2020学年高中物理 第七章 分子动理论 第5节 内能课时检测 新人教版选修33
高中物理第七章分子动理论课时跟踪检测五内能含解析新人教版选修3_3
课时跟踪检测（五）内能1．关于物体的内能、温度和分子的平均动能，下列说法正确的是( )A．温度低的物体内能一定小B．温度低的物体分子运动的平均动能一定小C．外界对物体做功时，物体的内能一定增加D．做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能越来越大解析：选B 温度低的物体分子平均动能小，内能不一定小，选项A错误B正确；外界对物体做功时，若同时散热，物体的内能不一定增加，选项C错误；做加速运动的物体，由于速度越来越大，动能越大，但温度不一定升高，物体分子的平均动能不一定增大，选项D错误。
2．关于物体的温度与分子动能的关系，正确的说法是( )A．某种物体的温度是0 ℃，说明物体中分子的平均动能为零B．物体温度降低时，每个分子的动能都减小C．物体温度升高时速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多D．物体的运动速度越大，则物体的温度越高解析：选C 温度是分子平均动能的标志。
温度是0 ℃，物体中分子的平均动能并非为零，因为分子无规则运动不会停止，A错误；温度降低时分子的平均动能减小，并非每个分子动能都减小，B错误；物体温度升高时，分子的平均动能增大，分子的平均速率增大，速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多，C正确；物体的运动速度增大，宏观机械能(动能)增大，但物体内分子的热运动不一定加剧，温度不一定升高，D错误。
3．下面有关机械能和内能的说法中正确的是( )A．机械能大的物体，内能一定也大B．物体做加速运动时，其运动速度越来越大，物体内分子平均动能必增大C．物体降温时，其机械能必减少D．摩擦生热是机械能向内能的转化解析：选D 机械能与内能有着本质的区别，对于同一物体，机械能是由其宏观运动速度和相对高度决定的，而内能是由物体内部分子无规则运动和聚集状态决定的，故A、B、C错误，摩擦生热是机械能向内能的转化，故D正确。
4.[多选]两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0。
学年高中学习物理 第七章节 分子理论水平测试 新人教版选修
第七章水平测试本试卷分第一卷(选择题)和第二卷(非选择题)两局部。
总分值120分，考试时间90分钟。
第一卷(选择题，共50分)一、选择题(此题共10小题，每题5分，共50分。
第1～5题只有一个选项符合题目要求，第6～10题有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1.以下四幅图中，能正确反映分子间作用力f和分子势能E p随分子间距离r变化关系的图线是( )答案B解析分子间作用力f的特点是：r<r0时f为斥力，r＝r0时f＝0，r>r0时f为引力；分子势能E p的特点是r＝r0时E p最小，因此只有B项正确。
2.分子动理论较好地解释了物质的宏观热学性质。
据此可判断以下说法中错误的选项是( )A.显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规那么运动，这反映了液体分子运动的无规那么性B.分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大C.分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大D.在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素答案B解析当分子引力与斥力相等时，分子间作用力为零；当分子间距离足够大时，分子引力与斥力减小为零，因此分子间的相互作用力随距离的增大是按减小—增大—减小变化的。
因此，B项错误。
3.以下说法中正确的选项是( )B.两分子间的距离发生变化，分子力一定减小D.如果气体温度升高，那么所有分子的速率都增大答案C解析布朗运动是小颗粒的运动，A错误；分子间距变化，分子力变化，但不一定减小，B错误；温度是分子平均动能的标志，温度变化，分子的平均动能变化，C正确；温度升高，分子平均动能增大，平均速率增大，但不一定每个分子的速率都增大，D错误。
4.如下图，甲分子固定于坐标原点O，乙分子从无穷远处静止释放，在分子力的作用下靠近甲。
图中b 点是引力最大处，d点是分子靠得最近处，那么乙分子动能最大处可能是( )A.a点B．b点C．c点D．d点答案C解析从a点到c点分子间的作用力表现为引力，分子间的作用力做正功，动能增加，从c点到d点分子间的作用力表现为斥力，分子间的作用力做负功，动能减小，所以乙分子动能最大时在c点，C正确。
人教版高中物理选修3-3第七章 分子动理论测试含答案及详细解析
绝密★启用前2020年秋人教版高中物理选修3-3第七章分子动理论测试本试卷共100分，考试时间120分钟。
一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.一滴水的体积大约是6．0×10－6cm3，这滴水里含有的分子数约为()A． 3．6×1018个B． 3．6×1017个C． 2．0×1017个D． 2．7×1013个2.A、B两个分子的距离等于分子直径的10倍，若将B分子向A分子靠近，直到不能再靠近的过程中，关于分子力做功及分子势能的变化下列说法正确的是()A．分子力始终对B做正功，分子势能不断减小B．B分子始终克服分子力做功，分子势能不断增大C．分子力先对B做正功，而后B克服分子力做功，分子势能先减小后增大D．B分子先克服分子力做功，而后分子力对B做正功，分子势能先增大后减小3.某种油剂的密度为8×102kg/m3，若不慎将0.8 kg的这种油剂漏到湖水中并形成单分子油膜，则湖面受污染面积约为()A． 10－3m2B． 107cm2C． 10 km2D． 10－10m24.关于分别以摄氏温度及热力学温度为横、纵坐标所表示的t与T的关系图线说法错误的是()A．为直线B．通过第二象限C．纵轴之截距小于横轴之截距D．斜率为15.关于扩散现象和布朗运动，下列说法中正确的是()A．扩散现象和布朗运动是由外部原因引起的液体分子的运动B．扩散现象和布朗运动虽然不是分子的运动，但它能反映出分子的运动规律C．布朗运动的剧烈程度与悬浮颗粒的大小有关，这说明分子的运动与悬浮颗粒的大小有关D．扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关，所以扩散现象和布朗运动也叫做热运动6.严冬，湖面上结了厚厚的冰，但冰下面鱼儿仍在游动，为了测出冰下水的温度，徐强同学在冰上打了一个洞，拿来一支实验温度计，用下列四种方法测水温，正确的做法是()A．用线将温度计拴牢从洞中放入水中，待较长时间后从水中提出，读出示数B．将一塑料饮水瓶拴住，从洞中放入水里，水灌满瓶后取出，再用温度计测瓶中水的温度C．取一塑料瓶，将温度计悬吊在瓶中，再将瓶拴住从洞中放入水里，水灌满瓶后待较长时间，然后将瓶提出，立即从瓶外观察温度计示数D．手拿温度计，从洞中将温度计插入水中，待较长时间取出立即读出示数7.关于内能，下列说法中正确的是()A． 0 ℃的冰块的内能为零B．温度高的物体比温度低的物体的内能多C．物体的温度降低，则物体的内能减少D．体积大的物体的内能一定比体积小的物体内能多8.关于悬浮在液体中的固体微粒的布朗运动，下列说法中正确的是()A．微粒的无规则运动就是分子的运动B．微粒的无规则运动是固体微粒分子无规则运动的反映C．微粒的无规则运动是液体分子无规则运动的反映D．因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也可以叫做热运动9.酒精和水混合后体积减小表明()A．分子间有相互作用力B．分子间有空隙C．分子永不停息地运动D．分子是微小的10.关于内能，下列说法正确的是()A．物体的运动速度越大，具有的内能越多B．静止的物体没有动能，因而也没有内能C．温度高的物体具有内能，温度低的物体没有内能D．静止的冰块虽不具有动能，但具有内能二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)两个分子从靠近得不能再近的位置开始，使二者之间的距离逐渐增大，直到大于直径的10倍以上，这一过程中关于分子间的相互作用力，下列说法中正确的是()A．分子间的引力和斥力都在减小B．分子间的斥力在减小，引力在增大C．分子间相互作用的合力在逐渐减小D．分子间相互作用的合力先减小后增大，再减小到零12.(多选)关于物体的内能，下列说法正确的是()A．热水的内能一定比冷水的大B．当温度等于0 ℃时，分子动能为零C．分子间距离为r0时，分子势能不一定为零D．温度相等的氢气和氧气，它们的分子平均动能相等13.(多选)某同学用以下几个事例说明分子在永不停息地做无规则运动，其中正确的是()A．冬季里烧水时，壶嘴冒出的“白烟”B．晒衣服时，水蒸发，衣服变干C．把糖块投入一杯开水中，过一会儿整杯水都变甜了D．将樟脑丸放在箱子里，过几天后整个箱子里都充满了樟脑味14.(多选)关于扩散现象，下列说法正确的是()A．温度越高，扩散进行得越快B．扩散现象是不同物质间的一种化学反应C．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的D．扩散现象在气体、液体和固体中都能发生E．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的三、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)15.如图所示，把一块洁净的玻璃板吊在橡皮筋的下端，使玻璃板水平地接触水面．如果你想使玻璃板离开水面，必须用比玻璃板重力________的拉力向上拉橡皮筋．原因是水分子和玻璃分子间存在________作用．四、计算题(共3小题,每小题10.0分,共30分)16.已知标准状态下任何气体的摩尔体积都是22．4×10－3m3/mol，试估算标准状态下水蒸气分子的间距约是水分子直径的多少倍．(水分子直径约为4×10－10m)17.已知水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，水的摩尔质量M＝1.8×10－2kg/mol，阿伏加德罗常数N A＝6.0×1023mol－1，试估算1 g水中含有的水分子个数和水分子的直径．(结果均保留1位有效数字)18.在长期的科学实践中，人类已经建立起各种形式的能量概念及其量度的方法，其中一种能量是势能．势能是由于各物体间存在相互作用而具有的、由各物体间相对位置决定的能．如重力势能、弹性势能、分子势能、电势能等．如图甲所示，a、b为某种物质的两个分子，以a为原点，沿两分子连线建立x轴．如果选取两个分子相距无穷远时的势能为零，则作出的两个分子之间的势能E p与它们之间距离x的E p－x关系图线如图乙所示．(1)假设分子a固定不动，分子b只在ab间分子力的作用下运动(在x轴上)．当两分子间距离为r0时，b分子的动能为E k0(E k0<E p0)．求a、b分子间的最大势能E pm；(2)利用图，结合画图说明分子b在x轴上的运动范围．答案解析1.【答案】C【解析】水的密度为103kg/m3，水的摩尔质量为18 g/mol，水分子个数为×6．02×1023个＝2．0×1017个．2.【答案】C【解析】由于两分子的距离等于分子直径的10倍，即r＝10－9m，则将B分子向A分子靠近的过程中，分子间相互作用力对B分子先做正功、后做负功，分子势能先减小后增大．3.【答案】C【解析】根据m＝ρSD得湖面受污染面积S＝＝m2＝107m2＝10 km2，故选项C正确。
学年高中学习物理 第七章节 分子动理论 第节 内能综合训练 新人教版选修
第5节内能1．物体的内能是指A．物体的动能和分子势能的总和B．物体的分子平均动能和分子势能的和C．物体内所有分子的动能和分子势能的总和D．物体的动能、势能以及物体内所有分子的动能和势能的总和解析物体的内能与机械能不同，内能是物体内所有分子的动能和分子势能的总和，C正确。
答案C2．(多项选择)质量相同的氢气和氧气，温度相同，那么A．氧气的内能较大B．氢气的内能较大C．所有氢气分子和氧气分子的动能均相同D．氢气分子的平均速率较大解析由于气体分子间的距离很大，气体分子间的相互作用力几乎等于零，氢气和氧气的分子势能相等，都近似等于零(规定分子相距无穷远时，分子势能为零)。
所以可以认为气体的内能由分子平均动能和摩尔数来决定。
因温度相同，故氢气和氧气的分子平均动能相同，对于质量相同的氢气和氧气来说，氢气的摩尔数较大，所以氢气内能较大，即B选项正确；又因温度只能反映分子平均动能的大小，不能反映单个分子的动能，所以，无论二者温度是否相同，分子的动能均有的大有的小，不可能出现所有分子的动能都相同的情况，即选项C错误；在二者分子平均动能相等的情况下，因氢分子质量小，所以平均速率较大，即D答案正确，应选B、D。
答案BD3．以下四幅图中，能正确反映分子间作用力f 和分子势能E p随分子间距离r变化关系的图线是解析分子间作用力f的特点是：r＜r0时f为斥力，r＝r0时f＝0，r＞r0时f为引力；分子势能E p的特点是r＝r0时E p最小，因此只有B项正确。
答案 B[限时45分钟，总分值60分]一、选择题(每题4分，共40分)1．分子间距离增大时，分子势能将A．增大B．减小C．不变D．不能确定解析分子势能的变化与分子力做功紧密联系。
当分子力做正功时，分子势能减小；当分子力做负功时，分子势能增大。
(1)当r＞r0时，分子间的作用力为引力，当分子间距离增大时，分子力做负功，分子势能增大。
(2)当r＜r0时，分子间的作用力为斥力，当分子间距离增大时，分子力做正功，分子势能减小。
【速度】高中物理人教版选修33同步课时检测第七章分子动理论第5课时内能
【关键字】速度训练5内能[概念规律题组]1．关于温度，下列说法正确的是( ) A．温度越高，分子动能越大B．物体运动速度越大，分子总动能越大，因而物体温度也越高C．一个分子运动的速率越大，该分子的温度越高D．温度是大量分子无规则热运动的平均动能的标志2．下列说法中正确的是( ) A．只要温度相同，任何物体分子的平均动能都相同B．分子动能指的是由于分子定向运动具有的能C．10个分子的动能和分子势能的总和就是这10个分子的内能D．温度高的物体中的每一个分子的运动速率一定大于温度低的物体中的每一个分子的运动速率3．下列说法正确的是( ) A．在时，一个氧气分子的分子动能为Ek，当温度升高到时，这个分子的分子动能为Ek′，则Ek′<EkB．在时，每一个氧气分子的温度都是C．在时，氧气分子平均速率为，氢气分子平均速率为，则<D．在任何温度下，各种气体分子的平均速度都相同4．以下说法正确的是( ) A．温度相等的两块铁(固体)，其内能一定相等B．温度不等的两物体，其内能一定不等C．两物体的内能相等，其分子平均动能一定相等D．两块相同物质组成的物体(固体)，质量相等，温度相同，体积相同，则内能一样大5．关于物体的内能，下列说法中正确的是( ) A．机械能可以为零，但内能永远不为零B．温度相同、质量相同的物体具有相同的内能C．温度越高，物体的内能越大D．的冰的内能与等质量的的水的内能相等6．下列关于分子力和分子势能的说法中，正确的是( ) A．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大B．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小C．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大D．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小[方法技巧题组]7．相同质量的氧气和氢气温度相同，下列说法正确的是( ) A．每个氧分子的动能都比氢分子的动能大B．每个氢分子的速率都比氧分子的速率大C．两种气体的分子平均动能一定相等D．两种气体的分子势能一定相等8．的水和的水蒸气相比较，下述说法中正确的是( )A．分子的平均动能与分子的总动能都相同B．分子的平均动能相同，分子的总动能不同C．内能相同D．的水的内能小于的水蒸气的内能9．如图1为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线．下列说法正确的是 ( )A．当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力B．当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力C．当r等于r2时，分子间的作用力为零图1D．在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功10．如图2所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示．F＞0表示斥力，F＜0表示引力，A、B、C、D为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从A处静止释放，下列图中分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的关系，其中大致正图2确的是() [创新应用题组]11．飞机从地面由静止起飞，随后在高空做高速航行．有人说：“在这段时间内，飞机中乘客的势能、动能都增大了，他的所有分子的动能和势能也都增大了，因此乘客的内能增大了．”这种说法对吗？为什么？答案1．D2．A3．CD4．D5．A6．C7．C8．AD9．BC10．BC11．这种说法不对．因为机械能与内能是两个不同的概念，与机械能相关的是物体宏观上的机械运动，其大小因素由物体的质量、速度及相对高度决定，题中乘客的机械能增加了，但是物体的内能是由它的分子数目、温度、体积决定，乘客的体积、分子数目不变，也没有明确温度怎么变化，所以无法判断乘客内能的变化．本资料由书利华教育网(，全国最大的免费教学资源网。
2019_2020学年高中物理第七章分子动理论5内能课后检测含解析新人教版选修3_3
5 内能记一记内能知识体系一个定义——内能的定义一个类比——分子力做功类比重力做功、弹力做功二个关系——⎩⎪⎨⎪⎧分子平均动能与温度的关系分子势能与分子间距离的关系 二个角度——判别物体内能的变化⎩⎪⎨⎪⎧ 宏观微观辨一辨1.分子动能与物体速度有关．(×)2．物体温度升高时，分子平均动能增加．(√)3．分子势能总是随分子间距离的增大而减小．(×)4．铁块熔化成铁水的过程中，温度不变，内能也不变．(×)5．物体运动的速度增大，则物体中分子热运动的平均动能增大，物体的内能增大．(×)6．A 、B 两物体接触时有热量从物体A 传到物体B ，这说明物体A 的内能大于物体B 的内能．(×)想一想1.物体的机械能为零，内能可以为零吗？提示：内能和机械能是两种不同的能，内能由物体分子所处状态决定，而机械能由物体的质量、速度、相对高度或弹性形变程度决定，物体内分子在永不停息地运动，内能不可能为零，而物体的机械能可以为零．2．当两分子距离为平衡距离r 0时，分子力F ＝0，此时分子势能一定为零吗？提示：不一定，当两分子从距离大于r 0处逐渐靠近过程中分子力先做正功，后做负功，分子势能先减小后增大，相距r 0时最小，但不一定为零．思考感悟：练一练1.下列物理量与物体的内能无关的是( )A ．物体的温度B ．物体的体积C ．质量D ．物体的运动速度解析：物体的内能与温度、体积以及所含的分子数有关与物体的运动状态无关，所以D项符合题意．答案：D2．(多选)质量相等的氢气和氧气温度相同，若不考虑分子间的势能，则( )A．氢气的内能较大B．氧气的内能较大C．两者的内能相等D．氢气和氧气分子的平均动能相等解析：因为氢的摩尔质量小，故同质量的氢气和氧气，氢气的分子数多，内能大．答案：AD3．如图所示，小孩下滑过程中，从能量的转化和转移的角度可用下面三句话来概括( )①小孩克服摩擦做功，动能转化为内能②小孩从滑梯上滑下时，重力势能转化为动能③小孩的臀部吸热，内能增加，温度升高以下排序正确的是( )A．①②③ B．②③①C．②①③ D．③②①解析：小孩从高处由静止滑下，重力做功，重力势能转化为动能；在运动过程中，小孩要克服摩擦，消耗机械能(动能)转化为热能(内能)；部分热能被小孩臀部吸收，温度升高，故能量转化顺序为②①③，C项正确，A、B、D三项错误．答案：C4．甲、乙两个分子相距较远(此时它们之间的分子力可以忽略)，设甲固定不动，在乙逐渐向甲靠近直到不能再靠近的过程中，关于分子势能变化情况的下列说法正确的是( ) A．分子势能不断增大 B．分子势能不断减小C．分子势能先增大后减小 D．分子势能先减小后增大解析：从分子间的作用力与分子间的距离有关系知道，当分子间距离大于r0时，分子间表现为引力；当分子间距离小于r0时，分子间表现为斥力；当分子间距离大于10r0时，分子间的作用力十分小，可以忽略．所以当乙从较远处向甲尽量靠近的过程中，分子力先是对乙做正功，后是分子力对乙做负功，而由做功与分子势能变化的关系知道，若分子力做正功，分子势能减小．若分子力做负功，分子势能增加，因此当乙尽量向甲靠近的过程中，分子势能是先减小后增大．答案：D要点一对分子平均动能的理解1.对不同物体而言，下列说法正确的是( )A．温度高的物体内分子的平均动能一定大于温度低的物体内分子的平均动能B．温度高的物体内每一个分子的动能一定大于温度低的物体内每一个分子的动能C．温度高的物体内分子的平均速率一定大于温度低的物体内分子的平均速率D．温度高的物体内每一个分子的速率一定大于温度低的物体内每一个分子的速率解析：温度是分子平均动能的标志，不是分子平均速率的标志，更不能反映每一个分子的运动情况．答案：A2．一定质量的0 ℃的冰，全部变成0 ℃的水的过程中( )A．分子的平均动能增大，吸收热量，内能不变B．分子的平均动能减小，放出热量，内能增大C．分子的平均动能不变，吸收热量，内能增大D．分子的平均动能不变，放出热量，内能减小解析：一定质量的0 ℃的冰在熔化成0 ℃的水的过程中，温度保持不变，故分子平均动能不变，分子个数保持不变，但溶化过程要吸热，所以内能增大，分子势能增大．故A、B、D三项错误，C项正确．答案：C3．(多选)对于20 ℃的水和20 ℃的水银，下列说法正确的是( )A．两者的分子平均动能相同B．水银的分子平均动能比水的大C．两者的分子平均速率相同D．水银分子的平均速率比水分子的平均速率小解析：温度相同的任何物体，内部的分子平均动能都相等，所以A项正确，B项错误；分子平均动能相同，平均速率不一定相同，还与分子质量有关，水银的分子质量大，平均速率小，所以C项错误，D项正确．答案：AD要点二分子势能、分子力做功与分子间距离的关系4.下列四幅图中，能正确反映分子间作用力F和分子势能E p随分子间距离r变化关系的图线是( )解析：当r＝r0时引力与斥力的合力为零，即分子力为零，A、D两项错误；当分子间的距离趋于r0时，分子力做正功，分子势能减少，r＝r0时分子势能最小，B项正确，C项错误．答案：B5．下列说法正确的是( )A．分子的动能与分子的势能的和叫做这个分子的内能B．物体的分子势能由物体的温度和体积决定C．物体的速度增大时，物体的内能增大D．物体的动能减小时，物体的温度可能升高解析：内能是对物体内所有分子而言的，单个分子无内能可言，选项A错误；物体的分子势能由分子间距离决定，宏观上表现为由物体的体积决定，所以选项B错误；物体的宏观速度与物体的内能没有关系，物体的动能与物体的温度没有关系，故选项C错误，D正确．答案：D6．如图为两分子系统的势能E p与两分子间距离r的关系曲线．下列说法正确的是( ) A．当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力B．当r小于r2时，分子间的作用力表现为斥力C．当r由∞到r1变化过程中，分子间的作用力先变大再变小D．在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功解析：分子间距等于r0时分子势能最小，即r0＝r2.当r小于r2时分子力表现为斥力，当r大于r2时分子力表现为引力，A项错误、B项正确．当r由∞到r1变化过程中，分子力先是引力变大后变小，后是斥力变大，C项错误；在r由r1变到r2的过程中，分子斥力做正功分子势能减小，D项错误．故选B.答案：B要点三物体内能变化问题7.关于物体的内能，下列叙述中正确的是( )A．温度高的物体比温度低的物体内能大B．物体的体积增大时，内能也增大C．内能相同的物体，它们的分子平均动能一定相同D．内能不相同的物体，它们的分子平均动能可能相同解析：温度高的物体与温度低的物体相比较，温度低的物体的分子平均动能小，但所有分子的热运动动能和分子势能的总和不一定小，即物体的内能不一定小，A项错误；物体的体积增大时，分子间的距离增大，分子势能发生变化，但不能确定分子势能是增大还是减小，即使分子势能增大而分子的平均动能不能确定是否变化，也不能说明内能增大，B项错误；内能相同的物体，物体内所有分子的动能和分子势能的总和相同，而它们的分子平均动能却不一定相同，C项错误；内能不相同的物体，它们的温度可能相同，即它们的分子平均动能可能相同，D项正确．答案：D8．下列关于物体内能的说法正确的是( )A．同一个物体，运动时比静止时的内能大B．1 kg 0 ℃的水的内能比1 kg 0 ℃的冰的内能大C．静止的物体的分子平均动能为零D．物体被举得越高，其分子势能越大解析：物体的内能与其宏观运动状态无关，A项错误；1 kg 0 ℃的水变成1 kg 0 ℃的冰要放出热量，故1 kg 0 ℃的水的内能大，B项正确；静止的物体的动能为零，但分子在永不停息地运动，其分子平均动能不为零，同理被举高的物体，势能增加，但其体积不变，分子势能不变，故C、D两项错误．答案：B9．若某种实际气体分子的作用力表现为引力，则一定质量的该气体内能的大小与气体体积和温度的关系是( )A．如果保持其体积不变，温度升高，内能增大B．如果保持其体积不变，温度升高，内能减少C．如果保持其温度不变，体积增大，内能不变D．如果保持其温度不变，体积增大，内能减少解析：若保持气体的体积不变，则分子势能不变，温度升高，分子的平均动能变大，故气体的内能增大，A项正确，B项错误；若保持气体的温度不变，气体分子的平均动能不变，体积增大，分子间的引力做负功，分子势能增大，故气体的内能增大，C、D两项均错误．答案：A基础达标1.两分子的距离为r，当r稍增大些( )A．分子力一定减小，分子势能一定增加B．分子力一定增大，分子势能一定减少C．分子力可能增大也可能减小，分子势能一定减少D．因为不知道r的大小，对分子力和分子势能的变化都无法判定解析：分析分子力和分子势能随分子间距离的变化问题，首先要明确分子间的距离r是r>r0还是r<r0.因为本题不知道r与r0的大小关系，对分子力和分子势能的变化都无法判定，故A、B、C错误，D正确．答案：D2．(多选)把一个物体竖直下抛，下列哪种情况是下落过程中发生的(不考虑空气阻力)( )A．物体的动能增加，分子的平均动能也增加B．物体的重力势能减少，分子势能却增加C．物体的机械能保持不变D．物体的内能保持不变解析：物体在下落过程中，不计空气阻力，只有重力做功，机械能守恒，但此过程中，物体的温度和体积都没有变化，所以，分子热运动的平均动能和分子势能都保持不变，故A、B两项错误，C、D两项正确．答案：CD3．下列说法中正确的是( )A．物体的内能变化时，它的温度可以不变B．每个分子的内能等于它的势能和动能的总和C．同种物质，温度较高时的内能肯定比温度较低时的内能大D．温度是分子热运动剧烈程度的反映，当温度升高时，物体内部分子的动能都增加解析：零摄氏度的冰变为零摄氏度的水，内能增加，故物体的内能变化时，它的温度可以不变，A项正确；分子势能存在于系统之间，对单个分子无势能可言，B项错误；内能大小与温度、状态和质量有关，同种物质，温度较高时，内能不一定较大，C项错误；温度是分子热运动剧烈程度的反映，当温度升高时，物体内部分子的平均动能增加，并不是每个分子的动能都增加，D项错误．答案：A4．下列说法正确的是( )A．只要温度相同，任何物体分子的平均动能都相同B．分子动能指的是由于分子定向移动而具有的动能C．100个分子动能和势能的总和就是这100个分子的内能D．温度高的物体分子平均速率小于温度低的同种物质组成的物体分子平均速率解析：温度是分子平均动能的标志，温度相同，则物体分子的平均动能相同，A正确；分子动能是由于分子做无规则运动而具有的动能，B错误；物体内能是对大量分子而言的，对于100个分子而言毫无意义，C错误；若组成物体的物质相同，温度高的物体分子平均速率大，D错误．答案：A5．在两个分子间的距离由r0(平衡位置)变为10r0的过程中，关于分子间的作用力F 和分子间的势能E p的说法中，正确的是( )A．F不断减小，E p不断减小B．F先增大后减小，E p不断增大C．F不断增大，E p先减小后增大D．F、E p都是先减小后增大解析：分子间距r＝r0时，分子力F＝0；随着r的增大，分子力表现为引力，F≠0；当r＝10r0时，F＝0，所以F先增大后减小；在分子间距由r0至10r0的过程中，始终克服分子引力做功，所以分子势能一直增大，所以B项正确．答案：B6．[2019·保定市调研](多选)某气体中有两个分子相对做直线运动，以甲分子为参考对象，乙分子向着甲分子从远处靠近．以运动轨迹为横轴x，甲分子为坐标原点，两个分子间的作用力与分子间距离的关系如图所示，F>0表示斥力，F<0表示引力．则( ) A．乙分子在a点时只受到甲分子的引力作用B．乙分子在c点时受到的分子力为0C．乙分子从a运动到c的过程中系统的分子势能减小D．乙分子从a运动到d的过程中系统的分子势能一直减小E．乙分子在c点时系统的分子势能最小解析：乙分子在a点时两分子间既有引力又有斥力，只是引力大于斥力，A项错误；乙分子在c点时引力与斥力合力为零，B项正确；乙分子从a到c过程分子力做正功，分子势能减小，从c到d的过程中分子力做负功，分子势能增加，c点时系统的分子势能最小，C、E 两项正确，D项错误．答案：BCE7．(多选)关于内能和机械能，下列说法正确的是( )A．物体的机械能损失时，内能可能增加B．物体的内能损失时，机械能必然减小C．物体内能为零时，机械能可以不为零D．物体的机械能为零时，内能可以不为零解析：在空中下降的物体由于克服空气阻力做功，机械能损失，因为存在摩擦，故物体的温度升高，内能增加，A项正确；物体静止在水平面，温度降低时，内能减少，而机械能不变，B项错误；分子运动永不停息而且分子间有相互作用，内能不可能为零，但机械能可以为零，C项错，D项正确．答案：AD8．关于物体的温度与分子动能的关系，正确的说法是( )A．某种物体的温度是0 ℃，说明物体中分子的平均动能为零B．物体温度降低时，每个分子的动能都减小C．物体温度升高时，速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多D．物体的运动速度越大，则物体的温度越高解析：温度是分子平均动能的标志．温度是0 ℃，分子的无规则运动不会停止，物体中分子的平均动能并不为零，A项错误；温度降低时，分子的平均动能减小，并非每个分子的动能都减小，B项错误；物体温度升高时，分子的平均动能增大，分子的平均速率增大，速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多，C项正确；物体的运动速度增大，宏观机械能(动能)增大，但物体内分子的热运动不一定加剧，温度不一定升高，D项错误．答案：C9．有甲、乙两个物体，已知甲的温度比乙的温度高，则可以肯定( )A．甲物体的内能比乙物体的内能大B．甲物体含的热量比乙物体含的热量多C．甲物体分子的平均动能比乙物体分子的平均动能大D．如果降低相同的温度，甲物体比乙物体放出的热量多解析：温度是分子平均动能的标志，温度高的物体，分子平均动能一定大；而内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和，故温度高的物体内能不一定大，A项错误，C项正确；热量是热传递过程中内能转移的多少，与内能的多少无关，B项错误；放出热量的多少与物体的质量、降低的温度及比热容均有关，D项错误．答案：C10．(多选)关于物体的内能，下列说法正确的是( )A．相同质量的两种物质，升高相同的温度，内能的增量一定相同B．物体的内能改变时温度不一定改变C．内能与物体的温度有关，所以0 ℃的物体内能为零D．分子数和温度相同的物体不一定具有相同的内能E．内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体解析：相同质量的两种不同物质的物质的量可能不同，可知分子数可能不同，故升高相同的温度时(分子平均动能的变化量相同)，其内能的增量可能不相同，A项错误；物体内能改变时，可能是分子平均动能不变，分子势能改变，因此温度不一定改变，B项正确；分子永不停息地做无规则运动，故物体的内能不可能为零，C项错误；物体的内能与分子数、温度和体积有关，分子数和温度相同，体积不同的物体，内能不同，D项正确；发生热传递的条件是存在温度差，而内能小的物体温度可能高，所以内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体，E项正确．答案：BDE11．(多选)将一定质量的液氮注入一个导热的真空容器中，当容器的温度达到常温时，液氮全部变成氮气，下列说法正确的是( )A．液氮中氮分子的间距大于平衡距离，分子间的作用力表现为引力B．液氮中氮分子的间距近似等于平衡距离，分子间的作用力可认为为零C．氮气分子的间距远大于平衡距离，分子间作用力可以忽略D．液氮变成氮气，内能减小解析：液氮中氮分子的间距近似等于平衡距离，分子间的作用力可认为等于零，A项错误，B项正确；氮气分子的间距远大于平衡距离，分子间作用力可以忽略，C项正确；液氮变成氮气，温度升高，分子平均动能增加，同时分子间距离增大，分子间作用力表现为引力，且分子间作用力做负功，分子势能增加，则内能增加，D项错误．答案：BC12．(多选)两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0，相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近．若两分子相距无穷远时，分子势能为零，下列说法正确的是( )A．在r>r0阶段，F做正功，分子动能增大，势能也增大B．在r<r0阶段，F做负功，分子动能减小，势能增大C．在r＝r0时，分子势能最小，动能最大D．在r＝r0时，分子势能为零E．分子动能和势能之和在整个过程中不变解析：在r>r0阶段，两分子间的斥力和引力的合力F表现为引力，两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近，F做正功，分子动能增大，势能减小，A项错误；在r<r0阶段，两分子间的斥力和引力的合力F表现为斥力，F做负功，分子动能减小，势能增大，B项正确；在r＝r0时，分子势能最小，动能最大，C项正确；在整个过程中，只有分子力做功，分子动能和势能之和保持不变，在r＝r0时，分子势能为负值，D项错误，E项正确．答案：BCE能力达标13.(多选)对于实际的气体，下列说法正确的是( )A．气体的内能包括气体分子的重力势能B．气体的内能包括气体分子之间相互作用的势能C．气体的内能包括气体整体运动的动能D．气体的体积变化时，其内能可能不变E．气体的内能包括气体分子热运动的动能解析：本题考查内能，意在考查考生的理解能力，要求考生对气体的内能形成正确的认识．实际气体的内能包括气体分子间相互作用的势能和分子热运动的动能，当气体体积变化时影响的是气体的分子势能，内能可能不变，所以B、D、E三项正确，A、C两项错误．答案：BDE14．如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示．F>0为斥力，F<0为引力．A、B、C、D为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从A处由静止释放后仅在分子力作用下运动，下列四个选项中分别表示乙分子的速度v、加速度a、势能E p、动能E k与两分子间距离的关系，其中大致正确的是( )解析：靠近过程中，乙分子的运动方向始终不变，A项错误；加速度与力的大小成正比，方向与力的方向相同，加速度等于0的点是C点，故B项错误；乙分子从A处由静止释放，分子势能先减少，到C点减至最小后再增加，故C项正确；分子动能不可能为负值，故D项错误．答案：C。
高中物理 第七章 分子动理论 第五节 内能自我小测 新人教版选修33
内能1．下列关于温度、热量和内能的说法正确的是( )A．温度是分子动能的标志，动能越大的分子其温度也就越高B．静止的物体没有内能C．温度高的物体比温度低的物体含有的热量多D．分子的势能跟物体的体积有关2．关于物体的温度与分子动能的关系，正确的说法是( )A．某物体的温度是0 ℃，说明物体中分子的平均动能为零B．物体温度升高时，每个分子的动能都增大C．物体温度升高时速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多D．物体的运动速度越大，则物体的温度越高3．(2014·临沂高二检测)当分子间距离大于10r0(r0是分子平衡位置间距离)时，分子力可以认为是零，规定此时分子势能为零。
当分子间距离是平衡距离r0时，下面的说法中正确的是( )A．分子力是零，分子势能也是零B．分子力是零，分子势能不是零C．分子力不是零，分子势能是零D．分子力不是零，分子势能不是零4．甲、乙两个分子相距较远，它们间的分子力为零，当它们逐渐接近到不能再接近的全过程中，分子力大小的变化和分子势能大小的变化情况正确的是( ) A．分子力先增大，后减小；分子势能一直减小B．分子力先增大，后减小；分子势能先减小，后增大C．分子力先增大，再减小，后又增大；分子势能先减小，再增大，后又减小D．分子力先增大，再减小，后又增大；分子势能先减小，后增大5．设r＝r0时分子间作用力为零，则在一个分子从远处以某一动能向另一个分子靠近的过程中，下列说法中正确的是( )A．r>r0时，分子力做正功，动能不断增大，势能减小B．r＝r0时，动能最大，势能最小C．r<r0时，分子力做负功，动能减小，势能增大D．以上均不对6．关于内能和机械能的下列说法中不正确的是( )A．内能和机械能各自包含动能和势能，因此，它们在本质上是一样的B．运动物体的内能和机械能均不为零C．一个物体的机械能可以为零，但它们的内能永远不可能为零D．物体的机械能变化时，它的内能可以保持不变7. 如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子在分子力作用下沿x轴运动，两分子间的分子势能Ep与两分子间距离的关系如图所示。
2020学年物理人教版选修3-3课时检测：第七章分子动理论 单元测试
章末过关检测(一)(时间：60分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1．关于热力学温度和摄氏温度，下列说法正确的是()A．某物体摄氏温度为10 ℃，即热力学温度为10 KB．热力学温度升高1 K等于摄氏温度升高1 ℃C．摄氏温度升高10 ℃，对应热力学温度升高283 KD．热力学温度和摄氏温度的温标不同，两者表示的温度无法比较详细分析：选B．热力学温度与摄氏温度的关系为T＝t＋273.15 K，所以选项A错误；对于T＝t＋273.15 K，有许多同学错误地认为可变形为ΔT＝Δt＋273.15 K，而错误地选择选项C，实际上ΔT＝T2－T1＝t2－t1＝Δt，即用摄氏温度表示的温差等于用热力学温度表示的温差，所以选项B正确，选项C、D错误．2．关于温度，下列说法正确的是()A．温度越高，分子动能越大B．物体运动速率越大，分子总动能越大，因而物体温度也越高C．一个分子运动的速率越大，该分子的温度越高D．温度是大量分子无规则热运动平均动能的量度详细分析：选D．温度升高，分子的平均动能变大，而不是每个分子动能都变大，故A 错误；物体宏观运动速率对应的是机械能(动能)，与分子无规则热运动的平均动能无关，与物体的温度毫无关系，B错误；温度是对大量分子集体(物体)而言的，是统计、平均概念，对单个分子无意义，C错误．故只有D正确．3．下列说法中正确的是()A．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的增大而增大B．气体压强的大小跟气体分子的平均动能有关，与分子的密集程度无关C．食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的D．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势详细分析：选D.当分子间作用力表现为斥力时，随分子间距离的增大分子力做正功，故分子势能减小，故A错误．气体压强的大小跟气体分子的平均动能和分子的密集程度都有关，故B错误．食盐是单晶体，单晶体的某些物理性质可能具有各向异性，所以食盐晶体的物理性质沿各个方向不一定都是一样的，故C错误．但由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势，故D正确．4．关于温度的概念，下列说法正确的是()A．温度是分子平均动能的标志，物体的温度越高，则分子的平均动能越大B．温度是分子平均动能的标志，温度升高，则物体的每一个分子的动能都增大C．某物体当其内能增加时，该物体的温度一定升高D．甲物体的温度比乙物体高，则甲物体分子的平均速率比乙物体的平均速率大详细分析：选A．分子的平均动能变大，并不意味着每个分子的动能都变大．内能增大可能是温度升高造成的，也可能是物体的体积变化或物态变化造成的．平均动能和平均速率是不同的概念，分子的平均动能除与分子的平均速率有关外，还与分子质量有关，故只有A正确．5．比较100 ℃时18 g的水、18 g的水蒸气和32 g氧气可知()A．分子数相同，分子的平均动能也相同B．分子数相同，内能也相同C．分子数相同，分子的平均动能不相同D．分子数不同，内能也不相同详细分析：选A．由水和氧气的质量、摩尔质量可知，18 g的水、18 g的水蒸气和32 g 氧气的摩尔数相同，故分子数相同；温度均为100 ℃，它们的分子平均动能相同；它们的分子势能不相同，所以它们的内能也不相同．故选A．6.如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示．F＞0为斥力，F＜0为引力．A、B、C、D为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从A处由静止释放，选项中四个图分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的关系，其中大致正确的是()详细分析：选B．速度方向始终不变，A错误；加速度与力成正比，方向相同，故B正确；C点的分子势能不可能最小，故C错误；乙分子动能不可能为负值，故D错误．二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分) 7．下列事实中能说明分子间存在斥力的是()A．气体可以充满整个空间B．给自行车车胎打气，最后气体很难被压缩C．给热水瓶灌水时，瓶中水很难被压缩D．万吨水压机可使钢锭变形，但很难缩小其体积详细分析：选CD．气体分子间距离很大，分子力表现为引力，A错；打气时，需要用力是由于气体分子与活塞发生频繁碰撞而产生压强造成的(下章学习)，B错；C、D都能说明分子间存在斥力．8．在观察布朗运动的实验过程中，每隔5 s记录下颗粒的位置，最后将这些位置用直线依次连接，如图所示，则下列说法正确的是()A．由图可以看出布朗运动是无规则的B．图中轨迹就是颗粒无规则运动的轨迹C．若对比不同温度下的轨迹，可以看出温度高时布朗运动显著D．若对比不同颗粒大小时的轨迹，可以看出颗粒小时布朗运动显著详细分析：选ACD．由于是每隔5 s记录下颗粒的位置，最后将这些位置用直线依次连接，但并不知道这5 s时间内颗粒的运动轨迹(其实这5 s内的轨迹也是无规则的)，所以记录下的并不是颗粒的实际运动轨迹．选项A、C、D正确，选项B错误．9．下列说法正确的是()A．目前实验室内所能达到的最低温度为－273.15 ℃，即绝对零度B．热就是温度，温度就是热C．热平衡定律为：当A、B两物体分别与C物体达到热平衡时，则A物体与B物体之间也会处于热平衡状态D．当甲、乙两物体达到热平衡时，甲、乙两物体的温度相同详细分析：选CD．绝对零度为－273.15 ℃，是理论上的低温下限，只能无限接近，不能达到．热是一种能量，即热能，温度宏观上反映物体的冷热程度，微观上反映分子热运动的剧烈程度．不能将热与温度混为一谈，故选C、D．10．夏天，如果将自行车内胎充气过足，又放在阳光下暴晒(暴晒过程中内胎容积几乎不变)，车胎极易爆裂．关于这一现象有以下描述，其中正确的是()A．车胎爆裂，是车胎内气体温度升高，气体分子间斥力急剧增大的结果B．在爆裂前的过程中，气体温度升高，标志着每一个气体分子速率都增大了C．在爆裂的过程中，气体分子的势能增加D．在车胎突然爆裂的瞬间，气体内能减少详细分析：选CD．在判断内能变化过程中若不能直接从内能的决定因素进行判断，则可从做功与能量的转化关系进行判断．车胎爆裂是车胎内气体温度升高，压强增大的原因，故A 错误；气体温度升高，只能是平均速率增大，对于其中个别分子速率可能会减小，故B错误；爆裂的过程中，气体分子间距增大，由于气体分子之间的距离远大于平衡位置间距离，故此过程势能增加，则C正确；车胎突然爆裂的瞬间，气体要对外做功，根据做功与能量变化关系可知，气体的内能减小，故D正确．三、非选择题(本题共3小题，共40分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 11．(10分)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中：(1)关于油膜面积的测量方法，下列做法正确的是________．(填入选项前字母)A．油酸酒精溶液滴入水中后，应让油膜尽可能地散开，再用刻度尺去量油膜的面积B．油酸酒精溶液滴入水中后，应让油膜尽可能地散开，再用刻度尺去量没有油膜的面积C．油酸酒精溶液滴入水中后，应立即将油膜的轮廓画在玻璃板上，再利用坐标纸去计算油膜的面积D．油酸酒精溶液滴入水中后，应让油膜尽可能地散开，再把油膜的轮廓画在玻璃板上，然后用坐标纸去计算油膜的面积(2)实验中，将1 cm 3的油酸溶于酒精，制成200 cm 3的油酸酒精溶液，又测得1 cm 3的油酸酒精溶液有50滴，现将1滴该溶液滴到水面上，水面上形成0.2 m 2的单分子薄层，由此可估算油酸分子的直径d ＝________m.详细分析：(1)油酸酒精溶液滴在水面上，油膜会散开，待稳定后，再在玻璃板上画下油膜的轮廓，用坐标纸计算油膜面积．(2)V ＝1200×150cm 3＝1×10－10 m 3 d ＝V S ＝1×10－100.2 m ＝5×10－10 m.答案：(1)D (2)5×10－1012．(14分)利用油膜法可以粗略地测出阿伏加德罗常数，把密度ρ＝0.8×103 kg/m 3的某种油，用滴管滴出一滴油在水面上形成油膜．已知这滴油的体积V ＝0.5×10－3cm 3，形成的油膜面积为S ＝0.7 m 2，油的摩尔质量为M ＝0.09 kg/mol.若把油膜看成是单分子层，每个油分子看成球形，那么：由以上数据可以粗略地测出阿伏加德罗常数N A 是多少？(先列出文字计算式，再代入计算，只要求保留一位有效数字)详细分析：油分子的直径为d ＝V S ＝0.5×10－3×10－60.7m ≈7×10－10 m ．油的摩尔体积为V A ＝M ρ① 每个油分子的体积为V 0＝43πR 3＝16πd 3② 所以阿伏加德罗常数为N A ＝V A V 0③ 联立①②③可得N A ＝M ρ16πd 3＝6M πd 3ρ④ 将题目中的数据代入④式可得N A ≈6×1023 mol －1.答案：6×1023 mol －113．(16分)目前，环境污染已非常严重，瓶装纯净水已经占领柜台．再严重下去，瓶装纯净空气也会上市．设瓶子的容积为500 mL ，空气的摩尔质量M ＝2.9×10－2 kg/mol.按标准状况计算，N A ＝6.0×1023 mol －1，标况下空气的摩尔体积V m ＝22.4 L/mol.试估算：(保留两位有效数字)(1)空气分子的平均质量是多少？(2)一瓶纯净空气的质量是多少？(3)一瓶气体约有多少个气体分子？详细分析：(1)空气分子的平均质量m ＝M N A ＝29×10－36.0×1023 kg ≈4.8×10－26 kg. (2)一瓶纯净空气的质量m 空＝ρV 瓶＝MV 瓶V m ＝29×10－3×500×10－622.4×10－3 kg ≈6.5×10－4 kg. (3) 一瓶中气体分子数N ＝nN A ＝V 瓶V m ·N A ＝500×10－6×6.0×102322.4×10－3个≈1.3×1022个． 答案：(1)4.8×10－26 kg (2)6.5×10－4 kg (3)1.3×1022个。
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第5节 内能[随堂检测]1．(多选)下列说法中正确的是( )A ．用液体的摩尔体积和阿伏加德罗常数可以估算液体分子的直径B ．布朗微粒做无规则运动的原因是它受到水分子有时吸引、有时排斥的作用力C ．通常情况下，气体比较难以压缩，这是因为压缩气体时要克服气体分子间的斥力作用D ．若两个分子只受到它们之间的分子力作用，当分子间的距离增大时，分子的动能可能减小解析：选AD.用液体的摩尔体积和阿伏加德罗常数可以得到液体分子的体积，对液体分子建立球体模型，可进一步估算出液体分子的直径，A 正确；布朗微粒做无规则运动的原因是它受到水分子的撞击力不平衡，B 错误；通常情况下，气体比较难以压缩，这是因为压缩气体时要克服气体的压强作用，C 错误；分子间同时存在相互作用的引力和斥力，合力可以是引力，也可以是斥力，故两分子间距离增大的过程中，合力可以做正功，也可以做负功，分子动能可能增大也可能减小，D 正确．2．(多选)下列关于分子动能的说法，正确的是( )A ．物体的温度升高，每个分子的动能都增加B ．物体的温度升高，分子的总动能增加C ．如果分子的质量为m ，平均速率为v ，则平均动能为12mv 2 D ．分子的平均动能等于物体内所有分子的动能之和与所有分子的总数之比解析：选BD ．温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增加，但是其中个别分子的动能有可能减小，A 错，B 对；分子的平均动能等于物体内所有分子的动能之和与所有分子总数的比值，所以C 错，D 对．3．(多选)关于温度、热平衡、内能的概念，下列说法中正确的是( )A ．物体温度升高，则物体的分子平均动能一定增大B ．物体温度升高 1 ℃相当于升高了 274.15 KC ．只要两物体的质量、温度、体积相等，两物体的内能一定相等D ．一切达到热平衡的系统都具有相同的温度解析：选AD ．温度是物体分子平均动能的标志，则物体温度升高，物体的分子平均动能一定增大，选项A 正确；摄氏温标和绝对温标是相等的，故物体温度升高 1 ℃相当于升高了1 K ，选项B 错误；两物体的质量、温度、体积相等，两物体的内能不一定相等，物体的内能还与物体的种类、状态等有关，选项C 错误；一切达到热平衡的系统都具有相同的温度，选项D 正确．4．一定质量的0 ℃的水在凝固成0 ℃的冰的过程中，体积变大，它内能的变化是( ) A．分子平均动能增加，分子势能减少B．分子平均动能减少，分子势能增加C．分子平均动能不变，分子势能增加D．分子平均动能不变，分子势能减少解析：选D.温度是分子平均动能的标志，一定质量的水凝结成同温度的冰温度不变，则分子的平均动能不变；体积变大，放出热量，内能变小，则分子势能减小．故选D.[课时作业]一、单项选择题1．甲、乙两个分子相距较远，它们间的分子力为零，当它们逐渐接近到不能再接近的全过程中，分子力大小的变化和分子势能大小的变化情况，正确的是( )A．分子力先增大，后减小；分子势能一直减小B．分子力先增大，后减小；分子势能先减小，后增大C．分子力先增大，再减小，后又增大；分子势能先减小，再增大，后又减小D．分子力先增大，再减小，后又增大；分子势能先减小，后增大解析：选D.分子间距大于r0，分子力为引力，随距离的减小，引力先增大后逐渐减小；分子间距小于r0，分子力为斥力，随距离的减小，分子斥力增大；分子间距大于r0，分子力为引力，因此引力做正功使分子动能逐渐增大，分子势能逐渐减小；分子间距小于r0，分子力为斥力，因此斥力做负功使分子动能逐渐减小，分子势能逐渐增大，故分子势能先减小后增大．故D正确．2．氢气和氧气的质量、温度都相同，在不计分子势能的情况下，下列说法正确的是( ) A．氧气的内能较大B．氢气的内能较大C．两者的内能相等D．氢气分子的平均速率较小解析：选B．氢气与氧气的温度相同，分子的平均动能相同，由于氧分子质量比氢分子质量大，所以氢分子的平均速率更大．又因为两种气体的总质量相等，氢分子质量比氧分子质量小，所以氢分子数大于氧分子数，氢气的分子动能总和大于氧气的分子动能总和，由于不计分子势能，所以氢气的内能更大．3．当某物质处于状态1，分子间距离为r0时，分子力为零；当它处于状态2，分子间距离为r，r＞10r0时分子力也为零．则( )A．状态1和状态2分子间相互作用情况完全一样B．两个状态分子势能相同，且都为零C．从状态1变化到状态2，分子的平均动能一定增大D．从状态1变化到状态2，分子的势能一定增大解析：选D．分子间距离为r0时，分子力为零，是指引力和斥力的合力为0；处于状态2，即分子间距离r＞10r0时分子力也为零，是指分子间相互作用力很小，可以忽略，故二者不同，则A错误；分子间距离为r0时分子势能最小，所以从此位置到其他任意位置，分子势能都增大，故B错误，D正确；平均动能由温度决定，由于状态1变化到状态2过程中温度变化未知，故平均动能无法确定，则C错误．4．在两个分子间的距离由r0(平衡位置)变为10r0的过程中，关于分子间的作用力F和分子间的势能E p的说法中，正确的是( )A．F不断减小，E p不断减小B．F先增大后减小，E p不断增大C．F不断增大，E p先减小后增大D．F、E p都是先减小后增大解析：选B．在两个分子间的距离由r0(平衡位置)变为10r0的过程中，根据分子力随分子间距离的变化曲线知，分子力先增大后减小；r>r0，分子力表现为引力，分子间距离增大，分子力做负功，分子势能不断增大，故B正确，A、C、D错误．5．下列四幅图中，能正确反映分子间作用力f和分子势能E p随分子间距离r变化关系的图线是( )解析：选B．当r＝r0时引力与斥力的合力为零，即分子力为零，A、D错；当分子间的距离大于或小于r0时，分子力做负功，分子势能增加，r＝r0时分子势能最小，B对，C错．6．关于物体的内能，下列说法中正确的是( )A．机械能可以为零，但内能永远不为零B．温度相同、质量相同的物体具有相同的内能C．物体的温度越高，内能越大D．0 ℃的冰的内能与等质量的0 ℃的水的内能相等解析：选A ．机械能可以为零，但内能永远不为零，选项A 正确；物体的内能与物体的种类、温度、体积及状态都有关系，故温度相同、质量相同的物体不一定具有相同的内能，物体的温度越高，内能不一定越大，选项B 、C 错误；因冰化成水要吸收热量，则0 ℃的冰的内能比等质量的0 ℃的水的内能小，选项D 错误．7．下列说法中正确的是( )A ．物体的分子热运动动能的总和就是物体的内能B ．对于同一种气体，温度越高，分子平均动能越大C ．要使气体的分子平均动能增大，外界必须向气体传热D ．一定质量的气体，温度升高时，分子间的平均距离一定增大解析：选B.物体的内能既包括物体分子热运动动能的总和也包括物体分子势能的总和，故A 错误．温度是物体分子平均动能大小的量度，故对于同一种气体，温度越高，分子平均动能越大，故B 正确．要使气体的分子平均动能增大，必需提高气体的温度，可以是气体从外界吸收热量，也可以是外界对气体做功．故C 错误．一定质量的气体，温度升高时，分子平均动能增大，但不能确定分子势能如何变化，故无法判定分子间的平均距离如何改变，故D 错误．8．下列说法正确的是( )A ．铁块熔化成铁水的过程中，温度不变，内能也不变B ．物体运动的速度增大，则物体中分子热运动的平均动能增大，物体的内能增大C ．A 、B 两物体接触时有热量从物体A 传到物体B ，这说明物体A 的内能大于物体B 的内能D ．A 、B 两物体的温度相同时，A 、B 两物体的内能可能不同，分子的平均速率也可能不同解析：选D ．温度是分子热运动的平均动能的标志，内能是所有分子动能和分子势能的总和，故温度不变时，内能可能变化，A 错误；两物体温度相同，内能可能不同，分子的平均动能相同，但由＝12m 2知，平均速率可能不同，D 正确；最易出错的是认为有热量从A 传到B ，A 的内能肯定大，其实有热量从A 传到B ，只说明A 的温度高，内能大小还要看它们的总分子数和分子势能这些因素，C 错误；机械运动的速度增大与分子热运动的动能无关，B 错误．二、多项选择题9．有温度和质量都相同的水、冰和水蒸气，则( )A ．它们的分子平均动能一样大B ．它们的分子势能一样大C ．它们的内能一样大D ．它们的分子数目一样多解析：选AD．温度相同，就是分子平均动能一样大．同种物质，质量相同，分子数一样多．正是因为分子势能不同，内能不同．故选A、D．10．如图为两分子系统的势能E p与两分子间距离r的关系曲线．下列说法正确的是( )A．当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力B．当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力C．当r等于r2时，分子间的作用力为零D．在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功解析：选BC．由题图可知分子间距离r＝r2时，分子间的相互作用力为零，分子势能最小．r<r2时分子力表现为斥力，r>r2时分子力表现为引力，故A选项错误，B、C选项正确．在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力表现为斥力，分子力做正功，所以D选项错误．11．回收宇宙飞船的过程中，飞船在轨道上运行的高度逐渐降低进入大气层，最后安全着陆．由于与大气的高速摩擦，使得飞船壳体外表温度上升到近两千摄氏度，从分子动理论和能量方面下列理解正确的是( )A．飞船壳体材料每个分子的动能均增大B．飞船壳体材料分子的平均动能增大C．飞船的内能向机械能转化D．飞船的机械能向内能转化解析：选BD．飞船壳体外表温度升高，说明分子的平均动能增大，故A错，B对；飞船的高度逐渐降低，与大气高速摩擦，机械能向内能转化，故C错，D对．12．设有甲、乙两分子，甲固定在0点，r0为其平衡位置间的距离，今使乙分子由静止开始只在分子力作用下由距甲0.5r0处开始沿x方向运动，则( )A．乙分子的加速度先减小，后增大B．乙分子到达r0处时速度最大C．分子力对乙一直做正功，分子势能减小D．乙分子在r0处时，分子势能最小解析：选BD．两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0.由图可知，乙分子受到的分子力先变小，位于平衡位置时，分子力为零，大于平衡位置时，分子力先变大再变小．故乙分子的加速度是先变小再反向变大，再变小，故A错误；当r小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，F做正功，分子动能增加，势能减小，当r等于r0时，动能最大，势能最小，当r大于r0时，分子间作用力表现为引力，分子力做负功，动能减小，势能增加，故C错误，B、D正确．13．下列说法正确的是( )A．在10 ℃时，一个氧气分子的分子动能为E k，当温度升高到20 ℃时，这个分子的分子动能为E k′，则E k′>E kB．在10 ℃时，每一个氧气分子的温度都是10 ℃C．在10 ℃时，氧气分子的平均速率为，氢气分子的平均速率为，则<D．在一般温度下，各种气体分子的平均速率都不为零解析：选CD．单个分子的动能、速率是随时变化的，温度是大量分子做热运动平均动能的标志，对个别分子比较动能的大小和温度是没有意义的．氧气与氢气温度相同，分子的平均动能相等，即＝，又因为m1>m2，则<，C项正确；气体分子做无规则热运动的动能不为零，故平均速率不为零，D项正确．14．两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近．在此过程中，下列说法正确的是( )A．分子力先增大，后一直减小B．分子力先做正功，后做负功C．分子动能先增大，后减小D．分子势能先增大，后减小解析：选BC．由分子力随分子间距离变化关系分析知，分子力先增大，然后减小，再增大，A选项错误；分子从相距很远处开始运动，当r>r0时合力为引力，分子力做正功，分子动能增大，当r<r0时合力为斥力，分子力做负功，分子动能减小，B、C选项正确；由分子力做功与分子势能变化关系知，分子势能先减小，后增大，D选项错误．。