高中物理人教版3第七章分子動理論5內(nèi)能 課時訓練5內(nèi)能

課時訓練5內(nèi)能題組一溫度與分子動能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。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。溫度決定于分子的平均動能,而非分子的平均速率,所以C錯,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,內(nèi)能也增大C.內(nèi)能相同的物體,它們的分子平均動能一定相同D.內(nèi)能不相同的物體,它們的分子平均動能可能相同解析: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能小,但所有分子的熱運動動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A錯誤;物體的體積增大時,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B錯誤;內(nèi)能相同的物體只是指物體內(nèi)所有分子的動能和分子勢能的總和相同,而它們的分子平均動能卻不一定相同,因而選項C錯誤,選項D正確。答案:D3.當氫氣和氧氣的質(zhì)量、溫度都相同時,下列說法中正確的是()A.兩種氣體分子的平均動能相等B.氫氣分子的平均速率大于氧氣分子的平均速率C.兩種氣體分子熱運動的總動能相等D.兩種氣體分子熱運動的平均速率相等解析:溫度相同,兩種氣體平均動能相等,A對;因兩種氣體分子的質(zhì)量不同,平均動能又相等,所以分子質(zhì)量大的(氧氣)分子平均速率小,故B對,D錯;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C錯。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,分子間距離越小,分子勢能越大B.分子間表現(xiàn)為斥力時,分子間距離越小,分子勢能越小C.物體在熱脹冷縮時,分子勢能發(fā)生變化D.物體在做自由落體運動時,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,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錯誤;分子力為斥力,分子間的距離減小時,分子力做負功,因此分子勢能隨分子間距離的減小而增大,所以B錯誤;物體在熱脹冷縮時,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動時,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.每一個分子的動能與分子勢能的和叫物體的內(nèi)能B.物體所有分子的動能與分子勢能的總和叫物體的內(nèi)能C.一個物體,當它的機械能發(fā)生變化時,其內(nèi)能也一定發(fā)生變化D.一個物體內(nèi)能的多少與它的機械能多少無關(guān)解析:物體內(nèi)所有分子的動能與勢能的總和叫物體的內(nèi)能,物體的內(nèi)能對單個分子而言無意義。物體的內(nèi)能與其所含分子的動能與勢能有關(guān),與物體的動能和勢能、機械能無關(guān)。故本題選B、D。答案:BD6.如圖所示,甲分子固定在坐標原點O,乙分子沿x軸運動,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(x=x2)時,加速度最大B.乙分子在P點(x=x2)時,其動能為E0C.乙分子在Q點(x=x1)時,處于平衡狀態(tài)D.乙分子的運動范圍只能為x≥x2解析:由圖象可知,乙分子在P點(x=x2)時,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A錯誤;乙分子在P點(x=x2)時,其分子勢能為-E0,由兩分子所具有的總能量為0,可知其分子動能為E0,故選項B正確;乙分子在Q點(x=x1)時,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C錯誤;當乙分子運動至Q點(x=x1)時,其分子勢能為零,故其分子動能也為零,分子間距最小,而后向分子間距變大的方向運動,故乙分子的運動范圍為x≥x1,故選項D錯誤。答案:B7.設(shè)r=r0時分子間作用力為零,則在一個分子從遠處以某一動能向另一個分子靠近的過程中,下列說法中正確的是()>r0時,分子力做正功,動能不斷增大,勢能減小=r0時,動能最大,勢能最小<r0時,分子力做負功,動能減小,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。一個分子從遠處向另一個分子靠近時,它們間的作用力先為引力后為斥力,故先做正功后做負功,那么分子勢能先減小后增大,而動能正好相反,先增大后減小;當r=r0時,勢能最小,動能最大,故選項A、B、C正確。答案:ABC8.下列說法正確的是()A.分子的動能與分子的勢能的和叫作這個分子的內(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,物體的內(nèi)能可能減小D.物體做減速運動時其溫度可能增加解析:內(nèi)能是指物體的,一個分子無內(nèi)能可言,選項A是錯誤的;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B也是錯誤的;物體的內(nèi)能與物體做宏觀的機械運動的速度無關(guān),速度增大,內(nèi)能可能減小,故選項C正確;物體的溫度與物體宏觀運動的動能無關(guān),因此選項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.兩個鄰近的分子間同時存在著引力和斥力B.分子間作用力的大小與分子間的距離有關(guān)C.當分子間的作用力做正功時,分子勢能減少D.當分子間的作用力做正功時,分子勢能增加解析:根據(jù)分子動理論知識,兩個鄰近的分子間同時存在著引力和斥力,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;當分子間的作用力做正功時,分子勢能減少,選項A、B、C正確。答案:ABC10.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軸負向向甲飛來,僅在分子力作用下,則乙分子在運動中能達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=12mv2=12×1×10-26×1002J=5×10-23J答案:5×10-23J(建議用時:30分鐘)1.氣體內(nèi)能是所有氣體分子熱運動動能和勢能的總和,其大小與氣體的狀態(tài)有關(guān),分子熱運動的平均動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C.溫度和壓強 D.壓強和溫度解析:由于溫度是分子平均動能的標志,所以氣體分子的動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),但當分子間的距離增大或體積增大時分子勢能可能增大,也可能減小,A、B、D錯誤,C正確。答案:C3.下列說法中正確的是()A.物體溫度降低,其分子熱運動的平均動能增大B.物體溫度升高,其分子熱運動的平均動能增大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能和內(nèi)能的關(guān)系,要明確溫度是分子平均動能的標志,分子平均動能由溫度決定,溫度越高,分子平均動能越大,A錯,B對。內(nèi)能包括分子動能和分子勢能,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r稍增大時()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.因為不知道r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,分子勢能最小。r>r0時,分子間作用力表現(xiàn)為引力。r稍增大,分子力減小,引力做負功,分子勢能增大。當r<r0時,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.鐵的分子動能之和與鋁的分子動能之和相等B.鐵的每個分子動能與鋁的每個分子的動能相等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能相等,因為溫度是分子運動平均動能的標志;由于沒有說明鐵與鋁的質(zhì)量,只有當它們所含分子數(shù)目一樣時,分子總動能才相等,故A錯;分子平均動能相等,但對每個分子而言,它運動的速率是變化的,且每個分子的速率都是不同的,所以每個分子的動能相等的說法不正確,故B錯;雖然分子的平均動能相等,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;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,分子的平均動能增大;降低溫度后,分子的平均動能減小,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,分子的平均動能不會改變C.受熱膨脹,溫度升高,分子平均動能增大;體積增大,分子勢能也增大,遇冷收縮,溫度降低,分子平均動能減小;體積減小,分子勢能也減小D.受熱膨脹,分子平均動能增大,分子勢能也增大;遇冷收縮,分子平均動能減小,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軸交點的橫坐標為r0。相距很遠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時分子勢能為零,下列說法正確的是()A.在r>r0階段,F做正功,分子動能增加,勢能減小B.在r<r0階段,F做負功,分子動能減小,勢能也減小C.在r=r0時,分子勢能最小,動能最大D.在r=r0時,分子勢能為零E.分子動能和勢能之和在整個過程中不變解析:由Ep-r圖可知:在r>r0階段,當r減小時F做正功,分子勢能減小,分子動能增加,故選項A正確;在r<r0階段,當r減小時F做負功,分子勢能增加,分子動能減小,故選項B錯誤;在r=r0時,分子勢能最小,動能最大,故選項C正確;在r=r0時,分子勢能最小,但不為零,故選項D正確;在整個相互接近的過程中分子動能和勢能之和保持不變,故選項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)如果選兩個分子相距r0時分子勢能為零,分子勢能有什么特點?解析:(1)如果分子間距離約為10-10m數(shù)量級時,分子間的作用力的合力為零,此距離為r0。當分子距離小于r0時,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,分子間的相互作用表現(xiàn)為