高中物理人教版3第七章分子動(dòng)理論5內(nèi)能 課時(shí)訓(xùn)練5內(nèi)能

課時(shí)訓(xùn)練5內(nèi)能題組一溫度與分子動(dòng)能1.對溫度的描述,正確的是()A.溫度的高低是由人的感覺決定的B.物體的內(nèi)能越大,則溫度越高C.分子平均速率大的物體的溫度比分子平均速率小的物體的溫度高D.分子的平均動(dòng)能越大,物體的溫度越高解析:溫度不是人的感覺,是客觀存在的物理量,故A錯(cuò)。物體的內(nèi)能是由物質(zhì)的量、溫度和體積來決定的,僅由溫度是無法確定的,故B錯(cuò)。溫度決定于分子的平均動(dòng)能,而非分子的平均速率,所以C錯(cuò),D對。答案:D2.關(guān)于物體的內(nèi)能,下列敘述中正確的是()A.溫度高的物體比溫度低的物體內(nèi)能大B.物體體積增大時(shí),內(nèi)能也增大C.內(nèi)能相同的物體,它們的分子平均動(dòng)能一定相同D.內(nèi)能不相同的物體,它們的分子平均動(dòng)能可能相同解析:溫度高的物體與溫度低的物體相比較,溫度低的物體分子平均動(dòng)能小,但所有分子的熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和分子勢能的總和不一定小,即物體的內(nèi)能不一定小,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;物體的體積增大時(shí),分子間的距離增大,分子勢能發(fā)生變化,但不能確定分子勢能是增大還是減小,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;內(nèi)能相同的物體只是指物體內(nèi)所有分子的動(dòng)能和分子勢能的總和相同,而它們的分子平均動(dòng)能卻不一定相同,因而選項(xiàng)C錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確。答案:D3.當(dāng)氫氣和氧氣的質(zhì)量、溫度都相同時(shí),下列說法中正確的是()A.兩種氣體分子的平均動(dòng)能相等B.氫氣分子的平均速率大于氧氣分子的平均速率C.兩種氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的總動(dòng)能相等D.兩種氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率相等解析:溫度相同,兩種氣體平均動(dòng)能相等,A對;因兩種氣體分子的質(zhì)量不同,平均動(dòng)能又相等,所以分子質(zhì)量大的(氧氣)分子平均速率小,故B對,D錯(cuò);由于兩種氣體的摩爾質(zhì)量不同,物質(zhì)的量不同(質(zhì)量相同),分子數(shù)目就不等,選項(xiàng)C錯(cuò)。答案:AB題組二分子勢能與物體的內(nèi)能4.關(guān)于分子勢能,下列說法正確的是()A.分子間表現(xiàn)為引力時(shí),分子間距離越小,分子勢能越大B.分子間表現(xiàn)為斥力時(shí),分子間距離越小,分子勢能越小C.物體在熱脹冷縮時(shí),分子勢能發(fā)生變化D.物體在做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí),分子勢能越來越小解析:分子間的作用力表現(xiàn)為引力,分子間的距離減小時(shí),分子力做正功,因此分子勢能隨分子間距離的減小而減小,所以A錯(cuò)誤;分子力為斥力,分子間的距離減小時(shí),分子力做負(fù)功,因此分子勢能隨分子間距離的減小而增大,所以B錯(cuò)誤;物體在熱脹冷縮時(shí),物體體積發(fā)生變化,說明分子勢能發(fā)生變化,所以C正確;物體在做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí),物體重力勢能減小,但分子勢能與重力勢能無關(guān),所以D錯(cuò)誤。答案:C5.關(guān)于物體內(nèi)能,下列說法中正確的是()A.每一個(gè)分子的動(dòng)能與分子勢能的和叫物體的內(nèi)能B.物體所有分子的動(dòng)能與分子勢能的總和叫物體的內(nèi)能C.一個(gè)物體,當(dāng)它的機(jī)械能發(fā)生變化時(shí),其內(nèi)能也一定發(fā)生變化D.一個(gè)物體內(nèi)能的多少與它的機(jī)械能多少無關(guān)解析:物體內(nèi)所有分子的動(dòng)能與勢能的總和叫物體的內(nèi)能,物體的內(nèi)能對單個(gè)分子而言無意義。物體的內(nèi)能與其所含分子的動(dòng)能與勢能有關(guān),與物體的動(dòng)能和勢能、機(jī)械能無關(guān)。故本題選B、D。答案:BD6.如圖所示,甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O,乙分子沿x軸運(yùn)動(dòng),兩分子間的分子勢能Ep與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示。圖中分子勢能的最小值為-E0。若兩分子所具有的總能量為0,則下列說法中正確的是()A.乙分子在P點(diǎn)(x=x2)時(shí),加速度最大B.乙分子在P點(diǎn)(x=x2)時(shí),其動(dòng)能為E0C.乙分子在Q點(diǎn)(x=x1)時(shí),處于平衡狀態(tài)D.乙分子的運(yùn)動(dòng)范圍只能為x≥x2解析:由圖象可知,乙分子在P點(diǎn)(x=x2)時(shí),分子引力與分子斥力大小相等,合力為零,加速度為零,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;乙分子在P點(diǎn)(x=x2)時(shí),其分子勢能為-E0,由兩分子所具有的總能量為0,可知其分子動(dòng)能為E0,故選項(xiàng)B正確;乙分子在Q點(diǎn)(x=x1)時(shí),分子引力小于分子斥力,合力表現(xiàn)為斥力,乙分子有加速度,不處于平衡狀態(tài),故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;當(dāng)乙分子運(yùn)動(dòng)至Q點(diǎn)(x=x1)時(shí),其分子勢能為零,故其分子動(dòng)能也為零,分子間距最小,而后向分子間距變大的方向運(yùn)動(dòng),故乙分子的運(yùn)動(dòng)范圍為x≥x1,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案:B7.設(shè)r=r0時(shí)分子間作用力為零,則在一個(gè)分子從遠(yuǎn)處以某一動(dòng)能向另一個(gè)分子靠近的過程中,下列說法中正確的是()>r0時(shí),分子力做正功,動(dòng)能不斷增大,勢能減小=r0時(shí),動(dòng)能最大,勢能最小<r0時(shí),分子力做負(fù)功,動(dòng)能減小,勢能增大D.以上均不對解析:本題考查分子勢能改變與分子力做功的特點(diǎn)。一個(gè)分子從遠(yuǎn)處向另一個(gè)分子靠近時(shí),它們間的作用力先為引力后為斥力,故先做正功后做負(fù)功,那么分子勢能先減小后增大,而動(dòng)能正好相反,先增大后減小;當(dāng)r=r0時(shí),勢能最小,動(dòng)能最大,故選項(xiàng)A、B、C正確。答案:ABC8.下列說法正確的是()A.分子的動(dòng)能與分子的勢能的和叫作這個(gè)分子的內(nèi)能B.物體的分子勢能由物體的溫度和體積決定C.物體的速度增大時(shí),物體的內(nèi)能可能減小D.物體做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)其溫度可能增加解析:內(nèi)能是指物體的,一個(gè)分子無內(nèi)能可言,選項(xiàng)A是錯(cuò)誤的;物體的分子勢能由分子間距離決定,宏觀上反映為由物體的體積決定,所以選項(xiàng)B也是錯(cuò)誤的;物體的內(nèi)能與物體做宏觀的機(jī)械運(yùn)動(dòng)的速度無關(guān),速度增大,內(nèi)能可能減小,故選項(xiàng)C正確;物體的溫度與物體宏觀運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能無關(guān),因此選項(xiàng)D是正確的。答案:CD9.關(guān)于分子間的作用力和分子勢能,下列說法中正確的是()A.兩個(gè)鄰近的分子間同時(shí)存在著引力和斥力B.分子間作用力的大小與分子間的距離有關(guān)C.當(dāng)分子間的作用力做正功時(shí),分子勢能減少D.當(dāng)分子間的作用力做正功時(shí),分子勢能增加解析:根據(jù)分子動(dòng)理論知識,兩個(gè)鄰近的分子間同時(shí)存在著引力和斥力,分子間作用力的大小與分子間的距離有關(guān),分子力隨分子間距增大而減小;當(dāng)分子間的作用力做正功時(shí),分子勢能減少,選項(xiàng)A、B、C正確。答案:ABC10.將甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O,乙分子位于x軸上,甲、乙分子間作用力與距離間關(guān)系如圖所示。若把質(zhì)量為m=1×10-26kg的乙分子從r3(r3=12d,d為分子直徑)處以v=100m/s的速度沿x軸負(fù)向向甲飛來,僅在分子力作用下,則乙分子在運(yùn)動(dòng)中能達(dá)到的最大分子勢能為多大?解析:在乙分子靠近甲分子過程中,分子力先做正功,后做負(fù)功,分子勢能先減小,后增大。動(dòng)能和勢能之和不變。當(dāng)速度為零時(shí),分子勢能最大,Epm=ΔEk減=12mv2=12×1×10-26×1002J=5×10-23J答案:5×10-23J(建議用時(shí):30分鐘)1.氣體內(nèi)能是所有氣體分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和勢能的總和,其大小與氣體的狀態(tài)有關(guān),分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能與分子間勢能分別取決于氣體的()A.溫度和體積 B.體積和壓強(qiáng)C.溫度和壓強(qiáng) D.壓強(qiáng)和溫度解析:由于溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,所以氣體分子的動(dòng)能宏觀上取決于溫度;分子勢能是由分子間引力和分子間距離共同決定的,宏觀上取決于氣體的體積。因此選項(xiàng)A正確。答案:A2.對于分子勢能與體積的關(guān)系,下列說法正確的是()A.物體的體積增加,分子勢能增大B.氣體分子的距離增大,分子勢能減小C.物體的體積增加,分子勢能可能增大,也可能減小D.物體的體積減小,分子勢能增大解析:在微觀上,分子勢能與分子間的距離有關(guān),而在宏觀上,分子勢能與物體的體積有關(guān),但當(dāng)分子間的距離增大或體積增大時(shí)分子勢能可能增大,也可能減小,A、B、D錯(cuò)誤,C正確。答案:C3.下列說法中正確的是()A.物體溫度降低,其分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大B.物體溫度升高,其分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大C.物體溫度降低,其內(nèi)能一定增大D.物體溫度不變,其內(nèi)能一定不變解析:本題考查溫度與分子平均動(dòng)能和內(nèi)能的關(guān)系,要明確溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,分子平均動(dòng)能由溫度決定,溫度越高,分子平均動(dòng)能越大,A錯(cuò),B對。內(nèi)能包括分子動(dòng)能和分子勢能,溫度不變化,內(nèi)能可能發(fā)生變化,如晶體熔化,C、D不正確。答案:B4.兩分子相距為r,當(dāng)r稍增大時(shí)()A.分子力一定減小,分子勢能一定增大B.分子力一定增大,分子勢能一定減小C.分子力可能增大也可能減小,分子勢能一定減小D.因?yàn)椴恢纑大小,對分子力和分子勢能的變化都無法判定解析:分子間距離r=r0時(shí),分子勢能最小。r>r0時(shí),分子間作用力表現(xiàn)為引力。r稍增大,分子力減小,引力做負(fù)功,分子勢能增大。當(dāng)r<r0時(shí),分子間作用力表現(xiàn)為斥力,r稍增大,分子力減小,斥力做正功,分子勢能減小,本題沒有告訴我們r(jià)的大小,所以對分子力和分子勢能的變化都無法判定,故選項(xiàng)D正確。答案:D5.一塊100℃的鐵與一塊100℃的鋁相比,以下說法中正確的是()A.鐵的分子動(dòng)能之和與鋁的分子動(dòng)能之和相等B.鐵的每個(gè)分子動(dòng)能與鋁的每個(gè)分子的動(dòng)能相等C.鐵的分子平均速率與鋁的分子平均速率相等D.以上說法均不正確解析:兩物體溫度相等,說明它們分子的平均動(dòng)能相等,因?yàn)闇囟仁欠肿舆\(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志;由于沒有說明鐵與鋁的質(zhì)量,只有當(dāng)它們所含分子數(shù)目一樣時(shí),分子總動(dòng)能才相等,故A錯(cuò);分子平均動(dòng)能相等,但對每個(gè)分子而言,它運(yùn)動(dòng)的速率是變化的,且每個(gè)分子的速率都是不同的,所以每個(gè)分子的動(dòng)能相等的說法不正確,故B錯(cuò);雖然分子的平均動(dòng)能相等,但鐵分子、鋁分子質(zhì)量不同,因此分子平均速率不等,所以C錯(cuò);故只有D正確。答案:D6.對于物體的“熱脹冷縮”現(xiàn)象,下列說法中正確的是()A.物體受熱后溫度升高,分子的平均動(dòng)能增大;降低溫度后,分子的平均動(dòng)能減小,分子勢能沒有變化B.受熱后物體膨脹,體積增大,分子勢能增大,收縮后,體積減小,分子勢能減小,分子的平均動(dòng)能不會改變C.受熱膨脹,溫度升高,分子平均動(dòng)能增大;體積增大,分子勢能也增大,遇冷收縮,溫度降低,分子平均動(dòng)能減小;體積減小,分子勢能也減小D.受熱膨脹,分子平均動(dòng)能增大,分子勢能也增大;遇冷收縮,分子平均動(dòng)能減小,但分子勢能增大解析:物體受熱后,溫度升高,體積增大,分子的平均動(dòng)能和分子勢能都增大;遇冷后溫度降低,體積減小,分子平均動(dòng)能和分子勢能都減小。答案:C7.兩分子間的斥力和引力的合力F與分子間距離r的關(guān)系如圖中曲線所示,曲線與r軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為r0。相距很遠(yuǎn)的兩分子在分子力作用下,由靜止開始相互接近。若兩分子相距無窮遠(yuǎn)時(shí)分子勢能為零,下列說法正確的是()A.在r>r0階段,F做正功,分子動(dòng)能增加,勢能減小B.在r<r0階段,F做負(fù)功,分子動(dòng)能減小,勢能也減小C.在r=r0時(shí),分子勢能最小,動(dòng)能最大D.在r=r0時(shí),分子勢能為零E.分子動(dòng)能和勢能之和在整個(gè)過程中不變解析:由Ep-r圖可知:在r>r0階段,當(dāng)r減小時(shí)F做正功,分子勢能減小,分子動(dòng)能增加,故選項(xiàng)A正確;在r<r0階段,當(dāng)r減小時(shí)F做負(fù)功,分子勢能增加,分子動(dòng)能減小,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;在r=r0時(shí),分子勢能最小,動(dòng)能最大,故選項(xiàng)C正確;在r=r0時(shí),分子勢能最小,但不為零,故選項(xiàng)D正確;在整個(gè)相互接近的過程中分子動(dòng)能和勢能之和保持不變,故選項(xiàng)E正確。答案:ACE8.分子勢能隨分子間距離r的變化情況可以在如圖所示的圖象中表現(xiàn)出來,就圖象回答:(1)從圖中看到分子間距離在r0處,分子勢能最小,試說明理由。(2)圖中分子勢能為零的點(diǎn)選在什么位置,在這種情況下分子勢能可以大于零,可以小于零,也可以等于零,對嗎?(3)如果選兩個(gè)分子相距r0時(shí)分子勢能為零,分子勢能有什么特點(diǎn)?解析:(1)如果分子間距離約為10-10m數(shù)量級時(shí),分子間的作用力的合力為零,此距離為r0。當(dāng)分子距離小于r0時(shí),分子間的作用力表現(xiàn)為斥力,要減小分子間的距離必須克服斥力做功,因此,分子勢能隨分子間距離的減小而增大。如果分子間距離大于r0時(shí),分子間的相互作用表現(xiàn)為