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1.下列物理量与物体的内能无关的是( )。
A.物体的温度 B.物体的体积
C.质量 D.物体的运动速度
【解析】物体的内能与温度、体积以及所含的分子数有关,与物体的运动状态无关,所以D选项符合题意。
【答案】D
2.0 ℃的冰与0 ℃的水进行比较,下列说法中正确的是( )。
A.0 ℃的冰的分子平均动能较大
B.0 ℃的水的分子平均动能较大
C.0 ℃冰和0 ℃水的分子平均动能一样大
D.由于冰和水的状态不同,所以无法比较
【解析】温度是分子平均动能的标志,对“标志”二字的理解为只要温度相同,无论是什么物质,无论是什么状态,分子的平均动能必定相同,要不然不能成为标志,所以C正确。
【答案】C
3.对于物体的“热胀冷缩”现象,下列说法正确的是( )。
A.物体受热后温度上升,分子的平均动能增大;温度降低后,分子的平均动能减小
B.受热后物体膨胀,体积增大,分子势能增大;收缩后,体积减小,分子势能减小,分子的平均动能不会转变
C.受热膨胀,温度上升,分子平均动能增大;体积增大,分子势能也增大。遇冷收缩,温度降低,分子平均动能减小;体积减小,分子势能也减小
D.受热膨胀,分子平均动能增大,分子势能也增大;遇冷收缩,分子平均动能减小,但分子势能增大
【解析】温度上升,分子平均动能增加,反之,温度降低,分子平均动能减小,而体积与分子势能间关系简洁,因而选A。
【答案】A
4.对于温度跟物体的内能、平均速率、平均动能等的关系,下列说法正确的是( )。
A.温度低的物体内能小
B.温度低的物体分子运动的平均速率小
C.物体做加速运动时速度越大,物体内分子的平均动能也越大
D.物体体积转变,内能可能不变
【解析】内能是指物体内部全部分子平均动能和分子势能的总和,温度是分子平均动能的标志,故温度低的物体内能不愿定小,选项A错误;温度低的物体分子平均动能小,但由于不同物质分子质量不同,所以温度低的物体分子平均速率不愿定小,选项B错误;物体做加速运动时,速率增大,机械能中的动能增大,但分子热运动的平均动能与机械能无关,而与温度有关,故选项C错误;物体体积转变,分子势能转变,但内能不愿定转变,选项D正确。
【答案】D
5.分子间的距离为r0时,分子间的引力与斥力平衡。下列关于分子势能的说法中正确的是( )。
A.宏观上分子势能跟体积有关
B.当分子间距离为r0时,分子势能最大,分子间距离增大或减小时分子势能都减小
C.分子间距离增大时,分子势能可能增大,也可能减小
D.物体温度不变,而物体内能增加,则分子势能增加
【解析】分子势能的大小与分子间距离的变化有关,也就是说,宏观上分子势能与体积有关,选项A正确。而势能的具体转变状况,关键要看移动分子时,分子力是做正功还是做负功,做正功,分子势能减小,做负功,分子势能增大。当分子间距离为r0时,不管分子间距离增大还是减小,都必需克服分子力做功,故此位置分子势能最小,选项B错误。但分子间距离从r0渐渐增大的过程中,分子力做负功,分子势能随距离的增大而增加;在分子间距离从很小向r0靠近的过程中,分子势能却随着距离的增大而减小,所以选项C正确。物体温度不变,分子平均动能不变,内能增加,确定是分子势能增加,选项D正确。
【答案】ACD
6.有两个分子,用r表示它们之间的距离,当r=r0时,两分子间的斥力和引力相等,使两个分子从相距较远处(r>r0)渐渐靠近,直至不能靠近为止(r<r0)。在整个过程中,两分子间相互作用的势能( )。
A.始终增大
B.始终减小
C.先增大后减小
D.先减小后增大
【解析】由图可知,当r>r0时,r越小,分子势能越小;当r=r0时,分子势能最小;当r<r0时,r越小,分子势能越大。
【答案】D
7.有一块铜温度上升了,下列说法正确的是( )。
A.铜块内全部分子的动能都增大了
B.铜块内分子的平均动能增大了
C.铜块内某些分子的动能可能减小了
D.铜块内分子的平均速率增大了
【解析】温度是分子热运动平均动能的标志,温度上升,分子的平均动能增加,但并不能说明每个分子的动能都变大,而且争辩单个分子的动能变化是毫无意义的。
【答案】BCD
8.1 g 100 ℃的水与1 g 100 ℃的水蒸气相比较,下列说法中正确的是( )。
A.分子的平均动能与分子的总动能都相同
B.分子的平均动能相同,分子的总动能不同
C.内能相同
D.1 g 100 ℃的水的内能小于1 g 100 ℃的水蒸气的内能
【解析】温度是分子平均动能的标志,因而在相同的温度下,分子的平均动能相同,又1 g水与1 g水蒸气的分子数相同,因而分子总动能相同,A正确。100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气的过程中,分子距离变大,要克服分子引力做功,因而分子势能增加,所以1 g 100 ℃的水的内能小于1 g 100 ℃水蒸气的内能,D正确。
【答案】AD
9.关于物体分子势能与物体体积的关系的说法,正确的是( )。
A.物体体积增大时分子势能确定增大
B.物体体积增大时分子势能确定减小
C.物体体积增大时分子势能不变
D.物体体积增大时分子势能可能增大也可能减小
【解析】争辩分子势能变化时,绝不能简洁地由物体体积的增大、减小就得出结论。由于分子势能是与分子力相对应的,要明确,当分子力是引力时,体积增大,分子力做负功,分子势能增大;当分子力是斥力时,体积增大,分子力做正功,分子势能减小;当分子间距离r=10r0时,如抱负气体,分子力为零,分子势能不存在,不涉及分子势能问题。
【答案】D
10.有关分子的热运动和内能,下列说法中不正确的是( )。
A.确定质量的气体,温度不变,分子的平均动能不变
B.物体的温度越高,分子热运动越猛烈
C.物体的内能是物体中全部分子的热运动动能和分子势能的总和
D.布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的
【解析】布朗运动是由于悬浮在液体中的微粒受到各个方向液体分子的撞击作用不平衡造成的,不是微粒之间的相互撞击造成的,选项D错误。
【答案】D
11.物体由大量分子组成,下列说法正确的是( )。
A.分子热运动越猛烈,物体内每个分子的动能越大
B.分子间引力总是随着分子间距离的减小而减小
C.物体的内能跟物体的温度和体积有关
D.只有外界对物体做功才能增加物体的内能
【解析】分子热运动越猛烈,物体内分子的平均动能越大,A错。分子间引力总是随着分子间距离的减小而增大,B错。物体的内能指的是物体内全部分子的动能和势能的总和,打算因素:微观上有分子动能、分子势能、分子个数;宏观上有温度、体积、物质的量(摩尔数);C正确。做功和热传递都能使物体的内能变化,D错。
【答案】C
12.如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子沿x轴运动,两分子间的分子势能Ep与两分子间距离的关系如图中曲线所示。图中分子势能的最小值为-E0。若两分子所具有的总能量为0,则下列说法中正确的是( )。
A.乙分子在P点(x=x2)时,加速度最大
B.乙分子在P点(x=x2)时,动能为E0
C.乙分子在Q点(x=x1)时,处于平衡状态
D.乙分子的运动范围为x≥x2
【解析】由于只有分子力做功,分子势能和分子动能的和保持不变,乙分子在P点(x=x2)时,分子势能最小,此时的分子动能最大,为E0,也可推断出在P点乙分子处于平衡状态,此时乙分子的加速度为零,B正确,A、C都不对;乙分子在Q点(x=x1)时,分子势能为零,分子动能也是零,所以乙分子的运动范围为x≥x1,D不对。
【答案】B
13.一颗炮弹在空中以某一速度飞行,有人说:由于炮弹中全部分子都只有这一速度,所以分子具有动能;又由于分子都处于高处,所以分子又具有势能,因此分子的上述动能和势能的总和就是炮弹的内能。这种说法正确吗?
【解析】不正确。分子势能是由分子相对位置打算的能量,重力势能取决于物体与地球的相对位置,所以分子势能和宏观上的重力势能不一样。分子动能是由于分子热运动而具有的能量,物体的动能是由于物体相对于地面运动而具有的能量,故炮弹的分子动能之和并不等于物体的动能。举例说明:一个物块静止放在地上,以地面为参考系,它的动能为零,但每一个分子都有自己的动能,分子动能之和不为零,所以宏观的动能和微观的动能并不是一样的。同理,以地面为零势能面,物块的势能为零,但分子势能不为零。
【答案】见解析
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