7.5 内能 —2020-2021学年人教版高中物理选修3-3同步检测（word含答案）

内能练习
一、单选题
下列说法正确的是(????)
A. 分子间同时存在着引力和斥力
B. 拉伸物体时，分子间引力增大，斥力减小，所以分子间引力大于斥力
C. 在真空容器中注入气体，气体分子迅速散开充满整个容器，是因为气体分子间的斥力大于引力
D. 当分子间相互作用力做正功时，分子势能增大
雨滴下落，温度逐渐升高，在这个过程中，下列说法中正确的是(????)
A. 雨滴内分子的势能都在减小，动能在增大
B. 雨滴内每个分子的动能都在不断增大
C. 雨滴内水分子的平均动能不断增大
D. 雨滴内水分子的势能在不断增大
?下列说法正确的是(????)
A. 当分子力表现为引力时，分子力和分子势能均随分子间距离的增大而减小
B. 用气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数可以估算气体分子的体积
C. 两个内能相等的物体相互接触，两者间也可能发生热传递
D. 金刚石、食盐和玻璃都是晶体
下列说法正确的是(????)
A. 物体温度升高，每个分子的动能都增加
B. 物体温度升高，分子的平均动能增加
C. 物体从外界吸收热量，物体的内能一定增加
D. 外界对物体做功，物体的内能一定增加
关于质量相同的0℃的水和0℃的水蒸气，下列说法中正确的是(????)
A. 分子数相同，分子平均动能不相同，分子势能相同，内能相同
B. 分子数相同，分子平均动能相同，分子势能不同，内能相同
C. 分子数相同，分子平均动能相同，分子势能不相同，内能不相同
D. 分子数不同，分子平均动能不同，分子势能相同，内能不相同
在没有外界影响的情况下，密闭容器内的气体静置足够长时间后，该气体(????)
A. 分子的无规则运动停息下来 B. 分子的平均动能保持不变
C. 每个分子的速度大小均相等 D. 容器内气体的压强变为零
分子力F与分子间距离r的关系如图所示，曲线与横轴交点的坐标为r0，两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不能再靠近。在此过程中，下列说法错误的是(????)
A. r=r0时，分子势能最小
B. r>r0阶段，F做正功，分子动能增加，分子势能减小
C. rD. r>r0阶段，F先增大后减小
下列关于温度、热量和内能的说法正确的是(????)。
A. 物体的动能越大温度也就越高
B. 物体的温度越高分子的平均动能也就越大
C. 物体的温度越高每个分子的动能也就越大
D. 内能多的物体放出的热量也越多
?当氢气和氧气的质量和温度都相同时，下列说法中不正确的是(????)?
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. 氢气分子的平均动能大于氧气分子的平均动能
D. 两种气体分子热运动的总动能不相等
?下列说法正确的是(????)?
A. 冰箱能够把热量从低温物体传递到高温物体，所以它不遵循热力学第二定律
B. 气体对外做功，内能不一定减少
C. 绝热情况下，外界对物体做了正功，物体的内能也不一定增加
D. 第二类永动机因为违反了能量守恒定律所以无法实现
用r表示两个分子之间的距离，Ep表示两个分子间的相互作用势能，当r=r0时，两个分子之间引力等于斥力，设两个分子间距较远时，Ep=0，则(????)
A. 当分子间距r变小时，引力减小，斥力增大
B. 当r>r0时，引力大于斥力，r增大时分子力做负功，Ep增加
C. 当rD. 当r=r0时，Ep=0
二、多选题
(多选)关于物体的内能，下列说法不正确的是(????)
A. 物体内部所有分子动能的总和叫做物体的内能
B. 物体被举得越高，其分子势能越大
C. 一定质量的0?℃的冰融化为0?℃的水时，分子势能增加
D. 一定质量的理想气体放出热量，它的内能可能增加
E. 通电时电阻发热，它的内能增加是通过“热传递”方式实现的
下列说法正确的是(????)
A. 分子间距离减小时，分子势能一定增大
B. 内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同
C. 在绝热压缩和等温压缩过程中，气体内能均不变
D. 悬浮在空气中含有新冠病毒的气溶胶做布朗运动，气温越高，运动越剧烈
一定质量的理想气体从状态A经过状态B变化到状态C，其V?T图象如图所示.下列说法正确的有(????)
A. B→C的过程中，气体压强不变
B. A→B的过程中，气体放出热量
C. A→B的过程中，气体对外界做功
D. A→B→C的过程中，气体内能增加
对内能的理解，下列说法正确的是(????)
A. 系统的内能是由系统的状态决定的
B. 做功可以改变系统的内能，但是单纯地对系统传热不能改变系统的内能
C. 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
D. 1?g?100?℃水的内能小于1?g?100?℃水蒸气的内能
在没有外界影响的情况下，密闭容器内的理想气体静置足够长时间后，该气体(????)
A. 分子的无规则运动停息下来 B. 每个分子的速度大小均相等
C. 分子的平均动能保持不变 D. 分子的密集程度保持不变
三、填空题
某学生在水瓶中装入半瓶热水盖紧瓶盖，一段时间后，该同学发现瓶盖变紧。其本质原因是单位时间内瓶盖受到瓶内气体分子的撞击次数___________(选填“增加”、“减少”或“不变”)，瓶内气体分子平均动能___________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
由于温室气体排放日益增多，温室效应增强，中国近海区域海水表面平均温度相对于1958年上升了约1摄氏度，温度更高的海水，分子的平均动能______ (填更大、更小、不变)；更高的温度也使得冰川消退、冰川解体从而使海平面相对于上世纪末上升近10厘米之多。冰熔化过程中，温度______ (填升高、降低、不变)，因为其吸收的热量转化为______ 。
在将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，外界做了24?kJ的功．现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底，若在此过程中，瓶中空气的质量保持不变，且放出了5?kJ的热量．在上述两个过程中，空气的内能共减小________?kJ，空气________(选填“吸收”或“放出”)的总热量为________kJ．
分子势能是由______决定的，分子势能的改变是通过______来实现的，分子力做负功，分子势能______；分子做正功，分子势能______；当分子间的距离为r0时，分子势能______。分子势能的大小与物体的______有关。
答案和解析
1.【答案】A
【解答】
A.分子间同时存在引力和斥力，当分子间距离小于平衡距离时表现为斥力，当分子间距离大于平衡距离时表现为引力，故A正确；
B.拉伸物体时，分子之间的距离增大，分子间引力减小，斥力减小，由于斥力减小快，所以分子间引力大于斥力，故B错误；
C.气体失去容器的约束就会散开，这是因为分子都在不停地做无规则热运动，与分子力无关，故C错误；
D.根据分子做功与分子势能可知，当分子间相互作用力做正功时，分子势能增减小，故D错误。
故选：A。
2.【答案】C
【解答】
温度是分子热运动平均动能的标志，温度升高时水分子的平均动能增大，但分子的运动是无规则的，不是每个分子的动能都在增大；而分子势能是由分子之间的相互作用决定的，不是重力势能，
，故C正确，ABD错误。
故选C。
3.【答案】C
【解答】
A.当分子力表现为引力时，分子力随分子间距离的增大而先增大后减小，分子势能随分子间距离的增大而增大，故A错误；
B.由于气体分子的体积和分子所占的空间不同，不能由气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数估算气体分子的体积，故B错误；
C.两个内能相等的物体，当他们的温度不同的时候，相互接触两者可以发生热传递，故C正确；
D.玻璃不是晶体，故D错误。
故选C。
4.【答案】B
【解答】
A.温度是分子平均动能的标志，分子无规则运动任何温度下都有速度特别慢的分子，故A错误；
B.温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子无规则运动越激烈，分子的平均动能越大，故B正确；
C.根据热力学第一定律△U=W+Q，物体从外界吸收热量，但可以同时对外做功，物体的内能不一定增加，故C错误；
D.根据热力学第一定律△U=W+Q，外界对物体做功，但可以同时放热，物体的内能不一定增加，故D错误。
故选：B。
5.【答案】C
质量相同的0°C的水和0°C的水蒸气的分子数相同；温度是分子平均动能的标志，所以0°C的水的分子平均动能等于0°C的水蒸气的分子平均动能。相同质量的水和水蒸气的体积不同，故分子势能不相同。同样温度的水变为同样温度的水蒸气要吸收热量，所以0°C的水的内能小于0°C相同质量的水蒸气的内能，故ABD错误，C正确。
故选C。
6.【答案】B
【解答】
A、分子在永不停息的做无规则运动，故A错误；
B、温度是分子平均动能的标志，没有外界的影响，气体的温度不发生变化，所以分子的平均动能保持不变，故B正确；
C、分子的平均动能不变，有的分子速度很大，而有的分子速度很小，并不是每个分子的速度大小都相等，故C错误；
D、气体压强是分子对器壁频繁碰撞的结果，在宏观上与气体的体积和温度有关，因为气体体积、温度不变，所以容器内气体的压强保持不变，故D错误。
故选B。
7.【答案】C
【解答】
解：ABC、r>r0阶段，分子力表现为引力，随着分子距离减小，分子力F做正功，分子动能增加，分子势能减小；rD、根据分子F?r图象知，r>r0阶段，F先增大后减小，故D正确。
本题选择错误的，故选：C。
8.【答案】B
【解答】
A.物体的温度和物体的动能没有关系，故A错误；
BC.温度是分子动能的标志，是大量的分子运动的统计规律，对单个的分子没有意义，故C错误，B正确；
D.内能与热量是两个不同的概念，热量与热传递有关，与物体的内能无关，故D错误。
9.【答案】C
【解答】
AC.因为温度是分子平均动能的标志，所以选项A正确，C错误;
BD.因为氢气和氧气的分子质量不同，所以两种气体分子的平均速率不同，由Ek=mv22可得，分子质量大的平均速率小，故选项BD正确；
说法中不正确，故答案为C。
10.【答案】B
【解答】
A.由热力学第二定律可知，在引起其它变化的前提下，冰箱能够把热量从低温物体传递到高温物体，故A错误；
B.由热力学第一定律可知气体对外做功，若同时吸收热量，则其内能不一定减少，故B正确；
C.绝热情况下，外界对物体做了正功，由热力学定义定律可知，物体的内能一定增加，故C错误；
D.第一类永动机因为违反了能量守恒定律所以无法实现，故D错误。
故选B。
11.【答案】B
【解答】
A、当分子间距r变小时，引力和斥力同时减小，故A错误；
B、当r>r0时，引力大于斥力，分子力表现为引力，r增大时分子力做负功，EP增加；故B正确；
C、当rD、设两个分子间相距较远时，EP=0，故从相距较远到平衡距离，分子力做正功，分子势能减小，故r=r0时，EP<0；故D错误；
故选：B．
12.【答案】ABE
【解答】A、物体的内能包括分子动能和分子势能，物体内部所有分子动能的总和只是内能的一部分，故A错误；
B、物体被举得越高，其重力势能越大，与分子势能无关，故B错误；
C、一定质量的0?℃的冰融化为0?℃的水时需要吸热，而此时分子平均动能不变，故分子势能增加，故C正确；
D、一定质量的理想气体放出热量，如果同时有外界对它做功，且做功的量大于它放出的热量，它的内能就会增加，故D正确．
E、通电时电阻发热，它的内能增加是通过电流做功的方式实现的，故E错误．
13.【答案】BD
【解答】
A、当r>r0时，分于力表现为引力、随着r的减小，分子引力做正功，分予势能减小，故 A错误；
B、内能包括分子动能和分子势能，内能不同但分子热运动的平均动能可能相问，故B正确；
C、根据热力学第一定律，在绝热(Q=0)压缩(W>0)过程中，内能增大，等温压缩(△U=0)，内能不变，故C错误；
D、当温度越高时，空气分子运动越激烈，导致做布朗运动的含有新冠病毒的气溶胶运动越剧烈，故D正确。
故选：BD。
14.【答案】AB
【解答】
A.因为V?T图线中，BC段的图线是过原点的倾斜直线，则B→C的过程中，压强不变，故A正确。
B.A→B的过程中，温度不变，内能不变，体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律△U=W+Q知，W为正，则Q为负，即气体放出热量，故B正确。
C.A→B的过程中，温度不变，体积减小，可知外界对气体做功，故C错误。
D.A到B的过程中，温度不变，内能不变，B到C的过程中，温度降低，内能减小，则A→B→C的过程中，气体内能减小，故D错误。
故选AB。
15.【答案】AD
【解答】
A.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，系统的内能是由系统的状态决定的，故A正确；
B.做功和热传递是改变内能的两种方式，故B错误；
C.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，故C错误；
D.同样温度的水变为同样温度的水蒸气要吸收热量，所以100℃的水的内能小于100℃相同质量的水蒸气的内能，故D正确。
故选AD。
16.【答案】CD
【解析】解：ACD、如果没有外界影响，密闭容器内的理想气体的温度、体积和压强均不会发生变化；分子的无规则运动也不会停止；由于温度不变，故分子平均动能不变；而体积不变，故分子的密集程度不变；故A错误，CD正确。
B、在相同温度下各个分子的动能并不相同，故速度大小也不相等，故B错误。
故选：CD。
明确气体的三个状态参量的性质，知道没有外界影响时理气体的状态不变；从而分析分子平均动能以及分子的密集程度的变化；知道分子运动是统计规律，对单个分子是没有意义的。
本题考查分子动理论的基本内容，要求掌握温度是分子平均动能的标志，但相同温度下并不是所有分子的动能均相同。
17.【答案】减少，减小
【解答】
在水瓶中装入半瓶热水，一段时间后，瓶内水温度降低，此时内部气体压强减小，瓶盖变紧，由于温度降低，分子的平均动能减小，分子运动平均速率降低，瓶内气体体积不变，气体分子数密度不变，则单位时间内瓶盖受到瓶内气体分子的撞击次数也减少。
故答案为：减少；减小。
18.【答案】更大? 不变? 分子势能的增加量
【解析】解：温度是分子平均动能的标志，故温度升高，分子的平均动能增加；
冰是晶体，有固定的熔点，故冰熔化过程中温度不变；
由于冰熔化时温度不变，故分子动能不变，则其吸收的热量全部转化为分子势能的增加量。
19.【答案】5；放出；29。
【解答】
将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，即其内能不变，ΔU=0；
外界做了24kJ的功，即W=24kJ，根据热力学第一定律ΔU=Q+W得：Q=?W=?24kJ，即放出24kJ的热量；
潜入海底的过程中，空气不做功，W=0，根据热力学第一定律ΔU=Q+W可知：ΔU′=Q′=?5kJ，所以空气的内能共减小5kJ，放出5kJ的热量；
所以，放出的总热量是Q总=Q+Q′=24kJ+5kJ=29kJ，即空气放出的总热量为29kJ。
故答案为：5；放出；29。
20.【答案】分子间的相对位置? 分子力做功? 增加? 减小? 最小? 体积
【解析】解：分子的势能：由分子间的相对位置决定的势能称分子势能。分子势能的变化与分子力做功密切相关。
r>r0时，分子间作用力表现为引力，当增大r时，分子力做负功，分子势能增大，当减小r时，分子力做正功，分子势能减小；
r当r=r0时，分子势能具有最小值。
从宏观上看，分子势能与物体的体积有关。
对于气体，分子间的作用力趋近于零，分子势能和体积无关。
故答案为：分子间的相对位置、分子力做功、增加、减小、最小、体积。
分子的势能：由分子间的相对位置决定的势能称分子势能。分子势能的变化与分子力做功密切相关。r>r0时，分子间作用力表现为引力，当增大r时，分子力做负功，分子势能增大；
r当r=r0时，分子势能具有最小值。从宏观上看，分子势能与物体的体积有关。对于气体，分子间的作用力趋近于零，分子势能和体积无关。
分子间的势能及分子力虽然属于微观世界的关系，但是我们所学过的功能关系均可，使难度不大。