高中物理 第七章 分子动理论 5 内能同步练习 新人教版选修33.doc

5内能一、非标准1.下列关于温度、热量和内能的说法正确的是()a.温度是分子动能的标志,动能越大的分子其温度也就越高b.静止的物体没有内能c.温度高的物体比温度低的物体含有的热量多d.分子的势能跟物体的体积有关解析:温度是分子的平均动能的标志,物体的内能是由物质的量、温度和体积来决定的,分子势能由物体的体积决定,故a、b、c错,d对。答案:d2.关于物体的温度与分子动能的关系,正确的说法是()a.某物体的温度是0,说明物体中分子的平均动能为零b.物体温度升高时,每个分子的动能都增大c.物体温度升高时速率小的分子数目减少,速率大的分子数目增多d.物体的运动速度越大,则物体的温度越高解析:物体的温度是0,物体中分子的平均动能并不为零,因为分子在永不停息地运动。从微观上讲,分子运动快慢是有差别的,各个分子运动的快慢无法跟踪测量,而温度的概念是建立在统计规律的基础上的,在一定温度下,分子速率大小按一定的统计规律分布,当温度升高时,分子运动加剧,平均动能增大,但并不是所有分子的动能都增大,物体的运动速度越大,物体的动能越大,这并不代表物体内部分子的热运动加快,所以物体的温度不一定高。答案:c3.(2014临沂高二检测)当分子间距离大于10r0(r0是分子平衡位置间距离)时,分子力可以认为是零,规定此时分子势能为零。当分子间距离是平衡距离r0时,下面的说法中正确的是()a.分子力是零,分子势能也是零b.分子力是零,分子势能不是零c.分子力不是零,分子势能是零d.分子力不是零,分子势能不是零解析:根据分子力随分子间距离的变化关系知,r=r0时,分子力为零。根据分子力做功与分子势能的关系知,选r10r0时分子势能为零,r=r0时,分子势能最小,并且小于零。故b对。答案:b4.甲、乙两个分子相距较远,它们间的分子力为零,当它们逐渐接近到不能再接近的全过程中,分子力大小的变化和分子势能大小的变化情况正确的是()a.分子力先增大,后减小;分子势能一直减小b.分子力先增大,后减小;分子势能先减小,后增大c.分子力先增大,再减小,后又增大;分子势能先减小,再增大,后又减小d.分子力先增大,再减小,后又增大;分子势能先减小,后增大解析:分子间距离较远时,分子力为零。当分子间距离减小时,分子间的分子力表现为引力,当r减小到r=r0时,分子力又为零,这一过程中分子力经历了由零增大后又减小到零的过程。当rr0时,分子力做正功,动能不断增大,势能减小b.r=r0时,动能最大,势能最小c.rr0时,分子力做负功,动能减小,势能增大d.以上均不对解析:本题考查分子势能改变与分子力做功的特点。一个分子从远处向另一个分子靠近时,它们间的作用力先为引力后为斥力,故先做正功后做负功,那么分子势能先减小后增大,而动能正好相反,先增大后减小;当r=r0时,势能最小,动能最大。答案:abc6.关于内能和机械能的下列说法中不正确的是()a.内能和机械能各自包含动能和势能,因此,它们在本质上是一样的b.运动物体的内能和机械能均不为零c.一个物体的机械能可以为零,但它们的内能永远不可能为零d.物体的机械能变化时,它的内能可以保持不变解析:机械能包括宏观物体的动能、重力势能、弹性势能等,内能包括分子动能、分子势能,有本质的区别,a项错误;物体的分子运动永不停息,内能不能为零,运动物体的机械能也不为零,所以b、c项正确;机械能和内能在一定条件下可相互转化,但没有转化时,一个可以变化,另一个不变,d项正确。答案:a7.如图所示,甲分子固定在坐标原点o,乙分子在分子力作用下沿x轴运动,两分子间的分子势能ep与两分子间距离的关系如图所示。图中分子势能最小值为-e0。若两分子所具有的总能量为零,则下列说法正确的是()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,其动能为e0c.乙分子在q点(x=x1)时,处于平衡状态d.乙分子的运动范围为xx1解析:由题图知当x=x2时,分子势能最小,所以此位置为分子平衡位置,分子力为零,加速度为零(最小),则a、c错误;根据总能量为零,即ep+ek=0,乙分子在p点动能最大,为e0,在q点动能最小(为零),所以乙分子的运动范围为xx1,则b、d正确。答案:bd8.分子势能随分子间距离r的变化情况可以在如图所示的图象中表现出来,就图象回答:(1)从图中看到分子间距离在r0处,分子势能最小,试说明理由。(2)图中分子势能为零的点选在什么位置,在这种情况下分子势能可以大于零,可以小于零,也可以等于零,对吗?(3)如果选两个分子相距r0时分子势能为零,分子势能有什么特点?解析:(1)如果分子间距离约为10-10m数量级时,分子的作用力的合力为零,此距离为r0。当分子距离小于r0时,分子间的作用力表现为斥力,要减小分子间的距离必须克服斥力做功,因此,分子势能随分子间距离的减小而增大。如果分子间距离大于r0时,分子间的相互作用表现为引力,要增大分子间的距离必须克服引力做功,因此,分子势能随分子间距离的增大而增大。从以上两种情况综合分析,分子间距离以r0为数值基准,r不论减小或增大,分子势能都增大。所以说,在平衡位置处是分子势能最低点。(2)由题图可知,分子势能为零的点选在了两个分子相距无穷远的位置。因为分