第七章 第五节 内能
基础夯实
一、选择题(1～2题为单选题，3～6题为多选题)
1．(江苏苏州高新区一中2017～2018学年高二下学期期中)关于分子势能，下列说法中正确的是( D )
A．物体体积增大，分子势能一定增大 B．气体分子的距离增大，分子间的势能减小 C．分子间表现为引力时，距离越小，分子势能越大 D．分子间表现为斥力时，距离越小，分子势能越大
解析：物体的体积增大，分子的平均距离增加；如果分子力是斥力，则分子力做正功，分子势能减小，故A错误；气体分子间的距离较大，分子间表现为引力，则气体分子间的距离增大时，分子力做负功，分子势能增大，故B错误；分子间表现为引力时，距离减小时，分子力做正功，分子势能减小，故C错误；分子力表现斥力时，距离减小时，分子力做负功，分子势能增大，故D正确。
2．(山东潍坊市2016年高二下学期期中)下列说法正确的是( A ) A．温度越高，物体分子的平均动能越大
B．温度升高，物体内的每一个分子的热运动速率都增大 C．当氢气和氧气的温度相同时，它们分子的平均速率相同
D．随着低温技术的发展，可以使温度逐渐降低，并最终达到绝对零度
解析：温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增加，但是其中个别分子的动能有可能减小，A对、B错，温度相同，分子的平均动能相等，但氢气和氧气的分子质量不同，它们的分子平均速率不同，C错；绝对零度不可能达到，D错。
3．下列说法中正确的是( CD )
A．在10℃时，一个氧气分子的分子动能为Ek，当温度升高到20℃时，这个分子的分子动能为Ek′，则Ek′ B．在10℃时，每个氧气分子的温度都是10℃ C．在10℃时，氧气分子平均速率为v1，氢气分子平均速率为v2，则v1 解析：单个分子的动能、速率是随时变化的，因而是没有意义的，温度是大量分子做热运动时分子平均动能的标志，对单个分子也是没有意义的。氧气与氢气温度相同，分子平均动能相等：Ek1＝Ek2，又因m1>m2，则v1 1 向各个方向运动的机会均等，所有分子的速度矢量和为零，故任何温度下，气体分子的平均速度都为零，故D选项正确。 4．右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( BC ) 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 解析：当r 5．关于内能和机械能的下列说法中不正确的是( AB ) 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。 6．(云南大理州南涧彝族民族中学2017年高二下学期检测)两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直到不能再靠近，在此过程中，下列说法正确的是( BCE ) A．分子力先增大，后一直减小 B．分子力先做正功，后做负功 C．分子动能先增大，后减小 D．分子势能先增大，后减小 E．分子势能和动能之和不变 解析：当分子间距大于平衡间距时，分子力表现为引力，随着距离的减小，分子间的作用力先增大，后减小，平衡位置时作用力为零；而小于平衡位置时，分子间为斥力，分子力一直增大，故A错误；两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不能再靠近的过程中，分子力先是引力后是斥力，故先做正功后做负功，分子势能先减小后增加，故B正确，D错误；只有分子力做功，先做正功后做负功，根据动能定理，动能先增加后减小，故C正确；根据能量转化与守恒定律，分子势能和动能之和保持不变，E正确。故选BCE。 2 二、非选择题 7．飞机从地面起飞，随后在高空做高速航行，有人说：“在这段时间内，飞机中乘客的势能、动能都增大了，他们身上所有分子的动能和势能也都增大了，因此乘客的内能也增大了”。这种说法对吗？为什么？ 答案：这种说法不对。因为该说法将机械能和内能两个概念混淆了，物体的内能是由物体内分子的数目、物体的温度和体积决定的，与机械运动无关，机械运动速度的改变以及竖直高度的变化仅改变的是乘客的机械能，不能因此判断其内能的变化情况。 能力提升 一、选择题(单选题) 1．如图所示为一分子势能随距离变化的图线，从图中分析可得到( B ) A．r1处为分子的平衡位置 B．r2处为分子的平衡位置 C．r→∞处，分子间的势能为最小值，分子间无相互作用力 D．若r 解析：当分子处于平衡位置时，分子力为零，分子势能最小，A、C错误，B正确；若 r 2．对于物体的“热胀冷缩”现象下列说法正确的是( A ) 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 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( D ) 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 3
2020高中物理 第7章 分子动理论 第5节 内能课堂作业 新人教版选修3-3
