第一章 第五节
一、选择题：在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～10题有多项符合题目要求．
1．有关“温度”的概念下列说法正确的是( )
A．温度反映了每个分子热运动的剧烈程度
B．温度是分子平均动能的标志
C．一定质量的某种物质，内能增加，温度一定升高
D．温度升高时物体的每个分子的动能都将增大
【答案】B [温度标志着分子平均动能的大小，是分子平均动能大小的标志，而对某个确定的分子来说，其热运动的情况无法确定，不能用温度反映．故A、D错，而B对；温度不升高而仅使分子的势能增加，也可以使物体内能增加，冰熔化为同温度的水就是一个例证，故C错．]
2．有两个分子，用r表示它们之间的距离，当r＝r0时，两分子间的引力和斥力相等，使两分子从相距很远处(r?r0)逐渐靠近，直到不能再靠近为止(r＜r0)．在整个过程中两分子间相互作用的势能( )
A．一直增大 B．一直减小
C．先增加后减小 D．先减小后增大
【答案】D [设无穷远处分子势能为零，则可得出如图所示的分子势能曲线，由曲线可知，当分子由相距很远处相互靠近时，分子势能先减小，到r＝r0时，分子势能最小；当r＜r0时，随着分子间距离减小，分子势能增大，故D项正确．]
3．根据分子动理论知，物质分子之间的距离为r0时，分子所受的斥力和引力相等，以下关于分子力和分子势能的说法正确的是( )
A．当分子间距离为r0时，分子具有最大势能
B．当分子间距离为r0时，分子具有最小势能
C．当分子间距离为r0时，引力和斥力都是最大值
D．当分子间距离为r0时，引力和斥力都是最小值
【答案】B [当r＞r0时，分子间的作用力为引力，随着分子间距离的减小，分子引力做正功，分子势能减小，r＜r0时，分子间的作用力为斥力，随分子间距离的减小，分子斥力做负功，分子势能增加，故当分子间距r＝r0时，分子势能具有最小值，A错，B对；分子间的引力和斥力都随分子间距离的减小而增大，r＝r0时分子引力和斥力大小相等，既不是最大值，也不是最小值，C、D错．]
4．(2017年长春一模)一杯水含有大量的水分子，若杯中水的温度升高，则( )
A．水分子的平均动能增大 B．只有个别水分子动能增大
C．所有水分子的动能都增大 D．每个水分子的动能改变量均相同
【答案】A [水的温度升高，即其内部的水分子运动变剧烈，即水分子的平均动能变大，即其内能增加，这是统计规律，个别分子不适用．故A正确，B、C、D错误．故选A．]
5．(2018年大兴区一模)温度是研究热学现象的一个很重要的物理概念，在宏观方面和微观方面都有实际意义，以下有关温度的说法正确的是( )
A．温度越低布朗运动越显著
B．物体温度保持不变，物体的内能也一定不变
C．温度标志着物体内部大量分子做无规则热运动的剧烈程度
D．物体升高或降低的温度用开尔文和摄氏度表示在数值上是不相同的
【答案】C [布朗运动与温度的高低有关，温度越低布朗运动越不明显，故A错误；物体温度保持不变，物体的内能可能增大，如晶体熔化的过程，故B错误；温度是分子平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，故C正确；物体升高或降低的温度用开尔文和摄氏度表示在数值上是相同的，故D错误．]
6．关于温度的概念，下述说法正确的是( )
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．当某物体的温度升高时，有的分子动能增大，有的分子动能减少，但平均值增大
D．甲物体的温度比乙物体的温度高，则甲物体分子的平均速率比乙物体分子的平均速率大
【答案】AC [温度是分子平均动能的标志，温度越高，平均动能越大；温度升高时，有的分子动能增大，有的分子动能减少，并不是每个分子的动能都增大；分子的平均动能大，平均速率不一定大．]
7．(2018年上海一模)下列有关分子动理论的说法中错误的是( )
A．分子的平均动能越大，分子运动得越剧烈
B．物体的状态变化时，它的温度一定变化
C．物体内分子间距离越大，分子间引力一定越大
D．布朗运动是液体分子的热运动
【答案】BCD [分子的平均动能越大，则说明分子运动得越剧烈，故A正确；物体的状态变化时可能是温度、体积或压强的变化，温度不一定变化，故B错误；随着分子间距离的增大，分子间的引力和斥力均减小，斥力减小得比引力快，故C错误；布朗运动是固体小颗粒受液体分子的撞击而形成的，它是液体分子热运动的反映，故D错误．故选BCD．]
8．(2018年漳州模拟)关于物体内能的改变，下列说法中正确的是( )
A．能够改变物体内能的物理过程有两种：做功和热传递
B．物体吸收热量，它的内能一定增加
C．物体放出热量，它的内能一定减少
D．外界对物体做功，物体的内能不一定增加
【答案】AD [改变物体内能有做功和热传递，它们在改变物体的内能上是等效的，故A正确；物体吸收热量，可能同时对外做功，故内能不一定增加，故B错误；物体放出热量，可能同时外界对气体做功，故内能不一定减小，故C错误；外界对物体做功，物体可能同时放热，故物体的内能不一定增加，故D正确．]
9．(2018年广州模拟)下列关于分子运动和热现象的说法正确的是( )
A．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能
B．一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，其分子之间的势能增加
C．对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热
D．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，因此压强必然增大
E．一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和
【答案】BCE [气体如果失去了容器的约束就会散开，是因为分子间距较大，相互的作用力很微弱，而且分子永不停息地做无规则运动，所以气体分子可以自由扩散，故A错误；一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，分子动能之和不变，由于吸热，内能增大，则其分子之间的势能增大，故B正确；对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，根据气态方程＝C知，温度升高，则内能增大，故C正确；如果气体分子总数不变，气体温度升高，若同时体积增大，由＝C可知，压强不一定增大，故D错误；一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和，E正确．]
10．1 g 100 ℃的水与1 g 100 ℃的水蒸气相比较，下列说法正确的是( )
A．分子的平均动能与分子的总动能都相同
B．分子的平均动能相同，分子的总动能不同
C．内能相同
D．1 g 100 ℃的水的内能小于1 g 100 ℃的水蒸气的内能
【答案】AD [温度是分子平均动能的标志，因而在相同的温度下，分子的平均动能相同，又1 g水与1 g水蒸气的分子数相同，因而分子总动能相同，选项A正确．当从100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气的过程中，分子距离变大，分子要克服分子引力做功，因而分子势能增加，所以100 ℃的水的内能小于100 ℃水蒸气的内能，选项D正确．]
二、非选择题
11．(2018年银川模拟)两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0.相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近．若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是________．
A．在r>r0阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小
B．在rC．在r＝r0时，分子势能最小，动能最大
D．在r＝r0时，分子势能为零
E．分子动能和势能之和在整个过程中不变
【答案】ACE [r>r0时分子力合力为引力，做正功，分子势能减小，动能增加；r＝r0时分子势能最小，动能最大；r12．(1)从100 m高空由静止开始下落的水滴，在下落的整个过程中，假定有50%的动能转化为水滴的内能，则水滴温度升高________℃.[水的比热容c＝4.2×103 J/(kg·℃)]
(2)子弹以200 m/s的速度射入固定的木板，穿出时速率为100 m/s，若子弹损失的机械能完全转化为内能，并有50%被子弹吸收，则子弹温度可升高________℃.[子弹的比热容为130 J/(kg·℃)]
【答案】(1)0.12 (2)57.7
解析：(1)总动能Ek＝mgh，根据题设条件，得50%mgh＝cmΔt，由此可解得Δt≈0.12 ℃.
(2)设子弹的质量为m，由题意得
η＝cmΔt，
所以升高的温度Δt＝≈57.7 ℃.
课件41张PPT。第五节 物体的内能1．(2018年北京名校模拟)分子间的距离减小时( )
A．分子引力减小，分子斥力增大
B．分子引力增大，分子斥力减小
C．分子间引力和斥力都减小
D．分子间引力和斥力都增大
【答案】D [当分子间距离小于r0时，分子间同时存在引力和斥力，引力和斥力都随分子间距的减小而增大，分子力合力为斥力；当分子间距离大于r0时，分子间距离减小，分子间的引力和斥力都增大，分子力合力为引力．故A、B、C错误，D正确．]
2．(2017年海淀区一模)下列说法中正确的是( )
A．悬浮在液体中的微粒质量越大，布朗运动越显著
B．将红墨水滴入一杯清水中，一会儿整杯清水都变成红色，说明分子间存在斥力
C．两个表面平整的铅块紧压后会“粘”在一起，说明分子间存在引力
D．用打气筒向篮球内充气时需要用力，说明气体分子间有斥力
【答案】C [悬浮在液体中的微粒越小，液体分子碰撞的不平衡性越明显，故布朗运动越显著，故A错误；将红墨水滴入一杯清水中，一会儿整杯水都变成红色，说明分子在永不停息地做无规则运动，故B错误；两个表面平整的铅块紧压后会“粘”在一起，说明分子间存在引力所致，故C正确；用打气筒向篮球充气时需要用力，是由于球内气体压强大于打气筒内气体压强造成的，与分子间的作用力无关，故D错误．故选C．]
3．(2017年洛阳二模)由于两个分子间的距离发生变化而使得分子势能变小，则可以判定在这一过程中( )
A．分子间的相互作用力一定做了功
B．两分子间的相互作用力一定增大
C．两分子间的距离一定变大
D．两分子间的相互作用力一定是引力4．如图所示，把一块洁净的玻璃板吊在橡皮筋的下端，使玻璃板水平地接触水面．如果你想使玻璃板离开水面，必须用比玻璃板重力______的拉力向上拉橡皮筋，原因是水分子和玻璃的分子间存在________作用．
【答案】大 引力
解析：玻璃板接触水面，水分子与玻璃的分子间存在相互作用力，将玻璃板向上提时，分子间表现为引力，故此时向上的拉力比玻璃板的重力大．一、分子的平均动能
1．定义：分子___________________叫做分子动能，________________________叫做分子热运动的平均动能．
2．影响因素：________是物体分子热运动的平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能________．
3．微观意义：温度是_________平均动能的标志，不反映_________的特性，温度高的物体内部也存在着动能很小的分子；不同种类物质的物体，如果温度相同，分子的______ _____就相同，但它们的平均速率不同，因为_________不同．热运动的动能 所有分子动能的平均值 温度 越大 大量分子 单个分子 平均 动能 分子质量
二、分子势能
1．定义：分子间存在相互作用力，分子间具有由它们的__________决定的势能．
2．决定因素：从微观上看，决定分子势能的因素是____________；从宏观上看，决定分子势能的因素是物体的________．
相对位置 分子距离 体积 3．分子势能随分子间距的变化特点
当分子间的距离r＞r0时，分子势能随分子间距离的增大而________；当r＜r0时，分子势能随r的减小而________；当r＝r0时，分子势能________．
4．分子力做功与分子势能变化的关系
分子力做正功，分子势能________；分子力做负功，分子势能________．增大 增大 最小 减小 增大 三、物体的内能
1．定义：物体中所有分子做热运动的动能和__________的总和．
2．决定因素：物体所含的分子总数由______________决定．分子的热运动平均动能由________决定，分子势能与物体的________有关，故物体的内能由____________、________、________共同决定，同时受物态变化的影响．分子势能 物质的量 温度 体积 物质的量 温度 体积
理想气体分子有什么特点？其内能从宏观和微观上由什么来决定？
【答案】理想气体分子间不存在相互作用力，没有分子势能，其内能从宏观上由温度决定，从微观上由分子的平均动能决定．1．单个分子的动能
(1)物体由大量分子组成，每个分子都有分子动能．
(2)分子在不停息地做无规则运动，每个分子动能大小不同并且时刻在变化．
(3)热现象是大量分子无规则运动的结果，个别分子动能没有意义． 分子动能
2．分子的平均动能
(1)温度是大量分子无规则热运动的宏观表现，具有统计意义．温度升高，分子平均动能增大，但不是每一个分子的动能都增大，存在个别分子动能反而减小的可能，个别分子或几十个，几百个分子热运动的动能大小与温度是没有关系的．
(2)理想气体的分子平均动能大小只由温度决定，与物质种类、质量、压强、体积无关，也就是说只要是同一温度下，任何分子的平均动能都相同．由于不同物质分子的质量不尽相同，所以同一温度下，不同物质分子运动的平均速率大小一般不相同．
特别提醒：温度是分子平均动能的“标志”或者说“量度”，温度只与物体内大量分子热运动的统计意义上的平均动能相对应．
例1 当氢气和氧气的质量和温度都相同时，下列说法正确的是( )
A．两种气体分子的平均动能相等
B．氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率
C．两种气体分子热运动的总动能相等
D．两种气体分子热运动的平均速率相等
题眼直击：分子平均动能的概念．解题流程：
答案：AB1． (多选)下列关于分子动能的说法，正确的是( )
A．物体的温度升高，每个分子的动能都增加
B．物体的温度升高，分子的总动能增加
C．如果分子的质量为m，平均速率为v，则平均动能为mv2
D．分子的平均动能等于物体内所有分子的动能之和与所有分子的总数之比
【答案】BD [温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增加，但是其中个别分子的动能却有可能减小，A错误，B正确；分子的平均动能等于物体内所有分子的动能之和与所有分子总数的比值，所以C错误，D正确． ]
1．特点：由分子间相对位置决定的能量，随分子间距的变化而变化．
2．变化分析依据：由于分子间既存在引力，又存在斥力，分子间距离变化时，既要考虑引力做功，又要考虑斥力做功，为简化起见，用分子间的合力做功分析势能变化，W＞0，势能减少，W＜0，势能增加．分子势能
3．变化特点
(1)r＞r0时，r增大，分子势能增大，反之，减小．
(2)r＜r0时，r增大，分子势能减小，反之，增大．
(3)r→∞时，分子势能为零；r＝r0时，分子势能最小．
(4)物体体积的变化对应于分子距离的变化，物体体积增大，有时体现为分子势能的增大(r＞r0范围内)，有时体现为分子势能的减小(r＜r0范围内)，关键要看体积变化过程中分子力是做正功，还是负功．
4．分子势能“弹簧—小球”模型
分子势能随分子间距离的变化类似于弹簧，弹簧为原长相当于分子间的距离为r0.弹簧在原长的基础上无论拉伸还是压缩，势能都会增加．
特别提醒：分子势能同重力势能、弹性势能、电势能一样，都是与某种力对应又由相对位置决定的能量，且该种力做功等于对应势能的变化．
例2 如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间的距离的关系如图中曲线所示．F＞0为斥力，F＜0为引力．a、b、c、d为x轴上四个特定的位置．现把乙分子从a处由静止释放，则( )
A．乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动
B．乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大
C．乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直减小
D．乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增大
解析：乙分子由a运动到c的过程，一直受到甲分子的引力作用而做加速运动，到c时速度达到最大而后受甲的斥力做减速运动，A错，B对．乙分子由a到b的过程所受引力做正功，分子势能一直减小，C正确．而乙分子从b到d的过程，先是引力做正功，分子势能减小，后来克服斥力做功，分子势能增加，故D错．
答案：BC
【题后反思】1.分子势能的变化情况只与分子力做功相联系．分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势能增加．分子力做功的值等于分子势能的变化量．
2．讨论分子势能变化时，绝不能简单地由物体体积的增大、减小就得出结论．导致分子势能变化的原因是分子力做功情况．2．(多选)(2018年郴州二模)分子势能Ep与分子间距离r的关系如图所示，A为曲线与r轴的交点，B为曲线的最低点，下列说法正确的是( )
A．A点处分子间作用力表现为斥力
B．A点处分子的动能最大
C．B点处对应的分子间作用力表现为引力
D．B点处分子的动能最大
E．分子间作用力表现为引力最大时，分子间距大于B点处对应的分子间距
【答案】ADE [由图可知，B处分子势能最小，即处于r0位置，A处的分子间的距离小于r0，所以表现为斥力，故A正确；根据能量守恒可知，势能最小处动能最大，即在B点动能最大，故B错误，D正确；B点处分子势能最小，即处于r0位置，此处分子间的引力与斥力的合力为零，故C错误；根据随分子间距离增大，引力减小可知，分子间作用力表现为引力最大时，分子间距大于B点处对应的分子间距，故E正确．故选ADE.]1．内能概念及决定因素
(1)物体的内能：物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和．
(2)任何物体都具有内能，因为一切物体都是由不停地做无规则热运动且相互作用着的分子所组成的．
(3)决定物体内能的因素：从宏观上看，物体内能的大小由物体的摩尔数、温度和体积三个因素决定．从微观上看，物体内能的大小由组成物体的分子总数、分子热运动的平均动能和分子间的距离三个因素决定．内能2．内能与机械能的区别和联系特别提醒：(1)热能是内能通俗而不确切的说法，热量是物体在热传递过程中内能转移的多少．
(2)物体温度升高，内能不一定增加；温度不变，内能可能改变；温度降低，内能可能增加． 例3 把一个物体竖直下抛，则下列情况中是在下落时发生的有(不考虑空气阻力)( )
A．物体的动能增大，分子的平均动能也增大
B．物体的重力势能减小，分子势能却增大
C．物体的机械能保持不变
D．物体的内能保持不变
题眼直击：物体内能与机械能的区别．
解题流程：
答案：CD
【题后反思】物体的内能和机械能是两种不同形式的能，二者不能混为一谈．内能是由大量分子热运动和分子间相对位置所决定的能，机械能是物体做机械运动或物体形变所决定的能．机械能在一定条件下可以为零，但内能永远不可能为零．
例4 关于机械能和内能，下列说法正确的是( )
A．机械能大的物体，其内能一定很大
B．物体的机械能损失时，内能却可以增加
C．物体的内能损失时，机械能必然减少
D．物体的内能为零时，机械能可以不为零
解析：内能和机械能是两种不同形式的能量，两者并不存在必然联系．只有在系统的能量转化形式只发生在机械能与内能之间时，机械能的损失才等于内能的增加，故A、C错，B对．因为物质分子总在不停地做无规则运动，故内能不可能为零，D错．
答案：B
3．下列物理量与物体的内能无关的是( )
A．物体的温度 B．物体的体积
C．质量 D．物体的运动速度
【答案】D [物体的内能与温度、体积以及所含的分子数有关与物体的运动状态无关，所以D选项符合题意． ]
