2016-2017学年高二物理下学期课时规范训练23

1、滚动检测 （二） 物体的内能（时间： 60 分钟 满分： 100 分 ）一、单项选择题 （每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，共 6 个小题， 每个小题 6 分，共 36 分；选正确得 6 分，不选或选错得 0 分 ）1下列关于温度、热量和内能的说法中正确的是（）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. 静止物体没有内能C. 温度高的物体比温度低的物体含的热量多D 分子的势能跟物体的体积有关解析 温度是描述热现象的一个基本物理量，凡是跟温度有关的现象都是热现 象，从分子动理论的观点看，温度是物体分子无规则运动 （热运动）的平均动能的 标志，它是状态量，是大量分子

2、热运动的宏观表现，对于个别分子来说，温度是 没有意义的，因此， A 不对，有的同学认为 B 对，这显然把内能与机械能混淆 了，物体内能是对分子而言， 它是组成物体所有分子热运动的动能和分子势能的 总和，它是状态量，它的大小与温度、体积以及物体所含分子数均有关，机械能 是对物体整体而言，物体整体的动能和势能不变，物体仍具有内能，可见 B 不 对，有的同学认为 C 对，这是错在把热量与内能混为一谈了，热量是一个过程 量，它是内能传递的一种量度， 只有在热传递的过程中才有意义， 它量度了热传 递过程中内能传递数量，只有 D 才是正确的，因为物体的体积改变，分子间的 距离随着改变，当rro时，分子力为

3、引力，分子势能随着分子间的距离增大而增 大；当rro时，分子力为斥力，分子势能随着分子间的距离减小而增大；当r =ro时，分子势能为最小值，故选 D.答案 D2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下列说法中错误的是( )A 显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性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解析 选项A中小炭粒做布朗运动反映了液体分子的无规则热运动，故A是正确的.B选项中分子间的相互作用力在间距

4、rro的范围内，随分子间距的增大而减小，故 B是错误的.C选项中 分子势能在rro时，分子势 能随 r 的增大而增大， 故 C 选项是正确的. D 选项中真空环境是为防止其他杂质 的介入，而高温条件下，分子热运动剧烈.有利于掺入元素分子的扩散.故说法 错误的选项为 B.答案 B3. 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，但具有内能解析 内能是物体所有分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和， 是不同于 机械能的另一种形式的能； 不论物体的温度

5、高低， 组成物体的分子都在不停息地 做无规则热运动，因此一切物体都具有内能，故 A、B、C错误.答案 D4. 下列说法中正确的是( ).A 当一个物体相对地球静止时，其动能为零，因此其内能也为零B. 放在桌子上的小盒，若取桌面上表面所在平面为零势能面，则其重力势能为零，因此其内能也为零 （小盒看成质点 ）C. 人骑车上斜坡时，因为人有动能，所以其内能不为零D 无论物体是静止还是运动，其内能都不可能为零解析 物体的内能和机械能的决定因素不同， 物体的内能永远不为零， 而机械能 可以为零答案 D5下列关于内能和机械能的说法中，正确的是（ ）A 机械能很大的物体，其内能一定很大B. 物体的机械能损失

6、时，内能却可能增加C. 物体的内能损失时，机械能必然会减少D. 物体的内能为零时，机械能可以不为零解析 内能和机械能是两种不同形式的能对同一物体 （不考虑形变时 ）机械能由 其整体的宏观速度和相对地面的高度决定； 内能则与其内部分子的无规则运动及 其聚集状态有关，它跟物体整体的宏观速度 （不计摩擦发热时 ）和高度一般无直接 联系.把物体缓缓地举得很高， 使它处于温度很低的环境中. 物体的机械能很大， 但内能却不一定大， A 错.物体在空中因空气阻力匀速下落时， 机械能有了损失， 但因与空气摩擦使物体温度升高，内能会增加， B 正确.使物体保持静止，降低 温度，当忽略物体的体积变化时， 物体的内

7、能减少， 机械能可以认为不变， C 错.由 于物体分子永不停息地做无规则运动， 物体的内能不可能为零， 机械能可以为零， D 错.答案 B6. 下列说法中正确的是（ ）.A 物体自由下落时速度增大，所以物体内能也增大B. 物体的机械能为零时内能也为零C. 物体的体积减小温度不变时，物体内能一定减小D. 气体体积增大时气体分子势能一定增大解析 物体的机械能和内能是两个完全不同的概念 物体的动能由物体的宏观速 率决定，而物体内分子的动能由分子热运动的速率决定. 分子动能不可能为零 （温 度不可能达到绝对零度 ），而物体的动能可能为零.所以 A、B 不正确.物体体 积减小时， 分子间距离减小， 但分

8、子势能不一定减小， 例如将处于原长的弹簧压 缩，分子势能将增大，所以 C也不正确.由于气体分子间距离一定大于 ro,体 积增大时分子间距离增大，分子力做负功，分子势能增大，所以 D 正确.答案 D二、双项选择题 （每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求，共4 个小题，每个小题 8分，共 32 分；全选正确得 8 分，只选 1项且正确得 4分，不选或选错 得 0 分）7. 1 g 100 C的水与1 g 100 C的水蒸气相比，下列说法正确的是（ ）.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. 1 g 100 C的水的内能小于1

9、g 100 C的水蒸气的内能解析 温度是分子平均动能的标志， 因而在相同的温度下， 分子的平均动能相同， 又1 g水与1 g水蒸气的分子数相同，因而分子总动能相同，A正确.当从100 C 的水变成100 C的水蒸气的过程中，分子距离变大，要克服分子引力做功，因而 分子势能增加，所以100 C的水的内能小于100 C水蒸气的内能，D正确.答案 AD8. 当两个分子间的距离r= ro时，分子处于平衡状态，设r1ror2，则当两个分子间的距离由ri变为r2的过程中()A 分子力先减小后增加B 分子力先减小再增加最后再减小C 分子势能先减小后增加D 分子势能先增大后减小解析rro时，分子力为引力，故分

10、子间距由ri变到r2 的过程中，分子力先减小到零，再增加到最大，再减小逐渐趋近零， B正确；分 子力先做正功后做负功，故分子势能先减小而后增大， C正确.答案 BC9如图1-示，甲分子固定在坐标原点 0,乙分子沿x轴运动，两分子间的分子势能 Ep与两分子间距离的变化关系如图曲线所示.图中分子势能的最小值为一Eo.若两分子所具有的总能量为0,则下列说法中正确的是().A .乙分子在P点(x = X2)时，加速度最大B. 乙分子在P点(x= X2)时，其动能为EoC. 乙分子在Q点(x = xi)时，处于平衡状态D. 乙分子的运动范围为x xi解析 当两分子由无穷远处相互靠近的过程中， 分子力先表

11、现为引力，后表现为 斥力.所以整个过程中，分子力先做正功后做负功.由分子力做功与分子势能的 关系可知，分子势能先减小后增大.结合图线可知：乙分子在P点(x = X2)时分子 力为零，加速度为零，A错；乙分子在P点(X= x2)时的动能与分子势能之和为零，即动能为Eo, B正确；乙分子在Q点(x = xi)时，分子势能为零，动能也为零，D正确；乙分子在Q点(x= xi)时受斥力不为零，C错.答案 BD10. 若某种实际气体分子之间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

12、. 如果保持其温度不变，体积增大，内能增大D. 如何保持其温度不变，体积增大，内能减少解析 气体分子之间表现为分子引力，距离增大，分子引力做负功，分子势能增大.答案 AC三、非选择题(本题共2小题，每小题16分，满分共32分；计算题要求有必要的文字 叙述，列出必要的方程和演算步骤.)11. 在标准状况下，有体积为 V的水和体积为V的可认为是理想气体的水蒸气，已知 水的密度为p阿伏加德罗常数为Na，水的摩尔质量为Ma，在标准状况下水蒸气 的摩尔体积为Va，求：(1) 说明标准状况下水分子与水蒸气分子的平均动能的大小关系；(2) 它们中各有多少水分子；(3) 它们中相邻两个水分子之间的平均距离.解

13、析(1)标准状况下，它们的温度均为 0 C ,所以水分子与水蒸气分子的平均 动能相等.(2)体积为V的水，质量为M = Pv分子个数为N = MMANa联立、得N= pANA对体积为V的水蒸气，分子个数为N = VNa(3)设相邻的两个水分子之间的平均距离为d,将水分子视为球形，每个水分子的体积为Vo-V韦v_N 6n解、得：d 6MapNA n设水蒸气中相邻的两个水分子之间距离为d,将水分子占的空间视为正方体,则其体积为-d3得d-3 NA答案(1)相等(2)晋vaNa12. (1)已知某气体的摩尔体积为 Va，摩尔质量为Ma，阿伏加德罗常数Na，由以上数据能否估算出每个分子的质量、每个分子

14、的体积、分子之间的平均距离?(2) 当物体体积增大时，分子势能一定增大吗？(3) 在同一个坐标系中画出分子力 F和分子势能Ep随分子间距离的变化图象，要 求表现出Ep最小值的位置及Ep变化的大致趋势.解析(1)可估算出每个气体分子的质量mo 黑；由于气体分子间距较大，由vNA，求得的是一个分子占据的空间而不是一个气体分子的体积，故不能估算 每个分子的体积；由dVoyNAA可求出分子之间的平均距离.(2)在rro范围内，当r增大时，分子力做负功，分子势能增大；在 rro范围内,当r增大时，分子力做正功，分子势能减小，故不能说物体体积增大，分子势能定增大，只能说当物体体积变化时，其对应的分子势能也变化.图像如图