2013-2014高中物理 滾動檢測(二)物體的內能 魯科版選修.doc

滾動檢測(二) 物體的內能一、選擇題(本題共10小題，每小題7分，共70分在每小題給出的四個選項中，至少有一個是正確的，全選對的得7分，選對但不全的得4分，有選錯的得0分)1下列關于溫度、熱量和內能的說法中正確的是 ()A溫度是分子動能的標志，動能越大的分子其溫度也就越高B靜止物體沒有內能C溫度高的物體比溫度低的物體含的熱量多D分子的勢能跟物體的體積有關解析溫度是描述熱現象的一個基本物理量，凡是跟溫度有關的現象都是熱現象，從分子動理論的觀點看，溫度是物體分子無規(guī)則運動(熱運動)的平均動能的標志，它是狀態(tài)量，是大量分子熱運動的宏觀表現，對于單個分子來說，溫度是沒有意義的，因此，A不對，有的同學認為B對，這顯然把內能與機械能混淆了，物體內能是對分子而言，它是組成物體所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和，它是狀態(tài)量，它的大小與溫度、體積以及物體所含分子數有關，機械能是對物體整體而言，物體整體的動能和勢能不變，物體仍具有內能，可見B不對，有的同學認為C對，這是錯在把熱量與內能混為一談了，熱量是一個過程量，它是內能傳遞的一種量度，只有在熱傳遞的過程中才有意義，它量度了熱傳遞過程中內能傳遞的數量，只有D才是正確的，因為物體的體積改變，分子間的距離隨著改變，當r>r0時，分子力為引力，分子勢能隨著分子間的距離增大而增大；當r<r0時，分子力為斥力，分子勢能隨著分子間的距離減小而增大；當rr0時，分子勢能為最小值，故選D.答案D2在下列敘述中，正確的是 ()A物體的溫度越高，分子熱運動越劇烈，分子平均動能越大B布朗運動就是液體分子的熱運動C一切達到熱平衡的系統(tǒng)一定具有相同的溫度D分子間的距離r存在某一值r0，當r<r0時，斥力大于引力，當r>r0時，引力大于斥力答案ACD3當兩個分子間的距離rr0時，分子處于平衡狀態(tài)，設r1<r0<r2，則當兩個分子間的距離由r1變?yōu)閞2的過程中 ()A分子力先減小后增加B分子力先減小再增加最后再減小C分子勢能先減小后增加D分子勢能先增大后減小解析r<r0時，分子力為斥力，r>r0時，分子力為引力，故分子間距由r1變到r2的過程中，分子力先減小到零，再增加到最大，再減小逐漸趨近零，B正確；分子力先做正功后做負功，故分子勢能先減小而后增大，C正確答案BC圖14如圖1所示，甲分子固定在坐標原點O，乙分子沿x軸運動，兩分子間的分子勢能Ep與兩分子間距離的變化關系如圖曲線所示圖中分子勢能的最小值為E0.若兩分子所具有的總能量為0，則下列說法中正確的是 ()A乙分子在P點(xx2)時，加速度最大B乙分子在P點(xx2)時，其動能為E0C乙分子在Q點(xx1)時，處于平衡狀態(tài)D乙分子的運動范圍為xx1解析當兩分子由無窮遠處相互靠近的過程中，分子力先表現為引力，后表現為斥力所以整個過程中，分子力先做正功后做負功由分子力做功與分子勢能的關系可知，分子勢能先減小后增大結合圖線可知：乙分子在P點(xx2)時分子力為零，加速度為零，A錯；乙分子在P點(xx2)時的動能與分子勢能之和為零，即動能為E0，B正確；乙分子在Q點(xx1)時，分子勢能為零，動能也為零，D正確；乙分子在Q點(xx1)時受斥力不為零，C錯答案BD5分子動理論較好地解釋了物質的宏觀熱學性質據此可判斷下列說法中錯誤的是 ()A顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停的做無規(guī)則運動，這反映了液體分子運動的無規(guī)則性B分子間的相互作用力隨著分子間距離的增大，一定先減小后增大C分子勢能隨著分子間距離的增大，可能先減小后增大D在真空、高溫條件下，可以利用分子擴散向半導體材料摻入其他元素解析選項A中小炭粒做布朗運動反映了液體分子的無規(guī)則熱運動，故A是正確的B選項中分子間的相互作用力在間距r<r0范圍內，隨分子間距的增大而減小，而在r>r0的范圍內，隨分子間距的增大而減小，故B是錯誤的C選項中分子勢能在r<r0時，分子勢能隨r的增大而減小，r0處最小，在r>r0時，分子勢能隨r的增大而增大，故C選項是正確的D選項中真空環(huán)境是為防止其他雜質的介入，而高溫條件下，分子熱運動劇烈有利于摻入元素分子的擴散，故D選項是正確的故錯誤選項為B.答案B6關于內能，下列說法正確的是 ()A物體的運動速度越大，具有的內能越多B靜止的物體沒有動能，因而也沒有內能C溫度高的物體具有內能，溫度低的物體沒有內能D靜止的冰塊雖不具有動能，但具有內能解析內能是物體所有分子做無規(guī)則熱運動的動能和分子勢能的總和，是不同于機械能的另一種形式的能；不論物體的溫度高低，組成物體的分子都在不停息地做無規(guī)則熱運動，因此一切物體都具有內能，故A、B、C錯誤答案D7下列有關分子勢能的說法，正確的是 ()A分子間的距離增大，分子勢能也增大B分子間的距離減小，分子勢能增大C當分子間的距離rr0時，分子勢能為零D當分子間的距離rr0時，分子勢能最小解析分子勢能的變化與分子力做功密切相關，分子力做正功分子勢能減小，分子力做負功分子勢能增大若rr0，分子間表現為引力，增大r，引力做負功；若rr0，分子間表現為斥力，增大r，斥力做正功只知道增大或減小r，而不知道r是大于r0還是小于r0就不能判定是做正功還是負功，即不能確定勢能是增大還是減少由此可見，當rr0時，分子勢能最小，但其值只有在確定零點后才能確定答案D8下列關于內能和機械能的說法中，正確的是 ()A機械能很大的物體，其內能一定很大B物體的機械能損失時，內能卻可能增加C物體的內能損失時，機械能必然會減少D物體的內能為零時，機械能可以不為零解析內能和機械能是兩種不同形式的能對同一物體(不考慮形變時)機械能由其整體的宏觀速度和相對地面的高度決定；內能則與其內部分子的無規(guī)則運動及其聚集狀態(tài)有關，它跟物體整體的宏觀速度(不計摩擦發(fā)熱時)和高度一般無直接聯(lián)系把物體緩緩地舉得很高，若它處于溫度很低的環(huán)境中，物體的機械能很大，但內能卻不一定大，A錯物體在空中因空氣阻力勻速下落時，機械能有損失，但因與空氣摩擦使物體溫度升高，內能會增加，B正確使物體保持靜止，降低溫度，當忽略物體的體積變化時，物體的內能減少，機械能可以認為不變，C錯由于物體分子永不停息地做無規(guī)則運動，物體的內能不可能為零，機械能可以為零，D錯答案B9若某種實際氣體分子之間的作用力表現為引力，則一定質量的該氣體內能的大小與氣體體積和溫度的關系是 ()A如果保持其體積不變，溫度升高，內能增大B如果保持其體積不變，溫度升高，內能減少C如果保持其溫度不變，體積增大，內能增大D如何保持其溫度不變，體積增大，內能減少解析氣體分子之間的作用力表現為分子引力，距離增大，分子引力做負功，分子勢能增大答案AC10下列說法中正確的是 ()A物體自由下落時速度增大，所以物體內能也增大B物體的機械能為零時內能也為零C物體的體積減小溫度不變時，物體內能一定減小D氣體體積增大時氣體分子勢能一定增大解析物體的機械能和內能是兩個完全不同的概念物體的動能由物體的宏觀速率決定，而物體內分子的動能由分子熱運動的速率決定分子動能不可能為零(溫度不可能達到絕對零度)，而物體的動能可能為零所以A、B不正確物體體積減小時，分子間距離減小，但分子勢能不一定減小，例如將處于原長的彈簧壓縮，分子勢能將增大，所以C也不正確由于氣體分子間距離一定大于r0，體積增大時分子間距離增大，分子力做負功，分子勢能增大，所以D正確答案D二、非選擇題(本題共2小題，每小題15分，共30分計算題要求有必要的文字敘述，列出必要的方程和演算步驟)11在標準狀況下，有體積為V的水和體積為V的可認為是理想氣體的水蒸氣，已知水的密度為，阿伏伽德羅常數為NA，水的摩爾質量為MA，在標準狀況下水蒸氣的摩爾體積為VA，求：(1)說明標準狀況下水分子與水蒸氣分子的平均動能的大小關系；(2)它們中各有多少水分子；(3)它們中相鄰兩個水分子之間的平均距離解析(1)標準狀況下，它們的溫度均為0 ，所以水分子與水蒸氣分子的平均動能相等(2)體積為V的水，質量為MV分子個數為NNA聯(lián)立、得NNA對體積為V的水蒸氣，分子個數為NNA(3)設相鄰的兩個水分子之間的平均距離為d，將水分子視為球形，每個水分子的體積為V0d3解、得：d 設水蒸氣中相鄰的兩個水分子之間距離為d，將水分子占的空間視為正方體，則其體積為Vd3聯(lián)立、得d .答案(1)相等(2)NA(3) 12(1)已知某氣體的摩爾體積為VA，摩爾質量為MA，阿伏伽德羅常數NA，由以上數據能否估算出每個分子的質量、每個分子的體積、分子之間的平均距離？(2)當物體體積增大時，分子勢能一定增大嗎？(3)在同一個坐標系中畫出分子力F和分子勢能Ep隨分子間距離的變化圖象，要求表現出Ep最小值的位置及Ep變化的大致趨勢解析(1)可估算出每個氣體分子的質量m0；由于氣體分子間距較大，由V0求得的是一個分子占據的空間而不是一個氣體分子的體積，故不能估算每個分子的體積；由d 可求出分子之間的平均距離(2)在r>r0范圍內，當r增大時，分子力做負功，分子勢能增大；在r<r0范圍內，當r增大時，分子力做正功，分子勢能減小，故不能說物體體積增大，分子勢能一定增大，只能說當物體體積變化時，其對應的分子勢能也變化(3)圖像如圖所示答案見解析