【名师一号】2021年人教版物理双基限时练-选修3-3：第七章《分子动理论》5

双基限时练(五)内能1．对于分子间势能与体积的关系，下列说法中正确的是()A．物体体积增大，分子间势能增加B．气体分子的距离增大，分子间势能减小C．物体体积增大，分子间势能有可能增加D．物体体积减小，分子间势能增加解析分子间距离在小于r0的范围内，随着分子间距离的减小，分子势能增大，而在大于r0的范围内，分子势能随分子间距离的增大而增大．物质的分子势能与分子间的结构有关，物体体积增大，分子间距离增大，但分子势能可能减小，如水变成冰的过程分子势能减小．故C选项正确．答案C2．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，分子势能不是零解析当分子距离从大于10r0开头靠近，到r0的过程中，分子作用力表现为引力，故分子力作正功，分子势能减小，在分子间距离为r0时分子势能为负值，B选项正确．答案B3．关于温度的概念下列说法正确的是()A．某物体的温度为0℃，则其中每个分子的温度都为B．温度是物体分子热运动的平均速率的标志C．温度是物体分子热运动平均动能的标志D．温度可从高温物体传递到低温物体，达到热平衡时，两物体温度相等解析温度是对大量分子而言的，每个单分子的温度没有意义，温度是分子热运动平均动能的标志，不是平均速率的标志，A、B错，C对；热传递的是热量不是温度，D错误．答案C4．有关温度的概念，下列说法中正确的是()A．温度反映了每个分子热运动的猛烈程度B．温度是分子平均动能的标志C．肯定质量的某种物质，内能增加，温度肯定上升D．温度上升时物体的每个分子的动能都将增大解析温度标志着分子平均动能的大小，是分子平均动能的标志，对某个确定的分子来说，其运动状况无法确定，不能用温度反映，故A、D选项错误，B选项正确；物体的内能与物体的物质的量、体积、温度有关，即使物质的量不变，内能增加，温度也不肯定上升，故C选项错误．答案B5．下列对物体内能的说法中，正确的有()A．0℃的水比0B．物体运动的速度越大，物体的内能越大C．水分子的内能比冰分子的内能大D．100g0℃的水比100g0解析物体的内能与物质的量有关，故A选项错误；物体运动的动能属于机械能，与内能无关，故B选项错误；内能也是统计概念，只对大量分子有意义，是对物体而言的，一个分子谈内能没有意义，故C选项错误；冰熔化成水要吸取热量，内能增加，故D选项正确．答案D6．(多选题)氢气和氧气的质量、温度都相同，在不计分子势能的状况下，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．两者内能相等D．氢气分子的平均速率较大解析温度相同分子的平均动能相同，由于质量相同，氧气分子的质量大于氢气分子的质量，所以氢气的物质的量多，分子个数多，所以氢气的内能较大，氢气分子的平均速率较大，故B、D选项正确．答案BD7．将甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴．甲、乙分子间作用力与距离间关系的函数图象如下图所示．若把乙分子从r3处由静止释放，仅在分子力作用下，则乙分子从r3到r1的过程中()A．两分子的势能始终增大B．两分子的势能先增大后减小C．乙分子的动能先减小后增大D．乙分子的动能始终增大解析在r1到r3的范围内分子间作用力表现为引力，乙分子从r3位置到r1的过程中，分子力做正功，分子动能始终增大，分子势能减小，故D选项正确．答案D8．(多选题)若已知分子势能增大，则在这个过程中()A．肯定克服分子力做功B．分子力肯定减小C．分子间距离的变化状况无法确定D．以上说法都不正确解析分子力做负功分子势能增大，故A选项正确；分子力在表现为引力的范围内，随分子距离的增大，分子势能增大，在分子力表现为斥力的范围内，随分子距离的减小，分子势能增大，故C选项正确．答案AC9．(多选题)关于内能和机械能下列说法中不正确的是()A．内能和机械能各自含动能和势能，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，但它们的内能永久不行能为零D．物体的机械能变化时，它的内能可以保持不变解析机械能是指宏观物体动能、重力势能和弹性势能等；内能是指分子动能、分子势能，有本质区分，故A选项错误；分子永不停息地做热运动，所以物体的内能不能为零，但物体的机械能具有相对性，可以为零，所以B选项错误．答案AB10．气体内能是全部气体分子热运动动能和势能的总和，其大小与气体的状态有关，分子热运动的平均动能与分子势能分别取决于气体的()A．温度和体积B．体积和压强C．温度和压强D．压强和温度解析温度是平均动能的标志，而分子势能取决于分子的相对位置即分子间距，所以分子的平均动能与分子势能大小分别取决于气体的温度和体积，A对，B、C、D错．答案A11．分子间有相互作用的势能，规定两分子相距无穷远时，两分子间的势能为零．设分子a固定不动，分子b以某一初速度从无穷远处向a运动，直到它们之间的距离最小．在此过程中，a、b之间的势能()A．先减小，后增大，最终小于零B．先减小，后增大，最终大于零C．先增大，后减小，最终大于零D．先增大，后减小，最终小于零解析当分子b从无穷远处向a运动时，开头b受到分子力的合力是引力，分子力做正功，分子势能减小；当分子间距离为r0时，分子力为零，分子势能最小，b分子的动能最大；由于惯性，b分子将连续向a运动，此时r＜r0，分子力为斥力，分子力对b做负功，分子势能增大，当它们之间的距离最小时，b的动能为零，设此时分子势能为Ep，b在无穷远处的动能为Ek，由于整个过程中只有分子力做功，所以分子的势能和动能的总和保持不变，有Ep＝Ek＞0，其分子势能与分子之间距离关系如图所示，所以此过程中，a、b间的势能变化是：先削减，后增大，最终大于零．答案B12．关于物体的热胀冷缩现象，下列说法正确的是()A．物体受热后温度上升，分子的平均动能增大；降低温度后，分子的平均动能减小，分子势能没有变化B．受热后物体膨胀，体积增大，分子势能增大；遇冷后收缩，体积减小，分子势能减小，分子的平均动能不会转变C．受热膨胀，温度上升，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，分子势能也削减D．受热膨胀，分子平均动能增大，分子势能也增大；遇冷收缩，温度降低，分子平均动能减小，但分子势能增大解析物体受热后温度上升，体积增大，分子的平均动能和分子势能都增大；遇冷后温度降低，分子的平均动能和分子势能都削减．答案C13．(1)阳光照射到太阳能集热器上，将太阳能转化为____________能，如图所示是一种太阳能热水器的示意图，图中A是集热器，B是储水容器，在阳光直射下水将沿__________时针(选填“顺\”或“逆\”)方向运动．C是帮助加热器，其作用是______________________________．(2)请在图中适当位置安上进水阀门和出水阀门，并说明选择位置的理由__________________________________________．解析集热器中的水被太阳光晒热后密度变小，受到浮力作用沿管向右上方运动形成顺时针方向流淌的水流．在阴天用电加热方式使水温上升．在封闭的环形管道的左上方安上进水阀门，在贮水器下方竖直管道上安出水阀门，可使热水流出，冷水得到补充．答案(1)内顺在阴天用电加热方式使水温上升(2)见解析14．在一列火车上放一杯水，火车静止和匀速运动时，水的内能是否变化？试简要说明理由．解析物体的内能是全部分子的动能和势能的总和．温度是分子热运动平均动能的标志，物体的宏观运动与分子的微观运动无关，火车静止和运动都不会影响分子的热运动动能；分子势能由分子间相互位置打算，火车的宏观运动不会影响分子相互位置的关系，即不影响分子势能．由此可见，火车静止和匀速运动时，水的内能不发生变化．答案不发生变化，理由见解析．15．质量m＝1kg的物块，比热容为1.5×103J/(kg·℃)，以20m/s的速度从一绝热的粗糙的斜面底端冲