2024版新教材高中物理第一章分子动理论微点9分子势能与分子间距离的关系课时作业新人教版选择性必修第三册

微点9分子势能与分子间距离的关系1．关于分子间相互作用力与分子间势能，下列说法正确的是()A．当分子间作用力表现为引力时，分子间的距离越大，分子势能越小B．分子间作用力为零时，分子间的势能确定是零C．当分子间距r>r0时，分子间的引力随着分子间距的增大而增大，分子间的斥力随着分子间距的增大而减小，所以分子力表现为引力D．两个分子间的距离变大的过程中，分子间引力变更总是比斥力变更慢2.分子间作用力F与分子间距离r的关系如图所示，图线b与r轴的交点对应的分子间距离为r1、最低点对应的分子间距离为r2.关于对图线的理解，下列说法中正确的是()A．分子距离增大，分子间斥力减小、引力增大B．分子距离等于r1时，分子势能最小C．分子距离等于r2时，分子间作用力最小D．分子距离小于r2时，减小分子距离分子势能确定增大3．[2024·海南卷]如图为两分子靠近过程中的示意图，r0为分子间平衡距离，下列关于分子力和分子势能的说法正确的是()A．分子间距离大于r0时，分子力表现为斥力B．分子从无限远靠近到距离r0处的过程中分子势能变大C．分子势能在r0处最小D．分子间距离在小于r0且减小时，分子势能在减小4.两分子间的斥力与引力的合力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F作用下，由静止起先相互接近．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，分子动能和分子势能均增大B．在r<r0阶段，F做负功，分子动能减小，分子势能增大C.在r<r0阶段，分子势能先增大后减小D．在r＝r0时，分子势能为零，分子动能最大5．王亚平在“天宫课堂”中，将分别粘有水球的两块透亮板慢慢靠近，直到两个水球融合在一起，再把两板慢慢拉开，水在两块板间形成了一座“水桥”．如图甲所示，为我们展示了微重力环境下液体表面张力的特性．“水桥”表面与空气接触的薄层叫表面层，已知分子间作用力F和分子间距r的关系如图乙．下列说法正确的是()A．可以推断水和透亮板是不浸润的B．王亚平把两板慢慢拉开形成“水桥”的过程，“水桥”表面层相邻水分子间的分子势能变小C．王亚平把两板慢慢拉开形成“水桥”的过程，“水桥”表面层相邻水分子间的分子力做负功D．王亚平放开双手两板吸引到一起，该过程表面层相邻水分子间的作用力与分子间的距离的关系与乙图的A到B过程相对应6.(多选)两个相邻的分子之间同时存在着引力和斥力，它们随分子之间距离r的变更关系如图所示．图中虚线是分子斥力和分子引力曲线，实线是分子合力曲线．当分子间距为r＝r0时，分子之间合力为零，则下列关于该两分子组成系统的分子势能Ep与两分子间距离r的关系曲线，可能正确的是()7．两分子之间的分子力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系图线如图甲、乙两条曲线所示(取无穷远处分子势能Ep＝0).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r＝r0时，分子势能为零C．两分子在相互靠近的过程中，在r>r0阶段，F做正功，分子动能增大，分子势能减小D．两分子从相距r＝r0起先随着分子间距离的增大，分子力先减小后始终增大8.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慢慢增大B．乙分子在靠近甲分子的过程中乙分子的动能慢慢增大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9.由于分子间存在着分子力，而分子力做功与路径无关，因此分子间存在与其相对距离有关的分子势能．如图所示为分子势能Ep随分子间距离r变更的图像，取r趋近于无穷大时Ep为零．通过功能关系可以从分子势能的图像中得到有关分子力的信息，则下列说法正确的是()A．图中r1是平衡位置B．假设将两个分子从它们相距r2时释放，它们将相互靠近C.当分子间的距离r＝r3时，分子间的作用力表现为斥力D．当分子间的距离从r3减小到r2时，分子间的作用力表现为引力，且先增大后减小10．(多选)如图甲所示，让A分子不动，B分子从无穷远处慢慢靠近A.两个分子间的作用力F随r的变更关系如图乙所示，取无穷远处分子势能Ep＝0.在这个过程中，关于分子间的作用力和分子势能说法正确的是()A．当分子间距离r>r0时，分子间的作用力表现为引力B．当分子间距离r>r0时，分子间的作用力做正功，分子势能减小C．当分子间距离r＝r0时，分子间的作用力为0，分子势能也为0D．当分子间距离r<r0时，分子间的作用力做负功，分子势能增大11．图1和图2中曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别描述了某物理量随分子之间的距离变更的规律，r0为平衡位置．现有如下物理量：①分子势能，②分子间引力，③分子间斥力，④分子间引力和斥力的合力，则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的物理量分别是()A．①③②B．②④③C．④①③D．①④③微点9分子势能与分子间距离的关系1．答案：D解析：当分子间作用力表现为引力时，分子间的距离增大时，分子力做负功，则分子势能增大，选项A错误；分子间作用力为零时，分子间的势能最小，但不是零，选项B错误；当分子间距r>r0时，分子间的引力随着分子间距的增大而减小，分子间的斥力随着分子间距的增大而减小，但是引力减小的慢，所以分子力表现为引力，选项C错误；两个分子间的距离变大的过程中，分子间引力变更总是比斥力变更慢，选项D正确．2．答案：B解析：从图线a、c可知，分子距离增大，分子间引力、斥力均减小，故A错误；从图线b可知，分子距离等于r1时，分子间引力、斥力相等，分子作用力为零，则分子间作用力最小，分子势能最小，故B正确，C错误；当分子距离在r1到r2时，分子间作用力表现为引力，减小分子距离，分子间作用力做正功，分子势能减小，故D错误．故选B.3．答案：C解析：分子间距离大于r0时，分子力表现为引力，A错；分子从无限远靠近到距离为r0的过程，分子力表现为引力，分子力做正功，分子势能变小，B错；分子间距离从r0减小的过程，分子力表现为斥力，分子力做负功，分子势能变大，结合B项分析可知，分子势能在r0处最小，C对，D错．4．答案：B解析：在r>r0阶段，F为引力，相互接近过程中，F做正功，分子动能增大，分子势能减小，所以A错误；在r<r0阶段，F为斥力，相互接近过程中，F做负功，分子动能减小，分子势能增大，所以B正确，C错误；由于在r>r0阶段，分子势能减小，在r<r0阶段，分子势能增大，则在r＝r0时，分子势能最小，且确定小于0，动能最大，所以D错误．5．答案：C解析：由题意可知水和透亮板是浸润的，故A错误；分子间距离从r0左右增大到大于r0的过程中，分子力表现为引力，做负功，则分子势能增大，所以“水桥”表面层中两水分子间的分子势能与其内部水相比偏大，故B错误，C正确；王亚平放开双手两板吸引到一起，分子间作用力为引力，该过程水分子间的作用力与分子间的距离的关系与乙图的C到B过程相对应，故D错误．6．答案：BCD解析：当r>r0时，分子力表现为引力，随分子间距离减小，分子力做正功，分子势能减小；当r<r0时，分子力表现为斥力，随分子间距离减小，分子力做负功，分子势能增大，因此当r＝r0时，分子势能最小，分子势能零位置选取不同，分子势能的最小值不同，因此B、C、D三项正确，A项错误．故选B、C、D三项．7．答案：C解析：在r＝r0时，分子势能最小，但不为零，此时分子力为零，所以乙图线为分子势能与分子间距离的关系图线，故AB错误；在r>r0阶段，分子力表现为引力，两分子在相互靠近的过程中，分子力F做正功，分子动能增大，分子势能减小，故C正确；由图甲可知，两分子从相距r＝r0起先随着分子间距离的增大，分子力先增大后始终减小，故D错误．故选C.8．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慢慢增大，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r>r0时，分子间作用力表现为引力，则当乙分子从某处运动到r＝r0时，分子间作用力始终做正功，此时乙分子的速度最大，势能最小，选项C、D正确．9．答案：D解析：在平衡位置，分子势能最小，则图中r2是平衡位置，所以将两个分子从它们相距r2时释放，它们既不会相互远离，也不会相互靠近，选项A、B错误；当分子间的距离r＝r3时，分子力表现为引力，选项C错误；当分子间的距离从r3减小到r2时，分子力表现为引力，Ep­r图像的斜率大小表示引力大小，可知引力先增大后减小，选项D正确．10．答案：ABD解析：可以依据分子力做功推断分子势能的变更，分子力做正功，分子势能减小，分子力做负功，分子势能增加；r>r0，分子力表现为引力，r<r0，分子力表现为斥力；当r从无穷大起先减小，分子力做正功，分子势能减小，当r减小到r0接着减小，分子力做负功，分子势能增加，所以在r0处有最小势能，分子势能小于零；在r>r0时，r越大，分子势能越大，在r<