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1、 1 课时作业 5 内能 基础巩固 1关于分子的动能,下列说法中正确的应是()A温度相同时,不同物质的分子平均动能相同 B温度相同时,不同物质的分子平均速率相同 C温度相同时,只有同种物质的分子平均动能才相同 D温度升高时,物体每一个分子的平均动能都一定增大 解析:选项 A 是正确的,选项 C 是不正确的 只要物质的分子平均动能相同,无论何种物质都具有相同的温度 温度相同时,分子的平均动能相同但不同的物质分子的质量不同,所以其平均速率不同,因此选项 B 是不正确的 分子的平均动能是指大量分子的平均效果,对个别分子是无意义的,温度是大量分子热运动的集体宏观表现,它具有统计学的含义,不适用于个别分
2、子温度升高,分子的平均动能增加,由于分子无规则运动,对单个分子而言,温度、平均动能均无意义由此可知选项D 是不正确的 答案:A 2(多选)关于分子的势能,下列说法正确的是()A分子间显示斥力时,分子间距离越小,分子势能越大 B分子间显示引力时,分子间距离越小,分子势能越大 C分子的势能随物体的体积变化而变化 D物体热胀冷缩时,分子的平均动能改变,分子的势能不变 解析:当分子间显示斥力时,距离越小,分子势能越大,选项 A 是正确的 当分子间显示引力时,距离越小,分子势能越小,选项 B 是不正确的因为当分子间距离减小时,引力做正功,分子势能将减小 当物体的体积发生变化时,分子间距离便发生变化,则分
3、子势能随之发生变化,分子的势能是随物体的体积变化而变化的,因此选项 C 是正确的 物体热胀冷缩时,物体温度发生变化,分子的平均动能改变物体热胀冷缩时,物体的体积同时也发生变化,则分子势能也相应改变,所以选项 D 是不正确的物体热胀冷缩时,2 因物体的体积发生变化,分子势能将发生改变,但物体热胀冷缩时,分子间距离增大或减小,究竟是在rr0条件下,还是在rr0的条件下发生的不能确定,所以物体热胀冷缩时不能确定分子势能是增大还是减小 答案:AC 3物体由大量分子组成,下列说法正确的是()A分子热运动越剧烈,物体内每个分子的动能越大 B分子间引力总是随着分子间的距离减小而减小 C物体的内能跟物体的温度
4、和体积有关 D只有外界对物体做功才能增加物体的内能 解析:分子热运动越剧烈,物体内分子的平均动能越大,A 错误;分子间引力总是随着分子间的距离减小而增大,B 错误;物体的内能指的是物体内所有分子的动能和势能的总和,决定因素,微观上:分子动能、分子势能、分子个数;宏观上:温度、体积、物质的量(摩尔数),C 正确;做功和热传递都能使物体的内能变化,D 错误 答案:C 4下列说法正确的是()A物体内所有分子的动能之和等于这个物体的动能 B物体的分子势能由物体的温度和体积决定 C自行车轮胎充气后膨胀,主要原因是气体分子间有斥力 D物体的内能和其机械能没有必然联系,但两者可以相互转化 解析:所谓物体的动
5、能是指物体的宏观运动的动能,而非微观的分子的动能,故 A 错 物体的分子势能由物体的体积决定,故 B 错,自行车轮胎充气后轮胎膨胀,主要是因为分子间有空隙,气体对轮胎有压强,故 C 错 答案:D 5下列说法中正确的是()A物体温度降低,其分子热运动的平均动能增大 B物体温度升高,其分子热运动的平均动能增大 C物体温度降低,其内能一定增大 D物体温度不变,其内能一定不变 解析:本题主要涉及到两个知识点:一是分子热运动的平均动能与温度的关系,另一个是物体的内能 3 温度是物体分子热运动平均动能的标志,温度升高,分子热运动的平均动能增大,因此,选项B正确;选项A错误 物体的内能是物体中所有分子的热运
6、动动能与分子势能的总和,由于分子热运动的平均动能与温度有关,分子势能与物体的体积有关,所以,一般说来,物体的温度和体积变化时它的内能都会随之变化所以,物体的温度如何变化,并不能完全决定内能如何变化,选项C、D 都错误 答案:B 6相距很远的两个分子,以一定的初速度相向运动,直到距离最小,在这个过程中,两分子间的分子势能()A一直增大 B一直减小 C先增大,后减小 D先减小,后增大 解析:分子间的作用力先增大后减小,故分子力先做正功后做负功,可见分子势能先减小后增大 答案:D 7(多选)如图 1 所示为物体分子势能与分子间距离之间的关系,下列判断正确的是()图 1 A当rr0时,r越小,则分子势
7、能Ep越大 C当rr0时,分子势能Ep最小 D当r时,分子势能Ep最小 解析:当rr0时,分子力表现为引力,r减小时分子力做正功,分子势能减小;当rr0时,分子力为零,分子势能最小;当r时,引力做负功,分子势能增加趋近于零,故本题应选 A、C.答案:AC 4 综合应用 8(多选)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 E分子势能和动能之和不变 解析:两分子从相距较远处仅在分子力作用下由静止开始运动,直至不再靠近的过程中,分子力先是分子
8、引力后是分子斥力,分子间距离rr0时为引力,随着距离r的减小分子引力先增大后减小,分子间距离rr0时为斥力,分子斥力一直增大至最大,故选项 A 错;在两分子靠近的过程中,分子引力做正功、分子斥力做负功,分子势能先减小后增大,分子动能先增大后减小,所以选项 B、C 正确,选项 D 错;分子仅在分子力作用下运动,只有分子力做功,分子势能和动能之和不变,选项 E 正确 答案:BCE 9一定质量的 0 的冰熔解成 0 的水,其总的分子动能Ek,分子势能Ep,以及内能E的变化是()AEk、Ep、E均变大 BEk、Ep、E均变小 CEk不变、Ep变大、E变大 DEk不变、Ep变小、E变小 解析:冰熔解成水
9、,分子力做负功,分子势能Ep变大;温度不变,分子动能Ek不变,E变大 答案:C 10(多选)物体在重力作用下,沿斜面匀速下滑,以下所列各能量中可能发生变化的是()A物体的动能 B物体内分子的热运动动能 C物体的机械能 5 D物体的内能 解析:对沿斜面匀速下滑的物体进行受力分析,物体受重力竖直向下,斜面对物体的支持力垂直斜面向上,斜面对物体的滑动摩擦力与斜面平行 物体匀速下滑,速度不变,则动能不变 物体下滑重力势能减少,所以它的机械能减少,即物体的机械能改变 物体减少的机械能,是克服摩擦力做功转化为物体的内能,也即是同时发生摩擦生热,使物体内分子的热运动动能增加 答案:BCD 11(2019 年
10、唐山摸底)(多选)对于分子动理论和物体内能的理解,下列说法正确的是()A温度高的物体内能不一定大,但分子平均动能一定大 B外界对物体做功,物体内能一定增加 C温度越高,布朗运动越显著 D当分子间的距离增大时,分子间作用力就一直减小 E当分子间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的减小而增大 解析:温度高的物体分子平均动能一定大,但是内能不一定大,选项 A 正确;外界对物体做功,若散热,物体内能不一定增加,选项 B 错误;温度越高,布朗运动越显著,选项 C正确;当分子间的距离增大时,分子间作用力可能先增大后减小,选项 D 错误;当分子间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的减小而增大,选
11、项 E 正确 答案:ACE 12假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为 0,使一个分子固定,另一个分子在外力作用下从无穷远逐渐向它靠近,直至相距很近很近两分子间距离为r0时分子间的引力与斥力平衡把移动过程分为rr0和rr0这样两个阶段(1)这两个阶段中分子势能各在怎样变化?(2)分子势能何时最低?(3)画出分子势能Ep与分子距离r关系的曲线,要求表现出Ep最小值的位置及Ep变化的大致趋势(4)如果两个分子只受两者间分子力的作用,从力的角度讲,什么情况下两分子处于平衡状态?从分子势能的角度讲呢?解:(1)当rr0时,分子力为引力,分子力做正功,分子势能减小;当rr0时,分子 6 力为斥力,
12、分子力做负功,分子势能增大(2)由(1)的解析知,当rr0时,分子势能最低(3)如图 2 所示 图 2(4)从力的角度讲,分子力为零时处于平衡状态 从分子势能来说,分子势能最小时处于平衡状态 13(1)1 g 100 的水和 1 g 100 的水蒸气相比较,下述说法是否正确?分子的平均动能和分子的总动能都相同 它们的内能相同(2)液体汽化时吸收的热量转化为哪种能量?解:(1)正确.1 g 水与 1 g 水蒸气的分子数一样多,两者的温度都是 100.因温度是分子平均动能的标志,故两者的分子的平均动能和分子的总动能都相同 不正确水变为水蒸气时要吸收热量吸收的热量转化为水蒸气的内能,因此 1 g 100 的水和 1 g 100 的水蒸气内能相同是不正确的(2)液体汽化时都要吸收一定的热量,吸收的热量并没有增大物体的平均动能,而是使分子势能增大,从而使物体的内能增大 14子弹以 200 m/s 的速度射入固定的木板,穿出时速度为 100 m/s,若子弹损失机械能完全转化为内能,并有 50%被子弹吸收,求子弹温度可升高多少度?子弹比热容为 130 J/(kg)解:设子弹质量为m(kg),由题意得:(mv212mv222)cmt 升高温度t(v21v22)2c (20021002)0.52130 57.7()7