"【成才之路】-學(xué)年高中物理第7章第5節(jié)內(nèi)能隨堂課時作業(yè)新人教版選修3-2"基礎(chǔ)夯實(shí)一、選擇題(1～4題為單選題，5、6題為多選題)1．(北京西城區(qū)～學(xué)年高二下學(xué)期期末)下列關(guān)于物體內(nèi)能的說法正確的是()A．一個分子的動能和分子勢能的總和叫做該分子的內(nèi)能B．物體中所有分子的熱運(yùn)動動能與分子勢能的總和叫做物體的內(nèi)能C．當(dāng)一個物體的機(jī)械能發(fā)生變化時，其內(nèi)能也一定發(fā)生變化D．溫度高的物體一定比溫度低的物體內(nèi)能大答案：B解析：根據(jù)內(nèi)能的概念可判B選項正確。2．下列物理量與物體的內(nèi)能無關(guān)的是()A．物體的溫度 B．物體的體積C．質(zhì)量 D．物體的運(yùn)動速度答案：D解析：物體的內(nèi)能與溫度、體積以及所含的分子數(shù)有關(guān)與物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)，所以D選項符合題意。3．容器中盛有冰水混合物，冰的質(zhì)量和水的質(zhì)量相等且保持不變，則容器內(nèi)()A．冰的分子平均動能大于水的分子平均動能B．水的分子平均動能大于冰的分子平均動能C．水的內(nèi)能大于冰的內(nèi)能D．冰的內(nèi)能大于水的內(nèi)能答案：C解析：冰水混合物溫度為0℃，冰、水溫度相同，故二者分子平均動能相同，A、B錯；水分子勢能大于冰分子勢能，故等質(zhì)量的冰、水內(nèi)能相比較，水的內(nèi)能大于冰的內(nèi)能，C對，D錯。4．甲、乙兩個分子相距較遠(yuǎn)(此時它們之間的分子力可以忽略)，設(shè)甲固定不動，在乙逐漸向甲靠近直到不能再靠近的過程中，關(guān)于分子勢能變化情況的下列說法正確的是()A．分子勢能不斷增大B．分子勢能不斷減小C．分子勢能先增大后減小D．分子勢能先減小后增大答案：D解析：從分子間的作用力與分子間的距離有關(guān)系知道，當(dāng)分子間距離大于r0時，分子間表現(xiàn)為引力；當(dāng)分子間距離小于r0時，分子間表現(xiàn)為斥力；當(dāng)分子間距離大于10r0時，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，分子力先是對乙做正功，后是分子力對乙做負(fù)功，而由做功與分子勢能變化的關(guān)系知道，若分子力做正功，分子勢能減小，若分子力做負(fù)功，分子勢能增加。因此當(dāng)乙盡量向甲靠近的過程中，分子勢能是先減小后增大。5．質(zhì)量相等的氫氣和氧氣溫度相同，若不考慮分子間的勢能，則()A．氫氣的內(nèi)能較大B．氧氣的內(nèi)能較大C．兩者的內(nèi)能相等D．氫氣和氧氣分子的平均動能相等答案：AD解析：因為氫的摩爾質(zhì)量小，故同質(zhì)量的氫氣和氧氣，氫氣的分子數(shù)多，內(nèi)能大。6．關(guān)于內(nèi)能和機(jī)械能的下列說法中不正確的是()A．內(nèi)能和機(jī)械能各自包含動能和勢能，因此，它們在本質(zhì)上是一樣的B．運(yùn)動物體的內(nèi)能和機(jī)械能均不為零C．一個物體的機(jī)械能可以為零，但它們的內(nèi)能永遠(yuǎn)不可能為零D．物體的機(jī)械能變化時，它的內(nèi)能可以保持不變答案：AB解析：機(jī)械能是指宏觀物體動能、重力勢能、彈性勢能等，內(nèi)能是指分子動能、分子勢能，有本質(zhì)的區(qū)別，A錯，物體的分子運(yùn)動永不停息，內(nèi)能不能為零，但物體機(jī)械能可以為零，B錯，C對，機(jī)械能內(nèi)能在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化，但沒有轉(zhuǎn)化時，一個可以變化，另一個可以不變，D對。二、非選擇題7．如果取分子間距離r＝r0(r0＝10－10m)時為分子勢能的零勢能點(diǎn)，則r<r0時，分子勢能為________值；r>r0時，分子勢能為________值。并試著在圖中畫出Ep－r答案：正正如圖所示8．(1)一杯100℃的開水跟一池塘常溫下的水哪個內(nèi)能多？(2)1kg的100℃的水跟1kg的100℃的水蒸氣哪個內(nèi)能多？答案：(1)雖然100℃的水的水分子平均動能較大，但池塘的水的分子數(shù)比一杯水的分子數(shù)多得多，故一池塘常溫下的水的內(nèi)能比一杯100℃的開水的內(nèi)能多。(2)它們的質(zhì)量相等，因而所含分子數(shù)相等，分子的平均動能也相同，但100℃的水蒸氣分子勢能比100℃的水大，故1kg的100℃的水蒸氣的內(nèi)能比1kg的100℃的水的內(nèi)能多。能力提升一、選擇題(1～3題為單選題，4、5題為多選題)1．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、乙兩分子間的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示，F(xiàn)>0為斥力，F(xiàn)<0為引力。a、b、c、d為x軸上四個特定的位置，現(xiàn)將乙分子從a移動到d的過程中，兩分子間的分子力和分子勢能同時都增大的階段是()A．從a到b B．從b到cC．從b至d D．從c到d答案：D解析：根據(jù)分子力做功與分子勢能的關(guān)系，分子力做正功分子勢能減少，分子力做負(fù)功分子勢能增加，可判D選項正確。2．對于物體的“熱脹冷縮”現(xiàn)象下列說法正確的是()A．物體受熱后溫度升高，分子的平均動能增大；降低溫度后，分子的平均動能減小B．受熱后物體膨脹，體積增大，分子勢能增大，收縮后，體積減小，分子勢能減小，分子的平均動能不會改變C．受熱膨脹，溫度升高，分子平均動能增大；體積增大，分子勢能也增大。遇冷收縮，溫度降低，分子平均動能減小；體積減小；分子勢能也減小D．受熱膨脹，分子平均動能增大，分子勢能也增大；遇冷收縮，分子平均動能減小，但分子勢能增大答案：A解析：溫度升高，分子平均動能增加，反之，溫度降低，分子平均動能減小，而體積與分子勢能間關(guān)系復(fù)雜，因而選A。3．一絕熱容器內(nèi)封閉著一些氣體，容器在高速運(yùn)輸途中突然停下來，則()A．因氣體溫度與機(jī)械運(yùn)動速度無關(guān)，故容器內(nèi)氣體溫度不變B．因容器是絕熱的，故容器中氣體內(nèi)能不變C．因容器突然停止運(yùn)動，氣體分子運(yùn)動速度亦隨之減小，故容器中氣體溫度降低D．容器停止運(yùn)動時，由于分子和容器壁的碰撞，容器中氣體溫度將升高答案：D解析：容器里的分子除做無規(guī)則的熱運(yùn)動外，還隨容器做機(jī)械運(yùn)動，當(dāng)容器停止機(jī)械運(yùn)動時，氣體分子由于慣性與器壁或分子間的碰撞，使熱運(yùn)動加劇，氣體的溫度升高，故D選項正確。4．關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說法正確的是()A．熱水的內(nèi)能一定比冷水的大B．當(dāng)溫度等于0℃時，分子動能為零C．分子間距離為r0時，分子勢能不一定為零D．溫度相等的氫氣和氧氣，它們的分子平均動能相等答案：CD解析：物體內(nèi)能的多少除了與溫度有關(guān)之外，還與物體的質(zhì)量、體積等因素有關(guān)，僅根據(jù)某一個方面不能比較兩個物體內(nèi)能的大小，因此熱水的內(nèi)能不一定比冷水大，選項A的說法錯誤。0℃是人為規(guī)定的一個溫度標(biāo)準(zhǔn)，即使在零攝氏度以下，分子也在不停地做無規(guī)則運(yùn)動，因此零攝氏度時分子動能不會等于零。選項B的說法錯誤。分子勢能是相對的，零勢能點(diǎn)的選取是任意的，在理論分析和計算中都以無窮遠(yuǎn)為零勢能點(diǎn)。因此當(dāng)分子間距離為r0時，分子勢能不一定為零，選項C的說法正確。選項D的說法是正確的，因為“溫度是分子平均動能的標(biāo)志”。這個結(jié)論在中學(xué)的知識范圍內(nèi)還不能嚴(yán)格的證明，要把它作為一個結(jié)論記住，這是一個非常有用的結(jié)論，在很多問題中要利用它進(jìn)行判斷。5．如圖所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子沿x軸運(yùn)動，兩分子間的分子勢能Ep與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示。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(diǎn)(x＝x2)時，加速度最大B．乙分子在P點(diǎn)(x＝x2)時，其動能為E0C．乙分子在Q點(diǎn)(x＝x1)時，處于平衡狀態(tài)D．乙分子的運(yùn)動范圍為x≥x1答案：BD解析：分子處于r0位置時所受分子合力為零，加速度為零，此時分子勢能最小，分子的動能最大，總能量保持不變。由題圖可知x2位置即是r0位置，此時加速度為零，A錯誤；x＝x2位置，勢能為－E0，因總能量為0，則動能為E0，B項正確；在Q點(diǎn)，Ep＝0，但分子力不為零，分子并非處于平衡狀態(tài)，C項錯誤；在乙分子沿x軸向甲分子靠近的過程中，分子勢能先減小后增大，分子動能先增大后減小，即分子的速度先增大后減小，到Q點(diǎn)分子的速度剛好減為零，此時由于分子斥力作用，乙分子再遠(yuǎn)離甲分子返回，即乙分子運(yùn)動的范圍為x≥x1，D項正確。二、非選擇題6．殺蟲藥劑從噴霧器中射出時變成霧狀液沫，設(shè)其溫度不變，藥液的內(nèi)能是否變化？答案：內(nèi)能增大解析：解法一原因是：液體變成霧狀液沫后，分子之間的距離在r0的基礎(chǔ)上變大了，分子勢能的總和變大，所以內(nèi)能增大。解法二原因是：要使液體變成霧狀液沫，必須克服分子力做功，外界對液體做功，液體的內(nèi)能就增加了。在物體分子平均動能不變的情況下，判斷物體內(nèi)能變化時，只考慮分子勢能的變化即可。7．甲、乙兩名同學(xué)對0℃的水和0℃的冰進(jìn)行了如下爭論：甲說：“冰和水的溫度相同，所以分子平均動能相等。質(zhì)量相同時，冰的體積大，因此冰的分子勢能大，所以說冰的內(nèi)能大于水的內(nèi)能。”乙說：“0℃的水變成0℃的冰需要向外界放出熱量，在質(zhì)