2024-2025學年高中物理第七章分子動理論5內(nèi)能練習含解析新人教版選修3-3

PAGE4-內(nèi)能[A組素養(yǎng)達標]1．下列關于溫度、熱量和內(nèi)能的說法正確的是()A．溫度是分子動能的標記，動能越大的分子其溫度也就越高B．靜止的物體沒有內(nèi)能C．溫度高的物體比溫度低的物體內(nèi)能大D．分子的勢能跟物體的體積有關解析：溫度是分子平均動能的標記，但是對單個的分子沒有意義，不能說動能越大的分子其溫度也就越高，故A錯誤；物體的內(nèi)能與物質(zhì)的量、溫度、體積有關，與物體是否運動無關，靜止的物體仍舊有內(nèi)能，且溫度高的物體不肯定比溫度低的物體內(nèi)能大，故B、C錯誤；分子的勢能跟物體的體積有關，故D正確．答案：D2．關于物體的溫度與分子動能的關系，正確的說法是()A．某物體的溫度是0℃，說明物體中分子的平均動能為零B．物體溫度上升時，每個分子的動能都增大C．物體溫度上升時速率小的分子數(shù)目削減，速率大的分子數(shù)目增多D．物體的運動速度越大，則物體的溫度越高解析：某物體的溫度是0℃，物體中分子的平均動能并不為零，因為分子在永不停息地運動．從微觀上講，分子運動快慢是有差別的，各個分子運動的快慢無法跟蹤測量，而溫度的概念是建立在統(tǒng)計規(guī)律的基礎上的，在肯定溫度下，分子速率大小按肯定的統(tǒng)計規(guī)律分布，當溫度上升時，分子運動加劇，平均動能增大，但并不是全部分子的動能都增大．物體的運動速度越大，物體的動能越大，這并不能代表物體內(nèi)部分子的熱運動，所以物體的溫度不肯定高．C項正確．答案：C3．關于物體的內(nèi)能，下列說法中正確的是()A．水分子的內(nèi)能比冰分子的內(nèi)能大B．物體所處的位置越高，分子勢能就越大，內(nèi)能越大C．肯定質(zhì)量的0℃的水結(jié)成0℃的冰，內(nèi)能肯定削減D．相同質(zhì)量的兩個同種物體，運動物體的內(nèi)能肯定大于靜止物體的內(nèi)能解析：因內(nèi)能是指組成物體的全部分子的熱運動的動能與分子勢能的總和，說單個分子的內(nèi)能沒有意義，故選項A錯誤；內(nèi)能與機械能是兩種不同性質(zhì)的能，它們之間無干脆聯(lián)系，內(nèi)能與“位置”凹凸、“運動”還是“靜止”沒有關系，故選項B、D錯誤；肯定質(zhì)量的0℃的水結(jié)成0℃的冰，放出熱量，使得內(nèi)能削減，故選項C正確．答案：C4．當分子間距離大于10r0(r0是分子間平衡位置的距離)時，分子力可以認為是零，規(guī)定此時分子勢能為零．當分子間距離是平衡距離r0時，下面的說法正確的是()A．分子力是零，分子勢能也是零B．分子力是零，分子勢能不是零C．分子力不是零，分子勢能是零D．分子力不是零，分子勢能不是零解析：依據(jù)分子力隨分子間距離的變更關系知，r＝r0時，分子力為零．依據(jù)分子力做功與分子勢能的關系知，選r＞10r0時分子勢能為零，r＝r0時，分子勢能最小，并且小于零．故B對．答案：B5．下列關于物體的溫度、內(nèi)能和熱量的說法中正確的是()A．物體的溫度越高，所含熱量越多B．物體的內(nèi)能越大，所含熱量越多C．物體的溫度越高，它的分子熱運動的平均動能越大D．物體的溫度不變，其內(nèi)能就不變解析：分子熱運動的平均動能只與溫度有關，溫度越高，分子熱運動的平均動能越大，內(nèi)能由物質(zhì)的量、溫度、體積和物態(tài)共同確定，并且內(nèi)能是狀態(tài)量，而熱量是過程量，它表示由于熱傳遞而引起的內(nèi)能變更過程中轉(zhuǎn)移的能量．C項正確．答案：C6．下列說法正確的是()A．只要溫度相同，任何分子的平均速率都相同B．不管分子間距離是否大于r0(r0是分子間平衡位置距離)，只要分子力做正功，分子勢能就削減，反之分子勢能就增加C．10個分子的動能和分子勢能的總和就是這10個分子的內(nèi)能D．溫度高的物體中的每一個分子的運動速率肯定大于溫度低的物體中每一個分子的運動速率解析：溫度相同，物體分子的平均動能相同，而平均速率不肯定相同，故選項A錯誤；因為分子勢能是由分子間相互作用力產(chǎn)生的，分子力做負功，分子勢能增加，反之，分子勢能削減，故選項B正確；物體內(nèi)能是對大量分子而言的，對于10個這樣少的分子無意義，故選項C錯誤；溫度高的物體分子(相同物質(zhì))的平均速率大，但詳細到每一個分子的速率是不確定的，可能大于平均速率，也可能小于平均速率，故選項D錯誤．答案：B7．(多選)現(xiàn)有18g水、18g水蒸氣和32g氧氣，在它們的溫度都是100℃時()A．它們的分子數(shù)目相同，氧氣的分子平均動能大B．它們的分子數(shù)目相同，分子的平均動能相同C．它們的分子數(shù)目相同，水蒸氣的內(nèi)能比水大D．它們的分子數(shù)目不相同，分子的平均動能相同解析：水和水蒸氣的分子質(zhì)量相同，摩爾質(zhì)量相同，總質(zhì)量相同，故分子數(shù)相同，則N1＝N2＝eq\f(18,18)×6.02×1023個＝6.02×1023個，32g氧氣分子數(shù)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，它們處于同一溫度，故它們的分子熱運動的平均動能相同；內(nèi)能包括分子勢能和分子熱運動的動能，質(zhì)量相等且溫度相同時，水蒸氣的分子勢能比水大，故內(nèi)能比水大．B、C正確．答案：BC8．太陽能是一種清潔環(huán)保的能源，若一太陽能熱水器內(nèi)裝有100kg溫度為20℃的水，陽光照耀一天后，水溫上升到70℃，則熱水器內(nèi)的水汲取了________J的太陽能；這是通過________的方式變更了水的內(nèi)能．解析：Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(70℃－20℃)＝2.1×107J；太陽能熱水器的工作原理是通過熱傳遞變更水的內(nèi)能．答案：2.1×107熱傳遞[B組素養(yǎng)提升]9．下面有關機械能和內(nèi)能的說法中正確的是()A．機械能大的物體，內(nèi)能肯定也大B．物體做加速運動時，其運動速度越來越大，物體內(nèi)分子平均動能必增大C．物體降溫時，其機械能必削減D．摩擦生熱是機械能向內(nèi)能的轉(zhuǎn)化解析：機械能與內(nèi)能有著本質(zhì)的區(qū)分，對于同一物體，機械能是由其宏觀運動速度和相對高度確定的，而內(nèi)能是由物體內(nèi)部分子的無規(guī)則運動和聚集狀態(tài)確定的．答案：D10．(多選)設有甲、乙兩分子，甲固定在O點，r0為其平衡位置間的距離，現(xiàn)在使乙分子由靜止起先只在分子力作用下由距甲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，分子勢能最小解析：從分子力的曲線中可以看出從0.5r0處到r0處斥力減小，加速度也就減小，從r0處到無窮遠處引力先增大后減小，所以A錯誤；從0.5r0處到r0處乙分子受到向右的斥力，做向右的加速運動，通過r0處后受到向左的引力，做向右的減速運動，在r0處加速度a＝0，速度最大，所以B正確；當通過r0后分子的引力做負功，分子的勢能增大，C錯誤；從0.5r0到r0處分子的斥力做正功，分子的勢能減小，通過r0后，分子的引力做負功，分子的勢能增大，故分子在r0處的勢能最小，D正確．答案：BD11.將甲分子固定在坐標原點O，乙分子位于x軸上，甲、乙分子間作用力與距離間的關系如圖所示．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解析：在乙分子靠近甲分子過程中，分子力先做正功，后做負功，分子勢能先減小，后增大，動能和勢能之和不變．當速度為零時，分子勢能最大，Epm＝ΔEk減＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(1,2)×1×10－26×1002J＝5×10－23J.答案：5×10－23J[C組學霸沖刺]12．甲、乙兩名同學對0℃的水和0℃乙說：“0℃的水變成0℃的冰須要向外界放出熱量，在質(zhì)量相同的狀況下，水的內(nèi)能大于冰的內(nèi)能．”請你推斷