1-4 分子间的相互作用力 练习 高中物理新教科版选择性必修第三册（2022-2023学年）.docx

1、1.4 分子间的相互作用力一、单选题1.新型冠状病毒在世界范围内的肆虐，给人类造成了重大损失。为了减少病毒传播，人们常用乙醇免洗洗手液（主要成分是酒精）洗手消毒，使用免洗洗手液洗手后，手部能够很快变干，下列说法正确的是（）A手部能够很快变干是酒精分子做布朗运动的结果B手部能够很快变干是空气对流的结果C洗手液中的酒精由液体变为同温度的气体的过程中，分子平均动能不变D洗手液中的酒精由液体变为同温度的气体的过程中，分子势能不变【答案】C【解析】AB手部能够很快变干是酒精分子永不停息做无规则运动的结果，AB错误；CD洗手液中的酒精由液体变为同温度的气体的过程中，分子平均动能不变，分子势能变大，C正确，

2、D错误。故选：C。2.设有甲、乙两分子，甲固定在O点，r0为其平衡位置间的距离，现在使乙分子由静止开始只在分子力作用下由距甲0.5r0处开始沿x方向运动，则()A乙分子的加速度先减小，后增大B乙分子到达r0处时速度最大C分子力对乙一直做正功，分子势能减小D乙分子一定在0.5r010r0之间振动【答案】B 【解析】从0.5r0处到r0处斥力减小，加速度也就减小，从r0处到无穷远处引力先增大后减小，则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a0，速度最大，B正确；当通过r0后分子的引力做负

3、功，分子的势能增大，C错误；不能确定乙分子一定在0.5r010r0之间振动，D错误。故选：B。3.关于分子力和分子势能，下列说法正确的是()A.当分子间的作用力表现为引力时，分子之间只存在引力B.当分子间距离为r0 时，分子之间引力和斥力均为零C.分子势能随分子间距离的减小而减小D.当分子间距离为r0 时，分子势能最小【答案】D【解析】当分子间的作用力表现为引力时，分子之间的引力和斥力共存，引力大于斥力，故A错误。当分子间距离为r0时，分子之间引力和斥力大小相等，故B错误。在分子间距离大于 r0范围内，随着分子间距离的减小，分子势能逐渐减小；当分子间距离小于r0时，随着分子间距离的减小，分子势

4、能逐渐增大，可知当分子间距离为r0时，分子势能最小，故C错误，D正确。故选：D。4.如图所示，让一个分子A不动，另一个分子B从无穷远处逐渐靠近A。设两个分子相距无穷远时，它们的分子势能为0。B分子运动到距A为r0时，分子间作用力为零。在这个过程中()A.分子B受力的方向与运动方向相同时，分子势能减小B.分子间距离减小到r0的过程中，分子间的作用力增大C.分子之间的引力达到最大时，分子势能最小D.分子势能为零时，分子间的作用力一定为零【答案】A【解析】B分子由无穷远处靠近A分子，这个过程中，B受力方向与运动方向相同时，分子力做正功，分子势能减小，选项A正确；分子间距离减小到r0的过程中，分子间的

5、相互作用力先增大后减小，选项B错误；分子间的距离等于r0时，分子力为零，此时分子势能最小，选项C错误；分子势能最小时，分子间的作用力为零，而分子势能最小值小于零，选项D错误。故选：A。5.如图所示为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线，下列说法正确的是( )A.当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力B.当r等于r2时，分子间的作用力表现为斥力C.当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力D.在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功【答案】C【解析】由于分子间距离等于r0时分子势能最小，结合图可知r2=r0；当r=r2时，分子间作用力为零，当r小于r2时分子力表现为斥力；当r大

6、于r2时，分子力表现为引力，故A、B错误，C正确；在r由r1变到r2的过程中，分子间作用力表现为斥力，分子间距离增大，可知分子力做正功，分子势能减小，故D错误。故选：C。6.两个分子间的作用力的合力F与分子间距离r的关系如图所示，假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为0，下列说法正确的是()A.在r由无限远到趋近于0的过程中，F先变小后变大B.在r由无限远到趋近于0的过程中，F先做正功后做负功C.在r由无限远到趋近于0的过程中，分子势能先增大后减小再增大D.在r=r0处分子势能为零【答案】B【解析】由图可知，在r由无限远到趋近于0的过程中，F先变大后变小，再变大，A错误；在r由无限远到趋

7、近于0的过程中，F先是引力，做正功，后变为斥力，做负功，B正确；在r由无限远到趋近于0的过程中，由于分子力先做正功后做负功，故分子势能先减小后增大，C错误；在r=r0处分子势能最小，由于规定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为0，故r=r0处分子势能小于零，D错误。故选：B。7.下列说法中正确的是()A.只要温度相同，任何分子的平均速率都相同B.阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动就是布朗运动C.100个分子的分子动能和分子势能的总和就是这100个分子的内能D.水的温度越高，水分子的热运动越剧烈【答案】D【解析】温度相同，则分子的平均动能相同，由动能表达式可知，任何分子的平均速率不

8、一定相同，故A错误；做布朗运动的固体颗粒需要借助于显微镜才能看到，肉眼可见的尘埃的运动不是布朗运动，故B错误；物体的内能是构成物体的所有分子的无规则热运动的动能和分子势能的总和，具有统计意义，对单个或几个分子无意义，故C错误；水的温度越高，水分子的平均动能就越大，热运动就越剧烈，故D正确。故选：D。8.甲分子固定在坐标原点O，乙分子从图中A点由静止释放，运动过程中经过P、B两点，两分子间的分子势能Ep与分子间距离x的变化关系如图所示，下列说法正确的是()A.乙分子在P点的动能大于在B点的动能B.乙分子在P点的分子势能大于在B点的分子势能C.乙分子在B点的加速度为0D.乙分子从P点运动到B点过程

9、中两分子间的作用力减小【答案】A【解析】由图可知，乙分子在P点的分子势能小于在B点的分子势能，乙分子从P点到B点，分子势能变大，分子力做负功，则动能减小，即乙分子在P点的动能大于在B点的动能，选项A正确，B错误；乙分子在B点时受甲分子的作用力不为零，则其加速度不为0，选项C错误；乙分子在P点时分子势能最小，则在P点时两分子之间的作用力为零，从P点运动到B点过程中分子力表现为斥力，随分子距离减小，两分子间的作用力变大，选项D错误。故选：A。9.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(取无穷远处分子势能Ep=0)。若甲分子固定于坐标原点O，乙分子从某处(分子间的距离大于r0小

10、于10r0)静止释放，在分子间作用力的作用下沿r正半轴靠近甲，则下列说法错误的是()A.乙分子所受甲分子的引力逐渐增大B.乙分子在靠近甲分子的过程中乙分子的动能逐渐增大C.当乙分子距甲分子为r=r0时，乙分子的速度最大D.当乙分子距甲分子为r=r0时，乙分子的势能最小【答案】B【解析】乙分子到达O点前，随分子间距离的减小，乙分子所受甲分子的引力逐渐增大，选项A正确；乙分子到达O点前，分子间作用力先做正功后做负功，分子动能先增加后减小，选项B错误；当乙分子距甲分子为rr0过程中，分子间作用力表现为引力，则当乙分子从某处运动到r=r0过程中，分子间作用力一直做正功，r=r0时乙分子的速度最大，势能

11、最小，选项C、D正确。故选：B。10.2021年3月15日，西起喀什，东至哈尔滨的广大地区陷入一片扬沙之中。这是近10年来影响我国最强的一次沙尘暴，给人们的生活带来了极大不便。假设一团沙尘暴中所含物质种类及每种物质质量均不变，关于这团沙尘暴，以下说法正确的是（）A. 该沙尘暴的内能是其中所有空气的气体分子的无规则运动的动能和势能以及其它物质颗粒无规则运动的动能和势能的总和B. 沙尘暴中沙尘颗粒的分子之间存在着相互作用的引力和斥力C. 该沙尘暴从温度较低的内蒙古高原吹到温度较高的黄淮地区，温度逐渐升高风势逐渐减弱，则其内能逐渐减小D. 沙尘暴中的所有沙尘颗粒所做的无规则运动是布朗运动【答案】B【

12、解析】A该沙尘暴的内能是其中所有空气的气体分子的无规则运动的动能和势能以及其它物质颗粒内分子无规则运动的动能和势能的总和，不包含物质颗粒运动的宏观的动能和势能，故A错误；B沙尘暴中沙尘颗粒的分子之间存在着相互作用的引力和斥力，故B正确；C该沙尘暴从温度较低的内蒙古高原吹到温度较高的黄淮地区，温度逐渐升高则其内能逐渐增大，故C错误；D沙尘暴中的所有沙尘颗粒所做的无规则运动是风力作用下的定向移动，不是布朗运动，故D错误。故选：B。11.分子力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系图线如甲、乙两条曲线所示(取无穷远处分子势能Ep0)下列说法正确的是()A甲图线为分子势能与分子间距离的关系图线B当rr0

13、时，分子势能为零C随着分子间距离的增大，分子力先减小后一直增大D在rr0阶段，分子力减小时，分子势能也一定减小【答案】D【解析】当rr0时，分子力等于零，分子势能为负值最小，综合图像可知乙图线为分子势能与分子间距离的关系图线，故A、B错误；分子间的作用力随着分子间距离的增大先减小，然后反向增大，最后又一直减小，故C错误；当rr0时，分子力表现为斥力，当分子力减小时，分子间距增大，分子力做正功，分子势能减小，故D正确。故选：D。12.甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力分子势能与两分子间距离的关系如图中曲线所示，a点是虚线和横轴的交点，b点是实线和横轴的交点，c点是实

14、线的最低点，下列说法不正确的是（）A. 实线是甲对乙的分子力与分子间距离的关系图像B. 乙分子从a点运动到b点，分子力做正功C. 乙分子从a点运动到b点，分子力和分子势能都变小D. c点处乙分子的分子力最小【答案】D【解析】AB当两分子间距离小于平衡距离时，随着分子间距离增大斥力减小，运动方向与分子力方向相同，分子力做正功，分子势能减小，当分子间距离等于平衡距离时，分子间作用力为0，此时分子势能最小，所以实线为甲对乙的分子力与分子间距离的关系图像，乙分子从a点运动到b点，分子力做正功，故A正确，B正确；C乙分子从a点运动到b点，由图可知分子力和分子势能都变小，故C正确；Db点处分子力为0，是最

15、小值，故D错误。故选：D。一、多选题1一辆运输瓶装氧气的货车，由于某种原因，司机紧急刹车，最后停下来，则下列说法不正确的是()A汽车机械能减小，氧气内能增加B汽车机械能减小，氧气内能减小C汽车机械能减小，氧气内能不变D汽车机械能减小，汽车(轮胎)内能增加【答案】AB【解析】氧气温度不变，体积没变，内能不变，汽车轮胎与地面摩擦机械能转化为内能，A、B错误，C、D正确。故选：AB。2.关于内能和机械能的下列说法中正确的是()A内能和机械能各自包含动能和势能，因此，它们在本质上是一样的B运动物体的内能和机械能均不为零C一个物体的机械能可以为零，但它们的内能永远不可能为零D物体的机械能变化时，它的内能

16、可以保持不变【答案】CD【解析】机械能是指宏观物体动能、重力势能、弹性势能等，内能是指分子动能、分子势能，有本质的区别，A错误；物体的分子运动永不停息，内能不能为零，但物体机械能可以为零，B错误，C正确；机械能和内能在一定条件下可相互转化，但没有转化时，一个变化，另一个可以不变，D正确。故选：CD。3.下列有关温度与分子动能、物体内能的说法中正确的是()A温度升高，每个分子的动能一定都变大B温度升高，分子的平均速率一定变大C温度升高时，分子的平均动能一定变大D温度降低，物体的内能必然变小【答案】BC【解析】温度升高时，分子的平均动能一定变大，即平均速率增大，但每个分子的动能不一定变大，故A错误

17、，B、C正确；决定物体内能的是组成物体的分子总数、温度和体积三个因素，温度降低，内能可能减小，还有可能不变，甚至增加，故D错误。故选：BC。二、非选择题：1.(1)1 g 100 的水和1 g 100 的水蒸气相比较，下述说法是否正确？分子的平均动能和分子的总动能都相同；它们的内能相同(2)液体汽化时吸收的热量转化为哪种能量？【答案】见解析【解析】(1)正确.1 g水与1 g水蒸气的分子数一样多，两者的温度都是100 ，因温度是分子平均动能的标志，故两者分子的平均动能和分子的总动能都相同不正确水变为水蒸气时要吸收热量，吸收的热量转化为水蒸气的内能，因此1 g 100 的水蒸气要比1 g 100

18、 的水的内能大(2)液体汽化时都要吸收一定的热量，吸收的热量并没有增大物体内分子的平均动能，而是使分子势能增大，从而使物体的内能增大.分子势能随分子间距离r的变化情况可以在如图所示的图像中表现出来，就图像回答：(1)从图中看到分子间距离在r0处，分子势能最小，试说明理由(2)图中分子势能为零的点选在什么位置，在这种情况下分子势能可以大于零，可以小于零，也可以等于零，对吗？(3)如果选两个分子相距r0时分子势能为零，分子势能有什么特点？【答案】见解析【解析】(1)分子作用力的合力为零的距离为r0，当分子距离小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，要减小分子间的距离必须克服斥力做功，因此，分子势能随

19、分子间距离的减小而增大；如果分子间距离大于r0时，分子间的相互作用表现为引力，要增大分子间的距离必须克服引力做功，因此，分子势能随分子间距离的增大而增大从以上两种情况综合分析，分子间距离以r0为数值基准，r不论减小或增大，分子势能都增大所以说，在平衡位置处是分子势能最小值(2)由题图可知，分子势能为零的点选在了两个分子相距无穷远的位置因为分子在平衡位置处是分子势能最小点，据题图也可以看出：在这种情况下分子势能可以大于零，可以小于零，也可以等于零(3)因为分子在平衡位置处是分子势能最小点，最小点的分子势能为零，所以此种情况的特点为分子势能大于等于零3.甲、乙两名同学对0 的水和0 的冰进行了如下争论：甲说：“冰和水的温度相同，所以分子平均动能相等质量相同时，冰的体积大，因此冰的分子势能大，所以说冰的内能大于水的内能”乙说：“0 的水变成0 的冰需要向外界放出热量，在质量相同的情况下，水的内能大于冰的内能”请你判断一下甲、乙两名同学谁的说法是正确的？【答案】见解析【解析】乙同学的说法正确甲同学认为冰的体积大，分子势能大，这是错误的说法(冰的体积大的主要原因在于宏观的冰晶粒间空隙大)，分子势能大小与体积有关，但二者并不一定成正比.0 的冰变为0 的水需吸热，故水的内能大，它们相同的物理量是分子动能，不同的物理量是分子势能，显然水的分子势能大