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分子動理論、固體、液體
分子動理論 內能
（智學精選）現有甲、乙兩個分子，將甲分子固定于坐標原點O處，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中曲線所示，F＞0時分子間作用力表現為斥力，F＜0時分子間作用力表現為引力。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，并取距離O點無窮遠處分子勢能為0。下列A、B、C、D四個選項分別表示乙分子的速度、加速度、勢能、動能與兩分子間距離的關系，其中大致正確的是（　　）
A． B．
C． D．
關鍵信息：對乙分子受力分析 → 僅受到甲分子的作用力
由F—x圖像 → 乙分子在C點受到甲分子作用力為0，乙分子的加速度為0，速度最大，分子動能最大，分子勢能最小
解題思路：
B．由牛頓第二定律可知，乙分子的加速度與分子力成正比，與力的方向相同，故B正確；
A．乙分子從A點由靜止釋放，從A到B做加速度增大的加速運動；從B到C做加速度減小的加速運動；從C到D做加速度增大的減速運動（由圖像面積的含義，即分子力做功的代數和不為0，可知分子到達D點時速度不為0）；所以過C點速度最大，且整個運動過程中方向始終不變，故A錯誤；
CD．乙分子從A點由靜止釋放，分子間的作用力先表現為引力后表現為斥力，則分子間的作用力先做正功后做負功，由動能定理可知，分子動能先增大后減小，故D錯誤；由能量守恒可知，分子勢能先減小后增大，在C點，分子勢能最小。C選項的圖中，在A點靜止釋放乙分子時，分子勢能為負，而此時分子動能為0，則此時乙分子的總能量為負，故在以后的運動過程中乙分子總能量一直為負。而在以后的運動過程中動能不可能小于0，則乙分子勢能不可能出現大于0的情況，故C錯誤。
故選：B。
（2022北京月考）由于分子間存在著相互作用力，而分子間的作用力做功與路徑無關，因此分子間的作用力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分子勢能的圖像中得到有關分子間的作用力的信息，則下列說法正確的是（　　）
A．假設將兩個分子從r＝r2處釋放，它們將相互遠離
B．假設將兩個分子從r＝r2處釋放，它們將相互靠近
C．假設將兩個分子從r＝r1處釋放，它們的加速度先增大后減小
D．假設將兩個分子從r＝r1處釋放，當r＝r2時它們的速度最大
AB．結合分子之間的作用力的特點可得，F—r圖像如圖：
當分子間距離等于平衡距離r2時，分子力為零，分子勢能最小，所以假設將兩個分子從r＝r2處釋放，它們既不會相互遠離，也不會相互靠近。故A錯誤，B錯誤；
CD．由于r1＜r2，可知分子在r＝r1處的分子之間的作用力表現為斥力，分子之間的距離將增大，分子力做正功，分子的速度增大，分子力減小，加速度減小；當分子之間的距離大于r2時，分子之間的作用力表現為引力，隨距離的增大，分子力做負功，分子的速度減小，分子力先增大后減小故加速度先增大后減小。所以當r＝r2時它們的速度最大，加速度最小為零。故C錯誤、D正確。
故選：D。
分子力與分子勢能的比較（取r趨近于無窮大時Ep為零）：
分子力F 分子勢能Ep
圖像
隨分子間距離的變化情況 r＜r0 F隨r增大而減小，表現為斥力 r增大，F做正功，Ep減小
r＞r0 r增大，F先增大后減小，表現為引力 r增大，F做負功，Ep增大
r＝r0 F＝0 Ep最小，但不為零
r＞10r0 引力和斥力都很微弱，F＝0 Ep＝0
固體、液體和氣體的性質
（2022江蘇歷年真題）關于圖中實驗現象說法正確的是（　　）
A．圖甲說明薄板是非晶體
B．圖乙說明氣體速率分布隨溫度變化且T1＞T2
C．圖丙說明氣體壓強的大小既與分子動能有關也與分子的密集程度有關
D．圖丁說明水黽受到了浮力作用
關鍵信息：蜂蠟熔化成圓形區域 → 各向同性
乙圖 → T1圖線的峰值對應的分子速率小于T2圖線
解題思路：
A．圖甲說明：薄板具有各向同性，多晶體和非晶體都具有各向同性，說明薄板可能是多晶體，也可能是非晶體，故A錯誤；
B．由于溫度越高，各速率區間的分子數占總分子數的百分比的最大值向速度大的方向遷移，則可知圖乙中T2＞T1，故B錯誤；
C．圖丙說明：氣體壓強的大小既與分子動能有關，也與分子的密集程度有關，故C正確；
D．水黽停在水面上的原因是水黽受到了水的表面張力的作用，故D錯誤。
故選：C。
（2022河南月考）關于固體、液體、氣體和物態變化，下列說法中正確的是（　　）
A．晶體一定具有各向異性的特征
B．液體表面張力是液體內部分子間的相互作用
C．0℃的鐵和0℃的銅，它們的分子平均速率相同
D．一定質量的某種理想氣體狀態改變時，內能不一定改變
A、單晶體有各向異性的特征，多晶體具有各向同性的特征，故A錯誤；
B、液體表面張力是因為在表面層，分子比較稀疏，分子間距離r略大于r0， 分子間的作用力表現為引力，這種力在液體表面層內的各個方向上都存在，力的方向總是跟液面相切，且與分界面垂直。這種力使液體表面繃緊，叫作液體的表面張力 。液體表面張力不是液體內部分子間的相互作用，故B錯誤；
C、溫度是分子熱運動平均動能的標志，0℃的鐵和0℃的銅，它們的分子平均動能相同，由于分子質量不同，則分子平均速率不同，故C錯誤；
D、一定質量的理想氣體的狀態改變時，若溫度不變，則其內能不變，故D正確。
故選：D。
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