邴原少孤，数岁时，过书舍而泣。师曰：“童子何泣？”原曰：“孤者易伤，贫者易感。夫书者，凡得学者，有亲也。一则愿其不孤，二则羡其得学，中心伤感，故泣耳。”师恻然曰：“欲书可耳!”原曰：“无钱资。”师曰：“童子苟有志吾徒相教不求资也。”于是遂就书。一冬之间，诵《孝经》《论语》。第五节 内能
自主广场
我夯基 我达标
1.下列对物体内能的说法中，正确的有( ) A.0 ℃的水比0 ℃的冰的内能大 B.物体运动的速度越大，则内能越大 C.水分子的内能比冰分子的内能大
D.100 g0 ℃的冰比100 g0 ℃的水的内能小
思路解析：内能与分子个数有关，因不知道0 ℃的水与0 ℃的冰哪一个质量大，所以无法比较其内能，A错.物体整体运动的动能属于机械能，与内能无关，B错.内能也是统计概念，只对大量分子有意义，是对物体而言的，一个分子没有内能，C错.冰熔化成水要吸收热量，内能增加，所以D正确. 答案：D
2.关于机械能和内能，下列说法中正确的是( ) A.机械能大的物体，其内能一定很大 B.物体的机械能损失时，内能却可以增加 C.物体的内能损失时，机械能必然减小 D.物体的内能为零时，机械能可以不为零
思路解析：内能和机械能是两种不同形式的能，对同一物体，不考虑形变时，机械能由其宏观速度和相对地面的高度决定，内能则与其内部分子无规则运动及其聚集状态有关，它跟物体整体的宏观速度和高度无直接联系. 答案：B
3.关于分子的动能，下列说法中正确的是( ) A.物体运动速度大，物体内分子的动能一定大 B.物体的温度升高，物体内每个分子的动能都增大
C.物体的温度降低，物体内大量分子的平均动能一定减小 D.物体内分子的平均动能与物体做机械运动的速度大小无关
思路解析：分子的动能与机械运动的速度无关，温度升高，分子的平均动能一定增加，但对单个分子来讲，其动能可能增加也可能减小. 答案：CD
4.氢气和氧气的质量、温度都相同，在不计分子势能的情况下，下列说法正确的是( ) A.氧气的内能较大 B.氢气的内能较大
C.两者的内能相等 D.氢气分子的平均速率较大 思路解析：氢气和氧气的温度相同，分子的平均动能相同，由于氧分子质量比氢分子质量大，所以氢分子的平均速率更大.又因为两种气体的总质量相等，氢分子质量比氧分子质量小，所以氢分子数大于氧分子数，氢气的分子动能总和大于氧气的分子动能总和，由于不计分子势能，所以氢气的内能更大. 答案：BD
5.关于温度的概念，下列说法正确的是( )
A.某物体的温度为0 ℃，则其中每个分子的温度都为0 ℃ B.温度是物体分子热运动平均速率的标志 C.温度是物体分子热运动平均动能的标志
D.温度可从高温物体传递到低温物体，达到热平衡时，两物体温度相等
邴原少孤，数岁时，过书舍而泣。师曰：“童子何泣？”原曰：“孤者易伤，贫者易感。夫书者，凡得学者，有亲也。一则愿其不孤，二则羡其得学，中心伤感，故泣耳。”师恻然曰：“欲书可耳!”原曰：“无钱资。”师曰：“童子苟有志吾徒相教不求资也。”于是遂就书。一冬之间，诵《孝经》《论语》。思路解析：温度是大量分子热运动平均动能的量度，对单个分子无意义，所以A、B错误，C
正确.不能说温度从高温物体传递到低温物体，而是热量从高温物体传递到低温物体，D错误. 答案：C
6.关于物体内能，下列说法正确的是( )
A.物体有内能，必有机械能 B.物体的机械能可以为零，内能不能为零 C.物体内能永远不能为零 D.温度相同的物体，内能必相等 思路解析：物体的机械能可以为零，但由于分子做永不停息的热运动，所以内能不可能为零，A错，B、C正确.温度相同时，分子个数和体积不一定相同，所以内能也不一定相同，D错误.
答案：BC
7.以下说法中正确的是( )
A.悬浮在液体中的小颗粒做无规则运动就是分子的运动 B.温度越高的物体，分子的平均速率就越大 C.分子势能一定随着分子间距离的增大而增大
D.物体受到拉伸时，分子间引力和斥力都减小，但斥力比引力减小得快，因而阻碍物体被拉伸
思路解析：小颗粒是由大量分子组成的，它的无规则运动应属于机械运动，但它反映了分子的规则运动，A错.温度越高的物体分子平均动能越大，但分子动能还和分子质量有关，所以分子的平均速度不一定大，B错.分子间距离增大时，如果分子力在斥力范围内，分子做正功，分子势能要减小，如果分子力在引力范围内，分子力做负功，分子势能会增大，C错.根据分子间引力和斥力都随分子间距离变化关系可知D对. 答案：D
8.重1 000 kg的气锤从2.5 m高处落下，打在质量为200 kg的铁块上，要使铁块的温度升高40 ℃以上，气锤至少应落下多少次？设气锤撞击铁块时做的功有60%用来升高铁块的温
23
度.〔取g=10 m/s，铁的比热容c=0.462×10 J/(kg·℃)〕. 思路解析：由机械能守恒得气锤下落到刚撞击铁块时刻的动能
34
Ek=mgh=10×10×2.5 J=2.5×10J
由动能定理得，气锤撞击铁块所做的功为
4
W=Ek-0=2.5×10 J
使铁块温度升高40 ℃所需的热量
36
Q=cmΔt=0.462×10×200×40 J=3.696×10 J
设气锤应下落n次，才能使铁块温度升高40 ℃，则由能的转化和守恒定律得 n·Wη=Q
Q3.696?106? 所以=246.4(次). W?0.6?2.5?104答案：约247次 我综合 我发展
9.下列说法中正确的是( )
A.只要温度相同，任何分子的平均速率都相同
B.不管分子间距离是否大于r0(r0是平衡位置分子距离)，只要分子力做正功，分子势能就减小，反之分子势能就增加
C.10个分子的动能和分子势能的总和就是这10个分子的内能
邴原少孤，数岁时，过书舍而泣。师曰：“童子何泣？”原曰：“孤者易伤，贫者易感。夫书者，凡得学者，有亲也。一则愿其不孤，二则羡其得学，中心伤感，故泣耳。”师恻然曰：“欲书可耳!”原曰：“无钱资。”师曰：“童子苟有志吾徒相教不求资也。”于是遂就书。一冬之间，诵《孝经》《论语》。D.温度高的物体中的每一个分子的运动速率，一定大于温度低的物体中每一个分子的速率
思路解析：温度相同，物体分子平均动能相同，而平均速率不一定相同，故A错.因为分子势能是由分子间相互作用才产生的，而分子力做负功，即外力对分子做正功，分子势能增加，反之，分子势能减小，故B对.物体内能是对大量分子而言对于10个这样少的分子无意义，故C错.温度高的物体分子的平均速率大(相同物质)，但具体到每一个分子的速率是不确定的，可能大于平均速率，也可能小于平均速率，故B错. 答案：B
10.质量相同的铁块和铜块，它们的温度相同，下列说法正确的是( ) A.铁块和铜块内所有分子热运动的速度都相同 B.铁块和铜块内分子的平均速率相同 C.铁块和铜块内分子的平均动能相同 D.铁块和铜块内分子动能的总和相同
思路解析：温度相同，两金属块的分子平均动能相同，并不是所有分子的速率都相同，即使在同一金属块中也是如此，A错. 由于铁块分子的质量比铜块中分子的质量小，而它们的平均动能相等，所以铁块中分子的平均速率要比铜块中分子的平均速率大，所以B错，选项C对.铁块中的分子数比铜块中的分子数多，而它们分子的平均动能相同，所以铁块分子的动能的总和大于铜块中分子动能的总和，D错. 答案：C
11.对于同一物体的内能，下列说法正确的是( )
A.温度升高时，内能一定增大 B.温度不变时，内能一定不变 C.体积增大时，内能一定增大 D.体积增大时，内能可能不变
思路解析：同一物体所含物质的量不变，物体的内能在宏观上取决于物体的温度，物体的体积和物体所处的状态，只有一个因素的变化情况不能确定它的内能变化情况，温度升高时物体内分子热运动的平均动能要增大，但分子势能可能会由于体积的变化而减小，所以A错.温度不变时，分子平均动能不变，但可能由于物体的体积发生改变或由于状态发生变化而使内能发生变化，所以B错.体积增大分子势能可能增大，也可能减小，并且温度也有可能发生变化，因此不能确定物体的内能是否变化，怎样变化，所以C错，D对. 答案：D
12.放在光滑水平面上的物体，受到一个水平方向的作用力而做匀加速直线运动，有人说：“随着物体运动加快，物体内分子的运动也加快，因此分子的平均动能增大，物体的温度升高.”这种说法是否正确？为什么？
思路解析：这种说法是错误的.热运动是物体内分子的无规则运动，这种无规则的运动是相对于物体本身的运动.物体运动时，物体中所有分子在无规则运动的基础上又叠加了一个“整体有序”的运动.这个“整体有序”的运动就是物体的机械运动.而物体的温度跟无规则运动有关，无规则运动越激烈，物体的温度越高，所以把这种运动叫热运动，物体的机械运动不会影响物体的温度，所以物体的温度不会因物体的运动速度增大而升高. 分子的热运动和物体的机械运动是两种不同形式的运动，简单说，热运动是物体内大量分子的无序运动，而机械运动则是由于大量分子组成的整体的有序运动，这两种运动形式可以相互转化，这对应与它们相联系的两种形式的能量之间的转化，即内能和机械能之间的转化.
13.用质量为0.5 kg的铁锤去打击质量为50 g的铁钉，已知锤打击铁钉时的速率为12 m/s，且每次打击后铁锤不再弹起，如果在打击时有80%的能量变成内能，并且这些热量有50%被铁钉吸收，现要使铁钉温度升高10 ℃，问要打多少次铁钉？〔不计铁钉的体积变化，铁的比热容为460 J/(kg·℃)〕
高中物理第七章分子动理论第五节内能自主练习新人教版选修3_3
