人教版物理选修3-3第七章第五节内能同步训练
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| 名称 | 人教版物理选修3-3第七章第五节内能同步训练 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 85.5KB | ||
| 资源类型 | 素材 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2016-05-31 18:02:05 | ||
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文档简介
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人教版物理选修3-3第七章
第五节内能同步训练
一．选择题
1．一定质量的理想气体在升温过程中（ ）
A．分子平均势能减小 B．每个分子速率都增大
C．分子平均动能增大 D．分子间作用力先增大后减小
答案：C
解析：解答：A、温度是分子平均动能的量度，当温度升高时平均动能一定变大，分子的平均速率也一定变化，但不是每个分子速率都增大，平均势能与体积有关，故AB错误C正确
D、分子间同时存在分子引力和斥力，都随距离的增大而减小；都随距离的减小而增大，分子力大小与分子间距有关，故D错误
故选：C
分析：在等容过程中，温度与压强在变化，温度是分子平均动能变化的标志，分子间同时存在分子引力和斥力，都随距离的增大而减小；
2．如图所示，甲分子固定在体系原点O，只在两分子间的作用力作用下，乙分子沿x轴方向运动，两分子间的分子势能Ep与两分子间距离x的变化关系如图所示，下列说法正确的（ ）
A．乙分子在P点（x=x2）时加速度最大
B．乙分子在P点（x=x2）时动能最大
C．乙分子在Q点（x=x1）时处于平衡状态
D．乙分子在Q点（x=x1）时分子势能最小
答案：B
解析：解答：A、由图象可知，乙分子在P点（x=x2）时，分子势能最小，此时分子处于平衡位置，分子引力与分子斥力大小相等，合力为零，加速度为零，故A错误
B、乙分子在P点（x=x2）时，分子势能最小，由能量守恒定律则知，分子的动能最大，故B正确；
C、乙分子在Q点（x=x1）时，分子间距离小于平衡距离，分子引力小与分子斥力，合力表现为斥力，在Q点分子不处于平衡状态，故C错误；
D、由图象可知，乙分子在Q点时分子势能为零，大于分子在P点的分子势能，因此在Q点分子势能不是最小，故D错误；
故选：B
分析：分子间存在相互作用的引力和斥力，当二者大小相等时两分子共有的势能最小，分子间距离为平衡距离，当分子间距离变大或变小时，分子力都会做负功，导致分子势能变大．两分子所具有的总能量为分子动能与分子势能之和
3．甲和乙两个分子，设甲固定不动，乙从无穷远处（此时分子间的分子力可忽略，取无穷远时它们的分子势能为0）逐渐向甲靠近直到不能再靠近的过程中（ ）
A．分子间的引力和斥力都在减小
B．分子间作用力的合力一直增大
C．分子间的力先做负功后做正功
D．分子势能先减小后增大
答案：D
解析：解答：A、分子间的引力和斥力都随分子之间距离的减小而增大．故A错误；
B、开始时由于两分子之间的距离大于r0，分子力表现为引力，并且随距离的减小，先增大后减小；当分子间距小于r0，分子力为斥力，随分子距离的减小而增大．故B错误；
C、D、开始时由于两分子之间的距离大于r0，因此分子力为引力当相互靠近时分子力做正功，分子势能减少；当分子间距小于r0，分子力为斥力，相互靠近时，分子力做负功，分子势能增加，故C错误，D正确．
故选：D．
分析：开始时由于两分子之间的距离大于r0，因此分子力为引力当相互靠近时分子力做正功，当分子间距小于r0，分子力为斥力，相互靠近时，分子力做负功．
4．两个温度不同的物体相接触，热平衡后，它们具有的相同物理量是（ ）
A．内能 B．分子平均动能 C．分子势能 D．热量
答案：B
解析：解答：两个不同温度的物体相互接触的时候会发生热传递，而在热传递过程中是内能从高温物体传递到了低温物体，热平衡后温度相同，分子的平均动能相同．
故选B．
分析：在热传递过程中是内能从高温物体传递到了低温物体，温度是分子平均动能的标志．
5．温度不同的两块金属接触，达到热平衡后，下列物理量数值相同的是（ ）
A．内能 B．分子势能 C．分子平均动能 D．热量
答案：C
解析：解答：两个不同温度的物体相互接触的时候会发生热传递，而在热传递过程中是内能从高温物体传递到了低温物体，热平衡后温度相同，分子的平均动能相同．
故选：C．
分析：在热传递过程中是内能从高温物体传递到了低温物体，温度是分子平均动能的标志．
6．下列说法中正确的是（ ）
A．气体的压强仅由温度决定
B．分子间的引力和斥力总是同时存在
C．布朗运动是指液体分子的无规则运动
D．物体的内能仅由质量和温度决定
答案：B
解析：解答：A、气体的压强宏观上由温度和体积决定，故A错误；
B、分子间同时存在斥力和引力，故B正确；
C、布朗运动是悬浮微粒的运动，反映了液体分子的无规则运动，故C错误；
D、内能是值所有分子动能和势能之和，温度决定物体的分子平均动能的大小，物体的分子动能还与物体的质量有关，体积决定物体的分子势能的大小，所以D错误；
故选：B．
分析：气体的压强由温度和体积决定；分子间同时存在斥力和引力，布朗运动是悬浮微粒的运动，反映了液体分子的无规则运动；物体的内能由物质的量、温度和体积共同决定．
7．气体温度升高，则该气体（ ）
A．每个分子的体积都增大 B．每个分子的动能都增大
C．速率大的分子数量增多 D．分子间引力和斥力都增大
答案：C
解析：解答：温度是分子平均动能的标志，气体温度升高，平均动能增大，但不是每个分子的动能都增大；速率大的分子数量增多；
温度升高，气体的体积不一定大，更不会影响单个分子的体积，分子间的作用力大小不能判断．
故选：C
分析：温度是分子平均动能的标志，气体温度升高，平均动能增大，但不是每个分子的动能都增大；根据理想气体状态方程判断体积的变化．
8．下列有关说法正确的是（ ）
A．温度是大量分子无规则运动的宏观表现，是一种统计规律
B．热传递时热量也能自发地从低温物体传给高温物体
C．温度升高，组成物体的每个分子的动能都将随温度的升高而增大
D．温度越高的物体，其内能也越大
答案：A
解析：解答：A、温度是大量分子无规则运动的宏观表现，这是一种统计规律；故A正确；
B、热量可以自发地从高温物体向低温物体传递，但不能自发地从低温物体传给高温物体；故B错误；
C、温度升高时，分子的平均动能增大，但可能有部分分子动能反而要减小；故C错误；
D、温度越高，分子平均动能越大，但内能还与势能有关，若势能在减小，则内能不一定增大；故D错误；
故选：A．
分析：温度是分子平均动能的标志，大量分子的无规则运动是有统计规律的，气体的体积等于气体分子所能达到的整个空间；相同温度下，分子的运行速度并不是都相同的．
9．下列说法中正确的是（ ）
A．分子间距增大，分子势能一定增大
B．物体的温度越高，其分子热运动的平均动能越大
C．外界对物体做功，物体的内能一定增加
D．只有热传递才能改变物体的内能
答案：B
解析：解答：A、分子间的距离为r0时，分子势能最小，当分子间距离大于r0时，分子间距离增大，分子势能增大，当分子间距离小于r0时，分子间距离增大，分子势能减小，故A错误
B、温度是分子平均动能的标志，温度越高分子平均动能越大，分子运动越剧烈，故B正确；
C、根据热力学第一定律可知，外界对物体做功，若气体对外放热，其内能不一定增加，故C错误，
D、改变物体内能的方式有热传递和做功，故D错误；
故选：B．
分析：分子势能与分子间距离的关系与分子力的性质有关，做功和热传递是改变物体内能的方式，温度时分子平均动能的标志．
10．关于分子动理论和物体的内能，下列说法中正确的是（ ）
A．液体分子的无规则运动称为布朗运动
B．物体的温度升高，物体内大量分子热运动的平均动能增大
C．物体的温度升高，物体内分子势能一定增大
D．物体从外界吸收热量，其温度一定升高
答案：B
解析：解答：A、布朗运动是指悬浮在液体中颗粒的运动，不是液体分子的运动，而是液体分子的运动的间接反映．故A错误；
BC、温度是分子平均动能的标志，温度升高，物体内大量分子热运动的平均动能增大，但是无法依据温度变化判定分子势能变化，故B正确，C错误；
D、做功和热传递都可以改变物体的内能．物体从外界吸收热量，其内能不一定增加，与做功情况有关，故D错误；
故选：B．
分析：布朗运动是指悬浮在液体中颗粒的运动，不是液体分子的运动．
温度只是分子平均动能的标志；
做功和热传递都可以改变物体的内能；
11．关于物体的内能、温度和分子的平均动能，下列说法正确的是（ ）
A．温度低的物体内能有可能比温度高的物体内能小
B．温度低的物体分子运动的平均速率小
C．外界对物体做功时，物体的内能一定增加
D．做加速运动的物体，分子平均动能可能越来越大
答案：D
解析：解答：A、、温度低的物体分子平均动能小，但如果物质的量大，则内能也可能大，故A不正确；
B、温度是分子平均动能的标志，温度低的物体若分子的质量小，平均速率不一定小，故B错误；
C、外界对物体做功时，若同时散热，则由热力学第一定律可知物体的内能不一定增加，故C错误；
D、宏观运动和物体的内能没有关系，但如果物体在运动中受到的摩擦力做功，则温度增加时，内能可能越来越大，分子平均动能可能越来越大；故D正确；
故选：D
分析：温度低的物体分子平均动能小，内能不一定小；外界对物体做功时，若同时散热，物体的内能不一定增加；做加速运动的物体，由于速度越来越大，动能越大，但温度不一定升高，物体分子的平均动能不一定增大．
12．如图所示，有关分子力和分子势能曲线的说法中，正确的是（ ）
A．当r=r0时，分子为零，分子势能最小也为零
B．当r＞r0时，分子力和分子势能都随距离的增大而增大
C．在两分子由无穷远逐渐靠近直至距离最小的过程中分子力先做正功后做负功
D．在两分子由无穷远逐渐靠近直至距离最小的过程中分子势能先增大，后减小，最后又增大
答案：C
解析：解答：A、r＞r0，分子力表现为引力，r＜r0，分子力表现为斥力，当r从无穷大开始减小，分子力做正功，分子势能减小，当r减小到r0继续减小，分子力做负功，分子势能增加，所以在r0处有最小势能，但是不一定是0．故A错误；
B、r＞r0，分子力表现为引力，当r的距离增大，分子力先增大后减小．故B错误；
C、r＞r0，分子力表现为引力，r＜r0，分子力表现为斥力，当r从无穷大开始减小，分子力做正功，分子势能减小，当r减小到r0继续减小，分子力做负功．故C正确；
D、由以上的分析可知，在两分子由无穷远逐渐靠近直至距离最小的过程中分子势能先减小，后增大．故D错误．
故选：C．
分析：可以根据分子力做功判断分子势能的变化，分子力做正功，分子势能减小，分子力做负功，分子势能增加．
13．下列说法中正确的是（ ）
A．只要温度相同，则物体的内能就一定相同
B．只要温度相同，则物体分子的平均动能就一定相等
C．当分子间的距离r=r0时，分子力为零，所以分子引力和斥力都为零
D．只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数就能算出气体分子的体积
答案：B
解析：解答：A、物体的内能跟物体的体积和温度等因素有关，则温度相同，则物体的内能不一定相同，故A错误．
B、温度是分子平均动能的标志．只要温度相同，则物体分子的平均动能就一定相同，故B正确．
C、当分子间的距离r=r0时，分子引力和斥力大小相等，合力即分子力为零，但分子引力和斥力不为零．故C错误．
D、由于气体分子间距较大，根据气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数能算出每个气体分子占据的空间大小，该空间大小比气体分子的体积大，不能算出气体分子的体积．故D错误．
故选：B．
分析：物体的内能跟物体的体积和温度有关．温度是分子平均动能的标志．当分子间的距离r=r0时，分子力为零，分子引力和斥力不为零．气体不能根据摩尔体积和阿伏伽德罗常数算出气体分子的体积．
14．关于温度的概念，下述说法中正确的是（ ）
A．温度是分子平均动能的标志，物体温度高，则分子的平均动能大
B．温度是分子平均动能的标志，温度升高，则物体的每一个分子的动能都增大
C．某物体当其内能增大时，则该物体的温度一定升高
D．甲物体的温度比乙物体的温度高，则甲物体分子平均速率比乙物体分子平均速率大
答案：A
解析：解答：温度是分子平均动能的标志，这是一个统计规律，对于单个、少量分子是不成立的，故A正确，B错误；
物体的内能增大，可能是分子势能增大导致的，分子的平均动能不一定增大，温度不一定升高，故C错误；
甲物体的温度比乙物体的温度高说明甲物体分子平均动能大于乙分子平均动能，而二者分子质量不确定谁大谁小，故无法判断二者分子平均速率大小，故D错误．
故选A．
分析：正确理解温度是分子平均动能的标志的含义，同时要了解内能的含义以及内能与哪些因素有关是解答本题的关键．
15．对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的（ ）
A．温度高的物体其内能和分子平均动能一定大
B．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大
C．当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力均减小，但斥力减小得更快，所以分子间的作用力总表现为引力
D．布朗运动是悬浮在液体中的固体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动
答案：B
解析：解答：A、温度是分子平均动能的标志，故温度高平均动能一定大，内能的多少还与物质的多少有关，故A错误；
B、当分子力表现为斥力时，分子力随分子间距离的减小而增大，间距减小斥力做负功分子势能增大，分子间距的增大时反之，故B正确；
C、当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力均减小，斥力减小得快故表现为引力；当分子间距小于r0时，分子间斥力大于引力分子力表现为斥力；当分子间距增大到10倍r0以后，可以忽略，故C错误；
D、布朗运动能证明分子永不停息地做无规则运动，但做布朗运动的是固体小颗粒，而不是分子，故D错误．
故选：B
分析：温度是分子的平均动能的标志；结合分子力做功与分子势能的关系分析分子势能的变化；当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力均减小；做布朗运动的是固体小颗粒．
二．填空题
16．大量分子做热运动平均动能的标志是 ．
答案：温度
解析：解答：温度是物体的平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律．
故答案为：温度
分析：根据温度的微观意义解答即可．
17．3月23日是“世界气象日”，据徐州气象台报告，2009年3月22日，徐州的气温是13℃～2℃．当天的最高气温用热力学温标表示为T= ，当天的最高气温和最低气温的温度差用热力学温标表示为△T= ．
答案：286 K|11 K
解析：解答：最高气温对应的热力学温标为：T=273+13=286k；
因热力学温度中的1k和1度是对应的；故温度差为286﹣275=11k；
故答案为：286 K，11 K；
分析：明确热力学温度和摄氏温标的关系，T=273+t℃；每一度对应热力学温度中的1k．
18．物体的内能：物体内 的总和．
答案：所有分子做无规则运动所具有的动能和分子间相互作用的势能
解析：解答：内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子间相互作用的势能的总和．一切物体在任何情况下都具有内能．
故答案为：所有分子做无规则运动所具有的动能和分子间相互作用的势能
分析：根据内能的概念来解答，内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和．内能的单位与功、热量的单位一样，都是焦耳．
19．分子热运动只与温度有关，分子势能与体积有关，所以某物体的热力学能的主要相关因素有 和 ．
答案：温度|体积
解析：解答：由于温度是分子平均动能的标志，所以气体分子的动能宏观上取决于温度；
分子势能是由于分子间引力和分子间距离共同决定，宏观上取决于气体的体积．
故答案为：温度，体积
分析：温度是分子平均动能的标志，所以气体分子的动能宏观上取决于温度；分子势能是由于分子间引力和分子间距离共同决定，宏观上取决于气体的体积．
20．1g氢气与10g的氧气温度相等，则此时氢气分子的平均动能 （选“大于”、“小于”或“等于”）氧气分子的平均动能；氢气分子的平均速率 （选“大于”、“小于”或“等于”）氧气分子的平均速率．
答案：等于|大于
解析：解答：由于不考虑分子间作用力，氢气和氧气只有分子动能，温度相同，它们的平均动能相同，由于氧分子的质量大于氢分子的质量，所以氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率．
故答案为：等于 大于
分析：当不考虑分子间作用力时，物体只有分子热运动的动能，物体的内能仅仅与物体的温度有关．温度相同，物体的平均动能相同．氢气分子的质量比氧气的分子质量小，平均动能相同时，氢气分子平均速率大．
三．计算题
21．质量为6.0kg、温度为﹣20℃的冰全部变成30℃的水，后在常温下（30℃）全部蒸发为水蒸气，整个过程需要吸收多少热量？（设水在常温下的汽化热为L=2.4×106J/kg，冰的比热容为2.1×103J/kg ℃，水的比热容为4.2×103J/kg ℃，冰的熔化热为λ=3.34×105J/kg）
答案：解答：﹣20°C的冰全部变成0°C的水吸热：Q1=cmt1=2.1x103x6.0x20J=2.52×105J
0°C的冰全部变成0°C的水吸热：Q2==3.34x105x6.0J=2.0×106J
0°C的水变成30°C的水吸热：Q3=c2mt2=4.2x103x6.0x30J=7.56×105J
30°C的水全部蒸发吸热：Q4=Lm=2.4x106x6.0J=1.44×106J
所以整个过程需要吸收的热量：Q=Q1+Q2+Q3+Q4=4.45×106J
答：整个过程需要吸收热量4.45×106J
解析：解答：﹣20°C的冰全部变成0°C的水吸热：Q1=cmt1=2.1x103x6.0x20J=2.52×105J
0°C的冰全部变成0°C的水吸热：Q2==3.34x105x6.0J=2.0×106J
0°C的水变成30°C的水吸热：Q3=c2mt2=4.2x103x6.0x30J=7.56×105J
30°C的水全部蒸发吸热：Q4=Lm=2.4x106x6.0J=1.44×106J
所以整个过程需要吸收的热量：Q=Q1+Q2+Q3+Q4=4.45×106J
答：整个过程需要吸收热量4.45×106J
分析：分别计算：﹣20°C的冰全部变成0°C的水吸热，0°C的冰全部变成0°C的水吸热，0°C的水变成30°C的水吸热，30°C的水全部蒸发吸热，再加代数和．
22．将100℃的水蒸气、50℃的水和﹣20℃的冰按质量比1：2：10的比例混合，求混合后的最终温度（c冰=2100J/（kg ℃），c水=4200J/（kg ℃），L=2.26×106 J/kg， =3.36×105 J/kg）．
答案：解答：设水蒸气的质量为mkg，则水、冰的质量为2mkg、10mkg，最终温度为t
由Q吸=Q放，得
即：Lm（t1﹣t）+c水2m（t2﹣t）=C冰10m（t﹣t3）
即：4.2×103J/（kg ℃）×6kg×（t﹣20℃）=4.2×103J/（kg ℃）×4kg×（60℃﹣t）
解得：t=36℃．
答：混合后将得到10kg水的温度为36℃．
解析：解答：设水蒸气的质量为mkg，则水、冰的质量为2mkg、10mkg，最终温度为t
由Q吸=Q放，得
即：Lm（t1﹣t）+c水2m（t2﹣t）=C冰10m（t﹣t3）
即：4.2×103J/（kg ℃）×6kg×（t﹣20℃）=4.2×103J/（kg ℃）×4kg×（60℃﹣t）
解得：t=36℃．
答：混合后将得到10kg水的温度为36℃．
分析：热传递过程中高温物体放出热量，低温物体吸收热量，直到最后温度相同；知道热水的质量和初温、冷水的质量和初温，又知道水的比热容，利用热平衡方程Q吸=Q放求水混合后的温度．
23．有3Kg的煤完全燃烧后放出的热量是多少？（煤的热值是3.0×107J/Kg）
答案：解答：Q放=mq=3kg×3.0×107J/kg=9×107J．
答：完全燃烧4kg的焦碳能够放出的热量是9×107J．
解析：Q放=mq=3kg×3.0×107J/kg=9×107J．
答：完全燃烧4kg的焦碳能够放出的热量是9×107J．
分析：已知焦炭的质量和热值，利用燃料完全燃烧放热公式求放出的热量．
24．将质量为2.5千克的铁块放在沸水中煮一段时间后，迅速投入冷水中，最后水温升高到30℃，问铁块放出了多少热量？[c铁=0.45×103焦/千克 ℃）]．
答案：解答：Q=cm△t=0.45×103×2.5×（100﹣30）焦=78750焦．
水吸收的热量等于铁块放出的热量，
即铁块放出的热量为78750焦．
答：铁块放出了78750焦的热量．
解析：解答：Q=cm△t=0.45×103×2.5×（100﹣30）焦=78750焦．
水吸收的热量等于铁块放出的热量，
即铁块放出的热量为78750焦．
答：铁块放出了78750焦的热量．
分析：沸水的温度为100℃，然后直接运用公式Q=cm△t计算即可．
25．将甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲、乙分子间作用力与距离间关系的函数图象如图所示．若质量为m=1×10﹣26kg的乙分子从r3（r3=12d，d为分子直径）处以u=100m/s的速度沿x轴负方向向甲飞来，仅在分子力作用下，则乙分子在运动中能达到的最大分子势能为多大？
答案：解答：仅在用分子力作下，只有分子动能和分子势能相互转动，根据能量守恒可知分子动能最小时分子势能最大
最大为：
答：分子在运动中能达到的最大分子势能为5×10﹣23J．
解析：解答：仅在用分子力作下，只有分子动能和分子势能相互转动，根据能量守恒可知分子动能最小时分子势能最大
最大为：
答：分子在运动中能达到的最大分子势能为5×10﹣23J．
分析：仅在用分子力作下，只有分子动能和分子势能相互转动，根据能量守恒可知分子动能最小时分子势能最大．
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人教版物理选修3-3第七章
第五节内能同步训练
一．选择题
1．一定质量的理想气体在升温过程中（ ）
A．分子平均势能减小 B．每个分子速率都增大
C．分子平均动能增大 D．分子间作用力先增大后减小
答案：C
解析：解答：A、温度是分子平均动能的量度，当温度升高时平均动能一定变大，分子的平均速率也一定变化，但不是每个分子速率都增大，平均势能与体积有关，故AB错误C正确
D、分子间同时存在分子引力和斥力，都随距离的增大而减小；都随距离的减小而增大，分子力大小与分子间距有关，故D错误
故选：C
分析：在等容过程中，温度与压强在变化，温度是分子平均动能变化的标志，分子间同时存在分子引力和斥力，都随距离的增大而减小；
2．如图所示，甲分子固定在体系原点O，只在两分子间的作用力作用下，乙分子沿x轴方向运动，两分子间的分子势能Ep与两分子间距离x的变化关系如图所示，下列说法正确的（ ）
A．乙分子在P点（x=x2）时加速度最大
B．乙分子在P点（x=x2）时动能最大
C．乙分子在Q点（x=x1）时处于平衡状态
D．乙分子在Q点（x=x1）时分子势能最小
答案：B
解析：解答：A、由图象可知，乙分子在P点（x=x2）时，分子势能最小，此时分子处于平衡位置，分子引力与分子斥力大小相等，合力为零，加速度为零，故A错误
B、乙分子在P点（x=x2）时，分子势能最小，由能量守恒定律则知，分子的动能最大，故B正确；
C、乙分子在Q点（x=x1）时，分子间距离小于平衡距离，分子引力小与分子斥力，合力表现为斥力，在Q点分子不处于平衡状态，故C错误；
D、由图象可知，乙分子在Q点时分子势能为零，大于分子在P点的分子势能，因此在Q点分子势能不是最小，故D错误；
故选：B
分析：分子间存在相互作用的引力和斥力，当二者大小相等时两分子共有的势能最小，分子间距离为平衡距离，当分子间距离变大或变小时，分子力都会做负功，导致分子势能变大．两分子所具有的总能量为分子动能与分子势能之和
3．甲和乙两个分子，设甲固定不动，乙从无穷远处（此时分子间的分子力可忽略，取无穷远时它们的分子势能为0）逐渐向甲靠近直到不能再靠近的过程中（ ）
A．分子间的引力和斥力都在减小
B．分子间作用力的合力一直增大
C．分子间的力先做负功后做正功
D．分子势能先减小后增大
答案：D
解析：解答：A、分子间的引力和斥力都随分子之间距离的减小而增大．故A错误；
B、开始时由于两分子之间的距离大于r0，分子力表现为引力，并且随距离的减小，先增大后减小；当分子间距小于r0，分子力为斥力，随分子距离的减小而增大．故B错误；
C、D、开始时由于两分子之间的距离大于r0，因此分子力为引力当相互靠近时分子力做正功，分子势能减少；当分子间距小于r0，分子力为斥力，相互靠近时，分子力做负功，分子势能增加，故C错误，D正确．
故选：D．
分析：开始时由于两分子之间的距离大于r0，因此分子力为引力当相互靠近时分子力做正功，当分子间距小于r0，分子力为斥力，相互靠近时，分子力做负功．
4．两个温度不同的物体相接触，热平衡后，它们具有的相同物理量是（ ）
A．内能 B．分子平均动能 C．分子势能 D．热量
答案：B
解析：解答：两个不同温度的物体相互接触的时候会发生热传递，而在热传递过程中是内能从高温物体传递到了低温物体，热平衡后温度相同，分子的平均动能相同．
故选B．
分析：在热传递过程中是内能从高温物体传递到了低温物体，温度是分子平均动能的标志．
5．温度不同的两块金属接触，达到热平衡后，下列物理量数值相同的是（ ）
A．内能 B．分子势能 C．分子平均动能 D．热量
答案：C
解析：解答：两个不同温度的物体相互接触的时候会发生热传递，而在热传递过程中是内能从高温物体传递到了低温物体，热平衡后温度相同，分子的平均动能相同．
故选：C．
分析：在热传递过程中是内能从高温物体传递到了低温物体，温度是分子平均动能的标志．
6．下列说法中正确的是（ ）
A．气体的压强仅由温度决定
B．分子间的引力和斥力总是同时存在
C．布朗运动是指液体分子的无规则运动
D．物体的内能仅由质量和温度决定
答案：B
解析：解答：A、气体的压强宏观上由温度和体积决定，故A错误；
B、分子间同时存在斥力和引力，故B正确；
C、布朗运动是悬浮微粒的运动，反映了液体分子的无规则运动，故C错误；
D、内能是值所有分子动能和势能之和，温度决定物体的分子平均动能的大小，物体的分子动能还与物体的质量有关，体积决定物体的分子势能的大小，所以D错误；
故选：B．
分析：气体的压强由温度和体积决定；分子间同时存在斥力和引力，布朗运动是悬浮微粒的运动，反映了液体分子的无规则运动；物体的内能由物质的量、温度和体积共同决定．
7．气体温度升高，则该气体（ ）
A．每个分子的体积都增大 B．每个分子的动能都增大
C．速率大的分子数量增多 D．分子间引力和斥力都增大
答案：C
解析：解答：温度是分子平均动能的标志，气体温度升高，平均动能增大，但不是每个分子的动能都增大；速率大的分子数量增多；
温度升高，气体的体积不一定大，更不会影响单个分子的体积，分子间的作用力大小不能判断．
故选：C
分析：温度是分子平均动能的标志，气体温度升高，平均动能增大，但不是每个分子的动能都增大；根据理想气体状态方程判断体积的变化．
8．下列有关说法正确的是（ ）
A．温度是大量分子无规则运动的宏观表现，是一种统计规律
B．热传递时热量也能自发地从低温物体传给高温物体
C．温度升高，组成物体的每个分子的动能都将随温度的升高而增大
D．温度越高的物体，其内能也越大
答案：A
解析：解答：A、温度是大量分子无规则运动的宏观表现，这是一种统计规律；故A正确；
B、热量可以自发地从高温物体向低温物体传递，但不能自发地从低温物体传给高温物体；故B错误；
C、温度升高时，分子的平均动能增大，但可能有部分分子动能反而要减小；故C错误；
D、温度越高，分子平均动能越大，但内能还与势能有关，若势能在减小，则内能不一定增大；故D错误；
故选：A．
分析：温度是分子平均动能的标志，大量分子的无规则运动是有统计规律的，气体的体积等于气体分子所能达到的整个空间；相同温度下，分子的运行速度并不是都相同的．
9．下列说法中正确的是（ ）
A．分子间距增大，分子势能一定增大
B．物体的温度越高，其分子热运动的平均动能越大
C．外界对物体做功，物体的内能一定增加
D．只有热传递才能改变物体的内能
答案：B
解析：解答：A、分子间的距离为r0时，分子势能最小，当分子间距离大于r0时，分子间距离增大，分子势能增大，当分子间距离小于r0时，分子间距离增大，分子势能减小，故A错误
B、温度是分子平均动能的标志，温度越高分子平均动能越大，分子运动越剧烈，故B正确；
C、根据热力学第一定律可知，外界对物体做功，若气体对外放热，其内能不一定增加，故C错误，
D、改变物体内能的方式有热传递和做功，故D错误；
故选：B．
分析：分子势能与分子间距离的关系与分子力的性质有关，做功和热传递是改变物体内能的方式，温度时分子平均动能的标志．
10．关于分子动理论和物体的内能，下列说法中正确的是（ ）
A．液体分子的无规则运动称为布朗运动
B．物体的温度升高，物体内大量分子热运动的平均动能增大
C．物体的温度升高，物体内分子势能一定增大
D．物体从外界吸收热量，其温度一定升高
答案：B
解析：解答：A、布朗运动是指悬浮在液体中颗粒的运动，不是液体分子的运动，而是液体分子的运动的间接反映．故A错误；
BC、温度是分子平均动能的标志，温度升高，物体内大量分子热运动的平均动能增大，但是无法依据温度变化判定分子势能变化，故B正确，C错误；
D、做功和热传递都可以改变物体的内能．物体从外界吸收热量，其内能不一定增加，与做功情况有关，故D错误；
故选：B．
分析：布朗运动是指悬浮在液体中颗粒的运动，不是液体分子的运动．
温度只是分子平均动能的标志；
做功和热传递都可以改变物体的内能；
11．关于物体的内能、温度和分子的平均动能，下列说法正确的是（ ）
A．温度低的物体内能有可能比温度高的物体内能小
B．温度低的物体分子运动的平均速率小
C．外界对物体做功时，物体的内能一定增加
D．做加速运动的物体，分子平均动能可能越来越大
答案：D
解析：解答：A、、温度低的物体分子平均动能小，但如果物质的量大，则内能也可能大，故A不正确；
B、温度是分子平均动能的标志，温度低的物体若分子的质量小，平均速率不一定小，故B错误；
C、外界对物体做功时，若同时散热，则由热力学第一定律可知物体的内能不一定增加，故C错误；
D、宏观运动和物体的内能没有关系，但如果物体在运动中受到的摩擦力做功，则温度增加时，内能可能越来越大，分子平均动能可能越来越大；故D正确；
故选：D
分析：温度低的物体分子平均动能小，内能不一定小；外界对物体做功时，若同时散热，物体的内能不一定增加；做加速运动的物体，由于速度越来越大，动能越大，但温度不一定升高，物体分子的平均动能不一定增大．
12．如图所示，有关分子力和分子势能曲线的说法中，正确的是（ ）
A．当r=r0时，分子为零，分子势能最小也为零
B．当r＞r0时，分子力和分子势能都随距离的增大而增大
C．在两分子由无穷远逐渐靠近直至距离最小的过程中分子力先做正功后做负功
D．在两分子由无穷远逐渐靠近直至距离最小的过程中分子势能先增大，后减小，最后又增大
答案：C
解析：解答：A、r＞r0，分子力表现为引力，r＜r0，分子力表现为斥力，当r从无穷大开始减小，分子力做正功，分子势能减小，当r减小到r0继续减小，分子力做负功，分子势能增加，所以在r0处有最小势能，但是不一定是0．故A错误；
B、r＞r0，分子力表现为引力，当r的距离增大，分子力先增大后减小．故B错误；
C、r＞r0，分子力表现为引力，r＜r0，分子力表现为斥力，当r从无穷大开始减小，分子力做正功，分子势能减小，当r减小到r0继续减小，分子力做负功．故C正确；
D、由以上的分析可知，在两分子由无穷远逐渐靠近直至距离最小的过程中分子势能先减小，后增大．故D错误．
故选：C．
分析：可以根据分子力做功判断分子势能的变化，分子力做正功，分子势能减小，分子力做负功，分子势能增加．
13．下列说法中正确的是（ ）
A．只要温度相同，则物体的内能就一定相同
B．只要温度相同，则物体分子的平均动能就一定相等
C．当分子间的距离r=r0时，分子力为零，所以分子引力和斥力都为零
D．只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数就能算出气体分子的体积
答案：B
解析：解答：A、物体的内能跟物体的体积和温度等因素有关，则温度相同，则物体的内能不一定相同，故A错误．
B、温度是分子平均动能的标志．只要温度相同，则物体分子的平均动能就一定相同，故B正确．
C、当分子间的距离r=r0时，分子引力和斥力大小相等，合力即分子力为零，但分子引力和斥力不为零．故C错误．
D、由于气体分子间距较大，根据气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数能算出每个气体分子占据的空间大小，该空间大小比气体分子的体积大，不能算出气体分子的体积．故D错误．
故选：B．
分析：物体的内能跟物体的体积和温度有关．温度是分子平均动能的标志．当分子间的距离r=r0时，分子力为零，分子引力和斥力不为零．气体不能根据摩尔体积和阿伏伽德罗常数算出气体分子的体积．
14．关于温度的概念，下述说法中正确的是（ ）
A．温度是分子平均动能的标志，物体温度高，则分子的平均动能大
B．温度是分子平均动能的标志，温度升高，则物体的每一个分子的动能都增大
C．某物体当其内能增大时，则该物体的温度一定升高
D．甲物体的温度比乙物体的温度高，则甲物体分子平均速率比乙物体分子平均速率大
答案：A
解析：解答：温度是分子平均动能的标志，这是一个统计规律，对于单个、少量分子是不成立的，故A正确，B错误；
物体的内能增大，可能是分子势能增大导致的，分子的平均动能不一定增大，温度不一定升高，故C错误；
甲物体的温度比乙物体的温度高说明甲物体分子平均动能大于乙分子平均动能，而二者分子质量不确定谁大谁小，故无法判断二者分子平均速率大小，故D错误．
故选A．
分析：正确理解温度是分子平均动能的标志的含义，同时要了解内能的含义以及内能与哪些因素有关是解答本题的关键．
15．对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的（ ）
A．温度高的物体其内能和分子平均动能一定大
B．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大
C．当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力均减小，但斥力减小得更快，所以分子间的作用力总表现为引力
D．布朗运动是悬浮在液体中的固体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动
答案：B
解析：解答：A、温度是分子平均动能的标志，故温度高平均动能一定大，内能的多少还与物质的多少有关，故A错误；
B、当分子力表现为斥力时，分子力随分子间距离的减小而增大，间距减小斥力做负功分子势能增大，分子间距的增大时反之，故B正确；
C、当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力均减小，斥力减小得快故表现为引力；当分子间距小于r0时，分子间斥力大于引力分子力表现为斥力；当分子间距增大到10倍r0以后，可以忽略，故C错误；
D、布朗运动能证明分子永不停息地做无规则运动，但做布朗运动的是固体小颗粒，而不是分子，故D错误．
故选：B
分析：温度是分子的平均动能的标志；结合分子力做功与分子势能的关系分析分子势能的变化；当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力均减小；做布朗运动的是固体小颗粒．
二．填空题
16．大量分子做热运动平均动能的标志是 ．
答案：温度
解析：解答：温度是物体的平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律．
故答案为：温度
分析：根据温度的微观意义解答即可．
17．3月23日是“世界气象日”，据徐州气象台报告，2009年3月22日，徐州的气温是13℃～2℃．当天的最高气温用热力学温标表示为T= ，当天的最高气温和最低气温的温度差用热力学温标表示为△T= ．
答案：286 K|11 K
解析：解答：最高气温对应的热力学温标为：T=273+13=286k；
因热力学温度中的1k和1度是对应的；故温度差为286﹣275=11k；
故答案为：286 K，11 K；
分析：明确热力学温度和摄氏温标的关系，T=273+t℃；每一度对应热力学温度中的1k．
18．物体的内能：物体内 的总和．
答案：所有分子做无规则运动所具有的动能和分子间相互作用的势能
解析：解答：内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子间相互作用的势能的总和．一切物体在任何情况下都具有内能．
故答案为：所有分子做无规则运动所具有的动能和分子间相互作用的势能
分析：根据内能的概念来解答，内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和．内能的单位与功、热量的单位一样，都是焦耳．
19．分子热运动只与温度有关，分子势能与体积有关，所以某物体的热力学能的主要相关因素有 和 ．
答案：温度|体积
解析：解答：由于温度是分子平均动能的标志，所以气体分子的动能宏观上取决于温度；
分子势能是由于分子间引力和分子间距离共同决定，宏观上取决于气体的体积．
故答案为：温度，体积
分析：温度是分子平均动能的标志，所以气体分子的动能宏观上取决于温度；分子势能是由于分子间引力和分子间距离共同决定，宏观上取决于气体的体积．
20．1g氢气与10g的氧气温度相等，则此时氢气分子的平均动能 （选“大于”、“小于”或“等于”）氧气分子的平均动能；氢气分子的平均速率 （选“大于”、“小于”或“等于”）氧气分子的平均速率．
答案：等于|大于
解析：解答：由于不考虑分子间作用力，氢气和氧气只有分子动能，温度相同，它们的平均动能相同，由于氧分子的质量大于氢分子的质量，所以氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率．
故答案为：等于 大于
分析：当不考虑分子间作用力时，物体只有分子热运动的动能，物体的内能仅仅与物体的温度有关．温度相同，物体的平均动能相同．氢气分子的质量比氧气的分子质量小，平均动能相同时，氢气分子平均速率大．
三．计算题
21．质量为6.0kg、温度为﹣20℃的冰全部变成30℃的水，后在常温下（30℃）全部蒸发为水蒸气，整个过程需要吸收多少热量？（设水在常温下的汽化热为L=2.4×106J/kg，冰的比热容为2.1×103J/kg ℃，水的比热容为4.2×103J/kg ℃，冰的熔化热为λ=3.34×105J/kg）
答案：解答：﹣20°C的冰全部变成0°C的水吸热：Q1=cmt1=2.1x103x6.0x20J=2.52×105J
0°C的冰全部变成0°C的水吸热：Q2==3.34x105x6.0J=2.0×106J
0°C的水变成30°C的水吸热：Q3=c2mt2=4.2x103x6.0x30J=7.56×105J
30°C的水全部蒸发吸热：Q4=Lm=2.4x106x6.0J=1.44×106J
所以整个过程需要吸收的热量：Q=Q1+Q2+Q3+Q4=4.45×106J
答：整个过程需要吸收热量4.45×106J
解析：解答：﹣20°C的冰全部变成0°C的水吸热：Q1=cmt1=2.1x103x6.0x20J=2.52×105J
0°C的冰全部变成0°C的水吸热：Q2==3.34x105x6.0J=2.0×106J
0°C的水变成30°C的水吸热：Q3=c2mt2=4.2x103x6.0x30J=7.56×105J
30°C的水全部蒸发吸热：Q4=Lm=2.4x106x6.0J=1.44×106J
所以整个过程需要吸收的热量：Q=Q1+Q2+Q3+Q4=4.45×106J
答：整个过程需要吸收热量4.45×106J
分析：分别计算：﹣20°C的冰全部变成0°C的水吸热，0°C的冰全部变成0°C的水吸热，0°C的水变成30°C的水吸热，30°C的水全部蒸发吸热，再加代数和．
22．将100℃的水蒸气、50℃的水和﹣20℃的冰按质量比1：2：10的比例混合，求混合后的最终温度（c冰=2100J/（kg ℃），c水=4200J/（kg ℃），L=2.26×106 J/kg， =3.36×105 J/kg）．
答案：解答：设水蒸气的质量为mkg，则水、冰的质量为2mkg、10mkg，最终温度为t
由Q吸=Q放，得
即：Lm（t1﹣t）+c水2m（t2﹣t）=C冰10m（t﹣t3）
即：4.2×103J/（kg ℃）×6kg×（t﹣20℃）=4.2×103J/（kg ℃）×4kg×（60℃﹣t）
解得：t=36℃．
答：混合后将得到10kg水的温度为36℃．
解析：解答：设水蒸气的质量为mkg，则水、冰的质量为2mkg、10mkg，最终温度为t
由Q吸=Q放，得
即：Lm（t1﹣t）+c水2m（t2﹣t）=C冰10m（t﹣t3）
即：4.2×103J/（kg ℃）×6kg×（t﹣20℃）=4.2×103J/（kg ℃）×4kg×（60℃﹣t）
解得：t=36℃．
答：混合后将得到10kg水的温度为36℃．
分析：热传递过程中高温物体放出热量，低温物体吸收热量，直到最后温度相同；知道热水的质量和初温、冷水的质量和初温，又知道水的比热容，利用热平衡方程Q吸=Q放求水混合后的温度．
23．有3Kg的煤完全燃烧后放出的热量是多少？（煤的热值是3.0×107J/Kg）
答案：解答：Q放=mq=3kg×3.0×107J/kg=9×107J．
答：完全燃烧4kg的焦碳能够放出的热量是9×107J．
解析：Q放=mq=3kg×3.0×107J/kg=9×107J．
答：完全燃烧4kg的焦碳能够放出的热量是9×107J．
分析：已知焦炭的质量和热值，利用燃料完全燃烧放热公式求放出的热量．
24．将质量为2.5千克的铁块放在沸水中煮一段时间后，迅速投入冷水中，最后水温升高到30℃，问铁块放出了多少热量？[c铁=0.45×103焦/千克 ℃）]．
答案：解答：Q=cm△t=0.45×103×2.5×（100﹣30）焦=78750焦．
水吸收的热量等于铁块放出的热量，
即铁块放出的热量为78750焦．
答：铁块放出了78750焦的热量．
解析：解答：Q=cm△t=0.45×103×2.5×（100﹣30）焦=78750焦．
水吸收的热量等于铁块放出的热量，
即铁块放出的热量为78750焦．
答：铁块放出了78750焦的热量．
分析：沸水的温度为100℃，然后直接运用公式Q=cm△t计算即可．
25．将甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲、乙分子间作用力与距离间关系的函数图象如图所示．若质量为m=1×10﹣26kg的乙分子从r3（r3=12d，d为分子直径）处以u=100m/s的速度沿x轴负方向向甲飞来，仅在分子力作用下，则乙分子在运动中能达到的最大分子势能为多大？
答案：解答：仅在用分子力作下，只有分子动能和分子势能相互转动，根据能量守恒可知分子动能最小时分子势能最大
最大为：
答：分子在运动中能达到的最大分子势能为5×10﹣23J．
解析：解答：仅在用分子力作下，只有分子动能和分子势能相互转动，根据能量守恒可知分子动能最小时分子势能最大
最大为：
答：分子在运动中能达到的最大分子势能为5×10﹣23J．
分析：仅在用分子力作下，只有分子动能和分子势能相互转动，根据能量守恒可知分子动能最小时分子势能最大．
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