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1、
第七章 第五節(jié) 內(nèi)能
基礎(chǔ)夯實(shí)
一、選擇題(1~2題為單選題,3~6題為多選題)
1.(江蘇蘇州高新區(qū)一中2017~2018學(xué)年高二下學(xué)期期中)關(guān)于分子勢(shì)能,下列說法中正確的是( D )
A.物體體積增大,分子勢(shì)能一定增大
B.氣體分子的距離增大,分子間的勢(shì)能減小
C.分子間表現(xiàn)為引力時(shí),距離越小,分子勢(shì)能越大
D.分子間表現(xiàn)為斥力時(shí),距離越小,分子勢(shì)能越大
解析:物體的體積增大,分子的平均距離增加;如果分子力是斥力,則分子力做正功,分子勢(shì)能減小,故A錯(cuò)誤;氣體分子間的距離較大,分子間表現(xiàn)為引力,則氣體分子間的距離增大時(shí),分子力做負(fù)功,分子勢(shì)能增大,故B錯(cuò)誤;分子
2、間表現(xiàn)為引力時(shí),距離減小時(shí),分子力做正功,分子勢(shì)能減小,故C錯(cuò)誤;分子力表現(xiàn)斥力時(shí),距離減小時(shí),分子力做負(fù)功,分子勢(shì)能增大,故D正確。
2.(山東濰坊市2016年高二下學(xué)期期中)下列說法正確的是( A )
A.溫度越高,物體分子的平均動(dòng)能越大
B.溫度升高,物體內(nèi)的每一個(gè)分子的熱運(yùn)動(dòng)速率都增大
C.當(dāng)氫氣和氧氣的溫度相同時(shí),它們分子的平均速率相同
D.隨著低溫技術(shù)的發(fā)展,可以使溫度逐漸降低,并最終達(dá)到絕對(duì)零度
解析:溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,溫度升高,分子的平均動(dòng)能增加,但是其中個(gè)別分子的動(dòng)能有可能減小,A對(duì)、B錯(cuò),溫度相同,分子的平均動(dòng)能相等,但氫氣和氧氣的分子質(zhì)量不同,它們的分
3、子平均速率不同,C錯(cuò);絕對(duì)零度不可能達(dá)到,D錯(cuò)。
3.下列說法中正確的是( CD )
A.在10℃時(shí),一個(gè)氧氣分子的分子動(dòng)能為Ek,當(dāng)溫度升高到20℃時(shí),這個(gè)分子的分子動(dòng)能為Ek′,則Ek′m2,則1<2,C選項(xiàng)正確。速度是矢量
4、,大量氣體分子向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)均等,所有分子的速度矢量和為零,故任何溫度下,氣體分子的平均速度都為零,故D選項(xiàng)正確。
4.右圖為兩分子系統(tǒng)的勢(shì)能Ep與兩分子間距離r的關(guān)系曲線。下列說法正確的是( BC )
A.當(dāng)r大于r1時(shí),分子間的作用力表現(xiàn)為引力
B.當(dāng)r小于r1時(shí),分子間的作用力表現(xiàn)為斥力
C.當(dāng)r等于r2時(shí),分子間的作用力為零
D.在r由r1變到r2的過程中,分子間的作用力做負(fù)功
解析:當(dāng)r
5、表現(xiàn)為斥力;r>r2時(shí),分子勢(shì)能隨分子間距離的增大而增大,說明分子力做負(fù)功,因此分子間作用力表現(xiàn)為引力,所以選項(xiàng)A、D均錯(cuò)。r=r2是分子間斥力與引力的臨界點(diǎn),此時(shí)分子間作用力為零,故選項(xiàng)C正確。
5.關(guān)于內(nèi)能和機(jī)械能的下列說法中不正確的是( AB )
A.內(nèi)能和機(jī)械能各自包含動(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)能永遠(yuǎn)不可能為零
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、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)的區(qū)別,A錯(cuò),物體的分子運(yùn)動(dòng)永不停息,內(nèi)能不
6、能為零,但物體機(jī)械能可以為零,B錯(cuò),C對(duì),機(jī)械能內(nèi)能在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化,但沒有轉(zhuǎn)化時(shí),一個(gè)可以變化,另一個(gè)可以不變,D對(duì)。
6.(云南大理州南澗彝族民族中學(xué)2017年高二下學(xué)期檢測(cè))兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的分子僅在分子力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng),直到不能再靠近,在此過程中,下列說法正確的是( BCE )
A.分子力先增大,后一直減小
B.分子力先做正功,后做負(fù)功
C.分子動(dòng)能先增大,后減小
D.分子勢(shì)能先增大,后減小
E.分子勢(shì)能和動(dòng)能之和不變
解析:當(dāng)分子間距大于平衡間距時(shí),分子力表現(xiàn)為引力,隨著距離的減小,分子間的作用力先增大,后減小,平衡位置時(shí)作用力為零;而小于平衡位置時(shí),分子間為斥
7、力,分子力一直增大,故A錯(cuò)誤;兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的分子僅在分子力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng),直至不能再靠近的過程中,分子力先是引力后是斥力,故先做正功后做負(fù)功,分子勢(shì)能先減小后增加,故B正確,D錯(cuò)誤;只有分子力做功,先做正功后做負(fù)功,根據(jù)動(dòng)能定理,動(dòng)能先增加后減小,故C正確;根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律,分子勢(shì)能和動(dòng)能之和保持不變,E正確。故選BCE。
二、非選擇題
7.飛機(jī)從地面起飛,隨后在高空做高速航行,有人說:“在這段時(shí)間內(nèi),飛機(jī)中乘客的勢(shì)能、動(dòng)能都增大了,他們身上所有分子的動(dòng)能和勢(shì)能也都增大了,因此乘客的內(nèi)能也增大了”。這種說法對(duì)嗎?為什么?
答案:這種說法不對(duì)。因?yàn)樵撜f法將機(jī)械能和內(nèi)能兩個(gè)概
8、念混淆了,物體的內(nèi)能是由物體內(nèi)分子的數(shù)目、物體的溫度和體積決定的,與機(jī)械運(yùn)動(dòng)無關(guān),機(jī)械運(yùn)動(dòng)速度的改變以及豎直高度的變化僅改變的是乘客的機(jī)械能,不能因此判斷其內(nèi)能的變化情況。
能力提升
一、選擇題(單選題)
1.如圖所示為一分子勢(shì)能隨距離變化的圖線,從圖中分析可得到( B )
A.r1處為分子的平衡位置
B.r2處為分子的平衡位置
C.r→∞處,分子間的勢(shì)能為最小值,分子間無相互作用力
D.若r
9、越大,D錯(cuò)誤。
2.對(duì)于物體的“熱脹冷縮”現(xiàn)象下列說法正確的是( A )
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
B.受熱后物體膨脹,體積增大,分子勢(shì)能增大,收縮后,體積減小,分子勢(shì)能減小,分子的平均動(dòng)能不會(huì)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(shì)能也增大。遇冷收縮,溫度降低,分子平均動(dòng)能減?。惑w積減??;分子勢(shì)能也減小
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,分子平均動(dòng)能減小,但分子勢(shì)能增大
解析:溫度升高,分子平均動(dòng)能增加,反之,溫度降低,分子平均動(dòng)能減小,而體積與分子勢(shì)能間關(guān)系復(fù)雜,因而選A。
3.
10、一絕熱容器內(nèi)封閉著一些氣體,容器在高速運(yùn)輸途中突然停下來,則( D )
A.因氣體溫度與機(jī)械運(yùn)動(dòng)速度無關(guān),故容器內(nèi)氣體溫度不變
B.因容器是絕熱的,故容器中氣體內(nèi)能不變
C.因容器突然停止運(yùn)動(dòng),氣體分子運(yùn)動(dòng)速度亦隨之減小,故容器中氣體溫度降低
D.容器停止運(yùn)動(dòng)時(shí),由于分子和容器壁的碰撞,容器中氣體溫度將升高
解析:容器里的分子除做無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)外,還隨容器做機(jī)械運(yùn)動(dòng),當(dāng)容器停止機(jī)械運(yùn)動(dòng)時(shí),氣體分子由于慣性與器壁或分子間的碰撞,使熱運(yùn)動(dòng)加劇,氣體的溫度升高,故D選項(xiàng)正確。
4.下列關(guān)于溫度、內(nèi)能和熱量的下列說法中正確的是( C )
A.物體的溫度越高,所含熱量越多
B.物體的內(nèi)能
11、越大,所含熱量越多
C.物體的溫度越高,它的分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能越大
D.物體的溫度不變,它的內(nèi)能就不變
解析:熱量是過程量,“含有熱量”的說法是不正確的,故A、B錯(cuò)誤;溫度是分子的平均動(dòng)能的標(biāo)志,物體的溫度越高,它的分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能越大,故C正確;物體的內(nèi)能與物質(zhì)的量、溫度、體積以及物態(tài)有關(guān),物體的溫度不變,它的內(nèi)能不一定不變,故D錯(cuò)誤。
5.已知分子處于平衡狀態(tài)時(shí)兩個(gè)分子之間的距離為r0,若兩分子間的距離較大時(shí)(分子間沒有分子力),分子勢(shì)能為零,則下面相關(guān)的說法中,正確的是( D )
A.兩分子間的距離小于r0時(shí),分子之間只有斥力的作用
B.兩分子間的距離由r0逐漸變小時(shí),
12、分子的勢(shì)能逐漸變小
C.兩分子間的距離小于r0時(shí),分子力對(duì)外表現(xiàn)為引力
D.兩分子間的距離為r0時(shí),分子勢(shì)能最小
解析:分子間距離為r0時(shí),分子引力、斥力同時(shí)存在,故A錯(cuò)誤;當(dāng)兩分子間的距離由r0逐漸變小時(shí),分子力做負(fù)功,分子的勢(shì)能逐漸變大,故B錯(cuò)誤;當(dāng)r小于r0時(shí),分子間的作用力表現(xiàn)為斥力,故C錯(cuò)誤;當(dāng)r等于r0時(shí),分子勢(shì)能最小,故D正確。
6.(重慶十一中2016年高二下學(xué)期檢測(cè))如圖所示,甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O,乙分子位于x軸上,甲分子對(duì)乙分子的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示。F>0為斥力,F(xiàn)<0為引力。A、B、C、D為x軸上四個(gè)特定的位置?,F(xiàn)把乙分子從A處由靜止釋放,
13、下圖中A、B、C、D四個(gè)圖分別表示乙分子的速度、加速度、勢(shì)能、動(dòng)能與兩分子間距離的關(guān)系,其中大致正確的是( B )
解析:乙分子的運(yùn)動(dòng)方向始終不變,故A錯(cuò)誤;加速度的大小與力的大小成正比,方向與力的方向相同,故B正確;乙分子從A處由靜止釋放,分子勢(shì)能不可能增大到正值,故C錯(cuò)誤;分子動(dòng)能不可能為負(fù)值,故D錯(cuò)誤。
二、非選擇題
7.(1)一杯100℃的開水跟一池塘常溫下的水哪個(gè)內(nèi)能多?
(2)1kg的100℃的水跟1kg的100℃的水蒸氣哪個(gè)內(nèi)能多?
答案:(1)雖然100℃的水的水分子平均動(dòng)能較大,但池塘的水的分子數(shù)比一杯水的分子數(shù)多得多,故一池塘常溫下的水的內(nèi)能比一杯100℃的開水的內(nèi)能多。
(2)它們的質(zhì)量相等,因而所含分子數(shù)相等,分子的平均動(dòng)能也相同,但100℃的水蒸氣分子勢(shì)能比100℃的水大,故1kg的100℃的水蒸氣的內(nèi)能比1kg的100℃的水的內(nèi)能多。
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