第04講：分子動能和分子勢能【考點歸納】考點一：分子勢能和動能與分子間距離的關系 考點二：溫度和分子動能的關系考點三：內能考點四：分子動能和勢能的E-r圖象考點五：兩分子間的勢能的變化分析 【知識歸納】知識點01、分子動能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則運動，因此分子具有動能．(2)由于分子運動的無規則性，在某時刻物體內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．物體內分子的總動能物體內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的乘積．物體內分子的總動能與物體的溫度和所含分子總數有關．知識點01、分子勢能1．分子力、分子勢能與分子間距離的關系分子間距離rr＝r0r>r0r<r0分子力F等于零表現為引力表現為斥力分子力做功W分子間距增大時，分子力做負功分子間距減小時，分子力做負功分子勢能Ep最小隨分子間距的增大而增大隨分子間距的減小而增大2.分子勢能的特點由分子間的相對位置決定，隨分子間距離的變化而變化．分子勢能是標量，正、負表示的是大小，具體的值與零勢能點的選取有關．3．分子勢能的影響因素(1)宏觀上：分子勢能跟物體的體積有關．(2)微觀上：分子勢能跟分子間距離r有關，分子勢能與r的關系不是單調變化的．知識點03、內能1．內能的決定因素(1)宏觀因素：物體內能的大小由物質的量、溫度和體積三個因素決定，同時也受物態變化的影響．(2)微觀因素：物體內能的大小由物體所含的分子總數、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．內能和機械能的區別與聯系內能機械能對應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的量、物體的溫度、體積及物態物體的質量、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系在一定條件下可以相互轉化4.物態變化對內能的影響一些物質在物態發生變化時，如冰的熔化、水在沸騰時變為水蒸氣，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，所以物體的內能變化．【題型歸納】題型一：分子勢能和動能與分子間距離的關系 1．（24-25高三上·江蘇南通）如圖為兩分子系統的勢能與兩分子間距離r的關系曲線，甲分子固定于坐標原點O，乙分子的位置如圖中橫軸所示，現認為乙分子只受甲分子的作用力，下列說法正確的是（）A．當r等于r1時，分子間的作用力為零B．在r由r1變到r2的過程中，分子間的引力與斥力均減小C．當r等于r2時，分子間的作用力最大D．在r由r1變到10r2的過程中，分子間的作用力先增大后減小2．（23-24高二下·江蘇淮安·期中）如圖所示，用F表示兩分子間的作用力，Ep表示分子間的分子勢能，在兩個分子之間的距離從r0變為10r0的過程中（）A．F不斷減小，Ep不斷減小 B．F不斷增大，Ep不斷增大C．F先增大后減小，Ep不斷增大 D．F先減小后增大，Ep不斷減小3．（23-24高二下·吉林通化·期末）如圖甲、乙所示，分別表示兩分子間的作用力、分子勢能與兩分子間距離的關系。分子a固定在坐標原點O處，分子b從處以某一速度向分子a運動（運動過程中僅考慮分子間作用力），假定兩個分子的距離為無窮遠時它們的分子勢能為0，則（）A．圖甲中分子間距從到，分子間的引力增大，斥力減小B．分子b運動至和位置時動能可能相等C．圖乙中一定大于圖甲中D．若圖甲中陰影面積，則兩分子間最小距離等于題型二：溫度和分子動能的關系4．（22-23高二下·黑龍江哈爾濱·期中）關于溫度與分子的動能，下列說法正確的是（）A．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B．物體的內能等于物體的重力勢能和動能的總和C．內能不同的物體，它們分子熱運動的平均動能可能相同D．溫度是分子平均動能的標志，所以兩個動能不同的分子相比，動能大的分子溫度高5．（20-21高二·全國）下列有關溫度與分子動能、物體內能的說法中正確的是（）A．溫度升高，每個分子的動能一定都變大B．溫度升高，每個分子的平均速率一定變大C．溫度升高時，分子的平均動能一定變大D．溫度降低，物體的內能必然變小6．（21-22高二下·山東泰安·期中）相同質量的氧氣和氫氣，在相同溫度下，一定相等的是（）A．兩種氣體的內能B．兩種氣體中每一個分子的動能C．兩種氣體的分子平均速率D．兩種氣體的分子平均動能題型三：內能7．（23-24高二下·重慶沙坪壩·期中）有關內能及分子的動能、勢能，下列說法正確的是（

）A．靜止的物體不具有分子動能B．物體體積增大，則分子勢能一定增大C．50℃的水的內能不一定大于20℃的水的內能D．質量相等的0℃的水和0℃的冰，分子勢能相等8．（22-23高二下·全國·單元測試）關于物體的內能，以下說法正確的是（）A．一架飛機以某一速度在空中飛行，由于組成飛機的所有分子都具有這一速度，所以分子具有動能，又由于所有分子都在高處，所有分子具有勢能，所以上述分子的動能與勢能的總和就是物體的內能B．當物體的機械能為零時，其內能一定不為零C．溫度是物體內能的標志D．內能指某個分子的動能和勢能之和9．（22-23高二下·山東菏澤）關于物體的內能，下列說法正確的是（）A．相同質量的兩種物質，升高相同的溫度，內能的增加量一定相同B．物體的內能改變時溫度也一定改變C．內能與物體的溫度有關，所以0°C的物體內能為零D．分子數和溫度相同的物體不一定具有相同的內能題型四：分子動能和勢能的E-r圖象10．（24-25高二下·全國）甲分子固定在坐標原點，乙分子位于軸上，甲、乙兩分子間的作用力與兩分子間距離的關系如圖所示，表示分子間的作用力表現為斥力，表示分子間的作用力表現為引力。A、、、為軸上四個特定的位置，現將乙分子從A移動到的過程中，兩分子間的作用力和分子勢能同時都增大的是（）A．從A到 B．從到C．從至 D．從到11．（23-24高二下·寧夏銀川·階段練習）如圖為兩分子系統的勢能與兩分子間距離r的關系曲線，甲分子固定于坐標原點O，乙分子的位置如圖中橫軸所示，現認為乙分子只受甲分子的作用力，下列說法正確的是（）A．當r大于時，分子間的作用力表現為引力B．在r由r1變到r2的過程中，乙分子的動能增大C．當r等于r2時，分子間的加速度最大D．在r由r1變到10r2的過程中，分子間的作用力做負功12．（23-24高二下·甘肅蘭州·期末）分子間作用力F與分子間距r的關系如圖所示。某空間有A、B兩個分子，假設A分子固定在坐標原點O處，B分子從無窮遠以某一初速度向A分子運動。規定兩分子相距無窮遠時分子勢能為零。僅考慮這兩個分子間的作用，下列說法正確的是（）A．B分子從到的運動過程中，分子間作用力先增大再減小B．B分子從到的運動過程中，分子勢能先增大再減小C．B分子從到的運動過程中，B分子的分子動能先增大再減小，時動能最大D．B分子從到的運動過程中，B分子先做加速度增大的加速運動再做加速度減小的減速運動題型五：兩分子間的勢能的變化分析 13．（23-24高二下·湖北武漢·期中）分子間的作用力及分子勢能都與分子間的距離有關。如圖所示，橫軸表示分子間的距離，下列說法正確的是（

）A．標準狀態下，一定質量的某種氣體，其分子勢能趨于零B．分子間距離從零增大到的過程中，分子力做負功，分子勢能增大C．如果縱軸表示分子勢能，則曲線B表示分子勢能與分子間距的關系D．如果縱軸正方向表示分子間的斥力，負方向表示分子間的引力，則曲線D表示分子力與分子間距的關系14．（20-21高二下·海南省直轄縣級單位·期中）兩個分子相距為r1時，分子間的相互作用力表現為引力，相距為r2時，表現為斥力，則下面說法正確的是（）A．相距為r1時，分子間沒有斥力存在B．相距為r2時分子間的斥力大于相距為r1時的斥力C．相距為r2時，分子間沒有引力存在D．當分子距離從r1運動到r2時，先做負功再做正功15．（21-22高二下·浙江紹興·期中）現有甲、乙分子模型，把甲分子固定在坐標原點O，乙分子位于x軸上，甲分子對乙分子的作用力與兩分子間距離的關系如圖所示。F>0為斥力，F<0為引力，a、b、c、d為x軸上的四個特定的位置。現把乙分子從a處由靜止釋放，則乙分子（）A．由a到b做加速運動，由b到c做減速運動B．由a到c做加速運動，到達c時速度最大C．由a到c的過程中，兩分子間的分子勢能先減小后增大D．由c到d的過程中，兩分子間的分子力一直做正功【高分演練】一、單選題16．（24-25高二下·全國）關于分子動理論和物體的內能，下列說法正確的是（）A．溫度高的物體的平均動能一定大，內能也一定大B．當分子間距增大時，分子間的作用力減小C．當分子間的作用力表現為斥力時，分子勢能隨分子間距的減小而增大D．當物體的體積增大時，物體的內能一定增大17．（23-24高二下·黑龍江哈爾濱·期末）關于分子動理論，下列說法正確的是（）A．溫度越高，分子的無規則運動越劇烈B．分子間同時存在引力和斥力，且引力總是大于斥力C．擴散現象只能發生在氣體之間D．分子間距離增大時，分子勢能一定增大18．（24-25高一上·湖南永州·開學考試）關于分子熱運動和內能，下列說法正確的是（）A．鐵的質量越大，則鐵的比熱容越大B．內燃機在壓縮沖程中，內能轉化為機械能C．木工鋸木塊時，鋸條會發燙是通過熱傳遞改變物體的內能D．端午節煮粽子，聞到粽香說明分子在不停地做無規則的運動19．（23-24高二下·江蘇南通·期末）如圖所示，曲線I、II、III分別描述了某物理量隨分子之間距離變化的規律。現有如下物理量：①分子間引力，②分子間斥力，③分子間引力和斥力的合力，④分子勢能，則曲線I、II、III對應的物理量分別是（）A．③①② B．③④② C．④②③ D．④③②20．（23-24高二下·貴州黔西·期末）分子力隨分子間距離的變化如圖所示。將兩分子從相距處釋放，僅考慮這兩個分子間的作用，下列說法正確的是（）A．從到分子間引力、斥力都在增加B．從到分子力的大小先減小后增大C．從到分子勢能先減小后增大D．從到分子動能先減小后增大21．（2024·山東·模擬預測）如圖所示是兩孤立分子間的引力、斥力和合力隨分子間距離的變化圖像。若規定無限遠處分子勢能為零，下列說法正確的有（

）A．當時，隨著r的減小，斥力比引力增大得慢B．當時，隨著r的增大，合力先增大后減小C．當時，隨著r的增大，斥力比引力減小得快D．從無窮遠處到，分子勢能增大22．（23-24高二下·北京通州·期末）分子勢能隨分子間距離r變化的圖像如圖所示。下列說法正確的是（

）A．處分子間表現為引力 B．處分子間表現為引力C．時，越小分子勢能越大 D．分子間距離足夠大時分子勢能最小23．（23-24高二下·山西忻州·階段練習）如圖所示，這是兩分子系統的分子勢能與兩分子間距離r的關系圖像，下列說法正確的是（

）A．當時，分子間的作用力為零 B．當時，分子間的作用力表現為引力C．當r由變到的過程中，分子力逐漸變大 D．當r由變到的過程中，分子勢能增大24．（23-24高二下·吉林·期末）將甲分子固定在坐標原點O，乙分子位于r軸上，兩分子間引力和斥力、分子間作用力、分子勢能與距離r的關系圖像如圖所示（取無窮遠處分子勢能為零）。下列說法正確的是（）A．甲圖為分子間作用力與分子間距離的關系圖像，從到分子間作用力先減小后增大B．乙圖為分子勢能與分子間距離的關系圖像，從到分子勢能先減小后增大C．丙圖中實線為分子間引力，虛線為分子間斥力D．當分子間距離足夠小時，只存在分子間斥力，當分子間距離足夠大時，只存在分子間引力25．（23-24高二下·山西運城·期末）圖1和圖2中曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別描述了某物理量隨分子之間的距離變化的規律，為平衡位置。現有如下物理量：①分子間引力，②分子間斥力，③分子間引力和斥力的合力，④分子勢能，則曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ對應的物理量分別是（）A．①③② B．④③②C．④①③ D．①④③二、多選題26．（24-25高二·全國·課堂例題）如圖所示，甲分子固定在坐標原點O，乙分子位于x軸上，甲分子對乙分子的作用力與兩分子間的距離的關系如圖中曲線所示。F＞0為斥力，F＜0為引力。a、b、c、d為x軸上四個特定的位置。現把乙分子從a處由靜止釋放，則（）A．乙分子由a到b做加速運動，由b到c做減速運動B．乙分子由a到c做加速運動，到達c時速度最大C．乙分子由a到b的過程中，兩分子間的分子勢能一直減小D．乙分子由b到d的過程中，兩分子間的分子勢能一直增大27．（24-25高二下·全國·單元測試）為了減少某病毒傳播，人們使用乙醇噴霧消毒液和免洗洗手液，如圖所示，兩者的主要成分都是酒精，則下列說法正確的是（）A．使用免洗洗手液洗手后，手部很快就干爽了，是由于液體分子擴散到了空氣中B．在房間內噴灑乙醇消毒液后，會聞到淡淡的酒味，與分子運動無關C．在房間內噴灑乙醇消毒液后，會聞到淡淡的酒味，這是酒精分子做布朗運動的結果D．使用免洗洗手液洗手后，洗手液中的酒精由液體變為同溫度的氣體的過程中，分子間距與內能均增大28．（24-25高二下·全國·單元測試）如圖所示，將甲分子固定在坐標原點，乙分子位于軸上，甲分子對乙分子的作用力與兩分子間距離的關系如圖中曲線所示。表示作用力表現為斥力，表示作用力表現為引力，A、、、為軸上四個特定的位置，現把乙分子從A處由靜止釋放，設兩分子間距離很遠時，。下列選項中分別表示乙分子的加速度、速度、動能、勢能與兩分子間距離的關系，其中一定不正確的是（??）A．B．C．D．29．（24-25高三上·天津北辰·期中）分子勢能的大小是由分子間的相對位置決定的。分子勢能與分子間距離的關系如圖所示，為分子間的平衡位置，下列說法正確的是（

）A．當時，分子勢能最小 B．當時，分子勢能最小C．當時，分子力為0 D．當時，分子力為引力30．（23-24高二下·全國）關于物體的內能，下述說法中正確的是（）A．物體的內能只與物體內分子的動能有關B．物體內所有分子的熱運動動能與分子勢能的總和叫物體的內能C．一個物體，當它的機械能發生變化時，其內能也一定發生變化D．一個物體內能的多少與它的機械能多少無關31．（23-24高二下·河南南陽·期末）如圖所示，甲分子固定在坐標原點O，乙分子位于x軸上，甲分子對乙分子的作用力F與兩分子間距離r的關系如圖中曲線所示，為斥力，為引力，a、b、c、d為x軸上四個特定的位置。現把乙分子從a處由靜止釋放，在乙分子從a運動到d的過程中，下列說法正確的是（）

A．從a到c做加速運動，從c到d做減速運動B．到達b處時加速度最大C．從a到c的過程中，分子勢能先減少后增加D．從c到d的過程中，分子力和分子勢能都增大32．（23-24高二下·北京西城·期末）分子間存在著分子力，并且分子力做功與路徑無關，因此分子間存在與其相對距離有關的分子勢能。如圖所示為分子勢能Ep隨分子間距離r變化的圖像，取r趨近于無窮大時Ep為零。通過功能關系可以從此圖像中得到有關分子力的信息，若僅