課時(shí)講練通》2013-2014學(xué)年高中物理人教版選修3-3課時(shí)提升訓(xùn)練 第七章 5內(nèi)能

1、.溫馨提示： 此套題為Word版，請(qǐng)按住Ctrl,滑動(dòng)鼠標(biāo)滾軸，調(diào)節(jié)合適的觀看比例，答案解析附后。關(guān)閉Word文檔返回原板塊。課時(shí)提升訓(xùn)練【基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)】1.(基礎(chǔ)理論辨析題)關(guān)于內(nèi)能和機(jī)械能的下列說法中正確的是 ( )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,但它的內(nèi)能永遠(yuǎn)不可能為零D.物體的機(jī)械能變化時(shí),它的內(nèi)能可以保持不變E.當(dāng)某物體的內(nèi)能增加時(shí),則該物體的溫度一定升高F.甲物體的溫度比乙物體的溫度高,則甲物體分子平均速率比乙物體分子平均速率大2.關(guān)于物體分子勢(shì)能和物體體積的關(guān)系,下列說法正確的是( )A.物

2、體的體積增大時(shí)分子勢(shì)能一定增大B.物體的體積增大時(shí)分子勢(shì)能一定減小C.物體的體積增大時(shí)分子勢(shì)能可能不變D.物體的體積增大時(shí)分子勢(shì)能可能增大也可能減小3.關(guān)于物體的溫度與分子動(dòng)能的關(guān)系,正確的說法是 ( )A.某種物體的溫度是0說明物體中分子的平均動(dòng)能為零B.物體溫度降低時(shí),每個(gè)分子的動(dòng)能都減小C.物體溫度升高時(shí)速率小的分子數(shù)目減少,速率大的分子數(shù)目增多D.物體的運(yùn)動(dòng)速率越大,則物體的溫度越高4.(2013·石家莊高二檢測(cè))當(dāng)分子間距離大于10r0(r0是分子平衡位置間距離)時(shí),分子力可以認(rèn)為是零,規(guī)定此時(shí)分子勢(shì)能為零。當(dāng)分子間距離是平衡距離r0時(shí),下面的說法中正確的是 ( )A.分子

3、力是零,分子勢(shì)能也是零B.分子力是零,分子勢(shì)能不是零C.分子力不是零,分子勢(shì)能是零D.分子力不是零,分子勢(shì)能不是零5.(2013·長(zhǎng)春高二檢測(cè))氫氣和氧氣的質(zhì)量、溫度都相同,在不計(jì)分子勢(shì)能的情況下,下列說法正確的是 ( )A.氧氣的內(nèi)能較大B.氫氣的內(nèi)能較大C.兩者的內(nèi)能相等D.氫氣分子的平均速率較大6.如圖所示,甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O,乙分子沿x軸運(yùn)動(dòng),兩分子間的分子勢(shì)能Ep與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示。圖中分子勢(shì)能的最小值為-E0。若兩分子所具有的總能量為0,則下列說法中正確的是 ( )A.乙分子在P點(diǎn)(x=x2)時(shí),加速度最大B.乙分子在P點(diǎn)(x=x2)時(shí),其動(dòng)能為E0C

4、.乙分子在Q點(diǎn)(x=x1)時(shí),處于平衡狀態(tài)D.乙分子的運(yùn)動(dòng)范圍為xx17.在體積、溫度、質(zhì)量、阿伏加德羅常數(shù)四個(gè)量中,與分子平均動(dòng)能有關(guān)的量是 ;與分子勢(shì)能直接有關(guān)的量是 ;與物體內(nèi)能有關(guān)的量是 ;聯(lián)系微觀量和宏觀量的橋梁是 。8.(2013·南通高二檢測(cè))(1)1 kg的40的水跟1 kg的80的水哪個(gè)內(nèi)能多?(2)1 kg的40的水跟2 kg的40的水哪個(gè)內(nèi)能多?(3)一杯100的開水跟一池塘常溫下的水哪個(gè)內(nèi)能多?(4)1 kg的100的水跟1 kg的100的水蒸氣哪個(gè)內(nèi)能多?【能力提升】1.(2013·鄭州高二檢測(cè))一絕熱容器內(nèi)封閉著一些氣體,容器在高速運(yùn)輸途中突然停

5、下來,則 ( )A.因氣體溫度與機(jī)械運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān),故容器內(nèi)氣體溫度不變B.因容器是絕熱的,故容器中氣體內(nèi)能不變C.因容器突然停止運(yùn)動(dòng),氣體分子運(yùn)動(dòng)速率亦隨之減小,故容器中氣體溫度降低D.容器停止運(yùn)動(dòng)時(shí),由于分子和容器壁的碰撞,機(jī)械運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能,故容器中氣體溫度將升高2.(2013·新課標(biāo)全國(guó)卷)兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的分子僅在分子力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng),直至不再靠近。在此過程中,下列說法正確的是 ( )A.分子力先增大,后一直減小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3.殺蟲藥劑從噴霧器中射出時(shí)變成霧狀液沫

6、,設(shè)其溫度不變,藥液的內(nèi)能是否變化?在物體分子平均動(dòng)能不變的情況下,判斷物體內(nèi)能變化時(shí),只考慮分子勢(shì)能的變化即可。4.一木塊靜止在光滑的水平面上,被水平方向飛來的子彈擊中,子彈進(jìn)入木塊的深度為d,木塊相對(duì)于水平面移動(dòng)了L,設(shè)木塊對(duì)子彈的阻力恒為F,則產(chǎn)生的內(nèi)能和子彈損失的動(dòng)能分別為多大?兩者的比值為多大?答案解析【基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)】1.【解析】選C、D。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)別,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)械能與內(nèi)能在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化,但沒有轉(zhuǎn)化時(shí),一個(gè)變化時(shí),另一個(gè)可以不變,D對(duì)。某

7、物體的內(nèi)能增加,可能是因?yàn)榉肿觿?shì)能變大而增加,分子平均動(dòng)能不一定變大,物體的溫度不一定升高,選項(xiàng)E錯(cuò)。甲物體的溫度比乙物體的溫度高,則甲物體分子平均動(dòng)能比乙物體分子平均動(dòng)能大,但由于分子質(zhì)量大小不確定,所以分子平均速率大小關(guān)系無(wú)法確定,F錯(cuò)。2.【解析】選C、D。分子勢(shì)能與分子力相對(duì)應(yīng),當(dāng)分子力是引力時(shí),體積增大,分子間距離增大,分子力做負(fù)功,分子勢(shì)能增大;當(dāng)分子力是斥力時(shí),體積增大,分子間距離增大,分子力做正功,分子勢(shì)能減小;當(dāng)分子間距r10r0時(shí),氣體分子力為零,分子勢(shì)能不變。由以上分析可得,C、D選項(xiàng)正確。3.【解析】選C。溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志。溫度是0,物體中分子的平均動(dòng)能并非為零

8、,因?yàn)榉肿拥臒o(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)不會(huì)停止,A錯(cuò);溫度降低時(shí)分子的平均動(dòng)能減小,并非每個(gè)分子的動(dòng)能都減小,B錯(cuò);物體溫度升高時(shí),分子的平均動(dòng)能增大,分子的平均速率增大,速率小的分子數(shù)目減少,速率大的分子數(shù)目增多,C項(xiàng)正確;物體的運(yùn)動(dòng)速率增大,宏觀機(jī)械能(動(dòng)能)增大,但物體內(nèi)分子的熱運(yùn)動(dòng)不一定加劇,溫度不一定升高,D錯(cuò)。4.【解析】選B。根據(jù)分子力隨分子間距離的變化關(guān)系知,r=r0時(shí),分子力為0。根據(jù)分子力做功與分子勢(shì)能的關(guān)系知,選r>10r0時(shí)分子勢(shì)能為0,r=r0時(shí),分子勢(shì)能最小,并且小于0。故B對(duì)。5.【解析】選B、D。氫氣與氧氣的溫度相同,分子的平均動(dòng)能相同,由于氧分子質(zhì)量比氫分子質(zhì)量大,所以

9、氫分子的平均速率更大。又因?yàn)閮煞N氣體的總質(zhì)量相等,氫分子質(zhì)量比氧分子質(zhì)量小,所以氫分子數(shù)大于氧分子數(shù),氫氣的分子動(dòng)能總和大于氧氣的分子動(dòng)能總和,由于不計(jì)分子勢(shì)能,所以氫氣的內(nèi)能更大。6.【解析】選B、D。分子處于r0位置時(shí)所受分子合力為零,加速度為零,此時(shí)分子勢(shì)能最小,分子的動(dòng)能最大,總能量保持不變。由題圖可知x2位置即是r0位置,此時(shí)加速度為零,A錯(cuò);x=x2位置,勢(shì)能為-E0,因總能量為零則動(dòng)能為E0,B項(xiàng)正確;在Q點(diǎn),Ep=0但分子力不為零,分子并非處于平衡狀態(tài),C項(xiàng)錯(cuò);在乙分子沿x軸向甲分子靠近的過程中,分子勢(shì)能先減小后增大,分子動(dòng)能先增大后減小,即分子的速率先增大后減小,到Q點(diǎn)分子的

10、速度剛好減為零,此時(shí)由于分子斥力作用,乙分子再遠(yuǎn)離甲分子返回,即乙分子運(yùn)動(dòng)的范圍為xx1,D項(xiàng)正確。7.【解析】溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志,所以與分子平均動(dòng)能有關(guān)的量是溫度;分子勢(shì)能是由分子間的分子力和分子間的相對(duì)位置決定的能,宏觀上與物體的體積有關(guān),所以與分子勢(shì)能直接有關(guān)的量是體積;內(nèi)能是物體中所有分子的熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和,宏觀上由物體的體積、溫度、物質(zhì)的量所決定,所以與物體內(nèi)能有關(guān)的量是體積、溫度、質(zhì)量;聯(lián)系微觀量和宏觀量的橋梁是阿伏加德羅常數(shù)。答案：溫度 體積 體積、溫度、質(zhì)量 阿伏加德羅常數(shù)8.【解析】(1)兩者質(zhì)量一樣,同種物質(zhì),所以分子數(shù)目一樣,而80的水比40的水的

11、分子平均動(dòng)能大,所以1 kg的80的水的總動(dòng)能比1 kg的40的水大,若不考慮水的膨脹引起的體積微小變化,則1 kg的80的水的內(nèi)能多。(2)1 kg的40的水跟2 kg的40的水比較,2 kg的40的水內(nèi)能多,因?yàn)楹笳叻肿訑?shù)目多。(3)雖然100的開水的分子平均動(dòng)能較大,但池塘的水的分子數(shù)比一杯水的分子數(shù)多得多,故一池塘常溫下的水的內(nèi)能比一杯100的開水的內(nèi)能多。(4)它們的質(zhì)量相等,因而所含分子數(shù)相等,分子的平均動(dòng)能也相同,但100的水蒸氣分子勢(shì)能比100的水大,故1 kg的100的水蒸氣的內(nèi)能比1 kg的100的水的內(nèi)能多。答案：見解析【能力提升】1.【解析】選D。容器里的分子除做無(wú)規(guī)則

12、的熱運(yùn)動(dòng)外,還隨容器做機(jī)械運(yùn)動(dòng),當(dāng)容器停止機(jī)械運(yùn)動(dòng)時(shí),氣體分子由于慣性與器壁或分子間的碰撞,使熱運(yùn)動(dòng)加劇,氣體的溫度升高,故D選項(xiàng)正確。【總結(jié)提升】涉及“內(nèi)能”問題的解題技巧(1)內(nèi)能是一種與分子熱運(yùn)動(dòng)及分子間相互作用相關(guān)的能量形式,與物體宏觀有序運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān),它取決于物質(zhì)的量、溫度、體積及物態(tài)。(2)溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,與單個(gè)分子的動(dòng)能以及物體的動(dòng)能無(wú)任何關(guān)系。2.【解題指南】解答本題可按以下思路進(jìn)行:(1)先由分子力隨分子間距離變化的特點(diǎn)得出分子力是引力還是斥力;(2)再根據(jù)分子力與位移方向判斷分子力做正功還是做負(fù)功,分子勢(shì)能是增加還是減小,動(dòng)能是增大還是減小,但分子勢(shì)能和動(dòng)能之和保持不變。【解析】選B、C、E。兩分子從相距較遠(yuǎn)處僅在分子力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng),直至不再靠近的過程中,分子力先是分子引力后是分子斥力,分子間距離r>r0時(shí)為引力,隨著距離r的減小分子引力先增大后減小,分子間距離r<r0時(shí)為斥力,分子斥力一直增大至最大,故選項(xiàng)A錯(cuò);在兩分子靠近的過程中,分子引力做正功、分子斥力做負(fù)功,分子勢(shì)能先減小后增大,分子動(dòng)能先增大后減小,所以選項(xiàng)B、C正確,選項(xiàng)D錯(cuò);分子僅在分子力作用下運(yùn)動(dòng),只有分子力做功,分子勢(shì)能和動(dòng)能之和不變,選項(xiàng)E正確。3.【解析】解法一:液體變成霧狀液