2023學(xué)年完整版《內(nèi)能》試題庫

《內(nèi)能》試題庫試題組一基本技能練1．(多選)下列關(guān)于布朗運(yùn)動的說法，正確的是()A．布朗運(yùn)動是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動B．液體溫度越高，懸浮顆粒越小，布朗運(yùn)動越劇烈C．布朗運(yùn)動是由于液體各部分的溫度不同而引起的D．布朗運(yùn)動是由液體分子從各個方向?qū)腋☆w粒撞擊作用的不平衡引起的解析布朗運(yùn)動的研究對象是固體小顆粒，而不是液體分子，故A選項(xiàng)錯誤；影響布朗運(yùn)動的因素是溫度和顆粒大小，溫度越高、顆粒越小，布朗運(yùn)動就越明顯，故B選項(xiàng)正確；布朗運(yùn)動是由于固體小顆粒受液體分子的碰撞作用不平衡而引起的，不是由液體各部分的溫度不同而引起的，故C選項(xiàng)錯誤，D選項(xiàng)正確。答案BD2．下列說法正確的是()A．液體中懸浮微粒的無規(guī)則運(yùn)動稱為布朗運(yùn)動B．液體分子的無規(guī)則運(yùn)動稱為布朗運(yùn)動C．物體從外界吸收熱量，其內(nèi)能一定增加D．物體對外界做功，其內(nèi)能一定減少解析布朗運(yùn)動是指懸浮在液體(或氣體)中的微粒的無規(guī)則運(yùn)動，而不是液體(或氣體)分子的運(yùn)動，故A選項(xiàng)正確，B選項(xiàng)錯誤；由熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q知，若物體從外界吸收熱量同時對外做功，其內(nèi)能也可能不變或減少，C選項(xiàng)錯誤；物體對外做功同時從外界吸熱，其內(nèi)能也可能增加或不變，D選項(xiàng)錯誤。答案A3．(多選)下列關(guān)于分子熱運(yùn)動的說法中正確的是()A．布朗運(yùn)動就是液體分子的熱運(yùn)動B．氣體如果失去了容器的約束就會散開，這是因?yàn)闅怏w分子之間存在斥力的緣故C．對于一定量的理想氣體，如果壓強(qiáng)不變，體積增大，那么它的內(nèi)能一定增大D．如果氣體溫度升高，分子平均動能會增加，但并不是所有分子的速率都增大解析布朗運(yùn)動是懸浮在液體中的小顆粒的運(yùn)動；氣體分子散開的原因在于分子間間距大，相互間沒有作用力；對于一定量的理想氣體，在壓強(qiáng)不變的情況下，體積增大，溫度升高分子平均動能增加，理想氣體分子勢能為零，所以內(nèi)能增大。答案CD4．(多選)關(guān)于分子間的相互作用力，以下說法中正確的是()A．當(dāng)分子間的距離r＝r0時，分子力為零，說明此時分子間既不存在引力，也不存在斥力B．分子力隨分子間距離的變化而變化，當(dāng)r>r0時，隨著距離的增大，分子間的引力和斥力都增大，但引力比斥力增大得快，故分子力表現(xiàn)為引力C．當(dāng)分子間的距離r<r0時，隨著距離的減小，分子間的引力和斥力都增大，但斥力比引力增大得快，故分子力表現(xiàn)為斥力D．當(dāng)分子間的距離r>10－9m時，分子間的作用力可以忽略不計(jì)解析當(dāng)分子間的距離為r0時，引力等于斥力，分子力為零，并不是分子間無引力和斥力，A錯誤；當(dāng)r>r0時，隨著距離的增大，分子間的引力和斥力都減小，但斥力比引力減小得快，故分子力表現(xiàn)為引力，B錯誤；選項(xiàng)C、D正確。答案CD5.做布朗運(yùn)動實(shí)驗(yàn)，得到某個觀測記錄如圖1。圖中記錄的是()圖1A．分子無規(guī)則運(yùn)動的情況B．某個微粒做布朗運(yùn)動的軌跡C．某個微粒做布朗運(yùn)動的速度—時間圖線D．按等時間間隔依次記錄的某個運(yùn)動微粒位置的連線解析微粒在周圍液體分子無規(guī)則碰撞作用下，做布朗運(yùn)動，軌跡是無規(guī)則的，實(shí)際操作中不易描繪出微粒的實(shí)際軌跡；按等時間間隔依次記錄的某個運(yùn)動微粒位置的連線的無規(guī)則性，也能反映微粒布朗運(yùn)動的無規(guī)則性。圖中記錄描繪的正是按等時間間隔記錄的某個運(yùn)動微粒位置的連線，故D正確。答案D6．(多選)對于一定質(zhì)量的N2在不同物態(tài)下的內(nèi)能，氣態(tài)的N2可視為理想的氣體，下列說法中正確的是()A．固態(tài)的N2熔化為同溫度的液態(tài)N2時內(nèi)能增大B．固態(tài)的N2熔化為同溫度的液態(tài)N2時，由于分子力做負(fù)功將分子動能轉(zhuǎn)化為分子勢能，即其內(nèi)能保持不變C．液態(tài)N2汽化為同溫度的氣體時內(nèi)能增大D．氣態(tài)的N2溫度升高時內(nèi)能因所有分子動能增大而增大解析固態(tài)的N2熔化為同溫度的液態(tài)N2時因需要吸收熱量其內(nèi)能增大，A正確，B錯誤；液態(tài)N2汽化為同溫度的氣體時，因?yàn)榉肿拥钠骄鶆幽苤慌c物體的溫度有關(guān)，所以N2的分子平均動能不變，而分子勢能增大，即內(nèi)能增大，C正確；氣態(tài)的N2溫度升高時，分子的平均動能增大，但并不是所有分子的動能都增大，D錯誤。答案AC7．(多選)一滴油酸酒精溶液含質(zhì)量為m的純油酸，滴在液面上擴(kuò)散后形成的最大面積為S。已知純油酸的摩爾質(zhì)量為M、密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為NA，下列表達(dá)式中正確的有()A．油酸分子的直徑d＝eq\f(M,ρS)B．油酸分子的直徑d＝eq\f(m,ρS)C．油酸所含的分子數(shù)N＝eq\f(m,M)NAD．油酸所含的分子數(shù)N＝eq\f(M,m)NA解析設(shè)油酸分子的直徑為d，則有dS＝eq\f(m,ρ)?d＝eq\f(m,ρS)；設(shè)油酸所含的分子數(shù)為N，則有N＝eq\f(m,M)NA，選項(xiàng)B、C正確。答案BC8．(2014·山東文登二模)分子動理論較好地解釋了物質(zhì)的宏觀熱學(xué)性質(zhì)。據(jù)此可判斷下列說法中正確的是()A．布朗運(yùn)動是指液體分子的無規(guī)則運(yùn)動B．分子間的相互作用力隨著分子間距離的增大，一定先減小后增大C．一定質(zhì)量的氣體溫度不變時，體積減小，壓強(qiáng)增大，說明每秒撞擊單位面積器壁的分子數(shù)增多D．氣體從外界吸收熱量，氣體的內(nèi)能一定增大解析布朗運(yùn)動是懸浮在液體中固體顆粒的運(yùn)動，是液體分子無規(guī)則運(yùn)動的反映，選項(xiàng)A錯誤；若分子間距離r>r0，則隨著分子間距離的增大，分子間相互作用力可能先增大后減小，選項(xiàng)B錯誤；一定質(zhì)量的氣體溫度不變時，分子的平均動能不變，分子運(yùn)動的平均速率不變，但體積減小，單位體積內(nèi)的分子數(shù)增大，每秒撞擊單位面積的分子數(shù)增大，壓強(qiáng)增大，選項(xiàng)C正確；改變物體的內(nèi)能有兩種方式：做功和熱傳遞，氣體從外界吸收熱量，若同時對外做功，則內(nèi)能不一定增大，選項(xiàng)D錯誤。答案C能力提高練9．(多選)是指空氣中直徑小于微米的懸浮顆粒物，其漂浮在空中做無規(guī)則運(yùn)動，很難自然沉降到地面。下列說法中正確的是()A．氣溫越高，運(yùn)動越劇烈B．在空氣中的運(yùn)動屬于布朗運(yùn)動C．在空氣中的運(yùn)動就是分子的熱運(yùn)動D．倡導(dǎo)低碳生活有利于減小在空氣中的濃度解析由于顆粒很小，在空氣中的運(yùn)動是由于周圍大量分子對碰撞的不平衡使其在空中做無規(guī)則運(yùn)動，是布朗運(yùn)動，只是空氣分子熱運(yùn)動的反映，B正確、C錯誤；溫度越高，分子運(yùn)動越劇烈，運(yùn)動也越劇烈，A正確；因?yàn)榈V物燃料燃燒的廢氣排放是形成的主要原因，所以倡導(dǎo)低碳生活、減少化石燃料的使用能有效減小在空氣中的濃度，D正確。答案ABD10．如圖2所示，用F表示兩分子間的作用力，用Ep表示分子間的分子勢能，在兩個分子之間的距離由10r0變?yōu)閞0的過程中()圖2A．F不斷增大，Ep不斷減小B．F先增大后減小，Ep不斷減小C．F不斷增大，Ep先增大后減小D．F、Ep都是先增大后減小解析在分子間距離由10r0變?yōu)閞0的過程中，由圖象可知F先增大后減小，Ep則不斷減小，選項(xiàng)B正確。答案B11．(多選)設(shè)某種物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為μ，原子間的平均距離為d，已知阿伏加德羅常數(shù)為NA，則該物質(zhì)的密度ρ可表示為()A．ρ＝eq\f(6μ,πd3NA) B．ρ＝eq\f(μ,d3NA)C．ρ＝eq\f(3μ,4πd3NA) D．ρ＝eq\f(8μ,πdNA)解析分子為球體時，1mol物質(zhì)的體積為eq\f(1,6)πd3NA，則ρ＝eq\f(μ,\f(1,6)πd3NA)＝eq\f(6μ,πd3NA)，故A正確；分子為正方體時，1mol物質(zhì)的體積為d3NA，則ρ＝eq\f(μ,d3NA)，故B正確。答案AB12．(多選)(2014·石家莊市質(zhì)量檢測二)下列說法正確的是()A．氣體擴(kuò)散現(xiàn)象表明氣體分子間存在斥力B．對于同一理想氣體，溫度越高，分子平均動能越大C．熱量總是自發(fā)地從分子平均動能大的物體傳遞到分子平均動能小的物體D．用活塞壓縮氣缸內(nèi)的理想氣體，對氣體做了×105J的功，同時氣體向外界放出×105J的熱量，則氣體內(nèi)能增加了×105JE．在陽光照射下，可以觀察到教室空氣中飛舞的灰塵做無規(guī)則運(yùn)動，灰塵的運(yùn)動屬于布朗運(yùn)動答案BCD13．(多選)如圖3所示，一根豎直的彈簧支撐著一倒立汽缸的活塞，使汽缸懸空而靜止。已知汽缸質(zhì)量為M，活塞的質(zhì)量為m，汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體。設(shè)活塞和缸壁間無摩擦，缸壁導(dǎo)熱性能良好，且不漏氣，外界大氣的壓強(qiáng)和溫度不變?，F(xiàn)在汽缸頂上緩慢放一個質(zhì)量為m1的物體。當(dāng)系統(tǒng)重新平衡后，下列說法正確的是()圖3A．彈簧將被壓縮一些B．外界對缸內(nèi)氣體做正功，汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能增加C．氣體對外放熱，內(nèi)能不變D．外界對缸內(nèi)氣體做正功，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)增大E．單位時間內(nèi)缸內(nèi)氣體分子對缸壁單位面積的碰撞次數(shù)減少答案ACD14．浙江大學(xué)高分子系高超教授的課題組制備出了一種超輕氣凝膠——它刷新了目前世界上最輕材料的紀(jì)錄，彈性和吸油能力令人驚喜。這種被稱為“全碳?xì)饽z”的固態(tài)材料密度為每立方厘米毫克，僅是空氣密度的1/6。設(shè)氣凝膠的密度為ρ(單位為kg/m3)，摩爾質(zhì)量為M(單位為g/mol)，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則a克氣凝膠所含有的分子數(shù)為________，每個氣凝膠分子的體積是________。解析a克氣凝膠所含分子數(shù)為n＝eq\f(a,M)NA氣凝膠的摩爾體積為Vmol＝eq\f(M×10－3,ρ)(單位為m3/mol)每個氣凝膠分子的體積為V0＝eq\f(Vmol,NA)＝eq\f(M×10－3,NAρ)答案eq\f(a,M)NAeq\f(M×10－3,NAρ)試題組二基礎(chǔ)夯實(shí)一、選擇題(1～4題為單選題，6題為多選題)1．(北京西城區(qū)2013～2014學(xué)年高二下學(xué)期期末)下列關(guān)于物體內(nèi)能的說法正確的是()A．一個分子的動能和分子勢能的總和叫做該分子的內(nèi)能B．物體中所有分子的熱運(yùn)動動能與分子勢能的總和叫做物體的內(nèi)能C．當(dāng)一個物體的機(jī)械能發(fā)生變化時，其內(nèi)能也一定發(fā)生變化D．溫度高的物體一定比溫度低的物體內(nèi)能大答案：B解析：根據(jù)內(nèi)能的概念可判B選項(xiàng)正確。2．一塊10℃的鐵與一塊10℃的鋁相比，以下說法中正確的是()A．鐵的分子動能之和與鋁的分子動能之和相等B．鐵的每個分子動能與鋁的每個分子的動能相等C．鐵的分子平均速率與鋁的分子平均速率相等D．以上說法均不正確答案：D解析：兩物體溫度相等，說明它們的分子平均動能相等，因?yàn)闇囟仁欠肿舆\(yùn)動平均動能的標(biāo)志；由于沒有說明鐵與鋁的質(zhì)量，只有當(dāng)它們所含分子數(shù)目一樣，分子總動能才相等，故A錯；分子平均動能相等，但對每個分子而言，它運(yùn)動的速率是變化的，且每個分子的速率都是不同的，有快的也有慢的，所以每個分子的動能相等的說法不正確，故B錯；雖然分子的平均動能相等，但鐵分子，鋁分子質(zhì)量不等，因此分子平均速率不等，m鋁<m鐵，eq\x\to(v)鋁>eq\x\to(v)鐵，所以C錯；故只有D正確。3．容器中盛有冰水混合物，冰的質(zhì)量和水的質(zhì)量相等且保持不變，則容器內(nèi)()A．冰的分子平均動能大于水的分子平均動能B．水的分子平均動能大于冰的分子平均動能C．水的內(nèi)能大于冰的內(nèi)能D．冰的內(nèi)能大于水的內(nèi)能答案：C解析：冰水混合物溫度為0℃，冰、水溫度相同，故二者分子平均動能相同，A、B錯；水分子勢能大于冰分子勢能，故等質(zhì)量的冰、水內(nèi)能相比較，水的內(nèi)能大于冰的內(nèi)能，C對，D錯。4．(煙臺市2014～2015學(xué)年高二下學(xué)期期中)下列關(guān)于溫度、內(nèi)能和熱量的下列說法中正確的是()A．物體的溫度越高，所含熱量越多B．物體的內(nèi)能越大，所含熱量越多C．物體的溫度越高，它的分子熱運(yùn)動的平均動能越大D．物體的溫度不變，它的內(nèi)能就不變答案：C解析：熱量是過程量，“含有熱量”的說法是不正確的，故A、B錯誤；溫度是分子的平均動能的標(biāo)志，物體的溫度越高，它的分子熱運(yùn)動的平均動能越大，故C正確；物體的內(nèi)能與物質(zhì)的量、溫度、體積以及物態(tài)有關(guān)，物體的溫度不變，它的內(nèi)能不一定不變，故D錯誤。5．質(zhì)量相等的氫氣和氧氣溫度相同，若不考慮分子間的勢能，則()A．氫氣的內(nèi)能較大B．氧氣的內(nèi)能較大C．兩者的內(nèi)能相等D．氫氣和氧氣分子的平均動能相等答案：AD解析：因?yàn)闅涞哪栙|(zhì)量小，故同質(zhì)量的氫氣和氧氣，氫氣的分子數(shù)多，內(nèi)能大。6．關(guān)于內(nèi)能和機(jī)械能的下列說法中不正確的是()A．內(nèi)能和機(jī)械能各自包含動能和勢能，因此，它們在本質(zhì)上是一樣的B．運(yùn)動物體的內(nèi)能和機(jī)械能均不為零C．一個物體的機(jī)械能可以為零，但它們的內(nèi)能永遠(yuǎn)不可能為零D．物體的機(jī)械能變化時，它的內(nèi)能可以保持不變答案：AB解析：機(jī)械能是指宏觀物體動能、重力勢能、彈性勢能等，內(nèi)能是指分子動能、分子勢能，有本質(zhì)的區(qū)別，A錯，物體的分子運(yùn)動永不停息，內(nèi)能不能為零，但物體機(jī)械能可以為零，B錯，C對，機(jī)械能內(nèi)能在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化，但沒有轉(zhuǎn)化時，一個可以變化，另一個可以不變，D對。二、非選擇題7．如果取分子間距離r＝r0(r0＝10－10m)時為分子勢能的零勢能點(diǎn)，則r<r0時，分子勢能為________________值；r>r0時，分子勢能為________________值。并試著在圖中畫出Ep－r的圖象。(填“正”、“負(fù)”或“零”)答案：正正如圖所示8．(1)一杯100℃的開水跟一池塘常溫下的水哪個內(nèi)能多？(2)1kg的100℃的水跟1kg的100℃的水蒸氣哪個內(nèi)能多？答案：(1)雖然100℃的水的水分子平均動能較大，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。(2)它們的質(zhì)量相等，因而所含分子數(shù)相等，分子的平均動能也相同，但100℃的水蒸氣分子勢能比100℃的水大，故1kg的100℃的水蒸氣的內(nèi)能比1kg的100℃的水的內(nèi)能多。能力提升一、選擇題(1～3題為單選題，4、5題為多選題)1．如圖所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子位于x軸上，甲、乙兩分子間的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示，F(xiàn)>0為斥力，F(xiàn)<0為引力。a、b、c、d為x軸上四個特定的位置，現(xiàn)將乙分子從a移動到d的過程中，兩分子間的分子力和分子勢能同時都增大的階段是()A．從a到b B．從b到cC．從b至d D．從c到d答案：D解析：根據(jù)分子力做功與分子勢能的關(guān)系，分子力做正功分子勢能減少，分子力做負(fù)功分子勢能增加，可判D選項(xiàng)正確。2．對于物體的“熱脹冷縮”現(xiàn)象下列說法正確的是()A．物體受熱后溫度升高，分子的平均動能增大；降低溫度后，分子的平均動能減小B．受熱后物體膨脹，體積增大，分子勢能增大，收縮后，體積減小，分子勢能減小，分子的平均動能不會改變C．受熱膨脹，溫度升高，分子平均動能增大；體積增大，分子勢能也增大。遇冷收縮，溫度降低，分子平均動能減??；體積減??；分子勢能也減小D．受熱膨脹，分子平均動能增大，分子勢能也增大；遇冷收縮，分子平均動能減小，但分子勢能增大答案：A解析：溫度升高，分子平均動能增加，反之，溫度降低，分子平均動能減小，而體積與分子勢能間關(guān)系復(fù)雜，因而選A。3．一絕熱容器內(nèi)封閉著一些氣體，容器在高速運(yùn)輸途中突然停下來，則()A．因氣體溫度與機(jī)械運(yùn)動速度無關(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，氣體分子運(yùn)動速度亦隨之減小，故容器中氣體溫度降低D．容器停止運(yùn)動時，由于分子和容器壁的碰撞，容器中氣體溫度將升高答案：D解析：容器里的分子除做無規(guī)則的熱運(yùn)動外，還隨容器做機(jī)械運(yùn)動，當(dāng)容器停止機(jī)械運(yùn)動時，氣體分子由于慣性與器壁或分子間的碰撞，使熱運(yùn)動加劇，氣體的溫度升高，故D選項(xiàng)正確。4．關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說法正確的是()A．熱水的內(nèi)能一定比冷水的大B．當(dāng)溫度等于0℃時，分子動能為零C．分子間距離為r0時，分子勢能不一定為零D．溫度相等的氫氣和氧氣，它們的分子平均動能相等答案：CD解析：物體內(nèi)能的多少除了與溫度有關(guān)之外，還與物體的質(zhì)量、體積等因素有關(guān)，僅根據(jù)某一個方面不能比較兩個物體內(nèi)能的大小，因此熱水的內(nèi)能不一定比冷水大，選項(xiàng)A的說法錯誤。0℃是人為規(guī)定的一個溫度標(biāo)準(zhǔn)，即使在零攝氏度以下，分子也在不停地做無規(guī)則運(yùn)動，因此零攝氏度時分子動能不會等于零。選項(xiàng)B的說法錯誤。分子勢能是相對的，零勢能點(diǎn)的選取是任意的，在理論分析和計(jì)算中都以無窮遠(yuǎn)為零勢能點(diǎn)。因此當(dāng)分子間距離為r0時，分子勢能不一定為零，選項(xiàng)C的說法正確。選項(xiàng)D的說法是正確的，因?yàn)椤皽囟仁欠肿悠骄鶆幽艿臉?biāo)志”。這個結(jié)論在中學(xué)的知識范圍內(nèi)還不能嚴(yán)格的證明，要把它作為一個結(jié)論記住，這是一個非常有用的結(jié)論，在很多問題中要利用它進(jìn)行判斷。5．(廈門市2013～2014學(xué)年高二下學(xué)期期末)下圖為兩分子系統(tǒng)的勢能Ep與兩分子間距離r的關(guān)系曲線。下列說法正確的是()A．當(dāng)r大于r1時，分子間的作用力表現(xiàn)為引力B．當(dāng)r小于r1時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力C．當(dāng)r等于r2時，分子間的作用力為零D．在r由r1變到r2的過程中，分子間的作用力做負(fù)功答案：BC解析：當(dāng)r<r1時，r減小，Ep增大，說明克服分子間作用力做功，也說明分子間作用力為斥力，因此選項(xiàng)B正確。r1<r<r2時，分子勢能隨分子間距離的增大而減小，說明分子力做正功，因此分子間作用力表現(xiàn)為斥力；r>r2時，分子勢能隨分子間距離的增大而增大，說明分子力做負(fù)功，因此分子間作用力表現(xiàn)為引力，所以選項(xiàng)A、D均錯。r＝r2是分子間斥力與引力的臨界點(diǎn)，此時分子間作用力為零，故選項(xiàng)C正確。6．(上海理工大學(xué)附中2014～2015學(xué)年高二下學(xué)期期中)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，兩分子間的分子勢能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，加速度最大B．乙分子在P點(diǎn)(x＝x2)時，其動能為E0C．乙分子在Q點(diǎn)(x＝x1)時，處于平衡狀態(tài)D．乙分子的運(yùn)動范圍為x≥x1答案：BD解析：分子處于r0位置時所受分子合力為零，加速度為零，此時分子勢能最小，分子的動能最大，總能量保持不變。由題圖可知x2位置即是r0位置，此時加速度為零，A錯誤；x＝x2位置，勢能為－E0，因總能量為0，則動能為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)錯誤；在乙分子沿x軸向甲分子靠近的過程中，分子勢能先減小后增大，分子動能先增大后減小，即分子的速度先增大后減小，到Q點(diǎn)分子的速度剛好減為零，此時由于分子斥力作用，乙分子再遠(yuǎn)離甲分子返回，即乙分子運(yùn)動的范圍為x≥x1，D項(xiàng)正確。二、非選擇題7．殺蟲藥劑從噴霧器中射出時變成霧狀液沫，設(shè)其溫度不變，藥液的內(nèi)能是否變化？答案：內(nèi)能增大解析：解法一原因是：液體變成霧狀液沫后，分子之間的距離在r0的基礎(chǔ)上變大了，分子勢能的總和變大，所以內(nèi)能增大。解法二原因是：要使液體變成霧狀液沫，必須克服分子力做功，外界對液體做功，液體的內(nèi)能就增加了。在物體分子平均動能不變的情況下，判斷物體內(nèi)能變化時，只考慮分子勢能的變化即可。試題組三基礎(chǔ)夯實(shí)一、選擇題(1～3題為單選題，4～6題為多選題)1．(遼寧師大附中2014～2015學(xué)年高二下學(xué)期期中)如圖，內(nèi)壁光滑、導(dǎo)熱良好的氣缸中用活塞封閉有一定質(zhì)量的理想氣體。當(dāng)環(huán)境溫度升高時，缸內(nèi)氣體()A．內(nèi)能減少 B．對外做功C．壓強(qiáng)增大 D．分子間的引力和斥力都增大答案：B解析：氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，溫度升高，內(nèi)能增大，選項(xiàng)A錯誤；氣體體積增大，對外做功，選項(xiàng)B正確；氣體的壓強(qiáng)不變，選項(xiàng)C錯誤；理想氣體不考慮分子間的引力和斥力，選項(xiàng)D錯誤。2．關(guān)于熱量、溫度的下列說法正確的是()A．熱量是熱傳遞過程中，物體間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移量；溫度是物體分子平均動能大小的量度B．在絕熱容器中，放入兩個溫度不等的物體，則高溫物體放出溫度，低溫物體吸收溫度，直到兩個物體溫度相等C．高溫物體內(nèi)能多，低溫物體內(nèi)能少D．兩個質(zhì)量和比熱容都相等的物體，若吸收相等的熱量，則溫度相等答案：A解析：溫度是物體分子平均動能大小的量度，表示冷熱程度；熱量是熱傳遞過程中物體間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移量，內(nèi)能包括分子動能與分子勢能，與溫度、體積、物質(zhì)的量有關(guān)。D項(xiàng)，不知道初始溫度，只能說溫度變化相同。3．當(dāng)物體的內(nèi)能增加時，下列說法正確的是()A．物體一定吸收了熱量B．外界一定對物體做了功C．不可能是物體放出熱量，同時對外做功D．不可能是物體放出熱量，同時外界對物體做功答案：C解析：系統(tǒng)的內(nèi)能增加，做功和熱傳遞是改變內(nèi)能的兩種方式，外界對系統(tǒng)做功如壓縮乙醚氣體實(shí)驗(yàn)，會使系統(tǒng)內(nèi)能增加，系統(tǒng)吸收熱量也會使內(nèi)能增加，反之內(nèi)能減少，所以系統(tǒng)內(nèi)能是否增加應(yīng)看做功和熱傳遞的總效果。故答案為C。4．下列所述現(xiàn)象中屬于利用熱傳導(dǎo)的方式來傳熱的是()A．冬天，用手去拿室外的鐵塊，手感到冷B．夏天，開空調(diào)后一段時間整個房間內(nèi)溫度降低C．在地面上曬小麥D．冬天，用暖水袋暖手答案：AD解析：冬天，室外的鐵塊溫度低，手溫度高，用手拿鐵塊時，手上的熱量直接通過熱傳導(dǎo)的方式傳到鐵塊上。用暖水袋暖手，道理同上。開空調(diào)后整間房間內(nèi)溫度降低，是空氣通過對流的方式使熱空氣降溫。曬小麥?zhǔn)且揽刻枱彷椛鋪砦諢崃康?，所以正確答案為AD。5．在下述現(xiàn)象中，沒有做功而使物體內(nèi)能改變的是()A．電流通過電爐而使溫度升高B．在陽光照射下，水的溫度升高C．鐵錘敲打鐵塊，使鐵塊溫度升高D．夏天在室內(nèi)放幾塊冰，室內(nèi)會變涼快答案：BD解析：電流通過電爐做功使電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；在陽光照射下，水溫度升高是靠太陽的熱輻射來升溫的；鐵錘敲打鐵塊是做功改變物體內(nèi)能的過程；室內(nèi)放上冰塊是通過熱傳遞的方式來改變氣溫的。6．下列說法中正確的是()A．做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種本質(zhì)不同的物理過程：做功使物體的內(nèi)能改變，是其他形式的能和內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化；熱傳遞則不同，它是物體內(nèi)能的轉(zhuǎn)移B．外界對物體做功，物體的內(nèi)能一定增大C．物體向外界放熱，物體的內(nèi)能一定增大D．熱量是在熱傳遞中，從一個物體向另一個物體或物體的一部分向另一部分轉(zhuǎn)移的內(nèi)能的多少答案：AD解析：做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能的本質(zhì)不同，因?yàn)樽龉Φ倪^程一定是不同形式的能相互轉(zhuǎn)化的過程，而熱傳遞是同種形式的能量(內(nèi)能)在不同的物體之間或物體不同的部分之間傳遞或轉(zhuǎn)移，故A選項(xiàng)正確。而物體的內(nèi)能的變化取決于做功和熱傳遞兩種途徑，單就一個方面不足以斷定其內(nèi)能的變化。故B、C選項(xiàng)不正確，D選項(xiàng)正確。二、非選擇題7．陽光照暖了大地，地面輻射又對地面附近的空氣加熱，形成暖氣團(tuán)升往高空。于是有人認(rèn)為高山頂上的氣溫要比地面的高，但實(shí)際情況正好相反。你怎么理解這種現(xiàn)象？答案：把地面附近溫度、壓強(qiáng)相同的一大團(tuán)空氣作為研究對象(在熱力學(xué)中稱為系統(tǒng))。這團(tuán)空氣最初在地面附近受熱膨脹，密度變小，因而逐漸上升。在上升的過程中，其邊緣部分和外界空氣的熱交換對整個氣團(tuán)沒有明顯的影響，可以認(rèn)為氣團(tuán)與外界之間傳遞的熱量Q＝0，因此氣團(tuán)內(nèi)能的變化僅與做功有關(guān)，即ΔU＝W。氣團(tuán)上升時，不斷膨脹，對外做功(W<0)，內(nèi)能減少(ΔU<0)，溫度降低，越高的地方，空氣的溫度越低。能力提升一、選擇題(1～3題為單選題，4、5題為多選題)1．物體的內(nèi)能增加了20J，下列說法中正確的是()A．一定是外界對物體做了20J的功B．一定是物體吸收了20J的熱量C．一定是物體分子動能增加了20JD．物體的分子平均動能可能不變答案：D解析：做功和熱傳遞都可以改變物體內(nèi)能，物體內(nèi)能改變20J，其方式是不確定的，因此A、B錯誤；而物體內(nèi)能包括所有分子的平均動能和分子勢能，內(nèi)能由分子數(shù)、分子平均動能、分子勢能三者決定，故C錯。2．下列說法正確的是()A．若A、B兩物體接觸但沒有熱傳遞，則兩物體所包含的熱量相等B．做功和熱傳遞的共同點(diǎn)是都能使系統(tǒng)內(nèi)能改變C．一物體先后經(jīng)幾個不同的物理過程，其溫度均從t1升高到t2，則在這些過程中物體一定從外界吸收相同的熱量D．高溫物體內(nèi)能多，低溫物體內(nèi)能少答案：B解析：A、B兩物體沒有發(fā)生熱傳遞是因?yàn)閮晌矬w溫度相等，A錯。做功和熱傳遞都是改變內(nèi)能的方式，B對。一物體溫度從t1到t2，內(nèi)能的改變可能是由于吸收了熱量，也可能是對物體做了功，C錯。高溫物體分子的平均動能大，內(nèi)能不一定大，D錯。3．如圖所示，A、B是兩個完全相同的球，分別浸沒在水和水銀的同一深度內(nèi)，A、B兩球用同一種材料制成，當(dāng)溫度稍微升高時，球的體積會明顯變大，如果開始水和水銀的溫度相同，且兩液體溫度同時緩慢升高同一值，兩球膨脹后，體積相等，則()A．A球吸收的熱量較多 B．B球吸收的熱量較多C．兩球吸收的熱量一樣多 D．無法確定答案：B解析：兩球初末態(tài)溫度分別相同，初末態(tài)體積也相同，所以內(nèi)能增量相同，但水銀中的B球膨脹時對外做功多，所以吸熱較多，故選B。4．下列現(xiàn)象中，哪些是通過熱傳遞的方式改變物體內(nèi)能的()A．打開電燈開關(guān)，燈絲的溫度升高，內(nèi)能增加B．夏天喝冰鎮(zhèn)汽水來解暑C．冬天搓搓手，會感覺到手變得暖和起來D．太陽能熱水器在陽光照射下，水的溫度逐漸升高答案：BD解析：A是電流做功改變內(nèi)能，C是摩擦做功改變內(nèi)能，B、D是通過熱傳遞的方法改變物體內(nèi)能的。5．器壁透熱的氣缸放在恒溫環(huán)境中，如圖所示。氣缸內(nèi)封閉著一定量的氣體，氣體分子間相互作用的分子力可以忽略不計(jì)，當(dāng)緩慢推動活塞Q向左運(yùn)動的過程中，下列說法正確的是()A．活塞對氣體做功，氣體的平均動能增加B．活塞對氣體做功，氣體的平均動能不變C．氣體的單位分子數(shù)增大，壓強(qiáng)增大D．氣體的單位分子數(shù)增大，壓強(qiáng)不變答案：BC解析：解決本題的關(guān)鍵是理解緩慢推動活塞Q的物理含義，推動活塞Q使活塞對氣體做功，本來氣體的溫度應(yīng)升高，但是由于緩慢推動活塞，所以使氣體增加的內(nèi)能又以熱量的形式釋放到周圍環(huán)境中，由于環(huán)境溫度恒定，所以氣缸內(nèi)氣體的溫度不變，氣體的平均動能不變，A錯誤，B正確；由于氣體被壓縮，氣體單位體積內(nèi)的分子數(shù)增大，所以單位面積上，氣缸受到氣體分子的碰撞次數(shù)增多，因此氣體的壓強(qiáng)增大，C正確，D錯誤。二、非選擇題6．若對物體做1200J的功，可使物體溫度升高3℃，改用熱傳遞的方式，使物體溫度同樣升高3℃，那么物體應(yīng)吸收__________________J的熱量，如果對該物體做3000J的功，物體的溫度升高5℃，表明該過程中，物體還__________________(填“吸收”或“放出”)熱量__________________J。答案：1200；放出；1000解析：做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的，因此物體用做功方式溫度升高3℃，如用吸熱方式，也使溫度升高3℃，應(yīng)吸收1200J的熱量。如對物體做功3000J，溫度升高5℃，而物體溫度升高5℃，需要的功或熱量應(yīng)為ΔE,1200J＝cm×3，ΔE＝cm×5，所以ΔE＝2000J因此物體應(yīng)放出1000J的熱量。7．某同學(xué)為測量地表植物吸收太陽能的本領(lǐng)，做了如下實(shí)驗(yàn)：用一面積為的水盆盛6kg的水，經(jīng)太陽垂直照射15min，溫度升高5℃，若地表植物每秒接收太陽能的能力與水相等，試計(jì)算：(1)每平方米綠色植物每秒接收的太陽能為多少焦耳？(2)若綠色植物在光合作用下每吸收1kJ的太陽能可放出的氧氣，則每公頃綠地每秒可放出多少氧氣？(1公頃＝104m2)答案：(1)×103J/(m2·s)(2)700L解析：據(jù)水升溫吸收的熱量，便可求出單位面積單位時間吸收的太陽能，進(jìn)而可求出每公頃綠地每秒放出的氧氣。(1)單位面積單位時間吸收的太陽能為P＝eq\f(cmΔt,St)＝eq\f×103×6×5,×15×60)J/(m2·s)＝×103J/(m2·s)。(2)氧氣的體積為V＝eq\f(104××103,103)×＝700L。試題組四1．(2012·四川卷)物體由大量分子組成，下列說法正確的是()A．分子熱運(yùn)動越劇烈，物體內(nèi)每個分子的動能越大B．分子間引力總是隨著分子間距離減小而減小C．物體的內(nèi)能跟物體的溫度和體積有關(guān)D．只有外界對物體做功才能增加物體的內(nèi)能解析：分子熱運(yùn)動符合統(tǒng)計(jì)規(guī)律“中間多、兩頭少”，分子熱運(yùn)動越劇烈，物體內(nèi)個別分子的動能可能更小，故A錯；分子間引力隨著分子間距離減小可能增大，B錯．物體的內(nèi)能跟物體的溫度和體積有關(guān)，C正確．改變物體的內(nèi)能有做功和熱傳遞，D錯．答案：C2．下列說法中正確的是()A．溫度低的物體內(nèi)能小B．外界對物體做功時，物體的內(nèi)能一定增加C．溫度低的物體分子運(yùn)動的平均動能小D．做加速運(yùn)動的物體，由于速度越來越大，因此物體分子的平均動能越來越大解析：物體的內(nèi)能跟物體所含的分子數(shù)、物體的溫度和體積等因素有關(guān)，所以溫度低的物體內(nèi)能不一定小，選項(xiàng)A錯誤；做功和熱傳遞均能改變物體的內(nèi)能，當(dāng)外界對物體做功，而物體放熱時，物體的內(nèi)能可能減小，選項(xiàng)B錯誤；物體的溫度低表示物體分子運(yùn)動的平均動能小，選項(xiàng)C正確；物體做機(jī)械運(yùn)動時的動能與物體分子做熱運(yùn)動時的動能不同，顯然，選項(xiàng)D錯誤．本題答案為C.答案：C3．(2013·南師附中)下列說法正確的是()A．布朗運(yùn)動證明，組成固體小顆粒的分子在做無規(guī)則運(yùn)動B．熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體C．一定質(zhì)量的理想氣體，體積減小溫度不變時，氣體內(nèi)能一定增大D．?dāng)z氏溫度變化1℃，熱力學(xué)溫度變化1K解析：布朗運(yùn)動證明，液體的分子在做無規(guī)則運(yùn)動，選項(xiàng)A錯誤；熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體，選項(xiàng)B正確；一定質(zhì)量的理想氣體，體積減小溫度不變時，氣體內(nèi)能不變，選項(xiàng)C錯誤；攝氏溫度變化1℃，熱力學(xué)溫度變化1K，選項(xiàng)D正確．答案：BD4．假如全世界60億人同時數(shù)1g水的分子個數(shù)，每人每小時可以數(shù)5000個，不間斷地?cái)?shù)，則完成任務(wù)所需時間最接近(阿伏加德羅常數(shù)NA取6×1023mol－1)()A．10年 B．1千年C．10萬年 D．1千萬年解析：所需的時間＝eq\f(1g水中所包含的水分子個數(shù),60億人一年內(nèi)所數(shù)的水分子數(shù))＝105年，選項(xiàng)C正確，A、B、D錯誤．答案：C5．(2013·廣安模擬)下列關(guān)于分子運(yùn)動和熱現(xiàn)象的說法正確的是()A．布朗運(yùn)動就是分子的無規(guī)則運(yùn)動，它說明了分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動B．在真空、高溫條件下，可以利用分子擴(kuò)散向半導(dǎo)體材料摻入其他元素C．如果氣體的溫度升高，那么所有分子的速率都增大D．在溫度相同時，氫氣與氧氣分子的平均速率相同解析：布朗運(yùn)動是固體顆粒的無規(guī)則運(yùn)動，是分子無規(guī)則運(yùn)動的反映，但不是分子的無規(guī)則運(yùn)動，A項(xiàng)錯誤；B項(xiàng)是擴(kuò)散運(yùn)動的應(yīng)用，B項(xiàng)正確；當(dāng)氣體的溫度升高時，只是分子的平均動能變大了，并不是所有的分子運(yùn)動速率都變大，C項(xiàng)錯誤；氧氣與氫氣溫度相同時，分子的平均動能相同，由eq\x\to(Ek)＝eq\f(1,2)mv2知，氫氣分子的平均速率大，D錯誤．因此，只有B項(xiàng)正確．答案：B6．(2013·湖州聯(lián)考)設(shè)某種物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為μ，原子間平均距離為d，已知阿伏加德羅常數(shù)為NA，則該物質(zhì)的密度ρ可表示為()A．ρ＝eq\f(6μ,πd3NA) B．ρ＝eq\f(μ,d3NA)C．ρ＝eq\f(3μ,4πd3NA) D．ρ＝eq\f(8μ,πdNA)解析：分子為球形時，1mol物質(zhì)的體積為eq\f(1,6)πd3NA，則ρ＝μ/(eq\f(1,6)πd3NA)＝6μ/(πd3NA)，故A正確．分子為正方體時，1mol物質(zhì)的體積為d3NA，則ρ＝μ/(d3NA)，故B正確．答案：AB7．(2013·嘉定模擬)從微觀的角度來看，一杯水是由大量水分子組成的，下列說法中正確的是()A．當(dāng)這杯水靜止時，水分子也處于靜止?fàn)顟B(tài)B．每個水分子都在運(yùn)動，且速度大小相等C．水的溫度越高，水分子的平均動能越大D．這些水分子的動能總和就是這杯水的內(nèi)能答案：C8．2011年6月至10日期間，康菲石油中國有限公司蓬萊19－3油田發(fā)生漏油事故，致使周邊3400平方公里海域水質(zhì)下降．石油流入海中，危害極大，在海洋中泄漏1t原油可覆蓋12km2的海面，試計(jì)算油膜的厚度是分子直徑的多少倍？設(shè)原油的密度為×103kg/m3.(保留一位有效數(shù)字)答案：9×102倍9．(1)如圖所示，把一塊潔凈的玻璃板吊在橡皮筋的下端，使玻璃板水平地接觸水面．如果你想使玻璃板離開水面，必須用比玻璃板重力________的拉力向上拉橡皮筋．原因是水分子和玻璃的分子間存在________作用．(2)往一杯清水中滴入一滴紅墨水，一段時間后，整杯水都變成了紅色．這一現(xiàn)象在物理學(xué)中稱為________現(xiàn)象，是由于分子的________而產(chǎn)生的．(3)根據(jù)分子動理論知，物質(zhì)分子之間的距離為r0時，分子所受的斥力和引力相等，以下關(guān)于分子力和分子勢能的說法正確的是()A．當(dāng)分子間距離為r0時，分子具有最大勢能B．當(dāng)分子間距離為r0時，分子具有最小勢能C．當(dāng)分子間距離為r0時，引力和斥力都是最大值D．當(dāng)分子間距離為r0時，引力和斥力都是最小值解析：(1)水分子對玻璃板下表面分子有吸引作用，要拉起必須施加大于玻璃板重力和分子吸引力合力的拉力．(2)紅墨水分子進(jìn)入水中為擴(kuò)散現(xiàn)象，是分子熱運(yùn)動的結(jié)果．(3)選B.當(dāng)r>r0時，分子