1.3温度与内能
课时作业（含解析)
1．下列说法中正确的是（ ）
A．物体的内能变化，它的温度并不一定发生变化
B．当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力均增大
C．当分子间距离增大时，分子势能一定增大
D．布朗运动就是液体分子的无规则运动
2．关于分子动理论，下列说法中正确的是（
）
A．布朗运动就是液体分子的无规则运动
B．扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的
C．当r=r0时，分子间的引力和斥力均为零
D．当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力均增大
3．下列关于分子力和分子势能的说法中，正确的是
A．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大
B．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小
C．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减小
D．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
4．如图所示，是氧气分子在和的速率分布图，下列说法正确的是
A．在同一速率区间内，温度低的分子所占比例一定比温度高的分子所占比例大
B．随着温度的升高，氧气分子的平均速率变小
C．随着温度的升高，曲线的最大值向右偏移
D．随着温度的升高，速率小的分子所占的比例增高
5．分子间有相互作用势能，规定两分子相距无穷远时两分子间的势能为零．设分子a固定不动，分子b以某一初速度从无穷远处向a运动，直到它们之间的距离最小．在此过程中，a、b之间的势能（
）
A．先减小，后增大，最后小于零
B．先减小，后增大，最后大于零
C．先增大，后减小，最后小于零
D．先增大，后减小，最后大于零
6．两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。相距很远的两分子在分子力作用下，仅在分子力的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．在阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小
B．在阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小
C．在时，分子势能最小
D．分子动能和势能之和在整个过程中先增加后减小
7．下列说法正确的是（ ）
A．布朗运动是液体分子的无规则运动
B．水流速度越大，水分子的热运动越剧烈
C．扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的
D．分子间的引力和斥力总是随分子间距增大而增大
8．关于内能，下列说法正确的是（ ）
A．1克100℃的水的内能小于1克100℃的水蒸气的内能
B．质量、温度、体积都相等的物体的内能一定相等
C．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同
D．一个木块被举高，组成该木块的所有分子的分子势能都增大
9．两个相邻的分子之间同时存在着引力和斥力，它们随分子之间距离r的变化关系如图所示。图中虚线是分子斥力和分子引力曲线，实线是分子合力曲线。当分子间距为r＝r0时，分子之间合力为零，则下列关于该两分子组成系统的分子势能Ep与两分子间距离r的关系曲线，可能正确的是（ ）
A．B．C．D．
10．下列说法中正确的是( )
A．温度高的物体比温度低的物体热量多
B．温度高的物体不一定比温度低的物体的内能多
C．温度高的物体比温度低的物体分子热运动的平均动能大
D．相互间达到热平衡的两物体的内能一定相等
E.分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大
11．家用温度计经常标有摄氏温度和华氏温度，摄氏温度是把冰点的温度定为____，水沸点的温度定为100，两温度之间分为100等份，每一份为1:而华氏温度把冰点定为32华氏度，把水的沸点定为212华氏度，中间分为180等份，每一等份为1华氏度.某天柳州市中午温度比早上温度升高了1，那么相当于升高____华氏度，人的正常体温若取36.8，为______华氏度?
12．质量相等的氢气和氧气，温度相同，不考虑分子间的势能，它们的分子平均动能分别为和，内能分别为和，则_________，_______（均选填“>”、“=”或“<”）。
13．在标准大气压下，水的沸点是，用热力学温标可表示为________K.当水的温度从沸点下降到时，温度下降了________K.
14．质量相等的氢气和氧气，温度相同若不考虑气体分子间势能，则这两种气体的平均动能和之比为_______；这两种气体的内能和之比为_______.
参考答案
1．A
【解析】
A．物体的内能变化，它的温度并不一定发生变化，如0℃的冰融化为0℃的水要吸热，内能增加，故A正确；
B．当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力均减小，故B错误；
C．分子力做功等于分子势能的减小量，当在r>r0范围内，分子间距离增大时，分子势能减小，故C错误；
D．布朗运动是悬浮在液体中微粒的运动，反映了周围液体分子的无规则运动，故D错误。
故选A。
2．B
【解析】
A．布朗运动是悬浮于液体中的固体小颗粒的运动，故A错误；
B．扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的，故B正确；
C．当r=r0时，分子间的引力和斥力大小相等，方向相反，但两力均不为零，故C错误；
D．当分子间距增大时，分子间的引力和斥力均减小，故D错误。
故选B。
3．D
【解析】
AB．当分子力表现为引力时，分子力随着分子间距离的增大先增大后减小，分子势能随着分子间距离的增大而增大，选项AB错；
CD．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，选项D正确；
故选D。
4．C
【解析】由图知，在同一速率区间内，温度低的分子所占比例一定比温度高的分子所占比例不一定大，故A错误；由图可知，随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占比例变低，氧气分子的平均速率增大，故B错误；随着温度的升高，曲线的最大值向右偏移，故C正确；由图可知，随着温度的升高，速率小的分子所占的比例减少，故D错误。故C正确，ABD错误。
5．B
【解析】
设r=r0时两分子间斥力大小等于引力大小，当分子乙从无穷远处向甲运动时即r＞r0时，合力表现为引力，引力做正功，分子势能减小．当r＜r0时，合力表现为斥力，这时在向a运动时分子力做负功，分子势能增大，直至它们之间的距离最小时，分子势能最后大于零．所以B正确．
6．A
【解析】
为分子间的平衡距离；大于平衡距离时分子间为引力，小于平衡距离时，分子间为斥力；则有：
A．r>r0时，分子力表现为引力，相互靠近时F做正功，分子动能增加，势能减小，故A正确；
B．阶段，分子间的作用力表现为斥力，F做负功，分子动能减小，势能增加，故B错误；
C．由以上分析可知，当r等于时，分子势能最小，故C错误；
D．由于没有外力做功，故分子动能和势能之和在整个过程中不变，故D错误。
故选A。
7．C
【解析】
A．布朗运动是指悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，不是液体分子的无规则运动，是液体分子无规则热运动的反映，故A错误；
B．水流速度是机械运动速度，不能反映热运动情况，分子的热运动只与温度有关，与水流速度无关，故B错误；
C．扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的，故C正确；
D．分子间的引力和斥力总是随分子间距增大而减小，且斥力减小得更快，故D错误。
故选C。
8．AC
【解析】
A．水变成水蒸气要吸热，则同质量水的内能小于水蒸气的内能，选项A正确；
B．内能是物体内部所有分子做无规则运动时的分子动能和分子势能的总和，其大小决定于物体的温度、体积和分子个数，质量相同分子个数不一定相同，选项B错误；
C．内能包括分子势能和分子动能，温度是平均动能的标志，所以温度相同的物体分子热运动的平均动能就相同，但内能可能不同，选项C正确；
D．一木块被举高，该木块的重力势能增加，但组成该木块的分子间距不变，分子势能不变，选项D错误。
故选AC。
9．BCD
【解析】
当
时，分子力表现为引力，随分子间距离减小，分子力做正功，分子势能减小；当
时，分子力表现为斥力，随分子间距离减小，分子力做负功，分子势能增力，因此当时，分子势能最小，两个分子初始状态距离不同，分子势能的最小值不同，因此BCD正确，A错误。
故选BCD。
10．BCE
【解析】
A.热量是在热传递过程中传递的能量，不是状态量，
A错误；
BC.物体的内能与物体的温度、体积等有关，温度高的物体不一定比温度低的物体的内能多，温度是分子平均动能的标志，温度高的物体比温度低的物体分子热运动的平均动能大，
BC正确；
D.相互间达到热平衡的两物体的温度一定相等，内能不一定相等，
D错误；
E.由分子势能与分子间距的关系可知，分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大，
E正确．
11．0
1.8
98.24
【解析】
[1][2]摄氏温度是把冰点的温度定为0，因为华氏温标规定：1标准大气压下沸水的温度为212华氏度，冰水混合物的温度是32华氏度，中间分为180等分，每一等分代表1华氏度；所以摄氏温差100度等同华氏温差180度；即
华氏度=1.8华氏度
又知：华氏温度起点为32华氏度等于摄氏温度的0度；
[3]所以，华氏温度与摄氏温度之间的关系为
若人的正常体温若取36，华氏度为
华氏度
12．=
>
【解析】
[1][2]
温度是分子的平均动能的标志，氢气和氧气的温度相同，则它们的分子平均动能是相等的；
=
质量相等的氢气和氧气，温度相同，分子的平均动能相同，而氢气的分子数多，则氢气的内能较大，则
E1＞E2
13．373
100
【解析】
[1]由可知，；
[2]水温降低了100°C，故温度降低了100K。
14．1：1
16：1
【解析】
[1][2]温度是分子平均动能的标志，温度相同，则分子平均动能相同，故
因为不考虑分子势能，故分子内能等于所有分子的动能之和即：
质量相等，平均动能相等，故内能与摩尔质量成反比，即内能之比1.3温度与内能
课时作业（含解析)
1．分子力F、分子势能EP与分子间距离r的关系图线如甲乙两条曲线所示（取无穷远处分子势能EP=0）。下列说法正确的是（ ）
A．甲图线为分子势能与分子间距离的关系图线
B．当r=r0时，分子势能为零
C．随着分子间距离的增大，分子力先减小后一直增大
D．在r2．如图所示，甲分子固定于坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲、乙两分子间的作用力与两分子间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，现将乙分子从a移动到d的过程中，两分子间的分子力和分子势能同时都增大的阶段是
A．从a到b
B．从b到c
C．从b到d
D．从c到d
3．PM2.5是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物，其漂浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面。下列说法中不正确的是
A．气温越高，PM2.5运动越剧烈
B．PM2.5在空气中的运动属于布朗运动
C．PM2.5在空气中的运动就是分子的热运动
D．倡导低碳生活有利于减小PM2.5在空气中的浓度
4．关于温度和内能的理解，下列说法中正确的是(
).
A．温度是分子平均动能的标志，物体温度升高，则物体每一个分子的动能都增大
B．不计分子之间的分子势能，质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能
C．1g100℃水的内能小于1g100℃水蒸气的内能
D．做功和热传递对改变物体内能是等效的，也就是说做功和热传递的实质是相同的
5．运用分子动理论的相关知识，判断下列说法正确的是（ ）
A．气体分子单位时间内和单位面积器壁碰撞的次数仅与温度有关
B．某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数可表示为
C．生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，这可以在高温条件下利
用分子的扩散来完成
D．水流流速越快，说明水分子的热运动越剧烈，但并非每个水分子运动都剧烈
6．下列说法正确的是（ ）
A．内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和
B．气体压强仅与气体分子的平均动能有关
C．温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度
D．气体膨胀对外做功且温度降低，分子的平均动能可能不变
7．如图所示为两分子系统的势能EP与两分子间距离r的关系曲线下列说法正确的是(
)
A．当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力
B．当r等于r2时，分子间的作用力表现为斥力
C．当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力
D．在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功
8．两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，下列说法错误的是（ ）
A．在r>阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小
B．在r<阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小
C．在r=时，分子势能最小，动能最大
D．分子动能和势能之和在整个过程中不变
9．关于分子动理论，下列说法中正确的是（ ）
A．花粉颗粒的布朗运动反映了花粉分子在永不停息地做无规则运动
B．悬浮颗粒越大，同一时刻与它碰撞的液体分子越多，布朗运动越不明显
C．物体的温度越高，分子平均动能越大
D．一定质量的冰变成同温度的水，内能一定增加
10．下列说法正确的是（ ）
A．用温度计测量温度是根据热平衡的原理
B．温度相同的棉花和石头相接触，需要经过一段时间才能达到热平衡
C．若a与b、c分别达到热平衡，则b、c之间也达到了热平衡
D．两物体温度相同，可以说两物体达到热平衡
11．3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=________K，当天的最低气温用热力学温标表示为T=________K，
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ΔT=________K。
12．如图所示，两个绝热的、容积相同的球状容器A、B，用带有阀门K的绝热细管连通，相邻两球球心的高度差为h。初始时，阀门是关闭的，A中装有2mol的氦（He），B中装有2mol的氪（Kr），二者的温度和压强都相同。气体分子之间的相互作用势能可忽略。现打开阀门K，两种气体相互混合，已知两种气体的摩尔质量，最终每一种气体在整个容器中均匀分布，两个容器中气体的温度相同。则两种气体混合后的温度________（填“高于”或“等于”或“低于”）混合前的温度，混合后氦分子的平均速率_____（填“大于”或“等于”或“小于”）氪分子的平均速率。
13．甲分子固定在坐标原点O，乙分子只在两分子间的作用力作用下，沿x轴方向靠近甲分子，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。当乙分子运动到P点处时，乙分子所受的分子力____________(填“为零”或“最大”)，乙分子从P点向Q点运动的过程，乙分子的加速度大小____________
(填“减小”“不变”或“增大”)，加速度方向沿x轴____________(填“正”或“负”)方向
14．两个容器中盛有质量比为的氢气和氧气，已知它们温度相同，并可忽略分子间的势能，则两种气体的平均动能之比为_______，分子总动能之比为________，气体的内能之比为_________。
参考答案
1．D
【解析】
AB．在时，分子势能最小，但不为零，此时分子力为0，故AB错误；
C．从平衡位置开始，随着分子间距离的增大，分子间作用力随分子间距离增大后减小，故C错误；
D．当时，分子力表现为斥力，当分子力减小时，分子间距离增大，分子力做正功，分子势能减少，故D正确。
故选D。
2．D
【解析】
A．乙分子由a到b一直受引力，分子力增大，分子力做正功，分子势能减小，故A错误；
B．从b到c分子力逐渐变小但仍为引力，分子力做正功，分子势能减小，故B错误；
C．从b到d分子力先减小后增大，分子力先是引力后是斥力，分子势能先减少后增大，故C错误；
D．从c到d分子力是斥力，增大，分子力做负功，分子势能增大，故D正确。
故选D。
3．C
【解析】
A.气温越高，空气分子热运动越剧烈，布朗运动越剧烈，故PM2.5运动越剧烈，故A正确；
B.布朗运动是固体颗粒的运动，PM2.5在空气中的运动是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物，故B正确；
C.PM2.5在空气中的运动是固体颗粒的运动，热运动是指分子的运动，C错误；
D.倡导低碳生活减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度，故D正确。
本题选错误的，故选：C。
4．C
【解析】
试题分析：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，做功和热传递是改变内能的两种方式．并且做功和热传递对改变内能是等效的．温度是物体的分子热运动平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大．
温度是分子平均动能的标志，物体温度升高分子的平均动能增加，则不是每一个分子的动能都增大，A错误；质量相等的氢气和氧气，温度相同，分子的平均动能相同，而氢气的分子数多，则氢气的内能较大，B错误；水变成水蒸气要吸热，则同质量水的内能小于水蒸气的内能，C正确；做功和热传递对改变物体内能是等效的，但实质不同，做功是其他能和内能的转化，热传递是内能的转移，D错误；
5．C
【解析】
A．气体分子单位时间与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内的分子数有关，还与分子平均速率有关，故A错误；
B．由于分子的无规则运动，气体的体积可以占据很大的空间，故不能用摩尔体积除以分子体积得到阿伏加德罗常数，故B错误；
C．扩散可以在固体中进行，生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成，故C正确；
D．水流速度是机械速度，不能反映热运动情况，故D错误。
故选C。
6．C
【解析】
A．物体的内能是物体中所有分子热运动的动能与分子势能的总和，故A错误；
B．从微观角度来看，气体压强的大小跟两个因素有关：一个是气体分子的平均动能，一个是分子的密集程度。故B错误；
C．温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度，故C正确；
D．气体膨胀对外做功且温度降低，温度是分子平均动能的标志，温度降低，则分子的平均动能变小，故D错误。
故选C。
7．C
【解析】
由图可知，分子间距离等于r0时分子势能最小，即r0=r2，当r=r2时分子间作用力为零，当r小于r2时分子力表现为斥力；当r大于r2时，表现为引力，故A、B错误，C正确；在r由r1变到r2的过程中，分子间为斥力，分子力做正功分子势能减小，故D错误。
8．B
【解析】
A．r大于平衡距离，分子力表现为引力，相互靠近时F做正功，分子动能增加，势能减小，A正确；
B．当r小于时，分子间的作用力表现为斥力，F做负功，分子动能减小，势能增加，B错误；
C．由以上分析可知，当r等于时，分子势能最小，动能最大，C正确；
D．由于没有外力做功，分子动能和势能之和在整个过程中不变，D正确。
本题选错误的，故选B。
9．BCD
【解析】
A．花粉颗粒的布朗运动反映了液体分子在永不停息地做无规则运动，选项A错误；
B．悬浮颗粒越大，同一时刻与它碰撞的液体分子越多，布朗运动越不明显，选项B正确；
C．温度是分子平均动能的标志，则物体的温度越高，分子平均动能越大，选项C正确；
D．一定质量的0℃冰变成同温度的水要吸收热量，内能一定增加，选项D正确。
故选BCD。
10．AC
【解析】
A．用温度计测量温度的原理是根据热平衡的原理，当两物体达到热平衡状态时，它们的温度相同，A正确；
B．温度相同的棉花和石头相接触，不会发射热传递，B错误；
C．若a与b、c分别达到热平衡，说明a与b、c温度相同，故b、c之间也达到了热平衡，C正确；
D．两个彼此接触的物体温度相同，两个物体达到热平衡，D错误。
故选AC。
11．286
275
11
【解析】
[1]由题意知根据热力学温度和摄氏温度的关系有当天的最高气温
[2]最低气温
[3]最高气温和最低气温的温度差
12．低于
大于
【解析】
[1]因为两种气体混合以后重心升高，重力势能增大，根据能量守恒定律可知内能要减小，理想气体的内能由温度决定，所以温度要降低。
[2]因为混合后两种气体的温度相同，两种气体分子的平均动能相等，而氦分子的质量小于氪分子的质量，所以混合后氦分子的平均速率大于氪分子的平均速率。
13．为零
增大
正
【解析】
[1]由图象可知，乙分子在点（）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；
[2][3]
乙分子在点（）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，乙分子从点向点运动的过程，分子作用力增大，根据牛顿第二定律得乙分子的加速度大小增大，加速度方向沿轴正方向。
14．
【解析】
[1]温度是分子的平均动能的标志，氢气和氧气的温度相同，则它们的分子平均动能是相等的，则两种气体的平均动能之比为；
[2]设氢气的质量为，氧气的质量为，则氢气分子数为：
氧气分子数为：
所以有：
而分子总动能与分子数成正比，即氢气和氧气的分子总动能之比为；
[3]由于可忽略分子间的势能，所以气体的内能之比等于分子总动能之比，即氢气和氧气的内能之比为
