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2019-2020学年人教版物理选修3-3同步作业：7、5内能含答案
同步7、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，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r＞r0条件下，还是在r＜r0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．
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rB．当r>r0时，r越小，则分子势能Ep越大
C．当r＝r0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r＝r0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
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，分子力先是分子引力后是分子斥力，分子间距离r>r0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r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( )
A．Ek、Ep、E均变大
B．Ek、Ep、E均变小
C．Ek不变、Ep变大、E变大
D．Ek不变、Ep变小、E变小
解析：冰熔解成水，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
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r＞r0和r＜r0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r＞r0时，分子力为引力，分子力做正功，分子势能减小；当r＜r0时，分子力为斥力，分子力做负功，分子势能增大．
(2)由(1)的解析知，当r＝r0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？
①分子的平均动能和分子的总动能都相同．
②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)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．
②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：
(eq \f(mv,2)－eq \f(mv,2))·η＝cmΔt
升高温度Δt＝eq \f(（v－v）η,2c)
＝
＝57.7(℃)．
(共43张PPT)
同步导练/RJ·选修3-3
物理
经典品质/超越梦想
同步导练
第七章 分子动理论
第五节 内能
目 标 导 向
自 主学习
要 点 导 析
方 法 导 学
