eq\a\vs4\al(專)eq\a\vs4\al(項)2分子動能，分子勢能，分子力的綜合1．[2023·山東高二聯考](多選)2023年3月底受冷空氣以及大風天氣影響，全國各地均出現不同程度的沙塵天氣，內蒙古、北京等中北部地區局部有強沙塵暴，甚至局部地區出現下“泥點”的惡劣天氣，山東、河南、安徽、江蘇等華東地區也都出現AQI(空氣質量指數)爆表達到500的現象，AQI指數中一項重要指標就是大家熟知的PM2.5指數，PM2.5是指空氣中直徑小于或等于2.5μm的懸浮顆粒物，漂移在空中，很難自然沉降到地面．對于上述天氣現象的說明中正確的是()A．一團質量不變的沙塵暴從溫度較低的地區吹到溫度較高的地區，溫度漸漸上升，分子的平均動能增大B．一團質量不變的沙塵暴的內能是其中全部空氣的氣體分子的無規則運動的動能和勢能以及其他物質顆粒無規則運動的動能和勢能的總和C．一團質量不變的沙塵暴從溫度較低的地區吹到溫度較高的地區，溫度漸漸上升、風速漸漸減小，其內能漸漸減小D．PM2.5在空氣中的無規則運動是由于大量空氣分子無規則運動對其撞擊的不平衡性引起的2．下列說法中正確的是()A．0℃的冰和0℃的鐵，它們的分子平均速率相同B．已知氧氣的摩爾質量、密度及阿伏加德羅常數，可以算出一個氧氣分子的體積C．當分子間斥力與引力大小相等時，分子勢能為微小值D．花粉微粒在液體中的布朗運動，是由花粉微粒內部分子無規則運動引起的3．(多選)下列說法中正確的是()A．由圖甲可知，狀態②的溫度比狀態①的溫度高B．圖乙為水中某花粉顆粒每隔肯定時間位置的連線圖，連線表示該花粉顆粒做布朗運動的軌跡C．由圖丙可知，當分子間的距離r>r0時，分子間的作用力先增大后減小D．由圖丁可知，在r由r1變到r2的過程中分子力做正功4．(多選)18g的水，18g的水蒸氣，32g的氧氣，在它們的溫度都是100℃時()A．它們的分子數目相同，分子的平均動能不相同，氧氣的分子平均動能大B．它們的分子數目相同，分子的平均動能相同C．它們的分子數目相同，它們的內能不相同，水蒸氣的內能比水大D．它們的分子數目不相同，分子的平均動能相同5.兩分子間的斥力和引力的合力F與分子間距離r的關系如圖中曲線所示，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，由靜止起先相互接近．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時，分子勢能最小，動能為零B．在r＝r0時，分子勢能為零C．在r>r0階段，F做正功，分子動能增大，勢能減小D．在r<r0階段，F做負功，分子動能減小，勢能也減小6.兩個分子M、N，固定M，將N由靜止釋放，N僅在分子力作用下遠離M，其速度和位移的圖像如圖所示，則()A．N由x＝0到x＝x2過程中，M、N間作用力先表現為引力后表現為斥力B．N由x＝x1到x＝x2過程中，N的加速度始終減小C．N由O到x＝x2過程中，M、N系統的分子勢能先減小后增大D．N在x＝x1時，M、N間分子力最大7．(多選)關于分子動理論及分子間的相互作用，下列敘述正確的是()A．圖1中曲線b是分子力與分子間距離的關系圖，當r＝r0時分子力為0B．圖2中當r等于r2時，分子勢能最小C.擴散現象說明分子間存在空隙D．當陽光射入較暗的房間內，可以看到光束中有大量微粒在做無規則運動，此現象屬于布朗運動8.如圖所示，甲分子固定于坐標原點，乙分子位于橫軸上，甲、乙兩分子間引力、斥力及分子勢能的大小改變狀況分別如圖中三條曲線所示，A、B、C、D為橫軸上四個特別的位置，E為兩虛線a、b的交點，現把乙分子從A處由靜止釋放，則由圖像可知()A．虛線a為分子間引力改變圖線，交點E的橫坐標代表乙分子到達該點時分子力為零B．乙分子從A到B的運動過程中始終做加速運動C．實線c為分子勢能的改變圖線，乙分子到達C點時分子勢能最小，等于零D．虛線b為分子間斥力改變圖線，表明分子間引力隨距離增大而減小9．(多選)設有甲、乙兩分子，甲固定在O點，r0為其平衡位置處，現在使乙分子由靜止起先只在分子間作用力的作用下由距甲0.5r0處起先沿x方向運動，則()A．乙分子的加速度先減小，后增大B．乙分子到達r0處時速度最大C．分子間作用力對乙始終做正功，分子勢能減小D．乙分子在r0處時，分子勢能最小專項2分子動能，分子勢能，分子力的綜合1．答案：AD解析：溫度是分子平均動能的標記，溫度越高分子平均動能越大，A正確；該沙塵暴的內能是其中全部空氣的氣體分子的無規則運動的分子動能和分子勢能以及其他物質顆粒內分子無規則運動的分子動能和分子勢能的總和，不包含物質顆粒運動的宏觀的動能和勢能，B錯誤；從低溫到高溫，內能增加，內能的宏觀表現是溫度，溫度越高，內能越大，故C錯誤；PM2.5在空氣中的運動是布朗運動，由空氣中大量空氣分子無規則運動對其撞擊的不平衡性引起的，故D正確．2．答案：C解析：0℃的鐵和0℃的冰，它們的分子平均動能相等，因分子質量不同，故平均速率不相等，A錯誤；利用氧氣的摩爾質量、密度可以求出氧氣的摩爾體積，由氣體的摩爾體積和阿伏伽德羅常數，就可以算出氣體分子占據的平均體積，考慮到分子間隙較大，所以平均體積大于分子體積，所以無法算出氧氣分子的體積，B錯誤；當分子斥力與分子引力大小相等時，分子力為零，此時距離增大表現為引力做負功，距離減小表現為斥力做負功，因此勢能都要增大，所以此時分子勢能有微小值，C正確；花粉顆粒在液體中的布朗運動是花粉小顆粒的運動，它反映了液體分子的無規則運動，D錯誤．3．答案：CD解析：由圖甲可知，狀態①速率大的氧氣分子比例較大，所以狀態①的溫度比狀態②的溫度高，故A錯誤；由于圖乙中的位置是每隔肯定時間記錄的，所以位置的連線不能表示該花粉顆粒做布朗運動的軌跡，只能說明花粉顆粒運動的無規則性，故B錯誤；由圖丙可知，當分子間的距離r>r0時，分子間的作用力先增大后減小，故C正確；由圖丁可知，在r由r1變到r2的過程中分子勢能減小，分子力做正功，故D正確．4．答案：BC解析：水和水蒸氣的相對分子質量相同，摩爾質量相同，故分子數相同，為N1＝N2＝eq\f(18,18)×6.02×1023個＝6.02×1023個，32g的氧氣分子數為N3＝eq\f(32,32)×6.02×1023個＝6.02×1023個，故N1＝N2＝N3.溫度是分子熱運動平均動能的標記，故分子熱運動的平均動能相同，內能包括分子勢能和分子熱運動動能，故內能不相同，水蒸氣的內能比水大，B、C正確，A、D錯誤．5．答案：C解析：從無窮遠處到r＝r0時，分子力做正功，分子勢能始終減小，分子勢能達到最小，而動能在不斷增大，直至最大，因此分子動能不為0，故A錯誤，C正確；由A項分析可知，r＝r0處的分子勢能小于無窮遠處的分子勢能，而無窮遠處分子勢能為零，故B錯誤；在r<r0階段，分子力做負功，分子勢能增大，分子動能減小，故D錯誤．6．答案：C解析：由圖可知，在x＝x1處N分子的動能最大，則分子力做功最多，分子勢能最小，則x＝x1處為平衡位置，此時分子力為零，當x<x1時，分子力表現為斥力，x>x1時，分子力表現為引力．N由x＝0到x＝x2過程中，M、N間作用力先表現為斥力后表現為引力，A錯誤；由于x＝x1處為平衡位置，則依據F-x圖像可知x1相當于F-x圖的c點，則由x＝x1到x＝x2過程中，N所受的分子力F可能先增大后減小，則加速度可能先增大后減小，B錯誤；N由O到x＝x2過程中，M、N系統的分子勢能先減小后增大，C正確；N在x＝x1時，M、N間分子力為零，D錯誤．7．答案：ABC解析：圖1中曲線b是分子力與分子間距離的關系圖，當r＝r0時分子力為0，故A正確；圖2中當r等于r2時，分子勢能最小，故B正確；擴散現象說明物質分子永不停息地做無規則運動，且分子間存在空隙，故C正確；當陽光射入較暗的房間內，可以看到光束中有大量微粒在做無規則運動，這是塵埃顆粒在氣流作用下的一般無規則運動，布朗運動需用顯微鏡視察，肉眼無法干脆視察，故D錯誤．故選ABC.8．答案：B解析：分子間的引力和斥力都隨分子間距離r的增大而減小，隨分子間距離r的減小而增大，但斥力改變得快，故虛線a為分子間斥力改變圖線，虛線b為分子間引力改變圖線，交點E說明分子間的引力、斥力大小相等，分子力為零，AD錯誤；乙分子從A到B的運動過程中，分子力先表現為引力，始終做加速運動，B正確；實線c為分子勢能的改變圖線，乙分子到達B點時分子勢能最小，為負值，C錯誤．9．答案：BD解析：分子間距離在0～r0內，分子力表現為斥力，且斥力隨距離的增大而減小，當分子間距離在r0～10r0時，分子力表現為引力，且引力先增大后減小，當分子間距離大于10r0時，分子力忽視不計，因此乙分子受到的分子力先減小，后增大再減小直至零，由牛頓其次定律知乙分子的加速度先減小，后增大再減小直至零，故A錯誤；從0.5r0處到r0處，在甲分子斥力作用下，乙分子向右做加速運動．從r0處向右，在甲分子引力作用下，乙分子向右做減速運動，所以當乙分子到達r0處時，分子力為零，速度最大，故B正確；分子力對乙先做正功，后做負功，分子勢能先減小后增大，故C錯誤；由C項分析可知，乙分子的分子勢能先減小后增大，在r0處時，分子力為零，分子勢能最小，故D正確．故選BD.核心素養提升1．答案：D解析：a克拉鉆石的質量為0.2a克，物質的量為eq\f(0.2a,M)(mol)，所含分子數為eq\f(0.2aNA,M)，故A、B正確，不符合題意；每個鉆石分子的體積V＝eq\f(M×10－3,ρNA)(m3)，固體分子可看作球體，則V＝eq\f(4,3)πR3＝eq\f(4,3)πeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,2)))eq\s\up12(3)＝eq\f(1,6)πd3，聯立解得分子直徑d＝eq\r(3,\f(6M×10－3,NAρπ))(m)，故C正確，不符合題意；a克拉鉆石的體積為eq\f(0.2a×10－3,ρ)(m3)，故D錯誤，符合題意．2．答案：A解析：布朗運動的微粒大小通常在10－6m＝1μm數量級，則當固態或液態顆粒很小時，能很長時間都懸浮在氣體中，顆粒的運動屬于布朗運動；在布朗運動中，顆粒本身并不是分子，所以顆粒無規則運動的軌跡不是分子無規則運動的軌跡，故A錯誤；顆粒能長時間懸浮在空氣中是受到空氣分子無規則熱運動撞擊而導致的，故B正確；布朗運動是固態或液態顆粒的無規則運動，是氣體分子無規則熱運動撞擊的結果，所以它反映的是氣體分子的無規則運動，顆粒越小，氣體分子對顆粒的撞擊作用越不簡單平衡，環境溫度越高，布朗運動越猛烈，故C、D正確．本題選說法錯誤的，故選A.3．答案：D解析：由圖可知，B分子在x0～x1過程中做加速運動，說明起先時兩分子間作用力為斥力，在x1處速度最大，加速度為0，即兩分子間的作用力為0，依據運動的對稱性可知，此時A、B分子間的距離為2x1，故A、B錯誤；由圖可知，兩分子運動到無窮遠處的速度為v2，在無窮遠處的總動能為2×eq\f(1,2)mveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(2))＝mveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(2)).由題意可知，無窮遠處的分子勢能為0，由能量守恒可知，釋放時A、B系