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2019-2020年高中物理 第1章1.6物體的內(nèi)能知能優(yōu)化訓(xùn)練 滬科版選修3-3 1．(xx年高考廣東理綜卷)如圖1－6－5所示，兩個接觸面平滑的鉛柱壓緊后懸掛起來，下面的鉛柱不脫落，主要原因是(　　) 圖1－6－5 A．鉛分子做無規(guī)則熱運動 B．鉛柱受到大氣壓力作用 C．鉛柱間存在萬有引力作用 D．鉛柱間存在分子引力作用 解析：選D.當(dāng)兩個接觸面平滑的鉛柱壓緊時．接觸面上的分子與分子間的距離非常小，分子之間的作用力表現(xiàn)為引力，使鉛柱不脫落． 2．設(shè)r＝r0時分子間的作用力為零，則一個分子從遠(yuǎn)處以某一動能向另一個固定的分子靠近的過程中，下列說法中正確的是(　　) A．r＞r0時，分子力做正功，動能不斷增大，勢能減小 B．r＝r0時，動能最大，勢能最小 C．r＜r0時，分子力做負(fù)功，動能減小，勢能增大 D．以上說法不對 解析：選ABC.兩個分子從遠(yuǎn)處開始靠近的過程中，r＞r0時，兩者之間先是引力，引力對分子做正功，分子勢能減小，由動能定理可知，分子動能增大，故A項正確．當(dāng)r＜r0時兩者之間是斥力，對分子做負(fù)功，分子勢能增大，由動能定理可知，分子動能減小，故C項正確．由上兩種情況分析可知，當(dāng)r＝r0時，分子的動能最大，分子勢能最小，B項也正確．本題正確選項為A、B、C. 3．下列說法中正確的是(　　) A．溫度低的物體內(nèi)能小 B．溫度低的物體分子運動的平均速率小 C．物體做加速運動時速度越來越大，物體內(nèi)分子的平均動能也越來越大 D．物體體積改變，內(nèi)能可能不變 解析：選D.內(nèi)能是指物體內(nèi)部所有分子平均動能和分子勢能的總和，溫度僅是分子平均動能的標(biāo)志，故溫度低的物體內(nèi)能不一定小，A錯；溫度低的物體分子平均動能小，但由于不同物質(zhì)分子質(zhì)量不同，所以溫度低的物體分子平均速率不一定小，B錯；物體做加速運動時，速度增大，機(jī)械能中的動能增大，但分子熱運動的平均動能與機(jī)械能無關(guān)，而與溫度有關(guān)，故C錯；物體體積改變，分子勢能改變，但內(nèi)能不一定變，D對． 4．(1)1 kg的40 ℃的水跟1 kg的80 ℃的水相比哪個內(nèi)能大？ (2)1 kg的40 ℃的水跟2 kg的40 ℃的水相比哪個內(nèi)能大？ (3)一杯100 ℃的開水跟一池塘常溫下的水相比哪個內(nèi)能大？ (4)1 kg的100 ℃的水跟1 kg的100 ℃的水蒸氣相比哪個內(nèi)能大？ 解析：(1)兩者質(zhì)量一樣，同種物質(zhì)，所以分子數(shù)目一樣，而80 ℃的水比40 ℃的水的水分子平均動能大，所以1 kg的80 ℃的水的總動能比1 kg的40 ℃的水的總動能大，若不考慮水的膨脹引起的體積微小的變化，則1 kg的80 ℃的水的內(nèi)能大． (2)1 kg的40 ℃的水跟2 kg的40 ℃的水相比，2 kg的40 ℃的水的內(nèi)能大，因為后者分子數(shù)目多． (3)雖然100 ℃的水的分子平均動能較大，但一池塘水的分子數(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)能大． (4)它們的質(zhì)量相等，溫度相同，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 ℃的水分子勢能大，故1 kg的100 ℃的水蒸氣的內(nèi)能比1 kg的100 ℃的水的內(nèi)能大． 答案：見解析 一、選擇題 1．下面哪些事例說明分子間有引力(　　) A．兩塊玻璃加熱變軟后，能把它們連接起來 B．固體保持一定的形狀，液體具有一定的容積 C．拉斷繩子要用力 D．以上均不能說明 解析：選ABC.固體、液體分子之間有引力，而使它們不會離散成一群獨立的單個分子．分子在平衡位置附近做無規(guī)則運動，液體分子的平衡位置也在不斷做無規(guī)則的運動．所以，固體保持一定的形狀，而液體具有一定的容積．對于選項A和選項C，可作同樣的分析． 2．下列關(guān)于分子力和分子勢能的說法中，正確的是(　　) A．當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的增大而增大 B．當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的增大而減小 C．當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的減小而增大 D．當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的減小而減小 解析：選C.當(dāng)分子間距離為r0時為平衡位置，當(dāng)r＞r0時表現(xiàn)為引力，且隨r的增大而先增大后減小，分子力做負(fù)功，分子勢能增大，故A、B錯．當(dāng)r＜r0時分子間表現(xiàn)為斥力，且隨著r的減小而增大，當(dāng)r減小時分子力做負(fù)功，分子勢能增大，故C正確，D錯． 3．判斷下面各結(jié)論正確的是(　　) A．溫度高的物體，內(nèi)能不一定大 B．同樣質(zhì)量的水100 ℃時的內(nèi)能比60 ℃時的內(nèi)能大 C．內(nèi)能相同的物體，溫度一定相同 D．物體速度增大，則分子平均動能增大，內(nèi)能也增大 解析：選AB.物體的內(nèi)能由溫度、體積、分子數(shù)共同決定．溫度高的物體，分子數(shù)不一定多，內(nèi)能不一定大．如一小杯熱開水和一湖水比較，一杯開水的內(nèi)能比一湖水的內(nèi)能要少，所以A正確；對同樣質(zhì)量的水，體積、分子數(shù)相同，所以100 ℃時的水的內(nèi)能比它在60 ℃時的內(nèi)能大，B正確；內(nèi)能除與分子動能有關(guān)外，與分子勢能和物質(zhì)的量都有關(guān)，故C錯；內(nèi)能和機(jī)械能是兩種不同形式的能量，機(jī)械能的動能增大，分子動能不一定增大，內(nèi)能變化更不好確定，D錯誤． 4.(xx年高考大綱全國卷Ⅰ)圖1－6－6為兩分子系統(tǒng)的勢能Ep與兩分子間距離r的關(guān)系曲線．下列說法正確的是(　　) 圖1－6－6 A．當(dāng)r大于r1時，分子間的作用力表現(xiàn)為引力 B．當(dāng)r小于r1時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力 C．當(dāng)r等于r2時，分子間的作用力為零 D．在r由r1變到r2的過程中，分子間的作用力做負(fù)功 解析：選BC.當(dāng)分子間距離r＝r2時，分子間勢能Ep最小，此時分子間的作用力為零，C正確；當(dāng)r大于r2時，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，當(dāng)r1＜r＜r2時表現(xiàn)為斥力，A錯；當(dāng)r小于r1時，分子力表現(xiàn)為斥力，B正確；在r由r1變到r2的過程中，分子力表現(xiàn)為斥力，分子力方向與運動方向相同，分子力做正功，D錯． 5.如圖1－6－7所示，若有一分子位于圖中的坐標(biāo)原點O處不動，另一分子可位于x軸上不同位置處．圖中縱坐標(biāo)表示這兩個分子間分子力的大小，兩條曲線分別表示斥力和引力的大小隨兩分子間距離變化的關(guān)系，e為兩曲線的交點．下列有關(guān)圖像信息的說法中，正確的是(　　) 圖1－6－7 A．a(chǎn)b表示引力，cd表示斥力，e點的橫坐標(biāo)可能為10－15 m B．a(chǎn)b表示斥力，cd表示引力，e點的橫坐標(biāo)可能為10－10 m C．a(chǎn)b表示引力，cd表示斥力， e點的橫坐標(biāo)可能為10－10 m D．a(chǎn)b表示斥力，cd表示引力，e點的橫坐標(biāo)可能為10－15 m 解析：選C.斥力比引力變化得要快，當(dāng)引力與斥力相等時分子間距離約為10－10 m，即e點的橫坐標(biāo)可能為10－10 m；當(dāng)分子間距離小于10－10 m時，分子間的斥力大于引力，分子力表現(xiàn)為斥力，所以cd表示斥力，正確答案是C. 6．一絕熱容器內(nèi)封閉著一些氣體，容器在高速運輸途中突然停下來，則(　　) A．因氣體溫度與機(jī)械運動速度無關(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．因容器突然停止運動，氣體分子運動速度亦隨之減小，故容器中氣體溫度降低 D．容器停止運動時，由于分子和容器壁的碰撞，機(jī)械運動的動能轉(zhuǎn)化為分子熱運動的動能，故容器中氣體溫度將升高 解析：選D.容器里的分子除做無規(guī)則的熱運動外，還隨容器做機(jī)械運動，當(dāng)容器停止機(jī)械運動時，氣體分子由于慣性與器壁或分子間的碰撞，使熱運動加劇，氣體的溫度升高，故D選項正確． 二、非選擇題 7．將下列實驗事實與產(chǎn)生的原因?qū)?yīng)起來． A．水與酒精混合體積變小 B．固體很難被壓縮 C．細(xì)繩不易拉斷 D．糖在熱水中溶解得快 E．冰凍食品也會變干 a．固體分子也在不停地運動 b．分子運動的劇烈程度與溫度有關(guān) c．分子間存在著引力 d．分子間存在著斥力 e．分子間存在著空隙 它們的對應(yīng)關(guān)系分別是：①__________，②__________，③__________，④__________，⑤__________.(在橫線上填上實驗事實與產(chǎn)生原因前的符號) 解析：A.水的酒精混合后體積變小，說明分子之間有間隙．B.固體很難被壓縮說明分子間有斥力．C.細(xì)繩不易拉斷，說明分子間有引力．D.糖在熱水中溶解得快，說明溫度越高，分子熱運動越劇烈．E.冷凍食品也會變干，說明固體分子也在做無規(guī)則運動． 答案：①Ae?、贐d?、跜c?、蹹b　⑤Ea8．在體積、溫度、壓強(qiáng)、質(zhì)量、阿伏伽德羅常量五個量中，與分子平均動能有關(guān)的量是________，與分子勢能直接有關(guān)的量是________，與物體內(nèi)能有關(guān)的量是________________，聯(lián)系微觀量和宏觀量的橋梁是________________． 答案：溫度、體積　體積　溫度、質(zhì)量　阿伏伽德羅常量 9.(xx年廣東中山市高二檢測)如圖1－6－8所示，把一塊潔凈的玻璃板吊在橡皮筋下端，使玻璃板水平接觸水面。如果你想使玻璃板離開水面，必須用比玻璃板重力________的拉力向上拉橡皮筋，原因是水分子和玻璃的分子間存在________作用． 圖1－6－8 解析：玻璃板接觸水面，水分子與玻璃的分子間存在相互作用力，將玻璃板向上提時，分子間表現(xiàn)為引力，故此時向上的拉力比玻璃板的重力大． 答案：大　引力 10．一顆炮彈在空中以某一速度v飛行，有人說：由于炮彈中所有分子都只有這一速度，所以分子具有動能；又由于分子都處于高處，所以分子又具有勢能，因此分子的上述動能和勢能的總和就是炮彈的內(nèi)能，試分析這種說法是否正確． 答案：不正確．物體的內(nèi)能是指物體內(nèi)分子無規(guī)則熱運動的動能和分子間由于相互作用而具有的分子勢能的和．它和整個物體宏觀有序運動的動能mv2及物體的重力勢能mgh，即機(jī)械能是完全不同的兩個概念，是兩種形式的能量．物體具有內(nèi)能的同時，還可具有機(jī)械能，物體的機(jī)械能可以是零，但物體的內(nèi)能永不為零．機(jī)械能和內(nèi)能在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化．如沿粗糙水平面運動的木塊，由于不斷克服摩擦力做功，機(jī)械能在減少，但木塊的內(nèi)能卻在增加，因摩擦生熱，它的溫度升高了．