高中物理 第7章 第5节内能随堂课时作业 新人教版选修3-2

"【成才之路】-学年高中物理第7章第5节内能随堂课时作业新人教版选修3-2"基础夯实一、选择题(1～4题为单选题，5、6题为多选题)1．(北京西城区～学年高二下学期期末)下列关于物体内能的说法正确的是()A．一个分子的动能和分子势能的总和叫做该分子的内能B．物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和叫做物体的内能C．当一个物体的机械能发生变化时，其内能也一定发生变化D．温度高的物体一定比温度低的物体内能大答案：B解析：根据内能的概念可判B选项正确。2．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．物体的运动速度答案：D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选项符合题意。3．容器中盛有冰水混合物，冰的质量和水的质量相等且保持不变，则容器内()A．冰的分子平均动能大于水的分子平均动能B．水的分子平均动能大于冰的分子平均动能C．水的内能大于冰的内能D．冰的内能大于水的内能答案：C解析：冰水混合物温度为0℃，冰、水温度相同，故二者分子平均动能相同，A、B错；水分子势能大于冰分子势能，故等质量的冰、水内能相比较，水的内能大于冰的内能，C对，D错。4．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答案：D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。5．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答案：AD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。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答案：AB解析：机械能是指宏观物体动能、重力势能、弹性势能等，内能是指分子动能、分子势能，有本质的区别，A错，物体的分子运动永不停息，内能不能为零，但物体机械能可以为零，B错，C对，机械能内能在一定条件下可相互转化，但没有转化时，一个可以变化，另一个可以不变，D对。二、非选择题7．如果取分子间距离r＝r0(r0＝10－10m)时为分子势能的零势能点，则r<r0时，分子势能为________值；r>r0时，分子势能为________值。并试着在图中画出Ep－r答案：正正如图所示8．(1)一杯100℃的开水跟一池塘常温下的水哪个内能多？(2)1kg的100℃的水跟1kg的100℃的水蒸气哪个内能多？答案：(1)虽然100℃的水的水分子平均动能较大，但池塘的水的分子数比一杯水的分子数多得多，故一池塘常温下的水的内能比一杯100℃的开水的内能多。(2)它们的质量相等，因而所含分子数相等，分子的平均动能也相同，但100℃的水蒸气分子势能比100℃的水大，故1kg的100℃的水蒸气的内能比1kg的100℃的水的内能多。能力提升一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)1．如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲、乙两分子间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，现将乙分子从a移动到d的过程中，两分子间的分子力和分子势能同时都增大的阶段是()A．从a到b B．从b到cC．从b至d D．从c到d答案：D解析：根据分子力做功与分子势能的关系，分子力做正功分子势能减少，分子力做负功分子势能增加，可判D选项正确。2．对于物体的“热胀冷缩”现象下列说法正确的是()A．物体受热后温度升高，分子的平均动能增大；降低温度后，分子的平均动能减小B．受热后物体膨胀，体积增大，分子势能增大，收缩后，体积减小，分子势能减小，分子的平均动能不会改变C．受热膨胀，温度升高，分子平均动能增大；体积增大，分子势能也增大。遇冷收缩，温度降低，分子平均动能减小；体积减小；分子势能也减小D．受热膨胀，分子平均动能增大，分子势能也增大；遇冷收缩，分子平均动能减小，但分子势能增大答案：A解析：温度升高，分子平均动能增加，反之，温度降低，分子平均动能减小，而体积与分子势能间关系复杂，因而选A。3．一绝热容器内封闭着一些气体，容器在高速运输途中突然停下来，则()A．因气体温度与机械运动速度无关，故容器内气体温度不变B．因容器是绝热的，故容器中气体内能不变C．因容器突然停止运动，气体分子运动速度亦随之减小，故容器中气体温度降低D．容器停止运动时，由于分子和容器壁的碰撞，容器中气体温度将升高答案：D解析：容器里的分子除做无规则的热运动外，还随容器做机械运动，当容器停止机械运动时，气体分子由于惯性与器壁或分子间的碰撞，使热运动加剧，气体的温度升高，故D选项正确。4．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答案：CD解析：物体内能的多少除了与温度有关之外，还与物体的质量、体积等因素有关，仅根据某一个方面不能比较两个物体内能的大小，因此热水的内能不一定比冷水大，选项A的说法错误。0℃是人为规定的一个温度标准，即使在零摄氏度以下，分子也在不停地做无规则运动，因此零摄氏度时分子动能不会等于零。选项B的说法错误。分子势能是相对的，零势能点的选取是任意的，在理论分析和计算中都以无穷远为零势能点。因此当分子间距离为r0时，分子势能不一定为零，选项C的说法正确。选项D的说法是正确的，因为“温度是分子平均动能的标志”。这个结论在中学的知识范围内还不能严格的证明，要把它作为一个结论记住，这是一个非常有用的结论，在很多问题中要利用它进行判断。5．如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子沿x轴运动，两分子间的分子势能Ep与两分子间距离的关系如图中曲线所示。图中分子势能的最小值为－E0。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E0C．乙分子在Q点(x＝x1)时，处于平衡状态D．乙分子的运动范围为x≥x1答案：BD解析：分子处于r0位置时所受分子合力为零，加速度为零，此时分子势能最小，分子的动能最大，总能量保持不变。由题图可知x2位置即是r0位置，此时加速度为零，A错误；x＝x2位置，势能为－E0，因总能量为0，则动能为E0，B项正确；在Q点，Ep＝0，但分子力不为零，分子并非处于平衡状态，C项错误；在乙分子沿x轴向甲分子靠近的过程中，分子势能先减小后增大，分子动能先增大后减小，即分子的速度先增大后减小，到Q点分子的速度刚好减为零，此时由于分子斥力作用，乙分子再远离甲分子返回，即乙分子运动的范围为x≥x1，D项正确。二、非选择题6．杀虫药剂从喷雾器中射出时变成雾状液沫，设其温度不变，药液的内能是否变化？答案：内能增大解析：解法一原因是：液体变成雾状液沫后，分子之间的距离在r0的基础上变大了，分子势能的总和变大，所以内能增大。解法二原因是：要使液体变成雾状液沫，必须克服分子力做功，外界对液体做功，液体的内能就增加了。在物体分子平均动能不变的情况下，判断物体内能变化时，只考虑分子势能的变化即可。7．甲、乙两名同学对0℃的水和0℃的冰进行了如下争论：甲说：“冰和水的温度相同，所以分子平均动能相等。质量相同时，冰的体积大，因此冰的分子势能大，所以说冰的内能大于水的内能。”乙说：“0℃的水变成0℃的冰需要向外界放出热量，在质