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第4节　分子动能和分子势能
[学习目标要求]　1.知道分子动能和分子热运动的平均动能的概念。了解温度是分子热运动平均动能的标志。2.了解分子势能的概念，知道分子势能与分子力做功的关系，分子势能与分子间的距离的关系。3.知道什么是内能，知道物体的内能跟温度和体积有关。
课前预习·夯基固本
分子动能
1．分子动能：由于分子不停地做无规则运动而具有的动能，叫作分子动能。
2．平均动能：所有分子的动能的____________叫作平均动能。
3．温度
(1)宏观含义：温度表示物体的冷热程度。
(2)微观含义(即从分子动理论的观点来看)：物体的_________是它的分子热运动的平均动能的标志，温度越高，物体分子热运动的平均动能_________。
知识点一
[判一判]
(1)温度反映了每个分子热运动的剧烈程度。( )
(2)温度是分子平均动能的标志。( )
(3)温度升高时物体的每个分子的动能都将增大。( )
×
√
×
分子势能
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无关，分子组成的系统具有分子势能。
2．分子势能与分子间距离的关系
(1)当r＞r0时，分子间的相互作用表现为_________，当分子间的距离减小时，分子间的作用力做正功，分子势能_________。
(2)当r＝r0时，分子间的作用力为0，分子势能_________。
(3)当r＜r0时，分子间的作用力表现为_________，要减小分子间的距离，分子间的作用力做负功，因此，分子势能随分子间距离的减小而_________。
知识点二
3．决定因素
(1)宏观上：分子势能的大小与物体的_________有关。
(2)微观上：分子势能与分子之间的_________有关。
[练一练]
如图所示为一分子势能随距离变化的图线，从图中分析可得到(　　)
A．r1处为分子的平衡位置
B．r2处为分子的平衡位置
C．r→∞处，分子势能最小，分子间无相互作用力
D．若rB
B　当分子处于平衡位置时，分子力为零，分子势能最小，A、C错误，B正确；若r物体的内能
1．定义：物体中所有分子的热运动_________与_______________的总和。
2．普遍性：任何物体的分子都在做着无规则的____________，所以任何物体都具有内能。
3．相关因素
(1)物体所含的分子总数由_______________决定。
(2)分子热运动的平均动能由_________决定。
(3)分子势能与物体的_________有关。故物体的内能由_______________、_________、_________共同决定，同时受_________变化的影响。
知识点三
[想一想]
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？
提示：不对。铁球的速度变大，是指其机械运动的速度变大，即其机械运动的动能变大，而分子的平均动能是指分子热运动的动能，与温度有关，与铁球速度无关。
课堂探究·拓展思维
学习任务一　对分子动能的理解
[导学探究]
如图，分别向10 ℃和50 ℃的水中滴入一滴红墨水，思考下列问题：
(1)哪杯水中红墨水扩散得快？
(2)哪杯水中分子的平均动能大？
(3)影响分子平均动能的因素是什么？
提示：(1)50 ℃的水。　(2)50 ℃的水。
(3)温度。
[思维深化]
1．温度的物理含义
(1)宏观上：温度表示物体的冷热程度。
(2)微观上：标志物体分子热运动的剧烈程度，它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。
(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。
3．分子的平均动能
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。
下列关于物体的温度与分子动能的关系，正确的说法是(　　)
A．某物体的温度是0 ℃，说明物体中分子的平均动能为零
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
例 1
C
C　某物体的温度是0 ℃，物体中分子的平均动能并不为零，因为分子在永不停息地运动，A错误；当温度升高时，分子热运动加剧，分子平均动能增大，但并不是所有分子的动能都增大，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错误。
(多选)当氢气和氧气温度相同时，下列说法中正确的是(　　)
A．两种气体的分子平均动能相等
B．氢气分子的平均速率大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．两种气体分子热运动的平均速率相等
例 2
AB
(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，速率大的分子数增多，速率小的分子数减少，分子的平均速率增大。
(3)温度只与分子热运动有关，与物体的宏观机械运动无关。
方法 技巧
[针对训练]
1．(2025·北京顺义一模)双层玻璃广泛应用于住宅、办公楼、商业场所和公共建筑等，双层玻璃密闭的空间内会残留一些稀薄气体。与白天相比，夜晚双层玻璃间密闭的稀薄气体(　　)
A.分子平均动能变小
B.单位体积内分子的个数变少
C.分子间距离都变小
D.所有分子的运动速率都变小
A
A　双层玻璃间密闭气体的温度在夜晚低于白天。根据分子动理论，温度是分子平均动能的标志，温度降低时，分子的平均动能减小，故A正确；气体密闭，体积不变，分子总数n不变，因此单位体积内分子数不变，故B错误；分子间距由体积决定，体积不变则平均间距不变，故C错误；温度降低仅使平均速率减小，而非所有分子速率都变小，故D错误。
学习任务二　对分子势能的理解
[导学探究]
(1)功是能量转化的量度，分子力做功对应什么形式的能量变化呢？
(2)当两个分子从相距无穷远处逐渐靠近到不能再靠近的过程中，分子势能如何变化？
提示：(1)分子力做功对应分子势能的变化。 (2)分子势能先减小后增大。
[思维深化]
1．分子力、分子势能与分子间距离的关系(如图所示)
分子间距离r r＝r0 r＞r0 r＜r0
分子力F 等于零 表现为引力 表现为斥力
分子力
做功W — 分子间距增大时，分子力做负功 分子间距减小时，分子力做负功
分子势
能Ep 最小 随分子间距的增大而增大 随分子间距的减小而增大
2.分子势能的特点
由分子间的相对位置决定，随分子间距离的变化而变化。分子势能是标量，正、负表示的是大小，具体的值与零势能点的选取有关。
3．分子势能的影响因素
(1)宏观上：分子势能跟物体的体积有关。
(2)微观上：分子势能跟分子间距离r有关，分子势能与r的关系不是单调变化的。
如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子从位置x3处由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x的变化关系如图中曲线所示，已知图中分子势能最小值为－E0，下列说法正确的是(　　)
A．乙分子在位置x2时，加速度为0
B．乙分子在位置x1时，其动能最大
C．乙分子在位置x2时，动能等于E0
D．甲、乙分子的最小距离等于x1
例 3
A
A　乙分子在x2 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 x3 处(分子势能不为零)静止释放后仅在分子间相互作用力下沿x轴运动，故分子势能和动能之和不变，为负值，因在x2处势能为－E0，则此时(x2处)的动能小于 E0 ，故A正确，BC错误；由于分子势能和动能之和不变，为负值，当乙分子运动到 x2左侧电势能与 x3 处相等的某位置时，其分子动能为零，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大于 x1 ，故D错误。
(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，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，势能都要减小；如果是做负功，势能都要增大。
(3)分子势能最小与分子势能为零绝不是一回事，分子势能的正、负代表大小，如Ep＝－10 J小于Ep＝5 J。
方法 技巧
[针对训练]
2．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。由图像判断以下说法正确的是(　　)
甲　　　　　　　乙　
A．当分子间距离为r0时，分子力和分子势能均最小且为零
B．当分子间距离r＞r0时，分子力随分子间距离的增大而增大
C．当分子间距离r＞r0时，分子势能随分子间距离的增大而减小
D．当分子间距离r＜r0时，分子间距离逐渐减小，分子力和分子势能都增加
D
D　当分子间距离为r0时，分子力为0，分子势能最小但不为0，所以A错误；当分子间距离r＞r0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＞r0时，分子力为引力，分子间距离增大时，分子引力做负功，则分子势能随分子间距离的增大而增大，所以C错误；当分子间距离r＜r0时，分子间距离逐渐减小，分子力越来越大，分子斥力做负功，则分子势能增加，所以D正确。
学习任务三　对物体的内能的理解
[导学探究]
1 g 100 ℃的水和1 g 100 ℃的水蒸气相比：
(1)这两者的分子平均动能哪个大？
(2)1 g 100 ℃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？
提示：(1)一样大。
(2)在1 g 100 ℃的水变成100 ℃水蒸气的过程中，分子间距增大，要克服分子间的引力做功，分子势能增大。
(3)1 g 100 ℃水蒸气的内能大。
(4)物体所含物质的多少、温度和体积。
[思维深化]
1．对内能的理解
(1)内能是对大量分子而言的，对单个分子来说无意义。
(2)物体内能的决定因素
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。
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三个因素决定。
2．内能和机械能的区别与联系
比较项目 内能 机械能
对应的运动形式 微观分子热运动 宏观物体机械运动
常见的能量形式 分子动能、分子势能 物体动能、重力势能、弹性势能
影响因素 物质的量、物体的温度、体积及物态 物体的质量、机械运动的速度、相对于零势能面的高度、弹性形变量
大小 永远不等于零 一定条件下可以等于零
联系 在一定条件下可以相互转化
3.物态变化对内能的影响
一些物体在物态发生变化时，如冰的熔化、水在沸腾时变为水蒸气，温度不变，此过程中分子的平均动能不变，由于分子间的距离变化，分子势能变化，所以物体的内能变化。
关于物体的内能，下列说法正确的是(　　)
A．铁块熔化成铁水的过程中，温度不变，内能也不变
B．物体运动的速度增大，则物体中分子热运动的平均动能增大，物体的内能增大
C．A、B两物体接触时有热量从物体A传到物体B，这说明物体A的内能大于物体B的内能
D．A、B两物体的温度相同时，A、B两物体的内能可能不同，分子的平均速率也可能不同
例 4
D
对内能理解的三个关键点
(1)内能是一种与分子热运动及分子间相互作用相关的能量形式，与物体宏观运动状态无关，它取决于物质的量、温度、体积及物态。
(2)研究热现象时，一般不考虑机械能，在机械运动中有摩擦力做功时，有可能发生机械能转化为内能。
(3)物体温度升高，内能不一定增加；温度不变，内能可能改变；温度降低，内能可能增加。
规律 总结
[针对训练]
3．(多选)关于内能和机械能，下列说法正确的是(　　)
A．物体的机械能损失时，内能却可能增加
B．物体的内能损失时，机械能必然会减少
C．物体内能为零时，机械能可以不为零
D．物体的机械能为零时，内能不为零
AD
AD　在空中下降的物体由于克服空气阻力做功，机械能损失，因摩擦物体的温度升高，内能增加，A正确；物体静止时，温度降低，内能减少，而机械能可能不变，B错误；分子运动永不停息而且分子间有相互作用，内能不可能为零，但机械能可以为零，C错误，D正确。
随堂练习·培养能力
1．(多选)下列关于分子动能的说法正确的是(　　)
A．物体的温度升高，每个分子的动能都增加
B．物体的温度升高，分子的平均动能增加
D．分子的平均动能等于物体内所有分子的动能之和与所有分子的总数之比
BD
BD　温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增加，但是其中个别分子的动能却有可能减小，A错误，B正确；分子的平均动能等于物体内所有分子的动能之和与所有分子总数的比值，所以C错误，D正确。
2．(多选)现有18 g水、18 g水蒸气和32 g氧气，在它们的温度都是100 ℃时(　　)
A．它们的分子数目相同，氧气的分子平均动能大
B．它们的分子数目相同，分子的平均动能相同
C．它们的分子数目相同，水蒸气的内能比水大
D．它们的分子数目不相同，分子的平均动能相同
BC
3.(多选)两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0。相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是(　　)
A．在r>r0阶段，F做正功，分子动能增大，势能减小
B．在rC．在r＝r0时，分子势能最小，动能为零
D．在r＝r0时，分子势能小于零
AD
AD　r0为分子间的平衡距离，在r>r0阶段，分子力表现为引力，相互靠近时F做正功，分子动能增加，势能减小，故A正确；在rr0阶段，相互靠近时F做正功，势能减小，故在r＝r0时，分子势能小于零，故D正确。
4．(2025·山东卷)分子间作用力F与分子间距离r的关系如图所示，若规定两个分子间距离r等于r0时分子势能Ep为零，则(　　)
A．只有r大于r0时，Ep为正
B．只有r小于r0时，Ep为正
C．当r不等于r0时，Ep为正
D．当r不等于r0时，Ep为负
C
C　根据题图可知，当r＝r0时，分子间作用力为0，当r>r0时，分子间作用力表现为引力，当0课后训练·凝练素养
[基础对点练]
对点练1　对分子动能的理解
1．若一气泡从湖底上升到湖面的过程中，温度保持不变，体积增大，则在此过程中关于气泡中的气体，下列说法中正确的是(　　)
A．气体分子的平均速率减小
B．气体分子的平均速率增大
C．气体分子的平均动能减小
D．气体分子的平均动能不变
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D
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D　气泡在上升的过程中，内部气体温度不变，气体分子的平均动能不变，平均速率不变，故D正确。
2
1
2．(多选)对于20 ℃的水和20 ℃的水银，下列说法正确的是(　　)
A．两者分子的平均动能相同
B．水银分子的平均动能比水分子的大
C．两者分子的平均速率相同
D．水银分子的平均速率比水分子的平均速率小
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AD
AD　温度相同的任何物体，内部分子的平均动能都相等，所以A正确，B错误；动能与质量有关，分子平均动能相同，平均速率不一定相同，水银分子的质量大，则平均速率小，所以C错误，D正确。
2
3
1
对点练2　对分子势能的理解
3．(2025·重庆一中高二月考)分子间作用力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系图线如图所示，纵坐标未知。已知甲图与横坐标交点为r0，乙图最低点对应的横坐标为r0，取无穷远处分子势能Ep＝0。下列说法正确的是(　　)
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D　
A．乙图像为分子力与分子间距离的关系图像
B．当分子间距离从0.9r0增大到10r0的过程中，分子力先变大再变小
C．当分子间距离从0.9r0增大到10r0的过程中，分子力先做负功再做正功
D．当分子间距离从0.9r0增大到10r0的过程中，分子势能先变小再变大
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D　根据图像可知，r0为平衡位置时分子之间的间距，在此位置，分子力为0，分子势能最小，可知，甲图像为分子力与分子间距离的关系图像，故A错误；结合上述可知，甲图像为分子力与分子间距离的关系图像，根据图像可知，当分子间距离从0.9r0增大到10r0的过程中，分子力先变小再变大之后变小，故B错误；结合上述可知，甲图像为分子力与分子间距离的关系图像，根据图像可知，当分子间距离从0.9r0增大到10r0的过程中，分子力先表现为斥力，后表现为引力，则分子力先做正功再做负功，故C错误；结合上述可知，乙图像为分子势能Ep与分子间距离r的关系图线，势能的正负表示大小，则当分子间距离从0.9r0增大到10r0的过程中，分子势能先变小再变大，故D正确。
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1
4．(多选)两个分子由于距离发生变化而使得分子势能变小，则可以判断在这一过程中(　　)
A．一定是分子力做了正功
B．两个分子间的相互作用力可能变大
C．两个分子间的距离一定变大
D．两个分子间的相互作用力一定是引力
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AB　
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AB　分子势能变小，说明分子力做正功，故A正确；如图所示为Ep r、F r图像，若分子间距大于平衡间距r0，分子势能变小，分子间距变小，分子力可能变大也可能变小；若分子间距小于平衡间距r0，分子势能变小，分子间距变大，分子力变小，表现为斥力，故B正确，C、D错误。
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5．分子a固定在x轴上的O点，另一分子b由无穷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。下列说法正确的是(　　)
A．从无穷远处到x＝x2处，分子b的速度先增大
后减小
B．从无穷远处到x＝x2处，分子b的加速度先增
大后减小
C．分子b在x＝x2处，两分子间的作用力最大
D．分子b在x＝x1处，两分子间的作用力为零
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B　
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解析：B　由题图可知，从无穷远处到x＝x2处，分子势能不断减小，故分子间作用力对分子b一直做正功，分子b的动能一直增大，速度一直增大，A错误；分子b在x＝x2处时分子势能最小，所以x＝x2处为平衡位置处，则从无穷远处到x＝x2处，两分子间的作用力表现为引力，先增大后减小，在x＝x2处为0，由牛顿第二定律可知，分子b的加速度先增大后减小，B正确，C错误；在x＝x12
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1
对点练3　对物体的内能的理解
6．(多选)下列关于温度及内能的说法中正确的是(　　)
A．温度是分子平均动能的标志，所以两个动能不同的分子相比，动能大的分子温度高
B．两个不同的物体，只要温度和体积相同，内能就相同
C．质量和温度相同的冰和水，内能不同
D．温度高的物体不一定比温度低的物体内能大
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CD　
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CD　温度是大量分子热运动的宏观体现，单个分子不能比较温度高低，选项A错误；物体的内能由温度、体积、物质的量及物态共同决定，选项B错误，C正确；物体的种类、质量不确定，只知道温度的关系，不能确定内能的大小，选项D正确。
7
7．关于物体的内能，下列说法正确的是(　　)
A．相同质量的两种物质，升高相同的温度，内能的增加量一定相同
B．物体的内能改变时温度也一定改变
C．内能与物体的温度有关，所以0 ℃的物体没有内能
D．分子数和温度相同的物体不一定具有相同的内能
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D
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D　温度只能影响分子热运动的平均动能，因此相同质量的两种物质，升高相同的温度，内能的增加量不一定相同，故A错误；同一物体的内能取决于物体的温度、体积以及物态等，物体的内能改变时温度不一定改变，故B错误；一切物体在任何温度下都具有内能，因此0 ℃的物体仍具有内能，故C错误；物体的内能取决于物体的温度、体积以及分子数，所以分子数和温度相同的物体不一定具有相同的内能，故D正确。
8
8．(多选)每年的立春时节，大地开始复苏，地上的雪开始慢慢融化成水，在太阳的照射下再逐渐蒸发成水蒸气。下列说法正确的是
(　　)
A.雪融化成水的过程中，水分子的平均动能增大
B．雪融化成水的过程中，水分子的平均动能不变
C．水蒸发成水蒸气的过程中，水分子的势能不变
D．水蒸发成水蒸气的过程中，水分子的势能变大
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BD　
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BD　雪融化成水的过程中，温度不变，水分子的平均动能不变，A错误，B正确；水蒸发成水蒸气的过程中，体积变大，克服引力做功，水分子的势能变大，C错误，D正确。
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[能力提升练]
9．(多选)设有甲、乙两分子，如图，甲固定在O点，r0为其与平衡位置间的距离，现在使乙分子由静止开始只在分子间的作用力作用下由距甲0.5r0处开始沿x轴正方向运动，则(　　)
A．乙分子的加速度一直减小
B．乙分子到达r0处时速度最大
C．分子间作用力对乙一直做正功，分子势能减小
D．乙分子在r0处时，分子势能最小
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BD　由分子间作用力随分子间距离的变化规律可知0.5r0处到r0处，分子间作用力表现为斥力，斥力减小，乙分子的加速度也就减小，从r0处到无穷远处，分子间作用力表现为引力，引力先增大后减小，乙分子的加速度先增大后减小，A错误；从0.5r0处到r0处乙分子受到向右的斥力，做向右的加速运动，通过r0处后受到向左的引力，做向右的减速运动，在r0处加速度a＝0，速度最大，B正确；从0.5r0到r0处分子的斥力做正功，分子势能减小，通过r0后，分子的引力做负功，分子势能增大，故乙分子在r0处的分子势能最小，C错误，D正确。
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10．如图所示是家庭生活中用壶烧水的情景。下列关于壶内分子运动和热现象的说法正确的是(　　)
A．气体温度升高，所有分子的速率都增加
B．一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，其分
子平均动能增加
C．一定量气体的内能等于其所有分子热运动动
能和分子势能的总和
D．一定量气体如果失去容器的约束就会散开，这是气体分子之间存在势能的缘故
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C　气体温度升高，分子的平均速率变大，但是并非所有分子的速率都增加，选项A错误；一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，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；一定量气体如果失去容器的约束就会散开，这是气体分子做无规则运动的缘故，选项D错误。
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[尖子生选练]
11．两个分子M、N，固定M，将N由静止释放，N仅在分子力作用下远离M，其速度和位移的图像如图所示，则(　　)
A.N由x＝0到x＝x2过程中，M、N间作用力先表现为引力后表现为斥力
B．N由x＝x1到x＝x2过程中，N的加速度一直减小
C．N由x＝0到x＝x2过程中，M、N系统的分子势能
先减小后增大
D．N在x＝x1时，M、N间分子力最大
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9
10
2
C
11
1
3
4
5
6
7
8
9
10
2
C　由题图可知，在x＝x1处N分子的动能最大，则分子力做功最多，分子势能最小，则x＝x1处为平衡位置，此时分子力为零，当xx1时，分子力表现为引力。N由x＝0到x＝x2过程中，M、N间作用力先表现为斥力后表现为引力，A错误；由于x＝x1处为平衡位置，则根据F x图像可知x1相当于F x图像的c点，则由x＝x1到x＝x2过程中，N的所受的分子力F可能先增大后减小，则加
速度可能先增大后减小，B错误；N由x＝0到x＝x2过程
中，M、N系统的分子势能先减小后增大，C正确；N
在x＝x1时，M、N间分子力为零，D错误。故选C。
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课时规范训练(四)
本部分内容讲解结束
按ESC键退出全屏播放第4节　分子动能和分子势能
[学习目标要求]　1.知道分子动能和分子热运动的平均动能的概念。了解温度是分子热运动平均动能的标志。2.了解分子势能的概念，知道分子势能与分子力做功的关系，分子势能与分子间的距离的关系。3.知道什么是内能，知道物体的内能跟温度和体积有关。
　分子动能
1．分子动能：由于分子不停地做无规则运动而具有的动能，叫作分子动能。
2．平均动能：所有分子的动能的平均值叫作平均动能。
3．温度
(1)宏观含义：温度表示物体的冷热程度。
(2)微观含义(即从分子动理论的观点来看)：物体的温度是它的分子热运动的平均动能的标志，温度越高，物体分子热运动的平均动能越大。
[判一判]
(1)温度反映了每个分子热运动的剧烈程度。(×)
(2)温度是分子平均动能的标志。(√)
(3)温度升高时物体的每个分子的动能都将增大。(×)
　分子势能
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无关，分子组成的系统具有分子势能。
2．分子势能与分子间距离的关系
(1)当r＞r0时，分子间的相互作用表现为引力，当分子间的距离减小时，分子间的作用力做正功，分子势能减小。
(2)当r＝r0时，分子间的作用力为0，分子势能最小。
(3)当r＜r0时，分子间的作用力表现为斥力，要减小分子间的距离，分子间的作用力做负功，因此，分子势能随分子间距离的减小而增大。
3．决定因素
(1)宏观上：分子势能的大小与物体的体积有关。
(2)微观上：分子势能与分子之间的距离有关。
[练一练]
如图所示为一分子势能随距离变化的图线，从图中分析可得到(　　)
A．r1处为分子的平衡位置
B．r2处为分子的平衡位置
C．r→∞处，分子势能最小，分子间无相互作用力
D．若r解析：B　当分子处于平衡位置时，分子力为零，分子势能最小，A、C错误，B正确；若r　物体的内能
1．定义：物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和。
2．普遍性：任何物体的分子都在做着无规则的热运动，所以任何物体都具有内能。
3．相关因素
(1)物体所含的分子总数由物质的量决定。
(2)分子热运动的平均动能由温度决定。
(3)分子势能与物体的体积有关。故物体的内能由物质的量、温度、体积共同决定，同时受物态变化的影响。
[想一想]
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？
提示：不对。铁球的速度变大，是指其机械运动的速度变大，即其机械运动的动能变大，而分子的平均动能是指分子热运动的动能，与温度有关，与铁球速度无关。
学习任务一　对分子动能的理解
[导学探究]
如图，分别向10 ℃和50 ℃的水中滴入一滴红墨水，思考下列问题：
(1)哪杯水中红墨水扩散得快？
(2)哪杯水中分子的平均动能大？
(3)影响分子平均动能的因素是什么？
提示：(1)50 ℃的水。　(2)50 ℃的水。
(3)温度。
[思维深化]
1．温度的物理含义
(1)宏观上：温度表示物体的冷热程度。
(2)微观上：标志物体分子热运动的剧烈程度，它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。
(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。
3．分子的平均动能
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。
　下列关于物体的温度与分子动能的关系，正确的说法是(　　)
A．某物体的温度是0 ℃，说明物体中分子的平均动能为零
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
解析：C　某物体的温度是0 ℃，物体中分子的平均动能并不为零，因为分子在永不停息地运动，A错误；当温度升高时，分子热运动加剧，分子平均动能增大，但并不是所有分子的动能都增大，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错误。
　(多选)当氢气和氧气温度相同时，下列说法中正确的是(　　)
A．两种气体的分子平均动能相等
B．氢气分子的平均速率大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．两种气体分子热运动的平均速率相等
解析：AB　因为温度是分子平均动能的标志，温度相同，两种气体的分子平均动能相等，故选项A正确；因为氢气和氧气的分子质量不同，所以两种气体分子的平均速率不同，由Ek＝mv2可知，分子质量大的平均速率小，故选项B正确，D错误；虽然两种气体分子平均动能相等，但由于两种气体的质量不清楚，即分子数目关系不清楚，则总动能关系不确定，故选项C错误。
eq \a\vs4\al()
(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，速率大的分子数增多，速率小的分子数减少，分子的平均速率增大。
(3)温度只与分子热运动有关，与物体的宏观机械运动无关。
[针对训练]
1．(2025·北京顺义一模)双层玻璃广泛应用于住宅、办公楼、商业场所和公共建筑等，双层玻璃密闭的空间内会残留一些稀薄气体。与白天相比，夜晚双层玻璃间密闭的稀薄气体(　　)
A.分子平均动能变小
B.单位体积内分子的个数变少
C.分子间距离都变小
D.所有分子的运动速率都变小
解析：A　双层玻璃间密闭气体的温度在夜晚低于白天。根据分子动理论，温度是分子平均动能的标志，温度降低时，分子的平均动能减小，故A正确；气体密闭，体积不变，分子总数n不变，因此单位体积内分子数不变，故B错误；分子间距由体积决定，体积不变则平均间距不变，故C错误；温度降低仅使平均速率减小，而非所有分子速率都变小，故D错误。
学习任务二　对分子势能的理解
[导学探究]
(1)功是能量转化的量度，分子力做功对应什么形式的能量变化呢？
(2)当两个分子从相距无穷远处逐渐靠近到不能再靠近的过程中，分子势能如何变化？
提示：(1)分子力做功对应分子势能的变化。 (2)分子势能先减小后增大。
[思维深化]
1．分子力、分子势能与分子间距离的关系(如图所示)
分子间距离r r＝r0 r＞r0 r＜r0
分子力F 等于零 表现为引力 表现为斥力
分子力做功W — 分子间距增大时，分子力做负功 分子间距减小时，分子力做负功
分子势能Ep 最小 随分子间距的增大而增大 随分子间距的减小而增大
2.分子势能的特点
由分子间的相对位置决定，随分子间距离的变化而变化。分子势能是标量，正、负表示的是大小，具体的值与零势能点的选取有关。
3．分子势能的影响因素
(1)宏观上：分子势能跟物体的体积有关。
(2)微观上：分子势能跟分子间距离r有关，分子势能与r的关系不是单调变化的。
　如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子从位置x3处由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x的变化关系如图中曲线所示，已知图中分子势能最小值为－E0，下列说法正确的是(　　)
A．乙分子在位置x2时，加速度为0
B．乙分子在位置x1时，其动能最大
C．乙分子在位置x2时，动能等于E0
D．甲、乙分子的最小距离等于x1
解析：A　乙分子在x2 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 x3 处(分子势能不为零)静止释放后仅在分子间相互作用力下沿x轴运动，故分子势能和动能之和不变，为负值，因在x2处势能为－E0，则此时(x2处)的动能小于 E0 ，故A正确，BC错误；由于分子势能和动能之和不变，为负值，当乙分子运动到 x2左侧电势能与 x3 处相等的某位置时，其分子动能为零，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大于 x1 ，故D错误。
eq \a\vs4\al()
(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，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，势能都要减小；如果是做负功，势能都要增大。
(3)分子势能最小与分子势能为零绝不是一回事，分子势能的正、负代表大小，如Ep＝－10 J小于Ep＝5 J。
[针对训练]
2．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。由图像判断以下说法正确的是(　　)
甲　　　　　　　　　　乙　
A．当分子间距离为r0时，分子力和分子势能均最小且为零
B．当分子间距离r＞r0时，分子力随分子间距离的增大而增大
C．当分子间距离r＞r0时，分子势能随分子间距离的增大而减小
D．当分子间距离r＜r0时，分子间距离逐渐减小，分子力和分子势能都增加
解析：D　当分子间距离为r0时，分子力为0，分子势能最小但不为0，所以A错误；当分子间距离r＞r0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＞r0时，分子力为引力，分子间距离增大时，分子引力做负功，则分子势能随分子间距离的增大而增大，所以C错误；当分子间距离r＜r0时，分子间距离逐渐减小，分子力越来越大，分子斥力做负功，则分子势能增加，所以D正确。
学习任务三　对物体的内能的理解
[导学探究]
1 g 100 ℃的水和1 g 100 ℃的水蒸气相比：
(1)这两者的分子平均动能哪个大？
(2)1 g 100 ℃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？
提示：(1)一样大。
(2)在1 g 100 ℃的水变成100 ℃水蒸气的过程中，分子间距增大，要克服分子间的引力做功，分子势能增大。
(3)1 g 100 ℃水蒸气的内能大。
(4)物体所含物质的多少、温度和体积。
[思维深化]
1．对内能的理解
(1)内能是对大量分子而言的，对单个分子来说无意义。
(2)物体内能的决定因素
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。
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三个因素决定。
2．内能和机械能的区别与联系
比较项目 内能 机械能
对应的运动形式 微观分子热运动 宏观物体机械运动
常见的能量形式 分子动能、分子势能 物体动能、重力势能、弹性势能
影响因素 物质的量、物体的温度、体积及物态 物体的质量、机械运动的速度、相对于零势能面的高度、弹性形变量
大小 永远不等于零 一定条件下可以等于零
联系 在一定条件下可以相互转化
3.物态变化对内能的影响
一些物体在物态发生变化时，如冰的熔化、水在沸腾时变为水蒸气，温度不变，此过程中分子的平均动能不变，由于分子间的距离变化，分子势能变化，所以物体的内能变化。
　关于物体的内能，下列说法正确的是(　　)
A．铁块熔化成铁水的过程中，温度不变，内能也不变
B．物体运动的速度增大，则物体中分子热运动的平均动能增大，物体的内能增大
C．A、B两物体接触时有热量从物体A传到物体B，这说明物体A的内能大于物体B的内能
D．A、B两物体的温度相同时，A、B两物体的内能可能不同，分子的平均速率也可能不同
解析：D　铁块熔化成铁水的过程中要吸收热量，所以内能增加，故A错误；机械运动的速度增大，动能增加，与分子热运动的平均动能无关系，内能也不一定增加，故B错误；有热量从A传到B，只说明A的温度高，内能大小还要看它们的总分子数和分子势能这些因素，故C错误；两物体温度相同，内能可能不同，分子的平均动能相同，但由Ek＝mv2知，平均速率v可能不同，故D正确。
eq \a\vs4\al()
对内能理解的三个关键点
(1)内能是一种与分子热运动及分子间相互作用相关的能量形式，与物体宏观运动状态无关，它取决于物质的量、温度、体积及物态。
(2)研究热现象时，一般不考虑机械能，在机械运动中有摩擦力做功时，有可能发生机械能转化为内能。
(3)物体温度升高，内能不一定增加；温度不变，内能可能改变；温度降低，内能可能增加。
[针对训练]
3．(多选)关于内能和机械能，下列说法正确的是(　　)
A．物体的机械能损失时，内能却可能增加
B．物体的内能损失时，机械能必然会减少
C．物体内能为零时，机械能可以不为零
D．物体的机械能为零时，内能不为零
解析：AD　在空中下降的物体由于克服空气阻力做功，机械能损失，因摩擦物体的温度升高，内能增加，A正确；物体静止时，温度降低，内能减少，而机械能可能不变，B错误；分子运动永不停息而且分子间有相互作用，内能不可能为零，但机械能可以为零，C错误，D正确。
1．(多选)下列关于分子动能的说法正确的是(　　)
A．物体的温度升高，每个分子的动能都增加
B．物体的温度升高，分子的平均动能增加
C．如果分子的质量为m，平均速率为v，则平均动能为mv2
D．分子的平均动能等于物体内所有分子的动能之和与所有分子的总数之比
解析：BD　温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增加，但是其中个别分子的动能却有可能减小，A错误，B正确；分子的平均动能等于物体内所有分子的动能之和与所有分子总数的比值，所以C错误，D正确。
2．(多选)现有18 g水、18 g水蒸气和32 g氧气，在它们的温度都是100 ℃时(　　)
A．它们的分子数目相同，氧气的分子平均动能大
B．它们的分子数目相同，分子的平均动能相同
C．它们的分子数目相同，水蒸气的内能比水大
D．它们的分子数目不相同，分子的平均动能相同
解析：BC　水和水蒸气的分子质量相同，摩尔质量相同，总质量相同，故分子数相同，则N1＝N2＝× 6.02 × 1023个＝6.02×1023个，32 g氧气分子数为N3＝×6.02×1023个＝6.02×1023个，故N1＝N2＝N3；温度是分子热运动平均动能的标志，它们处于同一温度，故它们的分子热运动的平均动能相同；内能包括分子势能和分子热运动的动能，质量相等且温度相同时，水蒸气的分子势能比水大，故内能比水大。故B、C正确。
3.(多选)两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0。相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是(　　)
A．在r>r0阶段，F做正功，分子动能增大，势能减小
B．在rC．在r＝r0时，分子势能最小，动能为零
D．在r＝r0时，分子势能小于零
解析：AD　r0为分子间的平衡距离，在r>r0阶段，分子力表现为引力，相互靠近时F做正功，分子动能增加，势能减小，故A正确；在rr0阶段，相互靠近时F做正功，势能减小，故在r＝r0时，分子势能小于零，故D正确。
4．(2025·山东卷)分子间作用力F与分子间距离r的关系如图所示，若规定两个分子间距离r等于r0时分子势能Ep为零，则(　　)
INCLUDEPICTURE "26WK2.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\大样\\同步\\学案\\人教物理选择性必修第三册\\26WK2.tif" \* MERGEFORMATINET
A．只有r大于r0时，Ep为正
B．只有r小于r0时，Ep为正
C．当r不等于r0时，Ep为正
D．当r不等于r0时，Ep为负
解析：C　根据题图可知，当r＝r0时，分子间作用力为0，当r>r0时，分子间作用力表现为引力，当0[基础对点练]
对点练1　对分子动能的理解
1．若一气泡从湖底上升到湖面的过程中，温度保持不变，体积增大，则在此过程中关于气泡中的气体，下列说法中正确的是(　　)
A．气体分子的平均速率减小
B．气体分子的平均速率增大
C．气体分子的平均动能减小
D．气体分子的平均动能不变
解析：D　气泡在上升的过程中，内部气体温度不变，气体分子的平均动能不变，平均速率不变，故D正确。
2．(多选)对于20 ℃的水和20 ℃的水银，下列说法正确的是(　　)
A．两者分子的平均动能相同
B．水银分子的平均动能比水分子的大
C．两者分子的平均速率相同
D．水银分子的平均速率比水分子的平均速率小
解析：AD　温度相同的任何物体，内部分子的平均动能都相等，所以A正确，B错误；动能与质量有关，分子平均动能相同，平均速率不一定相同，水银分子的质量大，则平均速率小，所以C错误，D正确。
对点练2　对分子势能的理解
3．(2025·重庆一中高二月考)分子间作用力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系图线如图所示，纵坐标未知。已知甲图与横坐标交点为r0，乙图最低点对应的横坐标为r0，取无穷远处分子势能Ep＝0。下列说法正确的是(　　)
INCLUDEPICTURE "2026-16.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\大样\\同步\\学案\\人教物理选择性必修第三册\\2026-16.TIF" \* MERGEFORMATINET
甲　　　　　　　　　　乙
A．乙图像为分子力与分子间距离的关系图像
B．当分子间距离从0.9r0增大到10r0的过程中，分子力先变大再变小
C．当分子间距离从0.9r0增大到10r0的过程中，分子力先做负功再做正功
D．当分子间距离从0.9r0增大到10r0的过程中，分子势能先变小再变大
解析：D　根据图像可知，r0为平衡位置时分子之间的间距，在此位置，分子力为0，分子势能最小，可知，甲图像为分子力与分子间距离的关系图像，故A错误；结合上述可知，甲图像为分子力与分子间距离的关系图像，根据图像可知，当分子间距离从0.9r0增大到10r0的过程中，分子力先变小再变大之后变小，故B错误；结合上述可知，甲图像为分子力与分子间距离的关系图像，根据图像可知，当分子间距离从0.9r0增大到10r0的过程中，分子力先表现为斥力，后表现为引力，则分子力先做正功再做负功，故C错误；结合上述可知，乙图像为分子势能Ep与分子间距离r的关系图线，势能的正负表示大小，则当分子间距离从0.9r0增大到10r0的过程中，分子势能先变小再变大，故D正确。
4．(多选)两个分子由于距离发生变化而使得分子势能变小，则可以判断在这一过程中(　　)
A．一定是分子力做了正功
B．两个分子间的相互作用力可能变大
C．两个分子间的距离一定变大
D．两个分子间的相互作用力一定是引力
解析：AB　分子势能变小，说明分子力做正功，故A正确；如图所示为Ep r、F r图像，若分子间距大于平衡间距r0，分子势能变小，分子间距变小，分子力可能变大也可能变小；若分子间距小于平衡间距r0，分子势能变小，分子间距变大，分子力变小，表现为斥力，故B正确，C、D错误。
INCLUDEPICTURE "25R3-39.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\大样\\同步\\学案\\人教物理选择性必修第三册\\25R3-39.TIF" \* MERGEFORMATINET
5．分子a固定在x轴上的O点，另一分子b由无穷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。下列说法正确的是(　　)
INCLUDEPICTURE "25R3-40.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\大样\\同步\\学案\\人教物理选择性必修第三册\\25R3-40.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．从无穷远处到x＝x2处，分子b的速度先增大后减小
B．从无穷远处到x＝x2处，分子b的加速度先增大后减小
C．分子b在x＝x2处，两分子间的作用力最大
D．分子b在x＝x1处，两分子间的作用力为零
解析：B　由题图可知，从无穷远处到x＝x2处，分子势能不断减小，故分子间作用力对分子b一直做正功，分子b的动能一直增大，速度一直增大，A错误；分子b在x＝x2处时分子势能最小，所以x＝x2处为平衡位置处，则从无穷远处到x＝x2处，两分子间的作用力表现为引力，先增大后减小，在x＝x2处为0，由牛顿第二定律可知，分子b的加速度先增大后减小，B正确，C错误；在x＝x1对点练3　对物体的内能的理解
6．(多选)下列关于温度及内能的说法中正确的是(　　)
A．温度是分子平均动能的标志，所以两个动能不同的分子相比，动能大的分子温度高
B．两个不同的物体，只要温度和体积相同，内能就相同
C．质量和温度相同的冰和水，内能不同
D．温度高的物体不一定比温度低的物体内能大
解析：CD　温度是大量分子热运动的宏观体现，单个分子不能比较温度高低，选项A错误；物体的内能由温度、体积、物质的量及物态共同决定，选项B错误，C正确；物体的种类、质量不确定，只知道温度的关系，不能确定内能的大小，选项D正确。
7．关于物体的内能，下列说法正确的是(　　)
A．相同质量的两种物质，升高相同的温度，内能的增加量一定相同
B．物体的内能改变时温度也一定改变
C．内能与物体的温度有关，所以0 ℃的物体没有内能
D．分子数和温度相同的物体不一定具有相同的内能
解析：D　温度只能影响分子热运动的平均动能，因此相同质量的两种物质，升高相同的温度，内能的增加量不一定相同，故A错误；同一物体的内能取决于物体的温度、体积以及物态等，物体的内能改变时温度不一定改变，故B错误；一切物体在任何温度下都具有内能，因此0 ℃的物体仍具有内能，故C错误；物体的内能取决于物体的温度、体积以及分子数，所以分子数和温度相同的物体不一定具有相同的内能，故D正确。
8．(多选)每年的立春时节，大地开始复苏，地上的雪开始慢慢融化成水，在太阳的照射下再逐渐蒸发成水蒸气。下列说法正确的是(　　)
A.雪融化成水的过程中，水分子的平均动能增大
B．雪融化成水的过程中，水分子的平均动能不变
C．水蒸发成水蒸气的过程中，水分子的势能不变
D．水蒸发成水蒸气的过程中，水分子的势能变大
解析：BD　雪融化成水的过程中，温度不变，水分子的平均动能不变，A错误，B正确；水蒸发成水蒸气的过程中，体积变大，克服引力做功，水分子的势能变大，C错误，D正确。
[能力提升练]
9．(多选)设有甲、乙两分子，如图，甲固定在O点，r0为其与平衡位置间的距离，现在使乙分子由静止开始只在分子间的作用力作用下由距甲0.5r0处开始沿x轴正方向运动，则(　　)
INCLUDEPICTURE "25R3-41.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\大样\\同步\\学案\\人教物理选择性必修第三册\\25R3-41.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．乙分子的加速度一直减小
B．乙分子到达r0处时速度最大
C．分子间作用力对乙一直做正功，分子势能减小
D．乙分子在r0处时，分子势能最小
解析：BD　由分子间作用力随分子间距离的变化规律可知0.5r0处到r0处，分子间作用力表现为斥力，斥力减小，乙分子的加速度也就减小，从r0处到无穷远处，分子间作用力表现为引力，引力先增大后减小，乙分子的加速度先增大后减小，A错误；从0.5r0处到r0处乙分子受到向右的斥力，做向右的加速运动，通过r0处后受到向左的引力，做向右的减速运动，在r0处加速度a＝0，速度最大，B正确；从0.5r0到r0处分子的斥力做正功，分子势能减小，通过r0后，分子的引力做负功，分子势能增大，故乙分子在r0处的分子势能最小，C错误，D正确。
10．如图所示是家庭生活中用壶烧水的情景。下列关于壶内分子运动和热现象的说法正确的是(　　)
INCLUDEPICTURE "25R3-42.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\大样\\同步\\学案\\人教物理选择性必修第三册\\25R3-42.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．气体温度升高，所有分子的速率都增加
B．一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，其分子平均动能增加
C．一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子势能的总和
D．一定量气体如果失去容器的约束就会散开，这是气体分子之间存在势能的缘故
解析：C　气体温度升高，分子的平均速率变大，但是并非所有分子的速率都增加，选项A错误；一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，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；一定量气体如果失去容器的约束就会散开，这是气体分子做无规则运动的缘故，选项D错误。
[尖子生选练]
11．两个分子M、N，固定M，将N由静止释放，N仅在分子力作用下远离M，其速度和位移的图像如图所示，则(　　)
INCLUDEPICTURE "25R3-43.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\大样\\同步\\学案\\人教物理选择性必修第三册\\25R3-43.TIF" \* MERGEFORMATINET
A.N由x＝0到x＝x2过程中，M、N间作用力先表现为引力后表现为斥力
B．N由x＝x1到x＝x2过程中，N的加速度一直减小
C．N由x＝0到x＝x2过程中，M、N系统的分子势能先减小后增大
D．N在x＝x1时，M、N间分子力最大
解析：C　由题图可知，在x＝x1处N分子的动能最大，则分子力做功最多，分子势能最小，则x＝x1处为平衡位置，此时分子力为零，当xx1时，分子力表现为引力。N由x＝0到x＝x2过程中，M、N间作用力先表现为斥力后表现为引力，A错误；由于x＝x1处为平衡位置，则根据F x图像可知x1相当于F x图像的c点，则由x＝x1到x＝x2过程中，N的所受的分子力F可能先增大后减小，则加速度可能先增大后减小，B错误；N由x＝0到x＝x2过程中，M、N系统的分子势能先减小后增大，C正确；N在x＝x1时，M、N间分子力为零，D错误。故选C。
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