內能

一內能

1.分子動能

像一切運動著的物體一樣，做熱運動的分子也具有動能，這就是分子動能。

物體中分子熱運動的速率大小不一，所以各個分子的動能也有大有小，而且在不斷改變。在

熱現象的研究中，我們關心的是組成系統的大量分子整體表現出來的熱學性質，因而重要的

不是系統中某個分子的動能大小，而是所有分子的動能的平均值。這個平均值叫做分子熱運

動的平均動能。

從擴散現象和布朗運動中可以看到，溫度升高時分子的熱運動加劇。因此可以說：物質的溫

度是它的分子熱運動的平均動能的標志。

2.分子勢能

如果宏觀物體之間存在引力或斥力，它們組成的系統就具有勢能，例如重力勢能、彈性勢能。

現在我們知道，分子間存在著分子力，因此分子組成的系統也具有分子勢能，分子勢能的大

小由分子間的相互位置決定，即與物體的體積有關。

分子勢能與分子間距離的關系比較復雜。由分子間作用力與分子間距離的關系可知，分子間

距離為“時分子間合力為零；為時表現為引力，這時增大分子間距離必須克服引力做功，

因此分子勢能隨分子間距離的增大而增大；為時表現為斥力，這時要減小分子間的距離，

必須克服斥力做功，因此隨著分子間距離的減小分子勢能也要增大。分子勢能與分子間距離

的關系如圖所示。

典例精講

【例2.1】（2019春?銀川校級期末）關于分子勢能下列說法正確的是（）

A.分子間表現為引力時，距離越大，分子勢能越小

B.分子間表現為斥力時，距離越大，分子勢能越大

C.分子的勢能隨物體的體積變化而變化

D.物體在熱能脹冷縮時，分子的平均動能改變，分子的勢能不變

【分析】當分子力做正功時，分子勢能減小；當分子力做負功時，分子勢能增大；分子勢能

與物體的體積有關。

【解答】解：A、分子間表現為引力時，距離減小時，分子間做正功，分子勢能減小，故A

錯誤；

B、分子間表現斥力時，距離減小時，分子力做負功，分子勢能增大；故B錯誤；

C、由以上可知，分子的勢能隨物體的體積變化而變化；故C正確；

D、物體在熱能脹冷縮時，分子的平均動能改變，分子的勢能也改變；故D錯誤；

故選：Co

【例2.2]（2019春?杭錦后旗校級月考）下列關于分子間的相互作用力的說法中正確的是

（）

A.當分子間的距離「=門時，分子力為零，說明此時分子間不存在作用力

B.當r>ro時，隨著分子間距離的增大分子間引力和斥力都增大，但引力比斥力增大得快，

故分子力表現為引力

C.當r<ro時，隨著分子間距離的增大分子間引力和斥力都增大，但斥力比引力增大得快，

故分子力表現為斥力

D.當分子間的距離-時，分子間的作用力可以忽略不計

【分析】分子間的相互作用是由于原子內的帶電粒子的相互作用而引起的，分子間同時存在

引力和斥力，當分子間的引力大于斥力時，表現為引力，當分子間的斥力大于引力時，表現

為斥力，只與分子間的距離有關。

【解答】解：A、分子間的引力和斥力同時存在，當分子間的距離r=ro時，引力等于斥力，

分子力為零，故A錯誤；

BC、分子力隨分子間的距離的變化而變化，當r>ro時，分子間的作用力隨分子間距離的增

大而減小，斥力減小的更快，故分子力表現為引力；當分子間的距離r<ro時，隨著距離的

減小，分子間的引力和斥力都增大，但斥力比引力增大的快，故分子力表現為斥力；如果分

子間距離增大，分子間的引力和斥力也是減小的；故BC錯誤；

D、分子間距離大于分子直徑10倍的時候，分子間作用力非常微弱，故當分子間的距離r

=10-9m時，分子間的作用力可以忽略不計，故D正確。

故選：D。

【例2.3］（2019春?海陵區校級月考）兩個分子從靠得不能再靠近的位置開始，使二者之間

的距離逐漸增大，直到大于分子直徑的10倍以上。這一過程中，下列說法中正確的是（）

A.分子間的斥力在減小，引力在增大

B.分子間的相互作用力的合力先減小后增大

C.分子力總做正功

D.分子勢能先減小后增大

【分析】當兩個分子間的距離r=ro時，分子力為0,當r>ro時，分子力表現為引力，當r

<ro時，分子力表現為斥力。分子力做正功，分子勢能減小，分子力做負功，分子勢能增加。

【解答】解：A、當分子間距增大時，分子之間的引力和斥力都同時減小，故A錯誤；

BCD、當兩個分子從靠近的不能再近的位置開始，使二者之間的距離逐漸增大，達到分子

間距等于ro的過程中，分子間的相互作用力（合力）減小，這個過程分子力表現為斥力，

分子力做正功，分子勢能減小；當從ro再增大時，分子引力減小的較慢，分子斥力減小的

較快，故合力表現為引力，且增大，然后增大到某一值，又減少，至直到大于分子直徑的

10倍，引力與斥力均幾乎為零，此過程分子力做負功，分子勢能增大，其合力為零，由以

上分析可知，分子間相互作用力先減小，后增大，再減小，分子力先做正功后做負功，分子

勢能先減小后增大，故BC錯誤，D正確

故選：D。

3.內能

物體中所有分子做熱運動的動能和分子勢能的總和叫做物體的內能。

物體的內能跟物體的溫度和體積都有關系。

典例精講

【例3.1】（2019?肇慶二模）關于物體的內能，下列說法正確的是（）

A.相同質量的兩種物質，升高相同的溫度，內能的增量一定相同

B.物體的內能改變時溫度不一定改變

C.內能與物體的溫度有關，所以0℃的物體內能為零

D.分子數和溫度相同的物體不一定具有相同的內能

E.內能小的物體也可能將熱量傳遞給內能大的物體

【分析】溫度是分子平均動能的標志，影響內能的因素還有物質的量、體積等，改變內能的

方式有做功和熱傳遞，一起物體在任何溫度下都具有內能；熱量從溫度高的物體傳遞給溫度

低的物體，與內能的大小無關。

【解答】解：A、質量相同，但物體的物質的量不一定相同；故溫度提高相同的溫度時，內

能的增量不一定相同；故A錯誤；

B、物體的內能取決于物體的溫度、體積以及物態等，物體的內能改變時溫度不一定改變，

然后晶體熔化的過程中內能增大而溫度不變；故B正確；

C、一切物體在任何溫度下都具有內能，所以0℃的物體仍然有內能；故C錯誤；

D、物體的內能取決于物體的溫度、體積以及物態等，所以分子數和溫度相同的物體不一定

具有相同的內能；故D正確；

E、物體的內能取決于物體的溫度、體積以及物態等，內能小的物體的溫度可以比內能大的

物體的溫度高，所以內能小的物體也可能將熱量傳遞給內能大的物體；故E正確；

故選：BDEo

【例3.2]（2019?沙雅縣校級模擬）如圖所示，內壁光滑的氣缸水平放置.一定質量的理想

氣體被密封在氣缸內，外界大氣壓強為po.現對氣缸緩慢加熱，氣體吸收熱量QB,體積

由V1增大為V2.則在此過程中，氣體分子平均動能增大（選增"增大"、"不變"或"減

小"），氣體內能變化了Q-po（V2—Vi）.

【分析】溫度是分子平均動能變化的標志，活塞緩慢上升為等壓過程，由功的表達式求解即

可.

由熱力學第一定律AUMW+Q可求.

【解答】解：現對氣缸緩慢加熱，溫度升高，氣體分子平均動能增大，活塞緩慢上升，視為

等壓過程，則氣體對活塞做功為：

W=FAh=p0（V2-V1）

根據熱力學定律有：△U=W+Q=Q-po（V2-V1）

故答案為：增大，Q-po（V2-Vi）

隨堂練習

多選題（共6小題）

1.（2018?青島一模）下列說法正確的是（）

A.氣體很容易充滿整個容器，這是分子間存在斥力的宏觀表現

B.若兩個分子間的勢能增大，一定是克服分子間的相互作用力做功

C.兩個物體內能相同，則它們的溫度一定相同

D.摩爾質量為M（kg/mol）、密度為p（kg/m3）的In?的銅所含原子數為2NA（阿伏

伽德羅常數為NA）

E.由于液體表面分子間距離大于液體內部分子間的距離，液面分子間表現為引力，所以

液體表面具有收縮的趨勢

2.（2019?西安二模）根據熱學知識可以判斷，下列說法正確的是（）

A.物體的溫度變化時，其分子平均動能一定隨之改變

B.載重汽車卸去貨物的過程中，外界對汽車輪胎內的氣體做正功

C.當水面上方的水蒸氣達到飽和狀態時，水中不會有水分子飛出水面

D.在壓強不變時，分子每秒對器壁單位面積平均碰撞次數隨著溫度降低而增加

E.氣體的摩爾質量為M,分子質量為m,若1摩爾該氣體的體積為V,則該氣體單位體

M

積內的分子數為——

mV

3.（2018?新疆二模）下列說法正確的是（）

A.因為分子間存在斥力，所以氣體很容易充滿整個容器

B.荷葉上的露珠呈球狀，是因為水的表面張力作用

C.組成晶體的微觀粒子按一定規律分布，具有空間上的周期性

D.兩個物體內能相同，它們的溫度也一定相同

E.液體的飽和氣壓隨溫度的升高而增大

4.（2017秋?貴陽月考）兩分子間的分子力F與分子間距離r的關系如圖中曲線所示，曲線

與r軸交點的橫半標為ro.相距很遠的兩分子僅在分子力作用下，由靜止開始相互靠近，

若兩分子相距無窮遠時分子勢能為零.在兩分子相互靠近的過程中，下列說法正確（）

B.在r<ro階段，分子動能減小，勢能增加

C.在「<1"0階段，分子動能增加，勢能增加

D.在r=ro時，分子勢能最小，但不為零

E.分子動能和勢能之和在整個過程中不變

5.對氣體熱現象的微觀解釋正確的是（）

A.雖然分子的運動時雜亂無章的，但密閉在容器中的氣體，在某一時刻向各個方向運動

的氣體分子數目一定相等

B.同種氣體分子，溫度越高，分子的平均速率越大；大量氣體分子做無規則運動，速率

有大有小，但是分子的速率按“按各種速率的分子數目相等”的規律分布

C.氣體壓強的大小跟氣體分子的平均動能、分子的密集程度這兩個因素有關

D.一定質量的某種理想氣體，溫度不變，體積減小時，氣體的內能一定增大

E.氣體對容器的壓強等于大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力

6.（2017?漳州模擬）關于物體內能的改變，下列說法中正確的是（）

A.能夠改變物體內能的物理過程有兩種：做功和熱傳遞

B.物體吸收熱量，它的內能一定增加

C.物體放出熱量，它的內能一定減少

D.外界對物體做功，物體的內能不一定增加

E.理想氣體絕熱膨脹過程，內能減少

二.計算題（共2小題）

7.（2017春?黃陵縣校級期中）分子勢能隨分子間距離r的變化情況可以在如圖所示的圖象

中表現出來，就圖象回答:

（1）從圖中看到分子間距離在ro處分子勢能最小，試說明理由.

（2）圖中分子勢能為零的點選在什么位置？在這種情況下分子勢能可以大于零，也可以

小于零，也可以等于零，對嗎？

（3）如果選兩個分子相距ro時分子勢能為零，分子勢能有什么特點？

8.金屬棒在溫度升高，其長度也會增長，我們把溫度升高所引起長度的增加與它在0℃

時長度之比稱為線膨脹系數a.那么，金屬棒t℃時的長度h與其在0℃的長度lo有下列

關系：h=lo（1+at）.現在兩根金屬棒，線膨脹系數分別為ai和a2,在0℃的長度分別

為Lio和L20,若發現這兩根金屬棒在任何溫度下長度之差均恒定，求ai和a2之比為多

少？

三.解答題（共4小題）

9.（2010秋?陜西期末）一定質量的氣體，在體積不變的情況下，溫度升高，壓強增大的原

因是：

A.溫度升高后，氣體分子的平均速率變大

B.溫度升高后，氣體分子的平均動能變大

C.溫度升高后，分子撞擊器壁的平均作用力增大

D.溫度升高后，單位體積內的分子數變大，撞擊到單位面積器壁上的分子數增多了.

10.（2013秋?涼州區校級月考）為了比較水和沙子容熱本領的大小，小明做了如圖所示的

實驗：在2個相同的燒杯中分別裝有質量、初溫都相同的水和沙子，用兩個相同的酒精

燈對其加熱，實驗數據記錄如下：

（1）在此實驗中，用加熱時間的長短來表示物質.

（2）分析下表中的實驗數據可知；質量相同的水和沙子，升高相同的溫度時，水吸收的

熱量_______（大于/小于）沙子吸收的熱量.

（3）如果加熱相同的時間，質量相同的水和沙子，（沙子/水）升高的溫度更高.

（4）實驗中有些同學發現：剛開始加熱時，情況與（3）結論不符，你認為可能的原因

是：，所以要用攪拌棒攪動沙子.

質量/g溫度升高10℃溫度升高20℃溫度升高30℃

所需要的時間所需要的時間所需要的時間

/s/S/s

沙子306489124

水3096163220

11.（2014春?浙河區校級月考）將100℃的水蒸氣、50℃的水和-20℃的冰按質量比1：2：

10的比例混合，求混合后的最終溫度（c冰=2100J/（kg?℃）,c水=4200J/（kg?℃）,L

=2.26X1（）6J/kg,=3.36X105J/kg）.

12.（2009?棗莊一模）（1）奧運祥云火炬的燃燒系統由燃氣罐（內有液態丙烷）、穩壓裝置

和燃燒器三部分組成。當穩壓閥打開以后，燃氣以氣態從氣罐里出來，經過穩壓閥后進

入燃燒室進行燃燒。則以下說法中正確的是

A.燃氣由液態變為氣態的過程中要對外做功

B.燃氣由液態變為氣態的過程中分子的分子勢能減少

C.燃氣在燃燒室燃燒的過程是燧增加的過程

D.燃氣燃燒后釋放在周圍環境中的能量很容易被回收再利用

（2）某同學用吸管吹出一球形肥皂泡。開始時，氣體在口腔中的溫度為37℃,壓強為

1.1個標準大氣壓；吹出后的肥皂泡體積為0.5L,溫度為0℃.求：

①肥皂泡吹成后，比較肥皂泡內、外壓強的大小，并簡要說明理由；

②肥皂泡內、外壓強差別不大，均近似等于1個標準大氣壓。試估算肥皂泡內的氣體分

子個數；

③肥皂泡內壓強近似等于1個標準大氣壓。求這部分氣體在口腔內的體積。

隨堂練習

參考答案與試題解析

多選題（共6小題）

1.（2018?青島一模）下列說法正確的是（）

A.氣體很容易充滿整個容器，這是分子間存在斥力的宏觀表現

B.若兩個分子間的勢能增大，一定是克服分子間的相互作用力做功

C.兩個物體內能相同，則它們的溫度一定相同

D.摩爾質量為M（kg/mol）、密度為p（kg/m3）的In?的銅所含原子數為（；NA（阿伏

伽德羅常數為NA）

E.由于液體表面分子間距離大于液體內部分子間的距離，液面分子間表現為引力，所以

液體表面具有收縮的趨勢

【分析】氣體能充滿整個空間的原因是因為氣體間分子作用力可以忽略，從而各分子可

以自由移動；根據分子力做功與分子勢能的關系，判斷分子力做功情況；物體的內能包

括分子動能和分子勢能兩部分，與物質的量、溫度、體積和狀態四個因素有關；求分子

數等于物質的量乘以阿伏伽德羅常數；由于液體表面分子間距離大于液體內部分子間的

距離，液面分子間表現為引力。

【解答】解：A、氣體很容易充滿整個容器，是因為分子都在不停地做無規則熱運動，且

分子間相互作用力非常小，從而各分子是自由的，不受相互間的約束，并不是因為斥力

的原因。故A錯誤；

B、根據分子力做功與分子勢能的關系可知，若分子力做正功、分子勢能減小，若

分子力做負功，分子勢能增加。故B正確；

C、物體的內能包括分子動能和分子勢能兩部分，大小與物質的量、溫度、體積和

狀態四個因素有關，所以兩個物體內能相同，并不能確定它們的溫度一定相同。故C錯

誤；

D、分子數等于物質的量乘以阿伏伽德羅常數，摩爾質量為M（kg/mol）、密度為

3

p（kg/m）的In?的銅所含原子數為：N=^NA=-^NA.故D正確；

E、由于液體表面分子間距離大于液體內部分子間的距離，液面分子間表現為引力，

所以液體表面具有收縮的趨勢。故E正確。

故選：BDE。

2.（2019?西安二模）根據熱學知識可以判斷，下列說法正確的是（）

A.物體的溫度變化時，其分子平均動能一定隨之改變

B.載重汽車卸去貨物的過程中，外界對汽車輪胎內的氣體做正功

C.當水面上方的水蒸氣達到飽和狀態時，水中不會有水分子飛出水面

D.在壓強不變時，分子每秒對器壁單位面積平均碰撞次數隨著溫度降低而增加

E.氣體的摩爾質量為M,分子質量為m,若1摩爾該氣體的體積為V,則該氣體單位體

M

積內的分子數為F

【分析】本題關鍵掌握物體內能的概念，知道溫度的微觀意義：溫度是分子平均動能的

標志；根據理想氣體的狀態方程分析輪胎內氣體體積的變化，由熱力學第一定律分析內

能的變化；處于飽和狀態時，水中水分子進與出平衡；氣體的壓強是由大量分子對器壁

的碰撞而產生的，它包含兩方面的原因：分子每秒對器壁單位面積平均碰撞次數和每一

次的平均撞擊力。

氣體的壓強是由大量氣體分子對器壁的碰撞而產生的，它包含兩方面的原因：分子每秒

對器壁單位面積平均碰撞次數和每一次的平均撞擊力；能夠根據熱力學第二定律理解和

熱運動相關的物理過程的方向性。運用熱力學第一定律分析物體內能的變化。

【解答】解：A、溫度是物體分子平均動能的標志，物體的溫度變化時，其分子平均動能

一定隨之改變，故A正確。

B、載重汽車卸去貨物的過程中，輪胎內氣體的壓強減小，由理想氣體的狀態方程可知,

氣體的體積將增大，所以該過程中外界對汽車輪胎內的氣體做負功；故B錯誤。

C、當水面上方的水蒸氣達到飽和狀態時，水中水分子飛出水面與進入水面是平衡的，故

C錯誤；

D、氣體的壓強是由大量分子對器壁的碰撞而產生的，它包含兩方面的原因：分子每秒對

器壁單位面積平均碰撞次數和每一次的平均撞擊力。氣體的溫度降低時，分子的平均動

能減小，所以，在壓強不變時，分子每秒對器壁單位面積平均碰撞次數隨著溫度降低而

增加。故D正確；

E、氣體的摩爾質量為M,分子質量為m,則阿伏伽德羅常數：NA=［；

若1摩爾該氣體的體積為V,則單位體積內氣體的物質的量：n=1

所以該氣體單位體積內的分子數為：N=n?NA=^.故E正確;

故選：ADE?

3.（2018?新疆二模）下列說法正確的是（）

A.因為分子間存在斥力，所以氣體很容易充滿整個容器

B.荷葉上的露珠呈球狀，是因為水的表面張力作用

C.組成晶體的微觀粒子按一定規律分布，具有空間上的周期性

D.兩個物體內能相同，它們的溫度也一定相同

E.液體的飽和氣壓隨溫度的升高而增大

【分析】分子力很微弱，除相互碰撞外沒有相互作用，故氣體總是很容易充滿整個容器；

結合液體的表面張力意義解釋；物體的內能包括分子動能和分子勢能兩部分，與物質的

量、溫度、體積三個因素有關；同一種物質的飽和蒸汽壓僅僅與溫度有關。

【解答】解：A、氣體分子之間的距離很大，分子力為引力，基本為零，氣體很容易充滿

容器，是由于分子熱運動的結果，故A錯誤；

B、液體跟氣體接觸的表面存在一個薄層，叫做表面層,表面層里的分子比液體內部稀疏，

分子間的距離比液體內部大一些，分子間的相互作用表現為引力，即液體表面張力，露

珠呈球形，是由于液體表面張力作用的結果，故B正確；

C、組成晶體的微觀粒子按一定規律分布，如食鹽屬于單晶體，食鹽晶體中的鈉、氯離子

按一定規律分布，具有空間上的周期性。故C正確；

D、溫度是分子的平均動能的標志，而物體的內能與溫度、物質的量、物態等都有關，所

以兩個物體內能相同，則它們的溫度不一定相同。故D錯誤；

E、同一種液體的飽和蒸汽壓僅僅與溫度有關，溫度升高時，液體的飽和汽壓增大。故E

正確

故選：BCEo

4.（2017秋?貴陽月考）兩分子間的分子力F與分子間距離r的關系如圖中曲線所示，曲線

與r軸交點的橫半標為ro.相距很遠的兩分子僅在分子力作用下，由靜止開始相互靠近，

若兩分子相距無窮遠時分子勢能為零.在兩分子相互靠近的過程中，下列說法正確（）

ol

/?QX--------/r

A.在r>ro階段，分子動能增加，勢能減小

B.在r<ro階段，分子動能減小，勢能增加

C.在r<ro階段，分子動能增加，勢能增加

D.在r=ro時，分子勢能最小，但不為零

E.分子動能和勢能之和在整個過程中不變

【分析】當分子間距離等于平衡距離時，分子力為零，分子勢能最小；當分子間距離小

于平衡距離時，分子力表現為斥力，當分子間距離大于平衡距離時，分子力表現為引力；

根據分子力做功情況分析分析勢能的變化.

【解答】解：A、ro為分子間的平衡距離；在r>ro階段，分子力表現為引力，在兩分子

相互靠近的過程中，分子力做正功，分子動能增加，勢能減小，故A正確。

BC、在r<ro階段，分子力表現為斥力，在兩分子相互靠近的過程中，分子力做負功，

分子動能減小，勢能增加，故B正確，C錯誤。

D、在「=由時，分子勢能最小，取兩分子相距無窮遠時分子勢能為零，但不為零，為負

值，故D正確。

E、由于沒有外力做功，故分子動能和勢能之和在整個過程中不變，故E正確；

故選：ABDE?

5.對氣體熱現象的微觀解釋正確的是（）

A.雖然分子的運動時雜亂無章的，但密閉在容器中的氣體，在某一時刻向各個方向運動

的氣體分子數目一定相等

B.同種氣體分子，溫度越高，分子的平均速率越大；大量氣體分子做無規則運動，速率

有大有小，但是分子的速率按“按各種速率的分子數目相等”的規律分布

C.氣體壓強的大小跟氣體分子的平均動能、分子的密集程度這兩個因素有關

D.一定質量的某種理想氣體，溫度不變，體積減小時，氣體的內能一定增大

E.氣體對容器的壓強等于大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力

【分析】分子的運動雜亂無章，在某一時刻，向著任何一個方向運動的分子都有，而且

向各個方向運動的氣體分子數目都相等，分子的速率按“中間多，兩頭少”的規律分布，

氣體壓強的大小跟氣體分子的平均動能、分子的密集程度這兩個因素有關。

【解答】解：A、雖然分子的運動雜亂無章，在某一時刻，向著任何一個方向運動的分子

都有在一個正方體容器里，任一時刻與容器各側面碰撞的氣體分子數目一定相同，故A

正確；

B、溫度是分子熱運動平均動能的標志，同種氣體分子，溫度越高，分子的平均速率越大；

大量氣體分子的速率有大有小，但是按“中間多，兩頭少”的規律分布；故B錯誤；

C、氣體壓強的大小跟氣體分子的平均動能、分子的密集程度這兩個因素有關大；故C

正確；

D、溫度是分子平均動能的標志，一定質量的理想氣體，溫度不變，則氣體的內能一定不

變；故D錯誤；

E、氣體壓強是大量分子對容器壁的頻繁碰撞產生的，故氣體對容器的壓強等于大量氣體

分子作用在器壁單位面積上的平均作用力，故E正確；

故選：ACEo

6.（2017?漳州模擬）關于物體內能的改變，下列說法中正確的是（）

A.能夠改變物體內能的物理過程有兩種：做功和熱傳遞

B.物體吸收熱量，它的內能一定增加

C.物體放出熱量，它的內能一定減少

D.外界對物體做功，物體的內能不一定增加

E.理想氣體絕熱膨脹過程，內能減少

【分析】改變物體內能的方式：做功和熱傳遞；它們在改變物體的內能上是等效的；結

合熱力學第一定律公式AUMW+Q進行判斷

【解答】解：A、改變物體內能有兩種方式：做功和熱傳遞。它們在改變物體的內能上是

等效的，故A正確；

B、物體吸收熱量，可能同時對外做功，故內能不一定增加，故B錯誤；

C、物體放出熱量，可能同時外界對氣體做功，故內能不一定減小，故C錯誤；

D、外界對物體做功，物體可能同時放熱，故物體的內能不一定增加；故D正確；

E、理想氣體絕熱膨脹過程，理想氣體對外做功，W<0；不能吸收到熱量，Q=0,由4

U=W+Q,可得△U<0,則內能減少，故E正確;

故選：ADEo

二.計算題（共2小題）

7.（2017春?黃陵縣校級期中）分子勢能隨分子間距離r的變化情況可以在如圖所示的圖象

中表現出來，就圖象回答：

（1）從圖中看到分子間距離在ro處分子勢能最小，試說明理由.

（2）圖中分子勢能為零的點選在什么位置？在這種情況下分子勢能可以大于零，也可以

小于零，也可以等于零，對嗎？

（3）如果選兩個分子相距ro時分子勢能為零，分子勢能有什么特點？

【分析】明確分子力做功與分子勢能間的關系，明確分子勢能的變化情況，同時明確零

勢能面的選取是任意的，選取無窮遠處為零勢能面得出圖象如圖所示；而如果以ro時分

子勢能為零，則分子勢能一定均大于零.

【解答】解：（1）如果分子間距離約為1010m數量級時，分子的作用力的合力為零，

此距離為ro.當分子距離小于ro時，分子間的作用力表現為斥力，要減小分子間的距離

必須克服斥力做功，因此，分子勢能隨分子間距離的減小而增大.如果分子間距離大于

ro時，分子間的相互作用表現為引力，要增大分子間的距離必須克服引力做功，因此，

分子勢能隨分子間距離的增大而增大.

從以上兩種情況綜合分析，分子間距離以ro為數值基準，r不論減小或增大，分子勢能都

增大.所以說，分子在平衡位置處是分子勢能最低點.

（2）由圖可知，分子勢能為零的點選在了兩個分子相距無窮遠的位置.因為分子在平衡

位置處是分子勢能最低點，據圖也可以看出：在這種情況下分子勢能可以大于零，也可

以小于零，也可以等于零是正確的.

（3）因為分子在平衡位置處是分子勢能的最低點，最低點的分子勢能都為零，顯然，選

兩個分子相距ro時分子勢能為零，分子勢能將大于等于零.

答案如上.

8.金屬棒在溫度升高，其長度也會增長，我們把溫度升高所引起長度的增加與它在0℃

時長度之比稱為線膨脹系數a.那么，金屬棒t℃時的長度h與其在0℃的長度lo有下列

關系：h=lo（1+at）.現在兩根金屬棒，線膨脹系數分別為ai和a2,在0℃的長度分別

為Lio和L20,若發現這兩根金屬棒在任何溫度下長度之差均恒定，求ai和a2之比為多

少？

【分析】根據函數公式11=10(l+at),將兩組數據代入公式，然后分析即可.

【解答】解：兩根金屬棒，線膨脹系數分別為ai和a2,在0℃的長度分別為Lio和L20,

則它們的長度分別為：

h=Lio(1+ai)…①

12=L20(1+(X2)…②

則：12-11=(L20-Lio)+L20*a2-Lio,ai

由于兩根金屬棒在任何溫度下長度之差均恒定，貝。：12-11=(L20-Lio)

所以：L2O*a2=Lio*ai

即：”=也

a2^10

答：ai和a2之比為L20：Lio.

三.解答題(共4小題)

9.(2010秋?陜西期末)一定質量的氣體，在體積不變的情況下，溫度升高，壓強增大的原

因是：

A.溫度升高后，氣體分子的平均速率變大

B.溫度升高后，氣體分子的平均動能變大

C.溫度升高后，分子撞擊器壁的平均作用力增大

D.溫度升高后，單位體積內的分子數變大，撞擊到單位面積器壁上的分子數增多了.

【分析】影響氣體壓強的微觀因素：一個是氣體分子的平均動能，一個是分子的密集程

度.溫度是分子平均動能的標志，溫度越高，分子的平均動能越大.

【解答】解：溫度升高，分子的平均動能增大，根據動量定理，知分子撞擊器壁的平均

作用力增大.體積不變，知分子的密集程度不變，即單位體積內的分子數不變.故A、B、

C正確.D錯誤.

故選ABC.

10.(2013秋?涼州區校級月考)為了比較水和沙子容熱本領的大小，小明做了如圖所示的

實驗：在2個相同的燒杯中分別裝有質量、初溫都相同的水和沙子，用兩個相同的酒精

燈對其加熱，實驗數據記錄如下：

(1)在此實驗中，用加熱時間的長短來表示物質吸收的熱量.

（2）分析下表中的實驗數據可知；質量相同的水和沙子，升高相同的溫度時，水吸收的

熱量大于（大于/小于）沙子吸收的熱量.

（3）如果加熱相同的時間，質量相同的水和沙子，沙子（沙子/水）升高的溫度更

高.

（4）實驗中有些同學發現：剛開始加熱時，情況與（3）結論不符，你認為可能的原因

是:水的導熱性能好或沙子導熱性能不好，所以要用攪拌棒攪動沙子.

質量/g溫度升高10℃溫度升高20℃溫度升高30℃

所需要的時間所需要的時間所需要的時間

/s/s/s

沙子306489124

水3096163220

【分析】（1）相同的酒精燈，加熱時間越長，水和沙子吸收的熱量就越多；

（2）根據比熱容的概念和吸收熱量的計算公式Q=CmZ\t,實驗中采用了控制變量法，

控制質量相等，升高的溫度相同，比熱容大的吸收的熱量就多；

（3）如果加熱相同的時間，質量相同的水和沙子，利用吸收熱量的計算公式Q=CmZ\t,

即可判斷.

（4）分析沙子的特點可知在實驗中進行攪拌的原因.

【解答】解：（1）實驗采用相同的酒精燈對其加熱，加熱時間越長，沙子和水吸收的熱

量就多，因此實驗中用加熱時間表示水和沙子吸熱的多少.

（2）因為質量相同的水和沙子，升高相同溫度，水的比熱容大于沙子的比熱容，根據吸

收熱量的計算公式Q=cmAt知，水吸收的熱量大于沙子吸收的熱量；

（3）如果加熱相同的時間，質量相同的水和沙子，水的比熱容大于沙子的比熱容，根據

吸收熱量的計算公式Q=cmAt可知，沙子的溫度變化的大.

（4）由于沙子的導熱性能不好，故在剛開始加熱時，沙子局部溫度可能低于水的溫度,

所以要不斷用攪拌棒進行攪拌；

故答案為：吸收的熱量；大于；沙子；沙子導熱性能不好.

11.(2014春?浙河區校級月考)將100℃的水蒸氣、50℃的水和-20℃的冰按質量比1：2：

10的比例混合，求混合后的最終溫度(c述=2100J/(kg?℃),c水=4200J/