2018年高二物理 选修3-3习题 第七章 分子动理论 第5节 含答案

第七章 第五节

基础夯实

一、选择题(1～4题为单选题，6题为多选题)

1．(北京西城区2013～2014学年高二下学期期末)下列关于物体内能的说法正确的是( )

A．一个分子的动能和分子势能的总和叫做该分子的内能

B．物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和叫做物体的内能 C．当一个物体的机械能发生变化时，其内能也一定发生变化 D．温度高的物体一定比温度低的物体内能大 答案：B

解析：根据内能的概念可判B选项正确。

2．一块10℃的铁与一块10℃的铝相比，以下说法中正确的是( ) A．铁的分子动能之和与铝的分子动能之和相等 B．铁的每个分子动能与铝的每个分子的动能相等 C．铁的分子平均速率与铝的分子平均速率相等 D．以上说法均不正确 答案：D

解析：两物体温度相等，说明它们的分子平均动能相等，因为温度是分子运动平均动能的标志；由于没有说明铁与铝的质量，只有当它们所含分子数目一样，分子总动能才相等，故A错；分子平均动能相等，但对每个分子而言，它运动的速率是变化的，且每个分子的速率都是不同的，有快的也有慢的，所以每个分子的动能相等的说法不正确，故B错；虽然分子的平均动能相等，但铁分子，铝分子质量不等，因此分子平均速率不等，m铝v

铁

，所以C错；故只有D正确。

3．容器中盛有冰水混合物，冰的质量和水的质量相等且保持不变，则容器内( ) A．冰的分子平均动能大于水的分子平均动能 B．水的分子平均动能大于冰的分子平均动能 C．水的内能大于冰的内能 D．冰的内能大于水的内能 答案：C

解析：冰水混合物温度为0℃，冰、水温度相同，故二者分子平均动能相同，A、B错；

水分子势能大于冰分子势能，故等质量的冰、水内能相比较，水的内能大于冰的内能，C对，D错。

4．(烟台市2014～2015学年高二下学期期中)下列关于温度、内能和热量的下列说法中正

确的是( )

A．物体的温度越高，所含热量越多 B．物体的内能越大，所含热量越多

C．物体的温度越高，它的分子热运动的平均动能越大 D．物体的温度不变，它的内能就不变 答案：C

解析：热量是过程量，“含有热量”的说法是不正确的，故A、B错误；温度是分子的平均动能的标志，物体的温度越高，它的分子热运动的平均动能越大，故C正确；物体的内能与物质的量、温度、体积以及物态有关，物体的温度不变，它的内能不一定不变，故D错误。

5．质量相等的氢气和氧气温度相同，若不考虑分子间的势能，则( ) A．氢气的内能较大 B．氧气的内能较大 C．两者的内能相等

D．氢气和氧气分子的平均动能相等 答案：AD

解析：因为氢的摩尔质量小，故同质量的氢气和氧气，氢气的分子数多，内能大。 6．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 答案：AB

解析：机械能是指宏观物体动能、重力势能、弹性势能等，内能是指分子动能、分子势能，有本质的区别，A错，物体的分子运动永不停息，内能不能为零，但物体机械能可以为零，B错，C对，机械能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，另一个可以不变，D对。

二、非选择题

7．如果取分子间距离r＝r0(r0＝10

－10

m)时为分子势能的零势能点，则r

为________________值；r>r0时，分子势能为________________值。并试着在图中画出Ep－r的图象。(填“正”、“负”或“零”)

答案：正 正 如图所示

8．(1)一杯100℃的开水跟一池塘常温下的水哪个内能多？ (2)1kg的100℃的水跟1kg的100℃的水蒸气哪个内能多？

答案：(1)虽然100℃的水的水分子平均动能较大，但池塘的水的分子数比一杯水的分子数多得多，故一池塘常温下的水的内能比一杯100℃的开水的内能多。

(2)它们的质量相等，因而所含分子数相等，分子的平均动能也相同，但100℃的水蒸气分子势能比100℃的水大，故1kg的100℃的水蒸气的内能比1kg的100℃的水的内能多。

能力提升

一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)

1．如图所示，甲分子固定在坐标原点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 C．从b至d 答案：D

解析：根据分子力做功与分子势能的关系，分子力做正功分子势能减少，分子力做负功分子势能增加，可判D选项正确。

2．对于物体的“热胀冷缩”现象下列说法正确的是( )

A．物体受热后温度升高，分子的平均动能增大；降低温度后，分子的平均动能减小 B．受热后物体膨胀，体积增大，分子势能增大，收缩后，体积减小，分子势能减小，分子的平均动能不会改变

C．受热膨胀，温度升高，分子平均动能增大；体积增大，分子势能也增大。遇冷收缩，温度降低，分子平均动能减小；体积减小；分子势能也减小

D．受热膨胀，分子平均动能增大，分子势能也增大；遇冷收缩，分子平均动能减小，但分子势能增大

答案：A

B．从b到c D．从c到d

解析：温度升高，分子平均动能增加，反之，温度降低，分子平均动能减小，而体积与分子势能间关系复杂，因而选A。

3．一绝热容器内封闭着一些气体，容器在高速运输途中突然停下来，则( ) A．因气体温度与机械运动速度无关，故容器内气体温度不变 B．因容器是绝热的，故容器中气体内能不变

C．因容器突然停止运动，气体分子运动速度亦随之减小，故容器中气体温度降低 D．容器停止运动时，由于分子和容器壁的碰撞，容器中气体温度将升高 答案：D

解析：容器里的分子除做无规则的热运动外，还随容器做机械运动，当容器停止机械运动时，气体分子由于惯性与器壁或分子间的碰撞，使热运动加剧，气体的温度升高，故D选项正确。

4．关于物体的内能，下列说法正确的是( ) A．热水的内能一定比冷水的大 B．当温度等于0℃时，分子动能为零 C．分子间距离为r0时，分子势能不一定为零 D．温度相等的氢气和氧气，它们的分子平均动能相等 答案：CD

解析：物体内能的多少除了与温度有关之外，还与物体的质量、体积等因素有关，仅根据某一个方面不能比较两个物体内能的大小，因此热水的内能不一定比冷水大，选项A的说法错误。0℃是人为规定的一个温度标准，即使在零摄氏度以下，分子也在不停地做无规则运动，因此零摄氏度时分子动能不会等于零。选项B的说法错误。分子势能是相对的，零势能点的选取是任意的，在理论分析和计算中都以无穷远为零势能点。因此当分子间距离为r0时，分子势能不一定为零，选项C的说法正确。选项D的说法是正确的，因为“温度是分子平均动能的标志”。这个结论在中学的知识范围内还不能严格的证明，要把它作为一个结论记住，这是一个非常有用的结论，在很多问题中要利用它进行判断。

5．(厦门市2013～2014学年高二下学期期末)下图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小于r1时，分子间的作用力表现为斥力 C．当r等于r2时，分子间的作用力为零

D．在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功