【名師一號(hào)】2021年人教版物理雙基限時(shí)練-選修3-3：第七章《分子動(dòng)理論》5

雙基限時(shí)練(五)內(nèi)能1．對(duì)于分子間勢(shì)能與體積的關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是()A．物體體積增大，分子間勢(shì)能增加B．氣體分子的距離增大，分子間勢(shì)能減小C．物體體積增大，分子間勢(shì)能有可能增加D．物體體積減小，分子間勢(shì)能增加解析分子間距離在小于r0的范圍內(nèi)，隨著分子間距離的減小，分子勢(shì)能增大，而在大于r0的范圍內(nèi)，分子勢(shì)能隨分子間距離的增大而增大．物質(zhì)的分子勢(shì)能與分子間的結(jié)構(gòu)有關(guān)，物體體積增大，分子間距離增大，但分子勢(shì)能可能減小，如水變成冰的過(guò)程分子勢(shì)能減小．故C選項(xiàng)正確．答案C2．當(dāng)分子間距離大于10r0(r0是分子平衡位置間距離)時(shí)，分子力可以認(rèn)為是零，規(guī)定此時(shí)分子勢(shì)能為零，當(dāng)分子間距離是平衡距離r0時(shí)，下面的說(shuō)法中正確的是()A．分子力是零，分子勢(shì)能也是零B．分子力是零，分子勢(shì)能不是零C．分子力不是零，分子勢(shì)能是零D．分子力不是零，分子勢(shì)能不是零解析當(dāng)分子距離從大于10r0開(kāi)頭靠近，到r0的過(guò)程中，分子作用力表現(xiàn)為引力，故分子力作正功，分子勢(shì)能減小，在分子間距離為r0時(shí)分子勢(shì)能為負(fù)值，B選項(xiàng)正確．答案B3．關(guān)于溫度的概念下列說(shuō)法正確的是()A．某物體的溫度為0℃，則其中每個(gè)分子的溫度都為B．溫度是物體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率的標(biāo)志C．溫度是物體分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志D．溫度可從高溫物體傳遞到低溫物體，達(dá)到熱平衡時(shí)，兩物體溫度相等解析溫度是對(duì)大量分子而言的，每個(gè)單分子的溫度沒(méi)有意義，溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志，不是平均速率的標(biāo)志，A、B錯(cuò)，C對(duì)；熱傳遞的是熱量不是溫度，D錯(cuò)誤．答案C4．有關(guān)溫度的概念，下列說(shuō)法中正確的是()A．溫度反映了每個(gè)分子熱運(yùn)動(dòng)的猛烈程度B．溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志C．肯定質(zhì)量的某種物質(zhì)，內(nèi)能增加，溫度肯定上升D．溫度上升時(shí)物體的每個(gè)分子的動(dòng)能都將增大解析溫度標(biāo)志著分子平均動(dòng)能的大小，是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，對(duì)某個(gè)確定的分子來(lái)說(shuō)，其運(yùn)動(dòng)狀況無(wú)法確定，不能用溫度反映，故A、D選項(xiàng)錯(cuò)誤，B選項(xiàng)正確；物體的內(nèi)能與物體的物質(zhì)的量、體積、溫度有關(guān)，即使物質(zhì)的量不變，內(nèi)能增加，溫度也不肯定上升，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤．答案B5．下列對(duì)物體內(nèi)能的說(shuō)法中，正確的有()A．0℃的水比0B．物體運(yùn)動(dòng)的速度越大，物體的內(nèi)能越大C．水分子的內(nèi)能比冰分子的內(nèi)能大D．100g0℃的水比100g0解析物體的內(nèi)能與物質(zhì)的量有關(guān)，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；物體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能屬于機(jī)械能，與內(nèi)能無(wú)關(guān)，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；內(nèi)能也是統(tǒng)計(jì)概念，只對(duì)大量分子有意義，是對(duì)物體而言的，一個(gè)分子談內(nèi)能沒(méi)有意義，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤；冰熔化成水要吸取熱量，內(nèi)能增加，故D選項(xiàng)正確．答案D6．(多選題)氫氣和氧氣的質(zhì)量、溫度都相同，在不計(jì)分子勢(shì)能的狀況下，下列說(shuō)法正確的是()A．氧氣的內(nèi)能較大B．氫氣的內(nèi)能較大C．兩者內(nèi)能相等D．氫氣分子的平均速率較大解析溫度相同分子的平均動(dòng)能相同，由于質(zhì)量相同，氧氣分子的質(zhì)量大于氫氣分子的質(zhì)量，所以氫氣的物質(zhì)的量多，分子個(gè)數(shù)多，所以氫氣的內(nèi)能較大，氫氣分子的平均速率較大，故B、D選項(xiàng)正確．答案BD7．將甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子位于x軸．甲、乙分子間作用力與距離間關(guān)系的函數(shù)圖象如下圖所示．若把乙分子從r3處由靜止釋放，僅在分子力作用下，則乙分子從r3到r1的過(guò)程中()A．兩分子的勢(shì)能始終增大B．兩分子的勢(shì)能先增大后減小C．乙分子的動(dòng)能先減小后增大D．乙分子的動(dòng)能始終增大解析在r1到r3的范圍內(nèi)分子間作用力表現(xiàn)為引力，乙分子從r3位置到r1的過(guò)程中，分子力做正功，分子動(dòng)能始終增大，分子勢(shì)能減小，故D選項(xiàng)正確．答案D8．(多選題)若已知分子勢(shì)能增大，則在這個(gè)過(guò)程中()A．肯定克服分子力做功B．分子力肯定減小C．分子間距離的變化狀況無(wú)法確定D．以上說(shuō)法都不正確解析分子力做負(fù)功分子勢(shì)能增大，故A選項(xiàng)正確；分子力在表現(xiàn)為引力的范圍內(nèi)，隨分子距離的增大，分子勢(shì)能增大，在分子力表現(xiàn)為斥力的范圍內(nèi)，隨分子距離的減小，分子勢(shì)能增大，故C選項(xiàng)正確．答案AC9．(多選題)關(guān)于內(nèi)能和機(jī)械能下列說(shuō)法中不正確的是()A．內(nèi)能和機(jī)械能各自含動(dòng)能和勢(shì)能，因此，它們?cè)诒举|(zhì)上是一樣的B．運(yùn)動(dòng)物體的內(nèi)能和機(jī)械能均不為零C．一個(gè)物體的機(jī)械能可以為零，但它們的內(nèi)能永久不行能為零D．物體的機(jī)械能變化時(shí)，它的內(nèi)能可以保持不變解析機(jī)械能是指宏觀物體動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能等；內(nèi)能是指分子動(dòng)能、分子勢(shì)能，有本質(zhì)區(qū)分，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；分子永不停息地做熱運(yùn)動(dòng)，所以物體的內(nèi)能不能為零，但物體的機(jī)械能具有相對(duì)性，可以為零，所以B選項(xiàng)錯(cuò)誤．答案AB10．氣體內(nèi)能是全部氣體分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和勢(shì)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)能與分子勢(shì)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)和溫度解析溫度是平均動(dòng)能的標(biāo)志，而分子勢(shì)能取決于分子的相對(duì)位置即分子間距，所以分子的平均動(dòng)能與分子勢(shì)能大小分別取決于氣體的溫度和體積，A對(duì)，B、C、D錯(cuò)．答案A11．分子間有相互作用的勢(shì)能，規(guī)定兩分子相距無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)，兩分子間的勢(shì)能為零．設(shè)分子a固定不動(dòng)，分子b以某一初速度從無(wú)窮遠(yuǎn)處向a運(yùn)動(dòng)，直到它們之間的距離最?。诖诉^(guò)程中，a、b之間的勢(shì)能()A．先減小，后增大，最終小于零B．先減小，后增大，最終大于零C．先增大，后減小，最終大于零D．先增大，后減小，最終小于零解析當(dāng)分子b從無(wú)窮遠(yuǎn)處向a運(yùn)動(dòng)時(shí)，開(kāi)頭b受到分子力的合力是引力，分子力做正功，分子勢(shì)能減小；當(dāng)分子間距離為r0時(shí)，分子力為零，分子勢(shì)能最小，b分子的動(dòng)能最大；由于慣性，b分子將連續(xù)向a運(yùn)動(dòng)，此時(shí)r＜r0，分子力為斥力，分子力對(duì)b做負(fù)功，分子勢(shì)能增大，當(dāng)它們之間的距離最小時(shí)，b的動(dòng)能為零，設(shè)此時(shí)分子勢(shì)能為Ep，b在無(wú)窮遠(yuǎn)處的動(dòng)能為Ek，由于整個(gè)過(guò)程中只有分子力做功，所以分子的勢(shì)能和動(dòng)能的總和保持不變，有Ep＝Ek＞0，其分子勢(shì)能與分子之間距離關(guān)系如圖所示，所以此過(guò)程中，a、b間的勢(shì)能變化是：先削減，后增大，最終大于零．答案B12．關(guān)于物體的熱脹冷縮現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是()A．物體受熱后溫度上升，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(shì)能沒(méi)有變化B．受熱后物體膨脹，體積增大，分子勢(shì)能增大；遇冷后收縮，體積減小，分子勢(shì)能減小，分子的平均動(dòng)能不會(huì)轉(zhuǎn)變C．受熱膨脹，溫度上升，體積增大，分子勢(shì)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(shì)能也削減D．受熱膨脹，分子平均動(dòng)能增大，分子勢(shì)能也增大；遇冷收縮，溫度降低，分子平均動(dòng)能減小，但分子勢(shì)能增大解析物體受熱后溫度上升，體積增大，分子的平均動(dòng)能和分子勢(shì)能都增大；遇冷后溫度降低，分子的平均動(dòng)能和分子勢(shì)能都削減．答案C13．(1)陽(yáng)光照射到太陽(yáng)能集熱器上，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為_(kāi)___________能，如圖所示是一種太陽(yáng)能熱水器的示意圖，圖中A是集熱器，B是儲(chǔ)水容器，在陽(yáng)光直射下水將沿__________時(shí)針(選填“順\”或“逆\”)方向運(yùn)動(dòng)．C是幫助加熱器，其作用是______________________________．(2)請(qǐng)?jiān)趫D中適當(dāng)位置安上進(jìn)水閥門(mén)和出水閥門(mén)，并說(shuō)明選擇位置的理由__________________________________________．解析集熱器中的水被太陽(yáng)光曬熱后密度變小，受到浮力作用沿管向右上方運(yùn)動(dòng)形成順時(shí)針?lè)较蛄魈实乃鳎陉幪煊秒娂訜岱绞绞顾疁厣仙诜忾]的環(huán)形管道的左上方安上進(jìn)水閥門(mén)，在貯水器下方豎直管道上安出水閥門(mén)，可使熱水流出，冷水得到補(bǔ)充．答案(1)內(nèi)順在陰天用電加熱方式使水溫上升(2)見(jiàn)解析14．在一列火車(chē)上放一杯水，火車(chē)靜止和勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，水的內(nèi)能是否變化？試簡(jiǎn)要說(shuō)明理由．解析物體的內(nèi)能是全部分子的動(dòng)能和勢(shì)能的總和．溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志，物體的宏觀運(yùn)動(dòng)與分子的微觀運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)，火車(chē)靜止和運(yùn)動(dòng)都不會(huì)影響分子的熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能；分子勢(shì)能由分子間相互位置打算，火車(chē)的宏觀運(yùn)動(dòng)不會(huì)影響分子相互位置的關(guān)系，即不影響分子勢(shì)能．由此可見(jiàn)，火車(chē)靜止和勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，水的內(nèi)能不發(fā)生變化．答案不發(fā)生變化，理由見(jiàn)解析．15．質(zhì)量m＝1kg的物塊，比熱容為1.5×103J/(kg·℃)，以20m/s的速度從一絕熱的粗糙的斜面底端沖