相同質(zhì)量的0℃的水和0℃的冰比較，溫度相同，分子平均動能相同，但水的分子勢能較大，故B正確；C．內(nèi)能的多少與溫度、體積、狀態(tài)和質(zhì)量有關(guān)，0℃的冰比0℃的水的內(nèi)能可能大，故C錯誤；D．相同質(zhì)量的0℃的水比0℃的冰的內(nèi)能大水，因為需要放出熱量后才能結(jié)冰，故D錯誤。故選B。
2．分子力F、分子勢能與分子間距離r的關(guān)系圖線如圖甲、乙兩條曲線所示（取無窮遠處分子勢能），下列說法正確的是（　?。?br />
A．甲圖線為分子勢能與分子間距離的關(guān)系圖線
B．當(dāng)時，分子勢能為零
C．隨著分子間距離增大，分子力先減小后增大
D．分子間的斥力和引力大小都隨分子間距離的增大而減小，但斥力減小得更快
【答案】D
【解析】A．乙圖線為分子勢能與分子間距離的關(guān)系圖線，故A錯誤；B．在r=r0時，分子勢能最小，但不為零，此時分子力為零，故B錯誤；C．從平衡位置開始，隨著分子間距離的增大，分子間作用力隨分子間距離先增大后減小，故C錯誤；D．分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，隨分子間距離的減小而增大，但斥力比引力變化得快，故D正確。故選D。
3．關(guān)于分子動理論，下列說法正確的是（　?。?br /> A．布朗運動反映了懸浮小顆粒內(nèi)部分子不停地做無規(guī)則的熱運動
B．知道1摩爾氣體的體積就可以求出每個分子的體積
C．在分子間引力和斥力相等的位置，分子勢能最小
D．物體的溫度升高，內(nèi)能一定增大
【答案】C
【解析】A．布朗運動反映了液體分子的無規(guī)則運動，A項錯誤；B．用1摩爾氣體的體積除以阿伏加德羅常數(shù)就可以求出每個分子占據(jù)的空間，但不是每個分子的體積，B項錯誤；C．根據(jù)分子勢能隨分子間距離變化的特點可知在分子間引力和斥力相等的位置，分子勢能最小，C項正確；D ．物體的溫度升高，分子的平均動能增大，勢能變化情況不知道，故內(nèi)能變化情況不確定，D項錯誤；故選C。
4．下列說法中正確的是（　　）
A．物體自由下落時速度增大，所以物體內(nèi)能也增大
B．物體的機械能為零時內(nèi)能也為零
C．物體的體積減小溫度不變時，物體內(nèi)能一定減小
D．氣體體積增大時氣體分子勢能一定增大
【答案】D
【解析】A．物體的機械能和內(nèi)能是兩個完全不同的概念。物體的動能由物體的宏觀速率決定，而物體內(nèi)分子的動能由分子熱運動的速率決定。選項A錯誤；B．分子動能不可能為零（溫度不可能達到絕對零度），故物體的內(nèi)能不可能為零，而物體的機械能可能為零，選項B錯誤；C．物體溫度不變、體積減小時，分子間距離減小，但分子勢能不一定減小，例如0℃的冰變成0℃的水，溫度相同，分子平均動能相同，但由于吸熱內(nèi)能變大，則分子勢能將增大，選項C錯誤；D．由于氣體分子間距離一定大于r0，體積增大時分子間距離增大，分子力做負功，分子勢能增大，選項D正確。故選D。
5．下列說法中正確的是（　?。?br /> A．若兩個分子只受到它們間的分子作用力，在兩分子間距離增大的過程中，分子勢能定增大
B．用表示阿伏伽德羅常數(shù)，表示銅的摩爾質(zhì)量，表示銅的密度，那么一個銅原子所占空間的體積可表示為
C．布朗運動就是液體分子的運動
D．容器中的氣體對器壁的壓強是由氣體分子間有排斥力而產(chǎn)生
【答案】B
【解析】A．當(dāng)時，分子力表現(xiàn)為斥力，在兩分子間距離增大時，斥力做正功，分子勢能減小；當(dāng)時，分子力表現(xiàn)為引力，在兩分子間距離增大時，引力做負功，分子勢能增大，A錯誤；B．用表示阿伏伽德羅常數(shù)，表示銅的摩爾質(zhì)量，表示銅的密度，表示摩爾體積，那么一個銅原子所占空間的體積可表示為，B正確；C．布朗運動就是固體顆粒在液體分子撞擊下的無規(guī)則運動，C錯誤；
D．容器中的氣體對器壁的壓強是由于大量氣體分子頻繁撞擊容器壁產(chǎn)生的，氣體分子間幾乎不存在作用力，D錯誤。故選B。
6．如圖所示，某一分子固定在坐標原點，另一個分子位于軸上的處，兩分子間的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示，、、、為軸上四個位置?，F(xiàn)把處分子由靜止釋放，到達處時速度再次變?yōu)?，規(guī)定無限遠處分子勢能為零，則（　　）

A．整個過程中兩分子間同時存在引力和斥力
B．分子在向左運動到達處之前只受引力作用
C．分子在處時引力勢能最小
D．分子在處時引力勢能為正值
【答案】A
【解析】A．兩分子間作用力包括引力和斥力，是同時存在的，即整個過程中兩分子間同時存在引力和斥力，A正確；B．兩分子間引力和斥力是同時存在的，分子在向左運動到達處之前引力大于斥力，表現(xiàn)為引力，B錯誤；C．處分子由a到c的過程中，分子力一直做正功，兩分子間的分子勢能一直減少，分子在處時引力勢能最小，C錯誤；D．無限遠處分子勢能為零，則處分子勢能為負值，a到d的過程中，到達處時速度再次變?yōu)?，因為只有分子力做功，則分子勢能與分子動能之和守恒，分子在d處的分子勢能等于a處的分子勢能，是負值，D錯誤。故選A。
7．物體的內(nèi)能是指物體里所有分子的______和______的總和。一定質(zhì)量物體的內(nèi)能大小跟物體的______和______有關(guān)。
【答案】動能勢能溫度體積
【解析】[1][2][3][4]物體的內(nèi)能是指物體里所有分子的動能和勢能的總和。一定質(zhì)量物體的內(nèi)能大小跟物體的溫度和體積有關(guān)。
8．對一定質(zhì)量的氣體，通過一定的方法得到了各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比與分子的速率的兩條關(guān)系圖線，如圖甲所示，則_______(選填“大于”或“小于”)。已知兩分子間的分子勢能Ep與兩分子間距離r的關(guān)系如圖乙所示，則兩分子間引力與斥力相等的位置在_______點（選填“P”或“Q”）。

【答案】小于 P
【解析】[1]由圖甲知氣體在時分子速率較大的占比較大，平均速率較大，即氣體在時溫度較高，故小于。
[2]在位置兩分子間引力與斥力相等，分子力為零，從該位置起，當(dāng)分子距離增大時，引力大于斥力，分子力體現(xiàn)為引力，分子力做負功，分子勢能增大，當(dāng)分子距離減小時，斥力大于引力，分子力體現(xiàn)為斥力，分子力做負功，分子勢能增大，故在P位置，即位置兩分子間引力與斥力相等，分子勢能最小。
題組C 培優(yōu)拔尖練
1．如圖所示，甲分子固定在坐標原點O，乙分子從處靜止釋放后僅在分子間相互作用力下滑到x軸運動，兩分子間的分子勢能與兩分子間距離的變化關(guān)系如圖中曲線所示，圖中分子勢能最小值，若兩分子所具有的總能量為0，則下列說法中正確的是（　?。?br />
A．乙分子在時，加速度最大 B．乙分子在時，其動能最大
C．乙分子在時，動能等于 D．甲乙分子的最小距離一定大于
【答案】C
【解析】ABC．乙分子在在時，分子勢能最小，分子間距離為平衡距離，分子力為零，故加速度為零，此時速度最大，動能最大，由于從處靜止釋放后僅在分子間相互作用力下滑到x軸運動，故分子勢能和動能之和不變，則此時的動能等于，故C正確，AB錯誤；D．當(dāng)乙分子運動到時，其分子勢能為零，其分子動能也為零，此時兩分子的距離最小，而后向分子間距變大的方向運動，因此甲乙分子的最小距離一定等于，故D錯誤。故選C。
2．兩分子的距離為r，當(dāng)r稍增大些（　?。?br /> A．分子力一定減小，分子勢能一定增加
B．分子力一定增大，分子勢能一定減少
C．分子力可能增大也可能減小，分子勢能一定減少
D．因為不知道r的大小，對分子力和分子勢能的變化都無法判定
【答案】D
【解析】分析分子力和分子勢能隨分子間距離的變化問題，首先要明確分子間的距離r是還是，題中沒有告訴與的關(guān)系，故對分子力和分子勢能的變化都無法判定，故D正確，ABC錯誤。故選D。
3．如圖所示，甲分子固定在坐標原點O，乙分子沿x軸運動，兩分子間的分子勢能Ep與兩分子間距離的變化關(guān)系如圖中曲線所示。圖中分子勢能的最小值為－E0.若兩分子所具有的總能量為0，則下列說法中正確的是（　　）

A．乙分子在P點（x=x2）時，加速度最大 B．乙分子在Q點（x=x1）時，其動能最大
C．乙分子在Q點（x=x1）時，處于平衡狀態(tài) D．乙分子的運動范圍為x≥x1
【答案】D
【解析】A．由圖像可知，乙分子在點時，分子勢能有最小值，分子引力與分子斥力大小相等，合力為零，加速度為零，A錯誤；B．由兩分子所具有的總能量為零可知，乙分子在點時，其分子勢能為零，其分子動能也為零，B錯誤；C．乙分子在點時，分子的勢能為零，但分子的合力不為零，分子的引力小于分子的斥力，其合力表現(xiàn)為斥力，乙分子有加速度，不處于平衡狀態(tài)，C錯誤；
D．當(dāng)乙分子運動到點時，其分子勢能為零，其分子動能也為零，此時兩分子之間的距離最小，而后向分子間距變大的方向運動，因此乙分子的運動范圍為，D正確。故選D。
4．兩分子間的斥力和引力的合力F與分子間距離r的關(guān)系如圖中曲線所示，曲線與r軸交點的橫坐標為r0.相距很遠的兩分子在分子力作用下，由靜止開始相互接近．若兩分子相距無窮遠時分子勢能為零，下列說法正確的是(　　)

A．在r＞r0階段，F(xiàn)做正功，分子動能增加，勢能增加
B．在r＜r0階段，F(xiàn)做負功，分子動能減小，勢能也減小
C．在r＝r0時，分子勢能最小，動能最大
D．在r＝r0時，分子勢能為零
【答案】C
【解析】A.r大于平衡距離，分子力表現(xiàn)為引力，相互靠近時F做正功，分子動能增加，勢能減小，故A錯誤；B.當(dāng)r小于r0時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力；靠近時F做負功，分子動能減小，勢能增大，故B錯誤；CD.由以上分析可知，當(dāng)r等于r0時，分子勢能最小，動能最大；若兩分子相距無窮遠時分子勢能為零，r等于r0時，分子勢能不為零，故C正確，D錯誤．
5．深入的研究表明：兩個鄰近的分子之間的確同時存在著引力和斥力，引力和斥力的大小都跟分子間的距離有關(guān)，它們隨分子間距離變化的關(guān)系如圖所示，圖中線段AQ=QB，DP、、>
【答案】AC
【解析】因分子引力隨距離減小的慢，而斥力減小的快，由圖像可知，曲線BC表示分子斥力圖線，而曲線AD表示引力圖線，選項A正確，B錯誤；在Q點時引力等于斥力，分子力表現(xiàn)為零，在Q點左側(cè)分子力表現(xiàn)為斥力，則乙分子從較遠處沿直線經(jīng)Q、P向O點靠近時，分子力先做正功，后做負功，動能先增大后減小，則；分子勢能先減小后增加，則；在Q點時分子力為零，加速度為零，則 aQ