2024-2025學(xué)年高中物理第七章分子動(dòng)理論第5節(jié)內(nèi)能作業(yè)含解析新人教版選修3-3

PAGE5-第5節(jié)內(nèi)能(時(shí)間：30分鐘總分：50分)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．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)能肯定增大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；假如分子力是斥力，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．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．溫度上升，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，可以使溫度漸漸降低，并最終達(dá)到肯定零度解析：溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)記，溫度上升，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，它們的分子平均速率不同，C錯(cuò)；肯定零度不行能達(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)溫度上升到20℃時(shí)，這個(gè)分子的分子動(dòng)能為EK′，則EK′<EKB．在10℃時(shí)，每個(gè)氧氣分子的溫度都是10℃C．在10℃時(shí)，氧氣分子平均速率為eq\x\to(v)1，氫氣分子平均速率為eq\x\to(v)2，則eq\x\to(v)1<eq\x\to(v)2D．在任何溫度下，各種氣體分子的平均速度都為零解析：?jiǎn)蝹€(gè)分子的動(dòng)能、速率是隨時(shí)變更的，因而是沒有意義的，溫度是大量分子做熱運(yùn)動(dòng)時(shí)分子平均動(dòng)能的標(biāo)記，對(duì)單個(gè)分子也是沒有意義的。A、B錯(cuò)誤；氧氣與氫氣溫度相同，分子平均動(dòng)能相等：eq\x\to(E)k1＝eq\x\to(E)k2，又因m1>m2，則eq\x\to(v)1<eq\x\to(v)2，C選項(xiàng)正確；速度是矢量，大量氣體分子向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)均等，全部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．(2024·新疆建設(shè)兵團(tuán)華山中學(xué)高二下學(xué)期期中)分子甲固定在O點(diǎn)，分子乙從無限遠(yuǎn)處向甲運(yùn)動(dòng)，兩分子間的分子力F與分子間距離r的關(guān)系圖線如圖所示。下列說法正確的是(AD)A．當(dāng)r大于r2時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為引力B．當(dāng)r小于r2時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力C．當(dāng)r等于r2時(shí)，分子乙的勢(shì)能最小D．當(dāng)r等于r1時(shí)，分子乙的動(dòng)能最大解析：由圖象可知：當(dāng)r大于r2時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，故A正確；當(dāng)r小于r1時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，r大于r1小于r2時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，故B錯(cuò)誤；當(dāng)r＝r1時(shí)，分子勢(shì)能最小，分子動(dòng)能最大，故C錯(cuò)誤，D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)能恒久不行能為零D．物體的機(jī)械能變更時(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)分，A錯(cuò)；物體的分子運(yùn)動(dòng)永不停息，內(nèi)能不能為零，但物體機(jī)械能可以為零，B錯(cuò)，C對(duì)；機(jī)械能內(nèi)能在肯定條件下可相互轉(zhuǎn)化，但沒有轉(zhuǎn)化時(shí)，一個(gè)可以變更，另一個(gè)可以不變，D對(duì)。6．兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的分子僅在分子力作用下由靜止起先運(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，后始終減小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)，分子間為斥力，分子力始終增大，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起先運(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，依據(jù)動(dòng)能定理，動(dòng)能先增加后減小，故C正確；依據(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，他們身上全部分子的動(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、物體的溫度和體積確定的，與機(jī)械運(yùn)動(dòng)無關(guān)，機(jī)械運(yùn)動(dòng)速度的變更以及豎直高度的變更僅變更的是乘客的機(jī)械能，不能因此推斷其內(nèi)能的變更狀況。實(shí)力提升一、選擇題(單選題)1．(2024·河北省張家口市一中高二上學(xué)期期中)如圖所示為兩分子系統(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(C)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等于r2時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力C．當(dāng)r小于r1時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力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：由圖可知，分子間距離等于r2時(shí)分子勢(shì)能最小，當(dāng)r＝r2時(shí)分子間作用力為零，當(dāng)r小于r2時(shí)分子力表現(xiàn)為斥力；當(dāng)r大于r2時(shí)，表現(xiàn)為引力，故A、B錯(cuò)誤，C正確；在r由r1變到r2的過程中，分子間為斥力，分子力做正功分子勢(shì)能減小，故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)變更C．受熱膨脹，溫度上升，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?。环肿觿?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：溫度上升，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)系困難，因而選A。3．(2024·山東省菏澤市高二下學(xué)期期中)對(duì)于物體內(nèi)能下列說法正確的是(C)A．10個(gè)分子的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和就是這10個(gè)分子的內(nèi)能B．物體所處位置越高，分子勢(shì)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．質(zhì)量相同的兩個(gè)同種物體，運(yùn)動(dòng)物體的內(nèi)能肯定大于靜止物體的內(nèi)能解析：物體的內(nèi)能是構(gòu)成物體的全部分子的無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的代數(shù)和，具有統(tǒng)計(jì)意義，對(duì)單個(gè)或幾個(gè)分子無意義，故A錯(cuò)誤；物體的內(nèi)能由物體的體積、溫度、分子數(shù)等因素確定，與物體的位置無關(guān)，故B錯(cuò)誤；肯定質(zhì)量的0℃的水結(jié)成0℃的冰，放出熱量，則內(nèi)能肯定削減，故C正確；物體的內(nèi)能與物體宏觀的速度無關(guān)，與溫度、體積等因素有關(guān)，故D錯(cuò)誤。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)記，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)能不肯定不變，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漸漸變小時(shí)，分子的勢(shì)能漸漸變小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漸漸變小時(shí)，分子力做負(fù)功，分子的勢(shì)能漸漸變大，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．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。現(xiàn)把乙分子從A處由靜止釋放，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)能不行能增大到正值，故C錯(cuò)誤；分子動(dòng)能不行能為負(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)