2018-2019學(xué)年高中物理 第一章 分子動(dòng)理論 課時(shí)跟蹤檢測(cè)(五)物體的內(nèi)能(含解析)粵教版選修3-3

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1、物體的內(nèi)能 1.[多選]關(guān)于分子的動(dòng)能,下列說法中正確的是(  ) A.物體運(yùn)動(dòng)速度大,物體內(nèi)分子的動(dòng)能一定大 B.物體的溫度升高,物體內(nèi)每個(gè)分子的動(dòng)能都增大 C.物體的溫度降低,物體內(nèi)大量分子的平均動(dòng)能一定減小 D.物體內(nèi)分子的平均動(dòng)能與物體做機(jī)械運(yùn)動(dòng)的速度大小無關(guān) 解析:選CD 分子的動(dòng)能與物體的機(jī)械能的速度無關(guān),A錯(cuò);溫度升高,分子的平均動(dòng)能一定增加,但對(duì)單個(gè)分子來講,其動(dòng)能可能增加也可能減小,B錯(cuò);只有C、D正確。 2.[多選]如圖所示為物體分子間相互作用力與分子間距離之間的關(guān)系,下列判斷中正確的是(  ) A.當(dāng)r

2、r>r0時(shí),r越小,則分子勢(shì)能Ep越大 C.當(dāng)r=r0時(shí),分子勢(shì)能最小 D.當(dāng)r→∞時(shí),分子勢(shì)能最小 解析:選AC 由當(dāng)分子間的距離r

3、溫度計(jì)的測(cè)溫物質(zhì)是球形瓶中的空氣 D.該溫度計(jì)是利用測(cè)溫物質(zhì)的熱脹冷縮性質(zhì)制造的 解析:選CD 細(xì)管中的紅色液體是用來顯示球形瓶中空氣的體積隨溫度變化情況的,測(cè)溫物質(zhì)是球形瓶中封閉的空氣,該溫度計(jì)是利用它的熱脹冷縮的性質(zhì)制造的,故A、B錯(cuò),C、D正確。 4.對(duì)于分子勢(shì)能與體積的關(guān)系,下列說法中正確的是(  ) A.物體體積增加,分子勢(shì)能增大 B.氣體分子的距離增大,分子勢(shì)能減小 C.物體體積增大,分子勢(shì)能有可能增加 D.物體體積減小,分子勢(shì)能增加 解析:選C 分子勢(shì)能與分子間距離有關(guān),與物體體積也有關(guān),但不能簡(jiǎn)單地講:分子間距離增大,或物體體積增大,分子勢(shì)能一定增大,所以A、B

4、、D錯(cuò),C正確。 5.關(guān)于物體的內(nèi)能,正確的說法是(  ) A.溫度、質(zhì)量相同的物體具有相等的內(nèi)能 B.物體的內(nèi)能與物體的體積有關(guān) C.機(jī)械能越大的物體,內(nèi)能也一定越大 D.溫度相同的兩物體具有相同的內(nèi)能 解析:選B 物體內(nèi)所有分子的動(dòng)能與勢(shì)能之和叫內(nèi)能,溫度相同,分子平均動(dòng)能相同;質(zhì)量相同,分子個(gè)數(shù)不一定相同,還有分子勢(shì)能,故A、D錯(cuò)誤,機(jī)械能大的物體內(nèi)能不一定大,故C錯(cuò)誤。 6.[多選]若把常溫、常壓下的氫氣和氮?dú)饪醋骼硐霘怏w,下面說法正確的是(  ) A.相同溫度下,氮分子和氫分子具有相同的平均速率 B.在相同溫度下,氮分子和氫分子具有相同的平均動(dòng)能 C.體積和溫度都

5、相同的氫氣和氮?dú)饩哂邢嗤膬?nèi)能 D.摩爾數(shù)和溫度都相同的氫氣和氮?dú)饩哂邢嗤膬?nèi)能 解析:選BD 相同溫度時(shí),任何種類的物質(zhì)分子的平均動(dòng)能都相同,B項(xiàng)正確;理想氣體無分子勢(shì)能,它的內(nèi)能只取決于物質(zhì)的量和溫度,故D項(xiàng)正確。 7.嚴(yán)冬,湖面上結(jié)了厚厚的冰,但冰下面魚兒仍在游動(dòng),為了測(cè)出冰下水的溫度,徐強(qiáng)同學(xué)在冰上打了一個(gè)洞,拿來一支實(shí)驗(yàn)室溫度計(jì),用下列四種方法測(cè)水溫,正確的做法是(  ) A.用線將溫度計(jì)拴牢從洞中放入水里,待較長(zhǎng)時(shí)間后從水中提出,讀出示數(shù) B.取一塑料飲水瓶,將瓶拴住從洞中放入水里,水灌滿瓶后取出,再用溫度計(jì)測(cè)瓶中水的溫度 C.取一塑料飲水瓶,將溫度計(jì)懸吊在瓶中,再將瓶

6、拴住從洞中放入水里,水灌滿瓶后待較長(zhǎng)時(shí)間,然后將瓶提出,立即從瓶外觀察溫度計(jì)的示數(shù) D.手拿溫度計(jì),從洞中將溫度計(jì)插入水中,待較長(zhǎng)時(shí)間后取出立即讀出示數(shù) 解析:選C 用線將溫度計(jì)拴牢從洞中放入水中,待較長(zhǎng)時(shí)間后從水中提出,讀出示數(shù),不符合溫度計(jì)的使用方法,故A錯(cuò);水灌滿瓶后取出,溫度會(huì)升高,不再是湖水的溫度,相當(dāng)于取出溫度計(jì)讀數(shù),故B錯(cuò);取一塑料飲水瓶,將溫度計(jì)懸吊在瓶中,再將瓶拴住從洞中放入水里,水灌滿瓶后待較長(zhǎng)時(shí)間,然后將瓶取出,立即從瓶外觀察溫度計(jì)示數(shù),這樣能保證瓶取出后,溫度計(jì)的示數(shù)不會(huì)降低,故C正確;取出溫度計(jì)讀出示數(shù),不符合溫度計(jì)的使用方法,故D錯(cuò)。 8.甲、乙兩個(gè)分子相距較

7、遠(yuǎn)(此時(shí)它們之間的分子力可以忽略),設(shè)甲固定不動(dòng),在乙逐漸向甲靠近直到不能再靠近的過程中,關(guān)于分子勢(shì)能變化情況的下列說法正確的是(  ) A.分子勢(shì)能不斷增大 B.分子勢(shì)能不斷減小 C.分子勢(shì)能先增大后減小 D.分子勢(shì)能先減小后增大 解析:選D 從分子間的作用力與分子間的距離的關(guān)系知道,當(dāng)分子間距離大于r0時(shí),分子力表現(xiàn)為引力;當(dāng)分子間距離小于r0時(shí),分子力表現(xiàn)為斥力;當(dāng)分子間距離大于10r0時(shí),分子間的作用力十分小,可以忽略。所以當(dāng)乙從較遠(yuǎn)處向甲盡量靠近的過程中,分子力先是對(duì)乙做正功,后是分子力對(duì)乙做負(fù)功或者乙克服分子力做功,而由做功與分子勢(shì)能變化的關(guān)系知道,若分子力做正功,分子勢(shì)

8、能減小,若分子力做負(fù)功,分子勢(shì)能增加。因此當(dāng)乙盡量向甲靠近的過程中,分子勢(shì)能是先減小后增大。D項(xiàng)正確。 9.[多選]把一個(gè)物體豎直下拋,下列哪種情況是在下落的過程中發(fā)生的(不考慮空氣阻力)(  ) A.物體的動(dòng)能增大,分子的平均動(dòng)能也增大 B.物體的重力勢(shì)能減小,分子勢(shì)能卻增大 C.物體的機(jī)械能保持不變 D.物體的內(nèi)能保持不變 解析:選CD 物體下落過程,不考慮空氣阻力,只有系統(tǒng)內(nèi)的重力做功,機(jī)械能不變;物體下落過程中,物體的溫度和體積也沒有發(fā)生變化,所以分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能和分子勢(shì)能都保持不變,因此,選項(xiàng)A、B是錯(cuò)誤的。 10.一定質(zhì)量的0℃的冰融化成0℃的水時(shí)其分子動(dòng)能之和E

9、k與分子勢(shì)能之和Ep及物體內(nèi)能E的變化情況為(  ) A.Ek變大,Ep變大,E變大 B.Ek變小,Ep變小,E變小 C.Ek不變,Ep變大,E變大 D.Ek不變,Ep變小,E變小 解析:選C 溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,溫度相同,平均動(dòng)能一定相同。0℃的冰融化成0℃的水,分子個(gè)數(shù)不變,總動(dòng)能Ek相同。但融化過程中吸收熱量,內(nèi)能E增大,所以分子勢(shì)能增大,C對(duì),A、B、D錯(cuò)。 11.有甲、乙兩種氣體,如果甲氣體內(nèi)分子平均速率比乙氣體內(nèi)平均速率大,則(  ) A.甲氣體的溫度一定高于乙氣體的溫度 B.甲氣體的溫度一定低于乙氣體的溫度 C.甲氣體的溫度可能高于也可能低于乙氣體的溫度

10、 D.甲氣體的每個(gè)分子運(yùn)動(dòng)都比乙氣體每個(gè)分子運(yùn)動(dòng)得快 解析:選C 認(rèn)為氣體分子平均速率大,溫度就高,這是對(duì)氣體溫度的微觀本質(zhì)的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí),氣體溫度是氣體分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,而分子的平均動(dòng)能不僅與分子的平均速率有關(guān),還與分子的質(zhì)量有關(guān)。本題涉及兩種不同氣體(分子質(zhì)量不同),它們的分子質(zhì)量無法比較,因而無法比較兩種氣體溫度的高低,故A、B錯(cuò)誤,C正確;速率的平均值大,并不一定每個(gè)分子速率都大,故D錯(cuò)誤。 12.[多選]如圖所示,甲分子固定于坐標(biāo)原點(diǎn),乙分子位于橫軸上,甲、乙兩分子間引力、斥力及分子勢(shì)能的大小變化情況分別如圖中三條曲線所示,A、B、C、D為橫軸上四個(gè)特殊的位置;E為兩虛線a、b

11、的交點(diǎn),現(xiàn)把乙分子從A處由靜止釋放,則由圖像可知(  ) A.虛線a為分子間斥力變化圖線,交點(diǎn)E的橫坐標(biāo)代表乙分子到達(dá)該點(diǎn)時(shí)分子力為零 B.虛線b為分子間引力變化圖線,表明分子間引力隨距離增大而減小 C.實(shí)線c為分子勢(shì)能的變化圖線,乙分子到達(dá)C點(diǎn)時(shí)分子勢(shì)能最小 D.乙分子從A到C的運(yùn)動(dòng)過程中一直做加速運(yùn)動(dòng) 解析:選AB 分子間的引力和斥力都隨分子間距離r的增大而減小,隨分子間距離r的減小而增大,但斥力變化得快,故虛線a為分子間斥力變化圖線,虛線b為分子間引力變化圖線,交點(diǎn)E說明分子間的引力、斥力大小相等,分子力為零,選項(xiàng)A、B正確;實(shí)線c為分子勢(shì)能的變化圖線,乙分子到達(dá)B點(diǎn)時(shí)分子勢(shì)能

12、最小,為負(fù)值,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;乙分子從A到C的運(yùn)動(dòng)過程中分子力先表現(xiàn)為引力,到達(dá)B點(diǎn)后表現(xiàn)為斥力,所以乙分子先做加速運(yùn)動(dòng),后做減速運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 13.如圖所示,甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O,乙分子位于x軸上,甲分子對(duì)乙分子的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示。F>0為斥力,F(xiàn)<0為引力。a、b、c、d為x軸上四個(gè)特定的位置?,F(xiàn)把乙分子從a處由靜止釋放,若規(guī)定無限遠(yuǎn)處分子勢(shì)能為零,則: (1)乙分子在何處的勢(shì)能最???是正值還是負(fù)值? (2)乙分子的運(yùn)動(dòng)范圍多大? (3)在乙分子運(yùn)動(dòng)的哪個(gè)范圍內(nèi)分子力和分子勢(shì)能隨距離的減小都增加? 解析:(1)由于乙分子由靜止開始,在ac間一直受到甲分子的引力而做加速運(yùn)動(dòng),引力做正功,分子勢(shì)能一直在減小,到達(dá)c點(diǎn)時(shí)所受分子力為零,加速度為零,速度最大,動(dòng)能最大,分子勢(shì)能最小(為負(fù)值)。 (2)由于慣性,到達(dá)c點(diǎn)后乙分子繼續(xù)向甲分子靠近,由于分子力為斥力,故乙分子做減速運(yùn)動(dòng),直到速度為零,設(shè)到達(dá)d點(diǎn)后返回,故乙分子運(yùn)動(dòng)范圍在ad之間。 (3)在分子力表現(xiàn)為斥力的那一段cd上,隨分子間距的減小,乙分子克服斥力做功,分子力、分子勢(shì)能隨間距的減小一直增加。 答案:見解析 - 5 -

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